Expectativa de respostas da prova de Física Vestibular 2003 FÍSICA. C) Usando a lei das malhas de Kirchhoff temos para a malha mais externa:

Transcrição

1 QUESTÃO 1 FÍSICA A) Usando a le dos nós de Krchhoff temos, prmero no nó X: Em seguda, temos no nó Y: mA como ma B) A le da conseração da carga. C) Usando a le das malhas de Krchhoff temos para a malha mas externa: ε V1 V V5 0 V ε V1 V5. Sendo V 4 V5, concluímos que V 1 4, ou seja: V 5V D) A le da conseração da energa.

2 QUESTÃO A pessoa tem maor sensação de peso no ponto em que N r é maor. Esse é o ponto I na fgura. O dagrama de forças é N r mg r Para o ponto I N + mg ma c ( a r acel. centrípeta ) c N mg m N mg + m, portanto N > mg. Para o ponto II N + mg ma c ( a r acel. centrípeta ) c mg N m N mg m portanto N < mg. Logo o ponto em que a pessoa tem maor sensação de peso é o ponto I, em que o alor de N é maor. B) No ponto II, N + mg mac. Sensação de mponderabldade sgnfca N 0 mg g m C) Pelo teorema trabalho-energa, o trabalho (W) da força resultante é gual à aração da energa cnétca ( E c ). Ou seja: W E c. Como a elocdade é constante, E c 0 e, portanto, W 0.

3 QUESTÃO A) Como a corrente é alternada, surge um campo magnétco aráel com o tempo B(t). Esse campo dá orgem a um fluxo magnétco aráel, nduzndo, portanto, uma força φb eletromotrz, ε, dada por ε (le de Faraday). Essa força eletromotrz faz surgr t no recpente metálco uma corrente elétrca. Por efeto Joule, energa elétrca se transformará em energa térmca, aquecendo o recpente que, em contato com a água, aumentará a temperatura da mesma. B) Parte do calor gerado por efeto Joule no recpente de cobre fo transferdo para a água. Nesse processo, a água contda no recpente eaporou dedo ao aumento da energa cnétca méda (temperatura) de suas moléculas. Uma conseqüênca dsso é que a água (no estado de apor) ocupou um maor olume e, portanto, exbu um grau mas eleado de desordem, quando comparado com a água no estado líqudo. De acordo com a segunda le da termodnâmca, a entropa aumenta conforme o aumento da desordem do sstema. Logo, a entropa da água aumentou nesse processo.

4 QUESTÃO 4 A) A energa de um fóton para a freqüênca dada é E f hf 6 x10-4 x 6 x E f,6 x J Seja m 0,4 kg a massa da refeção. A energa equalente a essa massa é E mc 4 x 10-1 x ( x 10 8 ) E,6 x J Então N E/E f,6 x /,6 x N 1 x 10 5 fótons B) [comprmento] L [tempo] T [freqüênca] T -1 [ h] [ h] [elocdade] LT -1 [massa] M [ E] [ f ] M L T 1 T 1 [ h] ML T [ massa][ elocdade] [ freqüênca] Em undades do SI, h é expresso em kg m s -1

5 QUESTÃO 5 λ A) Usando a equação da ótca físca x (para o prmero mínmo de dfração, sen θ m1), podemos comparar as espessuras dos fos. Como λ é o mesmo para a dfração nos dos fos, será mas fno o fo que apresentar maor largura para o máxmo central e, portanto, maor alor para o senθ. Logo, de acordo com a fgura, o fo (E) é o mas fno. B) A análse de uma fgura de dfração permte conclur que a largura, L, do máxmo central está relaconada com a ncerteza p x, da componente p x do momento lnear dos fótons. Quando um dado fóton de momento lnear, p, a atngr o anteparo, sua componente p x depende da dreção que ele está segundo (p x p senθ ), conforme mostra a fgura abaxo. L θ p r px exo-x Se a largura, L, do máxmo central for grande, alores maores de θ serão possíes e sso aumentará a ncerteza p x. Pelo prncípo da ncerteza p x x h. Se p x for grande mplca x pequeno (x: espessura do fo, ncerteza na posção). Logo, obserando a fgura, podemos afrmar que o fo E é o mas fno.