Duas fontes sonoras A e B emitem ondas esféricas de mesma potência. A fonte A está a uma distância R_A de um ponto P, enquanto a fonte B está a uma distância R_B, como mostra a figura abaixo. O nível sonoro da onda gerada pela fonte A, no ponto P, é de 80 dB. A fonte B pode ser posicionada em cinco diferentes posições em relação ao ponto P:

I. R_B = 1,0 ∙R_A.

II. R_B = 5,0 ∙10^-1 R_A.

III. R_B = 2,5 ∙10^-1 R_A.

IV. R_B = 1,0 ∙10^-1 R_A.

V. R_B = 1,0 ∙10^-3 R^A.

Considerando que, para ondas sonoras, a intensidade da onda resultante é a soma das intensidades de cada onda, assinale a alternativa do(s) valor(es) de R_B, listados acima, para o(s) qual(is) o nível sonoro da onda resultante no ponto P ultrapassa o limiar da dor (120dB).

Considere o limiar de audibilidade I₀ = 10^-12 W/m²

Duas ondas harmônicas transversais idênticas (mesma amplitude e mesma frequência) propagam-se num meio, em uma mesma direção e sentido. As perturbações y (x,t) provocadas pelas ondas no meio onde se propagam são representadas por funções do tipo \( y (x,t) = y_{max} ⋅ sen (kx - wt + \phi) \) , em que y_max é a amplitude de deslocamento das partículas no meio, k é o número de onda, w é a velocidade angular e \( \phi \) é a constante de fase, todos em unidades do SI.

Sabe-se que no ponto x = 0, no instante t = 0, a perturbação devido à propagação da onda 1 (apenas) seria de 0,5∙y_max, com partículas se deslocando no sentido positivo de y (v_y (x=0,t=0) > 0). No mesmo ponto e instante (x = 0 e t = 0), a perturbação devido à onda 2 (apenas) seria de \( (\sqrt 2/2) ⋅ y_{max} \), com partículas também se deslocando no sentido positivo de y (v_y (x=0,t=0) > 0). Assinale a alternativa que corresponde ao módulo da amplitude de deslocamento das partículas do meio devido à superposição das ondas 1 e 2.

Dado: sen(a) + sen(b) = 2 ∙ sen((a+b)/2) ∙ cos((a-b)/2)

A figura abaixo mostra a seção transversal uniforme do casco de uma embarcação que possui 100 m de comprimento. Supondo a embarcação em equilíbrio, qual o calado (distância vertical a partir do fundo do casco até a linha superficial da água), em metros, da embarcação se sua massa total é 16.000 t, conforme a figura abaixo?

Um tubo de comprimento L que está em contato térmico com o meio externo contém n mols de um certo gás ideal. Ambas as extremidades do tubo possuem membranas impermeáveis e flexíveis, de forma que elas podem oscilar devido à ação de uma fonte externa, que induz a propagação de ondas sonoras de frequência f dentro do tubo. Num certo instante t₁, o gás está a uma temperatura T₁ e forma-se dentro do tubo uma onda estacionária de número harmônico n₁. À medida que o gás troca calor com o meio externo, essa onda estacionária se desfaz; porém, em um instante posterior t₂, uma outra onda estacionária de número harmônico n₂ é observada.

O gráfico P-V do gás entre os instantes t₁ e t₂ está apresentado na figura abaixo, em que P₁ e P₂ são as pressões do gás nos instantes t₁ e t₂, respectivamente. Assinale a alternativa que corresponde à razão n₂/n₁.

Dados: velocidade de propagação de uma onda sonora no gás: \( v^2 = \gamma RT/M \), em que M é a massa molar do gás, R é a constante universal dos gases, \( \gamma \) é a razão C_P/C_V e T é a temperatura do gás, todos em unidades do SI. Permanecem constantes entre os instantes t₁ e t₂: o volume ocupado pelo gás (que é o próprio volume do tubo (V)); a frequência f da fonte externa; e o número de mols do gás dentro do tubo.

Duas espiras concêntricas de raio r e 4r são percorridas pelas correntes i e i’, respectivamente. Supondo a corrente i conhecida, qual o valor de i’ para que o campo magnético resultante no ponto O faça um ângulo de 30° com o eixo x?

Quatro esferas condutoras A, B, C e D, de raios r, 2r, 4r e 8r, respectivamente, possuem a mesma carga elétrica igual a Q. Tais esferas estão suficientemente afastadas umas das outras de forma que a distribuição de carga não seja afetada. Suponha que a esfera A seja colocada em contato elétrico com a esfera B por um fio condutor metálico e, após um certo tempo, o fio seja retirado. Após isso, a esfera A é posta em contato elétrico com a esfera C pelo mesmo mecanismo e, novamente, após certo tempo, o fio é retirado. Finalmente, a esfera A é posta em contato com a última esfera D, da mesma forma que as anteriores, e afastada. Considerando que as esferas trocaram cargas apenas entre si, ao final do processo, a carga elétrica de A será:

Considere que uma partícula de massa m carregada negativamente com carga de módulo q entre com vetor velocidade \( \vec v \), fazendo 30° com a horizontal numa região de campo magnético uniforme, entrando no plano do papel. A partícula sai da região do campo com o vetor velocidade \( \vec v' \) apontando na direção horizontal. Desprezando a ação do campo gravitacional sobre a partícula, qual a distância horizontal D (em μ m ) entre a entrada e a saída da partícula da região com campo magnético?

Dados: q/m=3,5×10¹¹C/kg , B = 0,2 T e v=7,0×10⁶m/s

A tabela abaixo mostra as potências de trabalho de alguns dispositivos de passadiço. Dimensione o disjuntor ideal para proteger a instalação elétrica para este ramo do passadiço, supondo que a tensão eficaz na rede seja de 220 volts.

Analise o gráfico a seguir.

O gráfico representa a curva P x T de uma sequência de processos termodinâmicos pelos quais um gás ideal diatômico é submetido. Nestes processos, o gás interage térmica e mecanicamente com o meio externo, mas não pode trocar partículas. A reta que contém o segmento CA passa pela origem do gráfico P x T. Assinale a alternativa que corresponde ao trabalho realizado pelo gás (em Joules) no processo AB, dado que T_B = 2T_A e que o módulo do calor cedido pelo gás para o meio externo no processo CA é de 200 J.

Uma pequena esfera de raio desprezível é solta, a partir do repouso, de uma altura h, em relação ao ponto A do plano inclinado a 30º com a horizontal.

A colisão é inelástica com coeficiente de restituição igual a 0,5. Não há atrito entre a esfera e as superfícies, nem resistência do ar. O valor da altura h para que a esfera caia diretamente no ponto P após receber o impulso da colisão no ponto A vale: