EN 2010 Física - Questões

Uma partícula, de massa $m = 40,0$ gramas e carga elétrica $q = 8,0\ mC$, encontra-se inicialmente fixa na origem do sistema coordenado $XOY$ (veja figura abaixo). Na região, existe um campo elétrico uniforme $E=100.\hat{i}\ (N/C)$. A partícula é solta e passa a se mover na presença dos campos elétrico e gravitacional $[\vec{g}=10,0.\hat{j}\ (m/s^2)]$. No instante em que a coordenada $x = 40,0\ cm$, a energia cinética da partícula, em joule, é

Uma haste de comprimento inicial $L_0 = 59,0\ cm$ tem uma extremidade fixa na parede e a outra extremidade presa a uma placa retangular (1) isolante de área da face $A$, que pode deslizar com atrito desprezível na superfície horizontal. Outra placa retangular (2) isolante, de mesma área da face, está fixa na superfície horizontal a uma distância $d = 17,7\ cm$ da placa (1). As placas possuem revestimento metálico nas faces (área $A$) que se defrontam, formando assim um capacitor plano de placas paralelas a vácuo. A haste, que possui massa $m = 30,0$ gramas,calor específico médio $c = 0,40\ cal/g.^\circ C$ e coeficiente de dilatação linear $\alpha= 5,0.10^{-4}\ /^\circ C$, é uniformemente aquecida até atingir uma temperatura tal que a nova capacitância do capacitor torna-se $20\ \%$ maior. O calor fornecido, em $kcal$, por um aquecedor (não indicado na figura) à haste é

Um detector de ondas sonoras $D$ passa pelo ponto $A$, localizado no eixo $x$, em direção ao ponto $B$, localizado no eixo $y$, com velocidade $Y$ constante, como indicado na figura abaixo. O vetor velocidade faz um ângulo a acima da horizontal. Uma fonte sonora $F$, em repouso, localizada na origem do sistema de eixos, emite ondas sonoras que se propagam no ar parado com velocidade constante $\vec{v}_s$. Sabendo que as frequências captadas pelo detector ao passar por $A$ e $B$ são, respectivamente, $f_A $ e $f_B$ , a razão entre a diferença de frequências, $f_A - f_B$, e a frequência da onda emitida pela fonte é

Dois pêndulos constituídos por fios de massas desprezíveis e de comprimento $L =2,0\ m$ estão pendurados em um teto em dois pontos próximos de tal modo que as esferas $A$ e $B$, de raios desprezíveis, estejam muito próximas, sem se tocarem. As massas das esferas valem $m_A = 0,10\ kg$ e $m_B = 0,15\ kg$. Abandona-se a esfera $A$ quando o fio forma um ângulo de $60º$ com a vertical, estando a esfera $B$ do outro pêndulo na posição de equilíbrio. Sabendo que, após a colisão frontal, a altura máxima alcançada pelo centro de massa do sistema, em relação à posição de equilíbrio, é de $0,40\ m$, o coeficiente de restituição da colisão é

Uma pequena esfera rígida de massa $m$ é liberada do repouso da posição $1$, localizada a uma distância vertical $H$ acima da borda de uma cavidade hemisférica de raio $R$ (ver figura). A esfera cai e toca, tangenciando, a superfície rugosa desta cavidade (posição 2) com o dobro da velocidade com a qual deixa a mesma (posição 3), parando momentaneamente na altura $h$ acima do plano da borda (posição 4). Despreze a resistência do ar. A razão $H/h$ é igual a