Física

QUESTÃO 1
A coruja é um animal de hábitos noturnos que precisa comer vários ratos por noite.

Um dos dados utilizados pelo cérebro da coruja para localizar um rato com precisão é o intervalo de tempo entre a chegada de um som emitido pelo rato a um dos ouvidos e a chegada desse mesmo som ao outro ouvido.

Imagine uma coruja e um rato, ambos em repouso; num dado instante, o rato emite um chiado. As distâncias da boca do rato aos ouvidos da coruja valem d ₁ = 12,780m e d ₂ = 12,746m.

Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, calcule o intervalo de tempo entre as chegadas do chiado aos dois ouvidos.

QUESTÃO 2
A figura mostra um helicóptero que se move verticalmente em relação à Terra, transportando uma carga de 100 kg por meio de um cabo de aço. O cabo pode ser considerado inextensível e de massa desprezível quando comparada à da carga. Considere g = 10 m/s ².

Suponha que, num determinado instante, a tensão no cabo de aço seja igual a 1200 N.

a) Determine, neste instante, o sentido do vetor aceleração da carga e calcule o seu módulo.
b) É possível saber se, nesse instante, o helicóptero está subindo ou descendo? Justifique a sua resposta.

QUESTÃO 3
Um densímetro é um dispositivo com o qual pode-se medir a densidade de um líquido. Trata-se de um objeto com uma haste graduada que, quando colocado em um líquido padrão de densidade conhecida, flutua de modo tal que a superfície livre do líquido coincide com uma determinada marca da haste como mostra a figura.

Por exemplo, nos postos de gasolina usam-se densímetros para controlar o padrão de qualidade do álcool hidratado.
Suponha que um negociante desonesto tenha misturado mais água ao álcool hidratado.

Sabendo que a densidade do álcool é menor do que a da água, verifique se o densímetro flutuaria, nesse álcool "batizado", com a marca acima ou abaixo de sua superfície livre. Justifique a sua resposta.

QUESTÃO 4
Uma pessoa idosa,de 68 kg, ao se pesar, o faz apoiada em sua bengala como mostra a figura.

Com a pessoa em repouso a leitura da balança é de 650 N. Considere g = 10 m/s ².

a) Supondo que a força exercida pela bengala sobre a pessoa seja vertical, calcule o seu módulo e determine o seu sentido.
b) Calcule o módulo da força que a balança exerce sobre a pessoa e determine a sua direção e o seu sentido.

QUESTÃO 5
O gráfico a seguir representa os característicos tensão-corrente de dois resistores (1) e (2).

a) Inicialmente, os resistores (1) e (2) são ligados a um gerador, como ilustra o esquema a seguir, no qual o voltímetro e o amperímetro são ideais.

O voltímetro indica 12 V. Calcule a indicação do amperímetro.
b) A seguir, os resistores (1) e (2) são ligados a outro gerador, como ilustra o esquema abaixo, no qual o voltímetro e o amperímetro são ideais.

O voltímetro indica 20 V. Calcule a indicação do amperímetro.

QUESTÃO 6
No mundo artístico as antigas "câmaras escuras" voltaram à moda. Uma câmara escura é uma caixa fechada de paredes opacas que possui um orifício em uma de suas faces. Na face oposta à do orifício fica preso um filme fotográfico, onde se formam as imagens dos objetos localizados no exterior da caixa, como mostra a figura.

Suponha que um objeto de 3 m de altura esteja a uma distância de 5 m do orifício, e que a distância entre as faces seja de 6 cm.

QUESTÃO 7
Um aparelho de ultra-som para uso em medicina, deve produzir imagens de objetos de diâmetros maiores do que d.
Para tanto, o comprimento de onda l do som deve obedecer à desigualdade

( l / d ) =< 10 ^-1 .

Sabendo que d = 1 mm e considerando que a velocidade do som no meio em questão seja v = 1.000 m/s, calcule a freqüência mínima da onda que deve ser utilizada no aparelho.

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