Unesp · 2012 — 2ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Em um jogo de basquete, um jogador passa a bola para outro lançando-a de $1{,}8\text{ m}$ de altura contra o solo, com uma velocidade inicial $V_0=10\text{ m/s}$, fazendo um ângulo $\theta$ com a vertical ($\mathrm{sen}\,\theta=0{,}6$ e $\cos\theta=0{,}8$). Ao tocar o solo, a bola, de $600\text{ g}$, permanece em contato com ele por um décimo de segundo e volta a subir de modo que, imediatamente após a colisão, a componente vertical de sua velocidade tenha módulo $9\text{ m/s}$. A bola é apanhada pelo outro jogador a $6{,}6\text{ m}$ de distância do primeiro.

Desprezando a resistência do ar, a rotação da bola e uma possível perda de energia da bola durante a colisão com o solo, calcule o intervalo de tempo entre a bola ser lançada pelo primeiro jogador e ser apanhada pelo segundo. Determine a intensidade da força média, em newtons, exercida pelo solo sobre a bola durante a colisão, considerando que, nesse processo, a força peso que atua na bola tem intensidade desprezível diante da força de reação do solo sobre a bola. Considere $g=10\text{ m/s}^2$.

Observe o adesivo plástico apresentado no espelho côncavo de raio de curvatura igual a $1{,}0\text{ m}$, na figura 1. Essa informação indica que o espelho produz imagens nítidas com dimensões até cinco vezes maiores do que as de um objeto colocado diante dele.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para esse espelho, calcule o aumento linear conseguido quando o lápis estiver a $10\text{ cm}$ do vértice do espelho, perpendicularmente ao seu eixo principal, e a distância em que o lápis deveria estar do vértice do espelho, para que sua imagem fosse direita e ampliada cinco vezes.

Considere o circuito elétrico que esquematiza dois modos de ligação de duas lâmpadas elétricas iguais, com valores nominais de tensão e potência elétrica $60\text{ V}$ e $60\text{ W}$, respectivamente.

Modo A – ambiente totalmente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto A, mantém as lâmpadas $L_1$ e $L_2$ acesas.

Modo B – ambiente levemente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto B, mantém apenas a lâmpada $L_1$ acesa, com potência menor do que a nominal, devido ao resistor $R$ de resistência ôhmica constante estar ligado em série com $L_1$.

Considerando que as lâmpadas tenham resistência elétrica constante, que os fios tenham resistência elétrica desprezível e que a diferença de potencial de $120\text{ V}$ que alimenta o circuito seja constante, calcule a energia elétrica consumida, em kWh, quando as lâmpadas permanecem acesas por $4\text{ h}$, ligadas no modo A – ambiente totalmente iluminado.

Determine a resistência elétrica do resistor $R$, para que, quando ligada no modo B, a lâmpada $L_1$ dissipe uma potência de $15\text{ W}$.

Sejam dois espelhos planos ($E_1$ e $E_2$), posicionados verticalmente, com suas faces espelhadas voltadas uma para outra, e separados por uma distância $d$, em centímetros. Suspensos por finas linhas, dois pequenos anéis ($A$ e $B$) são posicionados entre esses espelhos, de modo que as distâncias de $A$ e $B$ ao espelho $E_1$ sejam, respectivamente, $a$ e $b$, em centímetros, e a distância vertical entre os centros dos anéis seja $h$, em centímetros, conforme mostra a figura.

Determine o ângulo de incidência $\alpha$, em relação à horizontal, em função de $a$, $b$, $d$ e $h$, para que um feixe de luz atravesse o anel $A$, se reflita nos espelhos $E_1$, $E_2$ e $E_1$ e atravesse o anel $B$, como indica o percurso na figura. Admita que os ângulos de incidência e de reflexão do feixe de luz sobre um espelho sejam iguais.