EN 2004 Física - Questões

Um bloco de massa igual a $2,00\ kg$ é apoiado numa mola ideal, num plano inclinado de atrito desprezível e com inclinação de $60\ ^\circ$. A mola, de constante elástica igual a $200\ N/m$, é comprimida de $40,0\ cm$ até o ponto B, a partir da sua posição indeformada, e depois liberada. Então, o bloco sobe o trecho BC do plano inclinado, cujo comprimento vale $60,0\ cm$ e atinge a rampa DE, atingindo o ponto D com velocidade tangente à rampa. Sabe-se que a distância horizontal CD vale $2,00\ m$, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície da rampa vale $0,80$ e que o módulo da aceleração da gravidade vale $10,0\ m/s^2$.

Na figura abaixo temos um cubo de zinco, de aresta igual a $0,30\ m$, imerso num líquido e ligado ao bloco 2, de massa igual a $30\ kg$, através de um fio ideal. Para equilibrar o sistema, atua sobre o bloco 2 uma força constante $|\overrightarrow{F}|=30\ N$, paralela ao plano. Num determinado instante, o contato da força $\overrightarrow{F}$ é eliminado e, por consequência, a tração no fio ultrapassa o seu valor limite, causando o rompimento deste. No trajeto percorrido pelo bloco 2, após o rompimento do fio, ele atravessa o trecho horizontal $AB$, que é a única região que possui atrito, cujo coeficiente vale $0,60$. Posteriormente, o bloco 2 colide frontalmente e elasticamente com o bloco 3, de massa igual a $40\ kg$, que estava em repouso. Após a colisão, o bloco 2 retorna e o bloco 3 segue, subindo a rampa circular de raio igual a $0,50\ m$.

Sabendo-se que $|g|=10\ m/s^2$, a massa específica do zinco é igual a $7,0\ g/cm^3$ e que o comprimento do trecho $AB$ é $3,0\ m$, calcule

Em um experiência de demonstração, uma corda, de densidade linear igual a $0,080\ kg/m$, tem uma das suas extremidades presa a um bloco $B$, de massa $m_B=0,80\ kg$. Tal bloco está em equilíbrio sobre uma mola ideal, de constante elástica igual a $200\ N/m$. A outra extremidade da corda está presa a um bloco $C$, de massa $m_C=0,20\ kg$, conforme a figura abaixo. O sistema está inicialmente em repouso. No início da experiência, deixa-se cair uma arruela $A$, de massa $m_A=0,20\ kg$, de uma altura igual a $0,80\ m$, sobre o bloco $B$. A arruela adere ao bloco e, ambos, passam a executar um M.H.S. vertical. Admitindo-se que o peso da corda não influencia o M.H.S. e desprezando qualquer atrito, calcule:

Considere o circuito da figura 1 abaixo, sabendo que o capacitor está totalmente carregado.

O capacitor do circuito, tem uma distância entre suas placas de $5,0\ mm$. Uma ampliação dele, está apresentada na figura 2 abaixo. Suponha que uma partícula, de massa $2,8\cdot 10^{-6}\ kg$ e eletrizada com carga de $1,4\cdot 10^{-6}\ C$, seja lançada no interior deste capacitor, no ponto A, com velocidade $|\vec{V_a}|=6,0\ m/s$ e em seguida descreve a trajetória indicada na figura. Por um pequeno orifício, esta partícula escapa da região interna do capacitor com velocidade $\vec{V_B}$. Em seguida, esta partícula se desloca com a mesma velocidade, $\vec{V_B}$, até uma região de campo magnético constante, de intensidade $40\ T$, incidindo perpendicularmente à sua direção, conforme indica a figura 2.

Considerando que a região de campo magnético fica distante do circuito, calcule:

O recipiente esquematizado na figura abaixo, contém um mol de certo gás perfeito, monoatômico, em cada um dos compartimentos termicamente isolados $A$ e $B$. A parede isolante interna que os separa é móvel e todo o gás do recipiente estava inicialmente na temperatura de $20,0\ ^\circ C$, com a chave $S$ do circuito aberta e a parede interna em equilíbrio estático. Fechando-se a chave $S$, uma corrente elétrica constante de $1,00\ A$ atravessa a resistência elétrica $R=20,0\ \Omega$, durante $16,0$ segundos, após os quais, a chave $S$ é reaberta. Verifica-se então que o gás no compartimento $A$ teve sua temperatura elevada para $40,3\ ^\circ C$ enquanto a temperatura do gás em $B$ aumentou para $25,0\ ^\circ C$. Considerando os fios de ligação, entre o resistor e a bateria, isolados,