A figura mostra uma rampa inclinada, de massa desprezível, apoiada por dois suportes fixados nos pontos A e B. O apoio em A admite forças horizontais e verticais e o apoio em B apenas forças verticais. Um objeto de dimensões desprezíveis é liberado do ponto B a partir do repouso e se desloca sem atrito em direção a A.

Dados:

• aceleração da gravidade: g;

• massa do objeto: m;

• ângulo da rampa com a horizontal: \( \alpha \);

• comprimento horizontal da rampa: L.

O módulo da reação de apoio em A quando o objeto estiver passando pelo meio da rampa é igual a:

Uma fonte sonora é lançada do ponto \( 1 \) indicado na figura e segue uma trajetória balística parabólica emitindo um tom de frequência constante \( f_f \). Sejam \( f_1 \) a \( f_5 \) as frequências percebidas pelo observador “o" quando a fonte passa pelos pontos de 1 a 5, respectivamente, indicados na figura.

Observações:

• os pontos 1 e 5 estão no mesmo plano horizontal;

• os pontos 2 e 4 estão na mesma altitude;

• o ponto 3 é o de maior altitude na trajetória;

• o ponto 1 é aquele imediatamente depois do lançamento;

• o ponto 5 é aquele imediatamente antes do choque com o plano horizontal;

• o observador “o" está na mesma vertical do ponto 3;

• a fonte emite em todas as direções;

• considere a velocidade da fonte muito menor que a do som.

Desta forma, podemos afirmar que:

Para simular o protótipo de um navio, um engenheiro constrói um prisma reto, com seção reta no formato de um triângulo equilátero, a partir de quatro chapas metálicas (duas triangulares de lado L, duas retangulares 6L\( \times \)L) e uma chapa retangular superior de massa desprezível e dimensões 6L \( \times \) L. A estrutura encontra-se bem vedada e contém ar em seu interior. Uma carga cúbica de aresta 0,5L é fixada simetricamente sobre o prisma e em conformidade com as figuras. Em seguida, a estrutura (prisma + carga) é colocada numa piscina, afundando h. Dados:

• massa específica superficial das chapas metálicas: 8 kg/m²;
• massa específica volumétrica da carga cúbica: 240 kg/m³;
• massa específica da água: 1000 kg/m³;
• \( L=20\, cm \);
• \( \sqrt{3} \simeq 1,7; \)
• \( \dfrac{6}{5\sqrt{3}}=\dfrac{2\sqrt{3}}{4} \approx 0,68 \)

Supondo que a estrutura flutue de forma equilibrada, o valor de h, em centímetros, pode ser arredondado para:

Considere um sistema de carga de bateria hipotético, mostrada na Figura 1, no qual, os gráficos da corrente I(t) e da tensão V (t) são mostradas nas Figuras 2a e 2b. Ao longo do período de carga, que é de 5 h, a energia fornecida pelo carregador, em kJ, é:

Na Figura 1, é apresentado um manômetro de Hg, graduado em cm, que aprisiona uma certa massa de gás ideal em equilíbrio. Adiciona-se uma nova quantidade de Hg pela extremidade aberta do manômetro e, após o novo equilíbrio, obtém-se a configuração da Figura 2.

Sabendo que a temperatura ambiente se manteve constante, desprezando-se qualquer vazamento de gás e sendo 70 cmHg a pressão atmosférica, o valor da graduação \( x \), em cm, é:

Na figura, são mostradas três partículas fixadas e uma quarta partícula pendurada por um fio inextensível. As quatro partículas estão carregadas eletricamente e em equilíbrio nos vértices de um quadrado de lado L.

Dado:

• constante elétrica do meio: k.

Observação:

• as cargas de cada partícula estão indicadas na figura.

A tração no fio é:

Cinco discos A, B, C, D e E, de centros fixos, giram solidariamente conforme a geometria da figura. Duas partículas de massas m e 2m enrolam ou desenrolam fios inextensíveis às mesmas velocidades escalares das bordas de seus respectivos discos.

Dados:

• aceleração da gravidade: g;

Observações:

• os cinco discos estão inicialmente em repouso; • os cinco centros dos discos estão na mesma horizontal;

• o disco A está engrenado ao disco B;

• ao girar, o disco B faz o disco C girar à mesma velocidade angular, pois B e C são concêntricos;

• o disco C está engrenado ao disco D;

• ao girar, o disco D faz o disco E girar à mesma velocidade angular, pois D e E são concêntricos;

• a partícula de menor massa está associada ao disco A e a de maior massa ao disco E;

• despreze as massas dos discos e desconsidere quaisquer deslizamentos.

Pelo princípio da conservação da energia, a aceleração (módulo e sentido) da partícula de maior massa, após o início de seu movimento, é:

Em um laboratório de física, os experimentos de termodinâmica são realizados utilizando o gás oxigênio (O₂) ou o gás hélio (He) – que sob certas condições, comportam-se como gases ideais. O gráfico abaixo representa o módulo do trabalho, por mol, durante o aquecimento adiabático de um destes gases.

O valor indicado no eixo vertical está em termos de R, a constante universal dos gases, em unidades do SI. Com base nos dados apresentados, analise as sentenças abaixo.

I. Durante o experimento, foi utilizado o gás oxigênio.

II. Durante o aquecimento adiabático, ocorre uma expansão do gás.

III. Em um processo isobárico que provocasse uma elevação de 100 °C na temperatura deste gás, o módulo do trabalho realizado seria de 100R J/mol.

São verdadeiras as sentenças:

A figura representa um esquema simplificado do sistema pistão + biela + virabrequim de um motor de combustão interna. A haste AO, com comprimento \( \sqrt 2/2 \) m, gira no sentido horário em torno do ponto fixo O e está conectada à barra de 1 m de comprimento AB, articulada em seus dois pontos extremos. O ponto B está conectado ao pistão que se move apenas horizontalmente dentro da cavidade.

A figura representa um instante do movimento em que o ângulo da haste AO com a horizontal vale 45º. Um observador fixo no solo determina que P é o ponto da barra AB cuja velocidade possui o menor módulo. A distância AP vale, em metros,

A figura A representa a velocidade em função do tempo de um bloco que realiza um movimento harmônico simples sobre uma superfície horizontal sem atrito. O módulo dos valores que aparecem no eixo vertical da referida figura corresponde à amplitude da velocidade durante o MHS. A oscilação ocorre em torno de um ponto de equilíbrio x_eq = 0,5 m entre os pontos x_eq + A e x_eq - A (onde A é a amplitude do movimento, em metros), tal como representado na figura B (que representa a posição do bloco no instante t = 0 s).

A única força que realiza trabalho sobre o bloco é a força restauradora da mola, cujo módulo é \( k ⋅ \Delta x \) (k é a constante da mola e \( \Delta x \) é a deformação) e a função horária da posição do bloco pode ser descrita como uma função senoidal. Considerando que o bloco se comporta como uma partícula, assinale a alternativa que corresponde, respectivamente, à posição e ao sentido do movimento do centro de massa do bloco no instante t = 4,5 s.