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c) v = (gh)² d) v = √(g/h) Resposta: a) v = √(2gh) Explicação: A energia potencial gravitacional do corpo na altura h é convertida em energia cinética quando o corpo atinge o solo. Usando a conservação de energia, temos mgh = 1/2 mv², que nos dá v = √(2gh). 34. Questão: Um bloco de massa m está preso a uma corda e gira em um movimento circular com raio r. Se a velocidade tangencial do bloco é v, qual é a força centrípeta F_c necessária para manter o bloco em movimento circular? Como essa força se relaciona com a massa e a velocidade do bloco? a) F_c = mv²/r b) F_c = mr²v c) F_c = mvr d) F_c = mv/r Resposta: a) F_c = mv²/r Explicação: A força centrípeta necessária para manter um objeto em movimento circular é dada pela expressão F_c = mv²/r, onde m é a massa do objeto e v é a velocidade tangencial. Essa relação é fundamental para entender o movimento circular. 35. Questão: Em um experimento de ressonância, uma onda sonora de frequência f é gerada em um tubo fechado em uma extremidade. Qual é a relação entre a frequência fundamental f₁, o comprimento do tubo L e a velocidade do som v? Como essa relação é expressa em termos de comprimentos de onda e frequência? a) f₁ = v/4L b) f₁ = 2v/L c) f₁ = v/L d) f₁ = 4v/L Resposta: a) f₁ = v/4L Explicação: Para um tubo fechado, a frequência fundamental é dada pela relação f₁ = v/4L, onde v é a velocidade do som e L é o comprimento do tubo. Essa relação é importante para o estudo de ondas sonoras em tubos. 36. Questão: Um resistor de resistência R é conectado a uma fonte de tensão V. Qual é a potência P dissipada pelo resistor e como essa potência é expressa em termos da tensão e resistência? Qual é a fórmula que relaciona essas grandezas? a) P = V²/R b) P = VR c) P = R/V d) P = V/R Resposta: a) P = V²/R Explicação: A potência dissipada em um resistor é dada pela relação P = V²/R, onde V é a tensão aplicada e R é a resistência. Essa fórmula é fundamental para a análise de circuitos elétricos e dissipação de energia. 37. Questão: Um corpo de massa m é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial v₀. Considerando a aceleração da gravidade g, qual é a altura máxima H alcançada pelo corpo e como essa altura é expressa em termos da velocidade inicial? a) H = (v₀²)/(2g) b) H = (2g)/(v₀²) c) H = v₀/g d) H = v₀²/(g²) Resposta: a) H = (v₀²)/(2g) Explicação: A altura máxima é alcançada quando toda a energia cinética inicial é convertida em energia potencial. A relação entre altura, velocidade inicial e gravidade é dada por H = (v₀²)/(2g). 38. Questão: Um bloco de massa m desliza sobre uma superfície horizontal e é puxado por uma força F. Se o bloco está sujeito a um atrito cinético com coeficiente μ, como a aceleração a do bloco se relaciona com a força aplicada e a força de atrito? a) a = (F - μmg)/m b) a = (F + μmg)/m c) a = F/m d) a = (F + mg)/m Resposta: a) a = (F - μmg)/m Explicação: A força resultante que atua no bloco é a força aplicada F menos a força de atrito μmg. Aplicando a segunda lei de Newton, a = F_resultante/m, resultando em a = (F - μmg)/m. 39. Questão: Um capacitor é carregado por uma fonte de tensão V. Qual é a energia U armazenada no capacitor em termos da capacitância C e da tensão aplicada? Qual é a expressão que descreve essa energia? a) U = (1/2)CV² b) U = CV c) U = C/V d) U = V/C Resposta: a) U = (1/2)CV² Explicação: A energia armazenada em um capacitor é dada pela relação U = (1/2)CV², onde C é a capacitância e V é a tensão. Essa fórmula é importante para entender a energia armazenada em circuitos elétricos. 40. Questão: Um bloco de massa m está pendurado em uma mola de constante elástica k. Se a mola é esticada e a força restauradora F é aplicada, qual é a relação entre a força restauradora e a deformação x da mola? Como essa relação é expressa em termos de constante elástica? a) F = -kx b) F = kx c) F = k/x d) F = kx² Resposta: a) F = -kx Explicação: A força restauradora em uma mola é dada pela Lei de Hooke, que estabelece que F = -kx, onde k é a constante elástica e x é a deformação da mola. Essa relação é fundamental para entender o comportamento de molas e sistemas elásticos. 41. Questão: Um bloco de massa m está em repouso em um plano inclinado com um ângulo θ. Se a força de atrito estático é μ, qual é a condição para que o bloco permaneça em repouso e como ela se relaciona com as forças atuantes? a) μmg ≥ mgsin(θ) b) μmg ≤ mgsin(θ) c) μmg = mgsin(θ) d) μmg > mgsin(θ) Resposta: a) μmg ≥ mgsin(θ) Explicação: Para que o bloco permaneça em repouso, a força de atrito estático deve ser igual ou maior que a componente da força gravitacional que puxa o bloco para baixo do plano, resultando na condição μmg ≥ mgsin(θ).