4, 0 10 m. e constante dielétrica k = 5,0. Assinale, então, a estimativa da energia total acumulada no campo elétrico dessa parede.

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1 Questão. lgums céluls o corpo humno são circuns por prees revestis externmente por um películ com crg positiv e, internmente, por outr películ semelhnte, ms com crg negtiv e mesmo móulo. 6 Consiere sejm conhecis: ensies supericil e mbs s crgs σ±,5 C / m ; 9, C Nm ; pree com volume e 4, m 6 3 e constnte ielétric k 5,. ssinle, então, estimtiv energi totl cumul no cmpo elétrico ess pree.,7 e,7 e 7, e 7 e 7 e Questão. Um hste metálic e comprimento, cm está situ num plno xy, ormno um ângulo e 3 com relção o eixo Ox. hste movimentse com velocie e 5, m/s n ireção o eixo Ox e encontrse imers num cmpo mgnético uniorme B, cujs componentes, em relção Ox e Oz (em que z é perpeniculr xy) são, respectivmente, Bx, TeBz,5T. ssinle o móulo orç eletromotriz inuzi n hste.,5,43,5,,5 Questão 3. À bor e um precipício e um certo plnet, no qul se poe esprezr resistênci o r, um stronut mee o tempo t que um per lev pr tingir o solo, pós eix cir e um e ltur. seguir, ele mee o tempo t que um per tmbém lev pr tingir o solo, pós ser lnç pr cim té um ltur h, como mostr igur. ssinle expressão que á ltur. h t t h ( ) t t t t h ( ) 4 t t t t h ( t t) 4 t t h ( t t ) 4t t h ( t t ) Questão 4. Um got o ácio C 3(C ) 6COO se esplh sobre superície águ té ormr um cm e moléculs cuj espessur se reuz à isposição ilustr n igur. Um s terminções este ácio é polr, visto que se trt e um ligção O, mesm nturez que s ligções (polres) O águ. Ess circunstânci explic trção entre s 3 moléculs e ácio e águ. Consierno o volume,56 m got o ácio, e seu ilme com áre e 6, 5 m, ssinle lterntiv que estim o comprimento molécul o ácio., 5 m 4, m, 4 m 5, m,5 m ácio hirogênio crbono oxigênio águ Questão 5. Um io elgo e rígio, e comprimento L, esliz, sem trito, com velocie v sobre um nel e rio, num região e cmpo mgnético constnte B. oese, então, irmr que: O io irá se mover ineinimente, pois lei e inérci ssim o grnte. O io poerá prr, se B or perpeniculr o plno o nel, cso io e nel v sejm isolntes. O io poerá prr, se B or prlelo o plno o nel, cso io e nel sejm conutores. O io poerá prr, se B or perpeniculr o plno o nel, cso io e nel sejm conutores. O io poerá prr, se B or perpeniculr o plno o nel, cso o io sej eito e mteril isolnte.

