Física(Discursiva) - Unifal-MG

FIS - VEST./99
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01. Em 13 de janeiro de 1920 o jornal New York Times publicou um editorial
atacando o cientista Robert Goddard por propor que foguetes poderiam ser
usados em viagens espaciais. O editorial dizia:
“É de se estranhar que o prof. Goddard, apesar de sua reputação científica
internacional, não conheça a relação entre as forças de ação e reação e a
necessidade de ter alguma coisa melhor que o vácuo contra a qual o foguete
possa reagir. É claro que falta a ele o conhecimento dado diariamente no
colégio.”
Comente o editorial acima, indicando quem tem razão e por quê, baseando
sua resposta em algum princípio físico fundamental.
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02. As pás metálicas da hélice de um helicóptero giram com uma freqüência
angular constante “” em um plano perpendicular a um campo magnético “B”.
Neste caso, como será a distribuição de cargas livres nas pás? Justifique.
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3o DIA
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03. Quando introduzimos um termômetro de mercúrio em um recipiente contendo
água a uma temperatura significativamente superior à temperatura inicial do
termômetro, percebemos, de imediato, que ocorre uma diminuição da coluna
de mercúrio antes de seu esperado aumento. Explique este fato.
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04. Um pêndulo simples, cuja extremidade inferior é composta por um corpo de
massa “m” e carga elétrica positiva “q”, está imerso em um campo elétrico
uniforme de intensidade “E”, conforme a ilustração abaixo. Considere como “g”
o módulo da aceleração da gravidade local.
a) Represente, em uma figura abaixo, todas as forças que atuam sobre o
corpo de massa “m”.
b) Expresse, em termos das grandezas “m”, “q”, “E” e “g”, o ângulo 
correspondente à situação de equilíbrio acima.
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05. Um carro se desloca em movimento retilíneo uniforme a 10 m/s, em relação a
um observador, conforme ilustra a figura abaixo. Preso ao carro, um sistema
bloco mola oscila em movimento harmônico simples, sendo 6 m/s o módulo
máximo da velocidade do bloco em relação ao carro. Determine os módulos
máximo e mínimo da velocidade do bloco em relação ao observador.
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06. Uma esfera de massa “m”, amarrada na extremidade de um cordão de
comprimento “L”, é lançada de uma altura “h” com velocidade inicial,
perpendicular ao cordão, de módulo “vo”, conforme ilustra a figura abaixo.
Caso v o 
2gh , onde “g” é o módulo da aceleração da gravidade local,
determine a altura máxima “H” atingida pela esfera na inexistência de perdas
de energia mecânica.
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07. O recipiente “A” da figura abaixo é colocado numa balança e contém água até
a altura indicada. Nestas circunstâncias, a leitura da balança é 300 g. Um
bloco não poroso de 30 g de massa e 40 cm 3 de volume é, então, colocado
suavemente na água. O cilindro vazio “B”, ao lado da balança, recolhe a água
que escoa do recipiente “A”. Considerando a densidade da água como 1 g/cm 3
e lembrando que o empuxo sofrido pelo bloco em equilíbrio na água é igual ao
peso do líquido deslocado, determine o volume recolhido pelo recipiente “B”.
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08. Em um quarto totalmente fechado há uma geladeira que pode ser ligada à
energia elétrica. Com o objetivo de resfriar o quarto, um garoto, que nele se
encontra, liga a geladeira, mantendo-a de porta aberta. Você acha que esse
objetivo será alcançado? Explique.
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09. Segundo o modelo atômico de Bohr, o átomo de hidrogênio é constituído por
um elétron, de massa “m” e carga “ – Q ”, e um núcleo, de massa “M” e carga
“+Q”. Neste modelo, o elétron descreve uma órbita circular de raio “R” em
torno do núcleo. Considerando “k” a constante da Lei de Coulomb, determine
a expressão matemática para:
a) o módulo da velocidade orbital do elétron.
b) a intensidade da corrente elétrica resultante do movimento orbital do
elétron.
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10. A figura abaixo ilustra uma calota esférica de raio “R”.
Dispondo de duas dessas calotas, duas pessoas desejam se comunicar sem
que seja necessário que uma grite para a outra, apesar de estarem separadas
por uma distância “D”, muito maior que “R”. Ilustre abaixo e descreva como e
onde as calotas e as pessoas devem ser dispostas para que esta
comunicação seja possível.