UFRGS 2015 - Questão 22

   Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
   A luz é uma onda eletromagnética formada por campos elétricos e magnéticos  que variam no tempo e no espaço e que, no vácuo, são ....................... entre si. Em um feixe de luz polarizada, a direção da polarização é definida como a direção ............................. da onda.
(A) paralelos            - do campo elétrico
(B) paralelos            - do campo magnético
(C) perpendiculares - de propagação
(D) perpendiculares - do campo elétrico
(E) perpendiculares - do campo magnético

Resolução:
   Todas todas ondas eletromagnéticas são compostas por um campo elétrico e um magnético que são perpendiculares entre si.
   Define-se a direção de polarização da onda eletromagnética (OEM) como a direção do vetor campo elétrico, ao qual a maioria dos detectores de radiação eletromagnéticas são sensíveis.
Resposta: item (D)

UFRGS 2014 - Questão 20

   Observe o segmento de circuito.

   No circuito, V_A=-20 V e V_B=10 V são os potenciais nas extremidades A e B; e R₁=2 kΩ, R₂=8 kΩ e R₃=5 kΩ são os valores das resistências elétricas presentes. Nessa situação, os potenciais nos pontos a e b são, respectivamente,

(A) -24 V e 0 V.

(B) -16 V e 0 V.

(C) -4 V e 0 V.

(D) 4 V e 5 V.

(E) 24 V e 5 V.

   Resolução:

   A diferença de potencial no circuito completo é

   Podemos calcular a corrente elétrica no circuito, primeiro devemos calcular a resistência equivalente.

   Sabemos que é uma associação em série, logo, a resistência equivalente é obtida pela soma de todas as resistências,

   Logo a corrente elétrica que passa no circuito é

   

   Por se tratar de uma associação em série, a corrente elétrica em cada resistor é a mesma.

   A ddp entre os pontos  A e a, e a e b são dadas

   Logo o potencial nos pontos a e b serão respectivamente:

   Assim o potencial em a vale -16 V e o potencial em b é 0 V, letra (B).

UFRGS 2014 - Questão 13

Questão 13:

   A frequência do som emitido pela sirene de certa ambulância é de 600 Hz. Um observador em repouso percebe esta frequência como sendo 640 Hz. Considere que a velocidade da onda emitida é de 1200 km/h e que não há obstáculos entre o observador e a ambulância.

  A ambulância ..... do observado com velocidade de ........ .

(A) afasta-se  - 75 km/h

(B) afasta-se - 80 km/h

(C) afasta-se - 121 km/h

(D) aproxima-se - 80 km/h

(E) aproxima-se - 121 km/h

    Como a frequência recebida pelo observador é maior que a emitida pela fonte, significa que o número oscilações estão aumentando, é como se a onda fosse sendo comprimida na direção do observador, isso acontece quando a fonte está se aproximando do observador.

     O nome do fenômeno ondulatório envolvido nesta situação é Efeito - Doppler, a equação utilizada no efeito Doppler para uma fonte em movimento e o observador em repouso é a seguinte:

    Onde f ' é o valor da frequência percebida pelo observador, f é o valor da frequência emitida pela fonte, v a velocidade da onda emitida e vs a velocidade fonte, no caso em questão deve ser usada a equação com o sinal negativo.

após alguma álgebra para isolar a velocidade vs da fonte, chegamos a
vs = (f '-f ).v/f= (640-600).1200/600 = 80 km/h

Resposta Item D

   

As Quatro Estações

   Todos nós, ou vários de nós, aprendemos que o que causa as  estações do ano era porque a Terra estaria mais próxima do sol em certa época do ano (verão) e porque estava afastado em outra (no inverno), pois a Terra movimenta-se em torno do Sol em uma trajetória elíptica (elipse) em que o Sol fica em um dos focos desta elipse. Esta versão está errada. 

    De fato o movimento da Terra em torno do Sol é elíptica, porém não é suficiente para causar a diferença nas estações do ano. 

Observe a figura abaixo:

     A figura de cima apresenta três elipses. A elipse possui dois focos e possui uma propriedade que chamada excentricidade que é uma relação indireta da distância entre os dois focos, quanto maior a excentricidade maior a distância entre os focos e mais deformado se torna o círculo.

    Veja na figura abaixo como se dá a forma da elipse para algumas excentricidades.

    Embora em muitas fontes didáticas a trajetória da Terra está exagerada, sua excentricidade é tão pequena (excentricidade da Terra é 0,0167) que a diferença entre os ponto de maior distância e menor distância do Sol, causa pouca variação na quantidade de  luz solar que irradia sobre nosso planeta.