2 Questão 6. Um estção espcil em orm e um toróie, e rio interno, e externo, gir, com períoo, em torno o seu eixo centrl, num região e grvie nul. O stronut sente que seu peso ument e %, quno corre com velocie constnte v no interior est estção, o longo e su mior circunerênci, conorme mostr igur. ssinle expressão que inic o móulo ess velocie. 6 π v 5 v 5 π 6 v 5 π 6 v 6 π 5 5 π v 6 Questão 7. Um bloco e gelo com 75 g e mss é coloco num clorímetro conteno,5 kg e águ um tempertur e 5, o C, veriicnose um umento e 64 g n mss esse bloco, um vez lcnço o equilíbrio térmico. Consiere o clor especíico águ (c, cl/g o C) o obro o clor especíico o gelo, e o clor ltente e usão o gelo e 8 cl/g. Desconsierno cpcie térmic o clorímetro e troc e clor com o exterior, ssinle tempertur inicil o gelo. 9,4 o C 48,6 o C 34,5 o C 4,3 o C 4, o C Questão 8. Num ul e lbortório, o proessor entiz necessie e levr em cont resistênci intern e mperímetros e voltímetros n eterminção resistênci e um resistor. im e meir voltgem e corrente que pss por um os resistores, são montos os 3 circuitos igur, utilizno resistores iguis, e mesm resistênci. Sbese e ntemão que resistênci intern o mperímetro é,, o psso que resistênci intern o voltímetro é. ssinle comprção corret entre os vlores e, (mei e no circuito ) e 3 (mei e no circuito 3). < < 3 > > 3 < < 3 > > 3 > 3 > () () (3) Questão 9. r se eterminr o espçmento entre us trilhs jcentes e um CD, orm montos ois rrnjos:. O rrnjo igur (), usno um ree e irção e 3 linhs por mm, um LSE e um ntepro. Neste rrnjo, meiuse istânci o máximo e orem o máximo e orem igur e intererênci orm no ntepro.. O rrnjo igur (), usno o mesmo LSE, o CD e um ntepro com um oriício pr pssgem o eixe e luz. Neste rrnjo, meiuse tmbém istânci o máximo e orem o máximo e orem igur e intererênci. Consierno ns us situções θ e θ ângulos pequenos, istânci entre us trilhs jcentes o CD é e () () 7, 7 m 6, 5 m 7 3, m 5 3, 7 m 6 7, 4 m

3 Questão. Einstein propôs que energi luz é trnsport por pcotes e energi h, em que h é constnte e lnk e é reqüênci luz, num reerencil n qul onte está em repouso. Explicou, ssim, existênci e um reqüênci mínim o pr rrncr elétrons e um mteril, no chmo eeito otoelétrico. Suponh que onte emissor e luz está em movimento em relção o mteril. ssinle lterntiv corret. Se o, é possível que hj emissão e elétrons ese que onte estej se stno o mteril. Se < o, é possível que elétrons sejm emitios, ese que onte estej se stno o mteril. Se < o, não há emissão e elétrons qulquer que sej velocie onte. Se > o, é sempre possível que elétrons sejm emitios pelo mteril, ese que onte estej se stno o mteril. Se < o, é possível que elétrons sejm emitios, ese que onte estej se proximno o mteril. Questão. Consiere us ons que se propgm com reqüêncis e, ligeirmente ierentes entre si, e mesm mplitue, cujs equções são respectivmente y(t) cos ( π t) e y(t) cos ( π t). ssinle opção que inic corretmente: mplitue máxim on resultnte Freqüênci on resultnte Freqüênci o btimento ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Questão. r iluminr o interior e um rmário, ligse um pilh sec e,5 um lâmp e 3, W e,. pilh icrá um istânci e, m lâmp e será lig um io e,5 mm e iâmetro e resistivie e 8, 7 Ω.m. corrente mei prouzi pel pilh em curto circuito oi e. ssinle potênci rel issip pel lâmp, ness montgem. 3,7 W 4, W 5,4 W 6,7 W 7, W Questão 3. igur mostr um plc e viro com ínice e rerção n v mergulh no r, cujo ínice e rerção é igul,. r que um eixe e luz monocromátic se propgue pelo interior o viro trvés e sucessivs relexões totis, o seno o ângulo e entr, sen θ everá ser menor ou e igul,8,37,5,7,87 Questão 4. Um solenóie com núcleo e r tem um utoinutânci L. Outro solenóie, tmbém com núcleo e r, tem mete o número e espirs o primeiro solenóie,,5 o seu comprimento e,5 e su seção trnsversl. utoinutânci o seguno solenóie é, L,5 L,5 L 5, L, L

