PUC-SP 2018 Física - Questões

Um objeto de peso $P$, quando totalmente imerso no ar, cuja massa específica é dada por $\mu_{AR}$, fica submetido a um empuxo cujo módulo é dado por $E_{AR}$. Esse mesmo objeto, quando colocado no interior de um recipiente totalmente preenchido por um certo líquido, passa a flutuar completamente submerso. A expressão algébrica que permite calcular a massa específica do líquido $(\mu_{\text{liq})}$, contido no recipiente, é a contida na alternativa:

Considere uma região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade $10\ N/C$ e onde temos duas minúsculas esferinhas metálicas inicialmente separadas de $1$ metro.

Uma das esferas $(E_1)$, de massa $1\ \text{mg}$ e eletrizada com carga elétrica de módulo igual a $1\ \mu C$, é lançada na mesma direção e sentido das linhas do campo elétrico, com velocidade de módulo igual a $4\ \text{m/s}$, indo colidir frontalmente com a outra esferinha $(E_2)$, idêntica à primeira, inicialmente neutra e estacionária. A colisão, que é frontal e unidirecional, cujo coeficiente de restituição é de $0,7$, provoca a eletrização da segunda esferinha, devido ao breve contato entre elas. Desprezando o efeito do campo gravitacional e a resistência do ar, calcule o módulo da velocidade aproximada, em unidades do $SI$, adquirida pela segunda esferinha, após ela ter se deslocado $5,5\ \text{m}$.

Uma garotinha está brincando de pular na cama elástica. Ao longo de seu salto mais alto, desde o momento em que seus pés abandonaram a cama elástica e atingiram a altura máxima de $1,8\ \text{m}$, em relação ao nível da cama e retornou ao exato ponto de partida, ela deu um grito de alegria, em que o som estridente, e tom puro, tinha uma frequência de $350\ \text{Hz}$. Determine, em hertz, a diferença aproximada entre a maior e a menor frequência dos sons percebidos pelos pais, que permanecem muito próximos à cama elástica e em repouso em relação a ela. Adote a velocidade do som no ar igual a $340\ \text{m/s}$. Despreze todas as formas de atrito.

Dois ciclistas percorrem uma longa trajetória retilínea e horizontal de tal modo que estão sempre alinhados, conforme indica a figura. Num dado instante $t_1$, sabe-se que o módulo da força resultante sobre o ciclista 1 é constante e vale $30\ N$ e que o módulo da força resultante sobre o ciclista 2, também constante, vale $40\ N$.

Nesse mesmo instante, o módulo da velocidade do ciclista 1 é 5 vezes maior do que o módulo da velocidade do ciclista 2 e o módulo da velocidade relativa do ciclista 1 em relação ao ciclista 2 vale $43,2\ \text{km/h}$. Determine, no instante $t=t_1+10s$, o módulo aproximado, em unidades do $SI$, da velocidade do centro de masa do sistema de corpos constituído pelos 2 ciclistas e suas respectivas bicicletas.

Dados:

massa do ciclista 1 + bicicleta 1 = 100kg massa do ciclista 2 + bicicleta 2 = 80kg

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