[Unifesp 2021] Os terminais A e B de uma espira circular estão conectados a um circuito elétrico capaz de fornecer dois valores distintos de corrente elétrica. Os resistores do circuito são ôhmicos, e o gerador, os fios de ligação, o amperímetro e a chave são ideais. A figura mostra a montagem desse circuito, com a chave aberta.
Quando a chave é mantida aberta, o amperímetro indica a passagem de uma corrente elétrica de 6 A.
a) Determine a diferença de potencial U do gerador e, em seguida, a intensidade da corrente elétrica que passa pelo amperímetro quando a chave está fechada.
b) A espira tem diâmetro de e a permeabilidade magnética do meio que a envolve vale ⋅ . Para a circunstância em que a chave está aberta, indique, na figura presente no campo de Resolução e Resposta, a direção e o sentido do vetor campo magnético no centro da espira AB e calcule a intensidade desse campo magnético no centro dessa espira.
[Unifesp 2021] Um reboque com uma lancha, de massa total 500 kg, é engatado a um jipe, de massa 2 000 kg, sobre um terreno plano e horizontal, como representado na figura 1.
Em seguida, o motorista aciona o motor do jipe, que passa a aplicar uma força constante sobre o conjunto jipe-reboque-lancha, acelerando-o sobre o terreno plano.
a) Sabendo que a força aplicada pelo motor do jipe ao conjunto jipe-reboque-lancha tem intensidade 5 000 N, e desprezando eventuais atritos em engrenagens e eixos, determine a intensidade da força de tração no ponto de engate do reboque ao jipe, considerando o momento em que o jipe inicia seu movimento.
b) Preparando-se para levar a lancha à água, o motorista estaciona o conjunto jipe-reboque-lancha em posição de marcha à ré sobre uma rampa plana e inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal, conforme figura 2.
Desenhe, na figura presente no campo de Resolução e Resposta, os vetores que representam as forças que atuam sobre o conjunto jipe-reboque-lancha estacionado na rampa, nomeando cada uma dessas forças e considerando o conjunto como um corpo único. Em seguida, determine a intensidade da força de atrito que mantém o conjunto em repouso. Utilize , sen θ = 0,6 ou cos θ = 0,8.
[Unifesp 2021] Um gato encontra-se parado na beirada de um telhado, observando alguns pássaros.
A beirada do telhado está a 5 m do chão, a massa do gato é 3 kg, a aceleração da gravidade vale e a resistência do ar é desprezível. Determine:
a) a energia potencial gravitacional que o gato possui quando se encontra em repouso na beirada do telhado e o módulo da velocidade com a qual ele chegaria ao chão se acidentalmente sofresse uma queda livre, após pisar em uma telha solta.
b) o tempo de permanência do gato no ar, supondo que, na tentativa frustrada de apanhar um pássaro em voo, o gato salte verticalmente para cima com velocidade inicial de 4 m/s, subindo e voltando para o ponto inicial de seu salto, na beirada do telhado.
[Unifesp 2021] Três blocos em formato de paralelepípedo retângulo, numerados de 1 a 3, são empilhados conforme mostra a figura. Os blocos são feitos de substâncias transparentes, de índices de refração absolutos , e , respectivamente. A figura mostra uma visão lateral desse empilhamento, uma malha quadriculada para referência e a trajetória de um raio de luz monocromática que segue paralela ao plano das faces exibidas.
a) Sabendo que o índice de refração absoluto do meio 1 vale 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é , determine a velocidade da luz no meio 1 e o índice de refração do meio 2.
b) Observando o comportamento do raio de luz que, a partir do meio 2, dirige-se ao meio 3, responda se o meio 3 é mais refringente ou menos refringente que o meio 2 e, em seguida, determine o valor do índice de refração relativo do meio 3 em relação ao meio 2, .
[Unifesp 2021] Analise o diagrama que representa o ciclo de transformações sofridas por um gás ideal em uma máquina térmica.
Sabe-se que no ponto C a temperatura do gás é de 800 K.
a) Qual é a temperatura do gás no ponto A, em graus Celsius?
b) Qual será a variação da energia interna do gás ao longo do ciclo completo A → B → C → A? Calcule o valor absoluto do trabalho realizado na compressão do gás.
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