    Mas então, o que causa esta diferença nas estações?

    Para responder a esta pergunta precisamos lembrar de dois movimentos naturais do nosso planeta, o movimento de translação e o movimento de rotação.
   O Movimento de translação é aquele em que a Terra percorre a trajetória elíptica em trono da nossa estrela. Uma das consequências deste movimento é o ano. Quando a Terra completa uma volta em torno do Sol, um ano terá passado.

    O movimento de rotação por sua vez é movimento que a Terra faz em torno de um eixo imaginário que passa por seu centro.

     O primeiro importante ponto é que a terra ao fazer seu movimento de rotação está inclinado com relação ao plano da translação da Terra, elas não são perpendiculares.

     Esta inclinação é a responsável pela diferença de luminosidade que a Terra recebe que tem como consequência as estações. 

    Na figura acima por causa da inclinação no eixo de rotação o Hemisfério Sul da Terra recebe maior quantidade de luz que o Hemisfério Norte. Nesta situação será verão no hemisfério Sul e inverno no hemisfério norte. Os dias tornam-se mais longos no Hemisfério sul e mais curtos no hemisfério norte.

    Nesta situação está incindindo mais luz no hemisfério norte que no hemisfério sul, logo é verão no norte e inverno no sul.

    Nas duas situações intermediárias acontecem os equinócios de outono e equinócio de primavera, neste ao se aproximar da data dos equinócios os dias tornam-se com mesma duração e depois da data do equinócio voltam a tornar-se mais curtos quando se aproxima do inverno e mais longo quando se aproxima do verão.

PUC - MG

Um atirador dispara horizontalmente um rifle, a 40 m do alvo. Sabendo-se que a bala sai do cano com uma velocidade de 800 m/s, o desvio vertical apresentado no alvo, devido ao efeito gravitacional, em cm, é igual a:
(g = 10 m/s²)
a) 0,250
b) 0,815
c) 1,25
d) 1,85
e) 2,45

Separamos as equações nas direções verticais e horizontais.

Para a horizontal e podemos calcular o tempo que a bala chega no alvo.

x = x0 + vx.t

40 = 0 + 800.t

t= 40/800=0,05 s

Para a vertical podemos calcular a altura que ele chega:

y = y0 +v0y.t + g.t²/2

y = 0 +0.0,05+ 10 . 0,05²/2=0,0125 m = 1,25 cm

(C)

Facebook - Halliday

Um canhão antitanque acha-se localizado à beira de um platô, a uma altura de 60 m acima de uma planície que o circunda. O artilheiro vê um tanque inimigo estacionado na planície, a uma distância horizontal de 2,2 km contada a partir do canhão. No mesmo instante, a tripulação do tanque vê o canhão e começa a se afastar com uma aceleração de 0,90 m/s². Se o canhão antitanque disparar um projétil com velocidade de saída de 240 m/s, com um ângulo de elevação de 10° acima da horizontal, quanto tempo o artilheiro deverá esperar antes de fazer o disparo para que o projétil atinja o tanque?

   Primeiramente deve-se calcular o tempo que o projétil leva para tocar o solo e o local que o projétil vai aterrissar. Então usamos as equações cinemáticas para o projétil em cada uma das direções.

    Assim, o projétil chega ao chão em 9,76 s e na posição 2306,77 m.

    Sabendo isso deve-se saber quanto tempo o tanque leva para chegar a posição de chegada do projétil.

    Assim para o tanque canhão:

Resolvendo a equação:

Assim o projétil deve ser lançado 5,6 s após a partida do canhão.

UFRGS - 2014 - Questão 07

07. Uma bomba é arremessada, seguindo uma trajetória parabólica, conforme representado na figura abaixo. Na posição mais alta da trajetória, a bomba explode.

   Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. 

   A explosão da bomba é um evento que .............. a energia cinética do sistema. A trajetória do centro de massa do sistema constituído pelos fragmentos da bomba segue .......... .

(A) não conserva - verticalmente para o solo

(B) não conserva - a trajetória do fragmento mais massivo que o da bomba

(C) não conserva - a mesma parábola anterior à explosão

(D) conserva - a mesma parábola anterior à explosão

(E) conserva - verticalmente para o solo

   Para que a bomba possa explodir é adicionado uma certa quantidade de energia tirada de reações químicas internas, assim a energia cinética é aumentada o que significa que a energia cinética do sistema não é conservada.
   O momentum linear do sistema é conservado, o que significa que o centro de massa do sistema segue linearmente sua trajetória anterior, que é uma parábola.

Resposta: item (C)