4 Questão 5. Um mol e um gás iel ocup um volume inicil o à tempertur T o e pressão o, soreno seguir um expnsão reversível pr um volume. Inique relção entre o trblho que é relizo por: (i) W (i), num processo em que pressão é constnte. W, num processo em que tempertur é constnte. W, num processo ibático. W (i) >W >W W (i) >W >W W >W >W (i) (i) (i) (i) W (i) >W >W W >W >W (i) (i) (i) Questão 6. Um nel e peso 3 N está preso um mol e esliz sem trito num io circulr situo num plno verticl, conorme mostro n igur. Consierno que mol não se eorm quno o nel se encontr n posição e que velocie o nel sej mesm ns posições e Q, constnte elástic mol eve ser e 3 3, N / m 3 7,5 N / m 4 3, N / m 3 4,5 N / m 4, N / m cm cm Q nel Questão 7. No moelo proposto por Einstein, luz se comport como se su energi estivesse concentr em pcotes iscretos, chmos e qunt e luz, e tulmente conhecios por ótons. Estes possuem momento p e energi E relcionos pel equção E pc, em que c é velocie luz no vácuo. C óton crreg um energi E h, em que h é constnte e lnck e é reqüênci luz. Um evento rro, porém possível, é usão e ois ótons, prouzino um pr elétronpósitron, seno mss o pósitron igul à mss o elétron. relção e Einstein ssoci energi prtícul à mss o elétron ou pósitron, isto é, E mec. ssinle reqüênci mínim e c óton, pr que ois ótons, com momentos opostos e e móulo iguis, prouzm um pr elétronpósitron pós colisão. (4me c )/h (me c ) h (me c ) h e (m c ) 4h (me c ) h

5 Questão 8. Um espir retngulr é coloc em um cmpo mgnético com o plno espir perpeniculr à ireção o cmpo, conorme mostr igur. Se corrente elétric lui no sentio mostro, poese irmr em relção à resultnte s orçs, e o torque totl em relção o centro espir, que i B resultnte s orçs não é zero, ms o torque totl é zero. resultnte s orçs e o torque totl são nulos. O torque totl não é zero, ms resultnte s orçs é zero. resultnte s orçs e o torque totl não são nulos. O enuncio não permite estbelecer correlções entre s grnezs consiers. Questão 9. Sejm o recipiente (), conteno mol e (mss moleculr M ) e o recipiente () conteno mol e e (mss tômic M 4) ocupno o mesmo volume, mbos mntios mesm pressão. ssinle lterntiv corret: tempertur o gás no recipiente é menor que tempertur o gás no recipiente. tempertur o gás no recipiente é mior que tempertur o gás no recipiente. energi cinétic méi por molécul o recipiente é mior que o recipiente. O vlor méio velocie s moléculs no recipiente é menor que o vlor méio velocie s moléculs no recipiente. O vlor méio velocie s moléculs no recipiente é mior que o vlor méio velocie s moléculs no recipiente. Questão. nimo com velocie inicil v, o objeto X, e mss m, esliz sobre um piso horizontl o longo e um istânci, o im qul colie com o objeto Y, e mesm mss, que se encontr inicilmente pro n beir e um esc e ltur h. Com o choque, o objeto Y tinge o solo no ponto. Chmno μ k o coeiciente e trito cinético entre o objeto X e o piso, g celerção grvie e esprezno resistênci o r, ssinle expressão que á istânci. s g v μk g h s Y v X s g v μk g h h Y v g μ g h v s k s g v μk g h v g μ h v s k g

