AFA 2015 Física - Questões

Um caminhão de $\pu{20 m}$ de comprimento se movimenta ao longo de uma estrada retilínea e o registro de sua posição $x$, em quilômetros, em função do tempo $t$, em segundos, é apresentado no gráfico abaixo.

Do instante inicial do movimento, $t = 0$, até o tempo $t_{1}$, o caminhão, partindo do repouso, desloca-se em movimento retilíneo uniformemente variado. A partir desse tempo $t_{1}$, no entanto, o caminhão inicia a travessia de uma ponte retilínea de $380$ metros de extensão mantendo velocidade constante até que a atravesse completamente no tempo $t_{2} = \pu{120s}$. Considere que, durante a travessia, o caminhão emita um sinal sonoro de frequência constante igual a $\pu{160 Hz}$ e que esse sinal se propague com velocidade de $\pu{340 m/s}$ pelo ar, o qual se encontra em repouso em relação à terra. Nessas condições, um observador parado no final da ponte ouvirá o sinal sonoro emitido pelo caminhão que se aproxima com uma frequência, em hertz, dada por

Uma determinada caixa é transportada em um caminhão que percorre, com velocidade escalar constante, uma estrada plana e horizontal. Em um determinado instante, o caminhão entra em uma curva circular de raio igual a $\pu{51,2 m}$, mantendo a mesma velocidade escalar. Sabendo-se que os coeficientes de atrito cinético e estático entre a caixa e o assoalho horizontal são, respectivamente, $0,4$ e $0,5$ e considerando que as dimensões do caminhão, em relação ao raio da curva, são desprezíveis e que a caixa esteja apoiada apenas no assoalho da carroceria, pode-se afirmar que a máxima velocidade, em $\pu{m/s}$, que o caminhão poderá desenvolver, sem que a caixa escorregue é

Na cidade de Macapá, no Amapá, Fernando envia uma mensagem via satélite para Maria na mesma cidade. A mensagem é intermediada por um satélite geoestacionário, em órbita circular cujo centro coincide com o centro geométrico da Terra, e por uma operadora local de telecomunicação da seguinte forma: o sinal de informação parte do celular de Fernando direto para o satélite que instantaneamente retransmite para a operadora, que, da mesma forma, transmite para o satélite mais uma vez e, por fim, é retransmitido para o celular de Maria. Considere que esse sinal percorra todo trajeto em linha reta e na velocidade da luz, $c$; que as dimensões da cidade sejam desprezíveis em relação à distância que separa o satélite da Terra, que este satélite esteja alinhado perpendicularmente à cidade que se encontra ao nível do mar e na linha do equador. Sendo, $M$, massa da Terra, $T$, período de rotação da Terra, $R_{T}$, raio da Terra e $G$, a constante de gravitação universal, o intervalo de tempo entre a emissão do sinal no celular de Fernando e a recepção no celular de Maria, em função de $c$, $M$, $T$, $G$ e $R_{T}$ é

Considere duas rampas $A$ e $B$, respectivamente de massas $\pu{1 kg}$ e $\pu{2 kg}$, em forma de quadrantes de circunferência de raios iguais a $\pu{10 m}$, apoiadas em um plano horizontal e sem atrito. Duas esferas $1$ e $2$ se encontram, respectivamente, no topo das rampas $A$ e $B$ e são abandonadas, do repouso, em um dado instante, conforme figura abaixo.

Quando as esferas perdem contato com as rampas, estas se movimentam conforme os gráficos de suas posições $x$, em metros, em função do tempo $t$, em segundos, abaixo representados.

Desprezando qualquer tipo de atrito, a razão $\frac{m_{1}}{m_{2}}$ das mo massas $m_{1}$ e $m_{2}$ das esferas $1$ e $2$, respectivamente, é

A figura abaixo representa um macaco hidráulico constituído de dois pistões $A$ e $B$ de raios $R_{A} = \pu{60cm}$ e $R_{B} = \pu{240cm}$, respectivamente. Esse dispositivo será utilizado para elevar a uma altura de $\pu{2 m}$, em relação à posição inicial, um veículo de massa igual a $1$ tonelada devido à aplicação de uma força $\overrightarrow{\rm F}$. Despreze as massas dos pistões, todos os atritos e considere que o líquido seja incompressível.

Nessas condições, o fator de multiplicação de força deste macaco hidráulico e o trabalho, em joules, realizado pela força $\overrightarrow{\rm F}$, aplicada sobre o pistão de menor área, ao levantar o veículo bem lentamente e com velocidade constante, são, respectivamente,