UFRGS - 2018 - Questão 17

Na figura abaixo, está representada a trajetória de uma partícula de carga negativa que atravessa três regiões onde existem campos magnéticos uniformes e perpendiculares à trajetória da partícula.

Nas regiões I e III, as trajetórias são quartos de circunferências e, na região II, a trajetória é uma semicircunferência. A partir da trajetória representada, pode-se afirmar corretamente que os campos magnéticos nas regiões I, II e III, em relação à página, estão, respectivamente,

(A) entrando, saindo e entrando.
(B) entrando, saindo e saindo.
(C) saindo, saindo e entrando.
(D) entrando, entrando e entrando.
(E) saindo, entrando e saindo.

Resolução:

Para resolver esta questão é necessário lembrar a regra da mão espalmada (regra do tapa). onde partes das mão representa os vetores velocidade da partícula (representado pelo polegar), campo de indução magnética (representado pelas pontas dos dedos) e força magnética (representada pela palma da mão se carga é positiva e pelo dorso da mão se carga é negativa).

A trajetória inicial da partícula indica a direção do seu vetor velocidade. Para alterar o vetor velocidade é necessário a aplicação de uma força assim sendo o lado para onde a trajetória alterada é a direção em que a força foi aplicada.

Em I:
A  força é aplicada para baixo do plano da página e a velocidade está dirigida para a direita, como a carga em questão é negativa, posicionando o dorso da mão para baixo do plano da página  e o polegar para direita os dedos ficam apontando na direção da página, logo o campo está entrando na página.

Em II:
A partícula entra na região em questão com a velocidade apontando para baixo do plano da página (o polegar deve apontar nessa direção) e a força aponta para a direita ( o dorso da mão deve apontar nessa direção) assim os dedos apontarão saindo da página.

Em III:
A partícula penetra na região para cima do plano da página e a força está agindo para a direita., neste caso os dedos apontarão para dentro do plano da página.

Assim, o campo está entrando, saindo e entrando.

Resposta:

Item (A).
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UFRGS - 2018 - Questão 23

As forças que se observam na natureza podem ser explicadas em termos de quatro interações fundamentais. Na primeira coluna do quadro abaixo, estão listadas as quatro interações fundamentais; na segunda, exemplos de fenômenos que se observam na natureza.

Assinale a alternativa que associa corretamente as interações fundamentais, mencionadas na primeira coluna, aos respectivos exemplos, listados na segunda.
(A) 1(c) − 2(b) − 3(a) − 4(d)
(B) 1(c) − 2(d) − 3(a) − 4(b)
(C) 1(c) − 2(d) − 3(b) − 4(a)
(D) 1(a) − 2(b) − 3(c) − 4(d)
(E) 1(a) − 2(d) − 3(b) − 4(c)

Resolução:
A interação gravitacional é provocada pelo arranjo de corpos que atraem-se mutuamente por conta de suas massas. As forças de maré são assim causadas pela atração que a lua e o sol provocam sobre tudo que há na Terra, por sua fluidez a água existente no planeta se desloca causando as marés.
1 - (C)
A Força eletromagnética por sua vez, é causada pela existência de carga elétrica, sendo atrativa ou repulsiva conforme a interação das cargas de mesma natureza (mesmo sinal) ou natureza diferentes diferentes (sinais contrários), respectivamente. O átomo possui um núcleo positivo e uma eletrosfera negativa, esta relação entre as cargas causa uma atração que, em uma perspectiva clássica, impede que o elétron escape do átomo.
2 - (D)
A interação nuclear forte age diretamente sobre as partículas nucleares capaz impedir que o núcleo se "desmonte", permitindo sua coesão. A força forte tem alcance de 10^-15m.
3-(B)
Por fim, a interação nuclear fraca é responsável pela emissão de partículas nucleares como a partícula beta, causando as radiações. Sua região de interação é da ordem 10^-18m.
4-(A)

Resposta: 
Item (C)

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UFRGS - 2018 - Questão 06

06. A figura abaixo representa duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e de massa desprezível. O sistema formado é posto a girar com velocidade angular constante em torno de um eixo, perpendicular à página, que passa pelo ponto P.

Em relação ao eixo de rotação em P, o centro de massa do sistema descreve uma trajetória circunferencial de raio 

(A) L/2. 

(B) L/3. 

(C) L/4. 

(D) L/6. 

(E) L/9.

Resolução:

Como as massas são iguais em cada esfera, a distribuição se dá de forma que o centro de massa encontra-se no centro da barra. Logo, a distância entre a esfera e o centro de massa é L/2.

Pela figura é possível notar que o raio de giro é dado por

R=L/2-L/3

R=L/6

Resposta:

Item (D).

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UFRGS - 2018 - Questão 07

A figura mostra três trajetórias, 1, 2 e 3, através das quais um corpo de massa m, no campo gravitacional terrestre, é levado da posição inicial i para a posição final f, mais abaixo.