6 S QUESTÕES DISSETTIS, NUMEDS DE 3, DEEM SE ESONDIDS NO CDENO DE SOLUÇÕES Questão. Consiere um pesso e mss m que o curvrse permneç com colun vertebrl prticmente nivel em relção o solo. Sejm m m mss o tronco e m m 5 5 som s msss cbeç e os brços. Consiere colun como um estrutur rígi e que resultnte s orçs plics pelos músculos à F /3 F m / / m g colun sej F m e que F sej resultnte s outrs orçs plics à colun, e orm mntêl em equilíbrio. Qul é o vlor orç F? β α /3 m g Questão. Quno se cenem os róis e um crro cuj bteri possui resistênci intern r i,5 Ω, um mperímetro inic um corrente e e um voltímetro um voltgem e. Consiere esprezível resistênci intern o mperímetro. o ligr o motor e rrnque, observse que leitur o mperímetro é e 8, e que s luzes iminuem um pouco e intensie. Clculr corrente que pss pelo motor e rrnque quno os róis estão cesos. r i motor rol Questão 3. Consiere um utomóvel e peso, com trção ns ros inteirs, cuj centro e mss está em C, movimentnose num plno horizontl. Consierno g m/s, clcule celerção máxim que o utomóvel poe tingir, seno o coeiciente e trito entre os pneus e o piso igul,75. sentio o movimento,6 m C, m,4 m Questão 4. O iox é um on eletromgnétic e comprimento e on (λ ) muito pequeno. im e observr os eeitos irção e tis ons é necessário que um eixe e iox inci sobre um ispositivo, com ens orem e λ. Num sólio cristlino, os átomos são ispostos em um rrnjo regulr com espçmento entre os átomos mesm orem e λ. Combinno esses tos, um cristl serve como um espécie e ree e irção os iosx. Um eixe e iosx poe ser reletio pelos átomos iniviuis e um cristl e tis ons reletis poem prouzir intererênci e moo semelhnte o s ons provenientes e um ree e irção. Consiere um cristl e cloreto e sóio, cujo espçmento entre os átomos jcentes é,3 x 9 m, one iosx com λ,5 x m são reletios pelos plnos cristlinos. igur () mostr estrutur cristlin cúbic o cloreto e sóio. igur () mostr o igrm biimensionl relexão e um eixe e iosx em ois plnos cristlinos prlelos. Se os eixes intererem construtivmente, clcule qul eve ser orem máxim irção observável? eixe inciente λ θ θ θ λ eixe reletio () ()

7 Questão 5. igur mostr um cpcitor e plcs prlels e áre seprs pel istânci. Inicilmente o ielétrico entre s plcs é o r e crg máxim suport é Q i. r que esse cpcitor suporte um crg máxim Q oi introuzi um plc e viro e constnte ielétric k e espessur /. Seno mnti ierenç e potencil entre s plcs, clcule rzão entre s crgs Q e Q i. r r viro conigurção inicil conigurção inl Questão 6. Um prtícul e mss m crreg com crg q > encontrse inicilmente em repouso imers num cmpo grvitcionl e num cmpo mgnético B com sentio negtivo em relção o eixo Oz, conorme inico n igur. Sbemos que velocie e celerção prtícul n ireção Oy são unções hrmônics simples. Disso result um trjetóri cicloil num plno perpeniculr à B. Determine o eslocmento máximo (L) prtícul. y O L B x Questão 7. Clcule áre útil s plcs e energi solr e um sistem e quecimento e águ, pr um resiênci com qutro morores, visno mnter um créscimo méio e 3, o C em relção à tempertur mbiente. Consiere que c pesso gst 3, litros e águ quente por i e que, n ltitue geográic resiênci, conversão méi mensl e energi é e 6, kwh/mês por metro quro e superície coletor. Consiere in que o reservtório e águ quente com cpcie pr litros presente um per e energi e,3 kwh por mês pr c litro. É o o clor especíico águ c 4,9 J/g o C. Questão 8. Num meio e permebilie mgnétic μ, um corrente i pss trvés e um io longo e ument um tx constnte Δi Δ t. Um nel metálico com rio está posiciono um istânci r o io longo, conorme mostr igur. Se resistênci o nel é, clcule corrente inuzi no nel. i r Questão 9. Consiere um tubulção e águ que consiste e um tubo e, cm e iâmetro por one águ entr com velocie e, m/s sob um pressão e 5, x 5. Outro tubo e, cm e iâmetro encontrse 5, m e ltur, conecto o tubo e entr. Consierno ensie águ igul, x 3 kg/m 3 e esprezno s pers, clcule pressão águ no tubo e sí. Questão 3. ivemos entro e um cpcitor gignte, one s plcs são superície Terr, com crg Q e ionoser, um cm conutor n tmoser, um ltitue h 6 km, crreg com crg Q. Sbeno que ns proximies o solo junto à superície Terr, o móulo o cmpo elétrico méio é e /m e consierno h << rio Terr 64 km, etermine cpcitânci este cpcitor gignte e energi elétric rmzen. 9 Consiere /(4 π ) 9, x Nm /C.