EN 2007 Física - Questões

No Pan 2007, o rebatedor da seleção brasileira atingiu com seu bastão a bola, de massa igual a $0,125\ kg$, com uma força $\vec{F} =[(1,50\cdot10^6\ N/s )\cdot t+(3,00\cdot 10^3\ N)]\cdot \vec{i}$ entre os instantes $t=0$ e $t=2,00\ ms$. Em $t=0$, a velocidade da bola é $v=-(24,07\vec{i}+5,00\vec{j})\ m/s$. Considerando apenas o peso da bola e a força do bastão sobre a mesma, calcule o vetor velocidade da bola no instante $t= 2,00\ ms$.

A figura abaixo mostra o bloco $A$ de massa igual a $2,0\ kg$ apoiado num plano inclinado, isolante, que forma $30\ ^\circ$ com a horizontal. Os coeficientes de atrito entre o bloco $A$ e o plano inclinado valem $0,45$ e $0,60$. O bloco $B$, de volume igual a $4,0$ litros e densidade igual a $1,4\ g/cm^3$, está totalmente imerso em um líquido de massa específica igual a $0,80\ g/cm^3$. Considere os fios e a polia ideais. O capacitor plano de placas paralelas, com o vácuo entre as placas, está completamente carregado e cada placa possui área igual a $0,20\ m^2$. Despreze o efeito de borda. Sabe-se que a placa negativa do capacitor está presa ao plano inclinado e a placa positiva pode se mover com atrito desprezível. Calcule o valor absoluto da carga elétrica armazenada nas placas do capacitor para que o bloco $A$ esteja na iminência de subir o plano inclinado.

Os corredores $A$ e $B$, que pesam $560\ N$ e $700\ N$ respectivamente, estão colocados nas extremidades de uma prancha de peso igual a $500\ N$, que pode deslizar livremente sobre o gelo onde se apoia, conforme a figura. Eles partem do repouso, correndo na mesma direção e sentidos opostos, com acelerações de módulos: $a_A = 2,00\ m/s^2$ e $a_B= 3,00m/s^2$, até alcançarem a velocidade constante de módulo igual a $6,00\ m/s$, relativamente à prancha. Calcule:

Um recipiente, contendo uma certa quantidade de uma substância pura sólida, é pendurado em uma mola ideal vertical de constante elástica $20,0\ N/m$. Devido ao peso do recipiente e da substância que ele contém, a mola sofre uma deformação de $10,0\ cm$. Em seguida, fornece-se calor à substância de tal forma que sua temperatura varia conforme o diagrama abaixo. Após toda vaporização da substância, observa-se que a deformação da mola foi reduzida para $4,00\ cm$. Calcule a variação de entropia ($J/K$) da substância na fase líquida.

A barra condutora $AD$ de comprimento $1,0\ m$, massa $0,50\ kg$ e resistência elétrica desprezível, ligada a um fio de massa desprezível, cai verticalmente com velocidade constante de $4,0\ m/s$. A barra faz contato com dois trilhos verticais e paralelos, ligados ao circuito mostrado abaixo, que também possuem resistência elétrica desprezível. Perpendicularmente ao plano da figura, existe um campo de indução magnética uniforme $B$ de intensidade igual a $1,5$ teslas. Considere a aceleração da gravidade local iguala $10\ m/s^2$, o capacitor completamente carregado e despreze todos os atritos. Calcule