Em uma rampa, que forma 30o com a horizontal, deixa-se cair um pacote que tem 50 kg de massa.

Slackline é um esporte no qual o atleta deve se equilibrar e executar manobras estando sobre uma fita esticada. Para a prática do esporte, as duas extremidades da fita são fixadas de forma que ela fique a alguns centímetros do solo. Quando uma atleta de massa igual a 80 kg está exatamente no meio da fita, essa se desloca verticalmente, formando um ângulo de 10º com a horizontal, como esquematizado na figura. Sabe-se que a aceleração da gravidade é igual a 10 m s^-2, cos (10°) = 0,98 e sen(10°) = 0,17.

A possibilidade de diminuir o módulo da força que atua sobre um objeto até ele parar, aumentando-se o tempo de atuação da força, tem muitas aplicações práticas como, por exemplo, o uso de “air-bags” em automóveis ou, nas competições de salto em altura, o uso de colchões para aparar a queda dos atletas. Um atleta cai sobre um colchão de ar, recebendo um impulso de 600 N⋅s.

Com um dedo, um garoto pressiona contra a parede duas moedas, de R$ 0,10 e R$ 1,00, uma sobre a outra, mantendo-as paradas. Em contato com o dedo está a moeda de R$ 0,10 e contra a parede está a de R$ 1,00. O peso da moeda de R$ 0,10 é 0,05 N e o da de R$ 1,00 é 0,09 N. Aforça de atrito exercida pela parede é suficiente para impedir que as moedas caiam.

Uma prática muito comum nas escolas é a montagem de um motor elétrico rudimentar simples conforme o indicado na Figura A. Ele é constituído de uma pilha comum, suporte de arames que podem ser de clips de papel, um fio condutor enrolado em formato de uma bobina e um imã permanente. Quando ligado, após um pequeno empurrão inicial e dependendo das condições de montagem, ele gira transformando energia elétrica em energia mecânica (Figura B).

Em 1652, Blaise Pascal enunciou um princípio muito importante para a Física: “A variação de pressão sofrida por um ponto de um líquido em equilíbrio é transmitida igualmente a todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente onde ele estiver contido”. O funcionamento de um elevador hidráulico, como o ilustrado na figura, é baseado nesse princípio. A pressão exercida na coluna mais estreita do elevador, onde a área da seção reta é A₁ = 0,6 m², é a mesma transmitida ao outro extremo, onde a seção reta tem área A₂ = 12 m². O valor da pressão é dado pela razão entre o módulo da força e o valor da área onde se aplica a força.

O texto a seguir se refere às questões 19 e 20

“O ano de 1905 é considerado o "annus mirabili" da vida científica de Albert Einstein. Ao longo deste ano ele publicou cinco artigos, três dos quais revolucionaram a física. Entre estes se encontra sua abordagem ao problema do efeito fotoelétrico. Einstein tem contribuições importantes em quase todas as áreas da física, mas, sem qualquer dúvida, suas contribuições mais impactantes foram àquelas relacionadas com a teoria da relatividade restrita e com a teoria da relatividade geral. No entanto, ao escolher o Prêmio Nobel de 1921, o Comitê Nobel para Física da Academia Real de Ciências da Suécia deu mais importância ao trabalho sobre o efeito fotoelétrico. O prêmio foi concedido a Albert Einstein com a seguinte justificativa: "for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect". Isto é, pelas suas contribuições à Física Teórica, mas especialmente pela sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico” Considere 1eV = 1,60 x 10^-19 J e m_eletron = 9,11 x 10^-31 kg

Suponha que um capacitor de placas paralelas, com ar entre as placas. em princípio descarregado, seja carregado por uma bateria durante um certo tempo. Verifica-se (de algum modo) que os valores do potencial e da carga elétrica em uma das placas estão relacionados conforme mostra a figura abaixo. Em seguida, insere-se um dielétrico de constante dielétrica K= 2 entre as placas do capacitor carregado.

Considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10^-19C, a massa do próton m_p = 1,7 x 10^-27 kg, a massa do elétron m_e = 9,1 x 10^-31 kg, constante eletrostática K = 9,0 x 10⁹ Nm² /C² e utilize π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10^-34 Js.

Duas fontes sonoras idênticas são instaladas submersas em água com uma separação d = 1 m. Elas emitem ondas sonoras com uma frequência de 3000 Hz em fase uma com a outra. Um microfone está instalado em uma linha paralela às fontes a uma distância D = (3)^1/2 km do sistema de fontes. Considere a velocidade do som na água igual a 1500 m/s.

Texto comum à questão

Drones vêm sendo utilizados por empresas americanas para monitorar o ambiente subaquático. Esses drones podem substituir mergulhadores, sendo capazes de realizar mergulhos de até cinquenta metros de profundidade e operar por até duas horas e meia.

Frequentemente esses drones são usados para medir a temperatura da água (T) em função da profundidade (d), a partir da superfície (d = 0), como no caso ilustrado no gráfico a seguir (dados adaptados).

Considere que a densidade da água é p = 1000 kg/m³ e constante para todas as profundidades medidas pelo drone.