Sejam W₁, W₂ e W₃, respectivamente, os trabalhos realizados pela força gravitacional nas trajetórias mostradas. Assinale a alternativa que correlaciona corretamente os trabalhos realizados.

(A) W₁ < W₂ < W₃
(B) W₁ < W₂ = W₃
(C) W₁ = W₂ = W₃
(D) W₁ = W₂ > W₃
(E) W₁ > W₂ > W₃

Resolução:

O trabalho da força gravitacional é dado pela diferença na energia potencial gravitacional que depende da massa, da altura e da aceleração da gravidade local. Considerando aqui que a aceleração gravitacional permanece constante, temos que o movimento vertical da partícula em cada caminho é o mesmo, assim sendo, a variação na altura de cada caminho é o mesmo, logo, o trabalho realizado pela força gravitacional será o mesmo em todas as trajetórias.

Resposta:
Item (C)

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UFRGS - 2018 - Questão 05

05.A figura abaixo representa duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e de massa desprezível. O sistema formado é posto a girar com velocidade angular constante em torno de um eixo, perpendicular à página, que passa pelo ponto P.

 Sendo v_i a velocidade tangencial da esfera i (i=1,2) e Fi a força centrípeta nela resultante, as razões v₁/v₂ e F₁/F₂ entre os módulos dos respectivos vetores são, nessa ordem,

(A) 1/3 e 1/2.
(B) 1/2 e 1/4.
(C) 1/2 e 1/2.
(D) 1/2 e 3/2.
(E) 3/2 e 1/2.

Resolução:

As duas esferas giram unidas, presas pelo mesmo eixo, o que significa que a velocidade angular (w) das esferas é a mesma, assim
w₁=w₂
mas a velocidade linear está ligada a velocidade angular pela relação matemática v=w.R, onde v é a velocidade linear e R é o raio de giro, portanto, em termos igualando as velocidade angulares das esferas temos:

 R₁=L/3 e R₂=2.L/3 = > pode-se dizer que R₂=2.R₁

A relação matemática que fornece a força centrípeta é

Fazendo a razão entre as forças a que é submetida cada esfera

Substituindo os valores 

Resposta:

Item C.

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UFRGS - 2018 - Questão 03

O cabo-de-guerra é uma atividade esportiva na qual duas equipes, A e B, puxam uma corda pelas extremidades opostas, conforme representa a figura abaixo.

Figura adaptada de Thadius856 (SVG conversion) & Parutakupiu (original image) - Obra do próprio, domínio público. Disponível em: . Acesso em: 18 set. 2017. 

Considere que a corda é puxada pela equipe A com uma força horizontal de módulo 780 N e pela equipe B com uma força horizontal de módulo 720 N. Em dado instante, a corda arrebenta. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A força resultante sobre a corda, no instante imediatamente anterior ao rompimento, tem módulo 60 N e aponta para a ........ . Os módulos das acelerações das equipes A e B, no instante imediatamente posterior ao rompimento da corda, são, respectivamente, ........, supondo que cada equipe tem massa de 300 kg. 

(A) esquerda – 2,5 m/s² e 2,5 m/s²
(B) esquerda – 2,6 m/s² e 2,4 m/s²
(C) esquerda – 2,4 m/s² e 2,6 m/s²
(D) direita – 2,6 m/s² e 2,4 m/s²
(E) direita – 2,4 m/s² e 2,6 m/s<sup>2

Resolução:</sup> 
Imediatamente antes da corda romper há uma força maior sendo aplicada para a esquerda, assim a resultante das forças aplicadas apontará para a esquerda.
A partir da segunda lei de Newton que relaciona a resultante das forças aplicadas sobre um corpo com a aceleração adquirida por este corpo pela equação:

F_r = m . a,

onde m é a massa do conjunto de corpos.

Aplicando para cada conjunto de corpos:

      780 = 300 . a                                      720 = 300.a

a = 780/300 = 2,6 m/s²                      a = 720/300 = 2,4 m/s^2
Resposta: item (B)

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UFRGS - 2018 - Questão 02

Em grandes aeroportos e shoppings, existem esteiras móveis horizontais para facilitar o deslocamento de pessoas.

Considere uma esteira com 48 m de comprimento e velocidade de 1,0 m/s.

Uma pessoa ingressa na esteira e segue caminhando sobre ela com velocidade constante no mesmo sentido de movimento da esteira.

A pessoa atinge a outra extremidade 30 s após ter ingressado na esteira. Com que velocidade, em m/s, a pessoa caminha sobre a esteira?

(A) 2,6.

(B) 1,6.

(C) 1,0.

(D) 0,8.

(E) 0,6.

Resolução:

Devemos primeiramente calcular a velocidade da pessoa com relação à esteira, que é de 48 metros em 30 segundos, 1,6 m/s, esta é a velocidade total da pessoa.

Porém esta velocidade é composta pela velocidade da pessoa mais a velocidade da esteira, assim

V_pessoa = V_efetiva - V_esteira 

V_{pessoa = 1,6 - 1,0}

V_{pessoa = 0,6 m/s}

_{Resposta: item (E)}

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