EDs Compl. Fisica

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1ª) Justificativa: E Aplica-se primeiramente a condição de equilíbrio (Fel=P) e determina-se a constante elástica da mola. A seguir na posição de equilíbrio (EP=0) e EC=EM. 
2ª) Justificativa: B Primeiramente encontra-se a energia cinética na posição indicada no exercício (use equação do exercício anterior) e depois podemos relacioná-la com a velocidade através da expressão (EC= m.v2/2). 
3ª) Justificativa: D Aplica-se às condições iniciais fornecidas pelo enunciado à fórmula da amplitude fornecida pelo exercício. 
4ª) Justificativa: A A amplitude da velocidade é determinada através do produto da amplitude pela freqüência natural (pulsação) do sistema. 
5ª) Justificativa: D A partir das condições iniciais fornecidas no enunciado construiu-se a equação horária da posição e a seguir aplicamo-la ao instante indicado. 
6ª) Justificativa: E A partir da equação encontrada no exercício anterior, sabemos que y(t)=0, se e somente se, Cos(19,6*t-0.891)=0, assim a primeira solução desta equação nos dá a resposta desejada. 
7ª) Justificativa: D Primeiramente encontra-se a freqüência natural (pulsação) deste sistema. Aplica-se a condição de amortecimento crítico onde (γ = ω0) e determina-se c= 2mγ. 
8ª) Justificativa: B Encontra-se a equação horária da posição, para este caso de amortecimento crítico, de acordo com os dados fornecidos pelo enunciado do exercício. Depois se aplica para posição de equilíbrio a dica do enunciado y(t)=0.001m. 
9ª) Justificativa: C A amplitude da onda resultante é de A = 2 ym Cos(φ/2) 
10ª) Justificativa: D A diferença de fase (φ) que geraria uma amplitude de 2mm pode ser determinada pela expressão da amplitude da onda resultante A = 2 ym Cos(φ/2). 
11ª) Justificativa: A A velocidade transversal da onda, num determinado ponto e instante, pode ser encontrada derivando-se a equação de onda y(x,t) em relação ao tempo (dy/dt) e aplicando- se as condições indicadas no enunciado. 12ª) Justificativa: E A amplitude da onda estacionária resultante é determinada pela expressão A = 2 ym Sen(k x), que de acordo com o enunciado equivale a A = 15 Sen(pi x / 4), que aplicado para posição x = 2cm, resulta numa amplitude de 15cm. 
13ª) Justificativa: C Utilizando-se a expressão da freqüência para ondas estacionárias, para cada uma das cordas compara-se o valor de freqüência para cada estado estacionário em função do harmônico (n), também para as duas cordas. Os valores de n que forneceram os menores valores para a freqüência determinam o estado procurado. 
14ª) Justificativa: E Verifica-se que os estados procurados no exercício anterior foram n1=2 e n2=5, segundo e quinto harmônicos respectivamente, desta forma o número de nós observado é 6 nós. 
15ª) Justificativa: D Aplica-se a Lei de Faraday, considerando-se que a taxa de variação do fluxo magnético é dado pelo produto da área da espira pela taxa de variação do campo magnético em relação ao tempo obtida a partir do gráfico. 16ª) Justificativa: B Verificamos através do gráfico que no instante t=7,5s a taxa de variação do campo é negativa (o campo magnético está diminuindo) desta forma a interpretação da Lei de Lenz nos diz que, a corrente induzida terá sentido horário. Produzindo um campo magnético induzido no mesmo sentido do campo já existente na espira. 
17ª) Justificativa: E Deve-se calcular a corrente que circula no circuito à esquerda da barra (sentido horário) e a direita (sentido anti-horário) através da fórmula da FEM Mocional (EM =B.l.v) e somá-las para encontrar a corrente total na barra ( já que estarão na barra ambas no mesmo sentido). 
18ª) Justificativa: B A potência total dissipada (Pdis=RI2) deverá ser calculada individualmente para cada um dos dois resistores indicados no circuito R1 e R2 e somando-se os resultados ao final do cálculo. 
19ª) Justificativa: D Através da expressão do vetor campo magnético, do enunciado, sabe-se que este vetor na direção j se propaga no eixo x sentido negativo. Logo através da direção do vetor de Poynting (S = E x B), podemos concluir que o campo elétrico deve estar no sentido positivo do eixo z (+k). O número de onda deste vetor pode ser encontrado fazendo (K=ω/c). 
20ª) Justificativa: A A energia pode ser encontrada através do produto, do valor médio do vetor de Poynting vezes a área vezes o tempo. 
21ª) Justificativa: A O fluxo magnético para a superfície plana (quadrado) e de B perpendicular ao plano é dado pelo produto do campo magnético pela área da figura (φ(t)=B(t).A). 
22ª) Justificativa: E Primeiramente aplicamos a lei de Faraday à expressão do fluxo magnético encontrado no exercício anterior. E a seguir dividimos pela resistência para encontrarmos a corrente elétrica na espira. 
23ª) Justificativa: B A área da cunha varrida pela barra (de 0 até P1) é de A=θ.L2/8, para certo ângulo θ. Desta forma aplicando a lei de Faraday (ε=-dφ/dt), onde φ=B.A. Encontramos ε = -B L2 ω/8, lembrando que ω=dθ/dt. 
24ª) Justificativa: C Como a diferença de potencial entre a origem e P1 é igual a diferença de potencial entre a origem e P2. A diferença de potencial entre as extremidades da barra (P1 e P2) é igual a zero. 
25ª) Justificativa: D A barra é mantida em repouso, portanto o fluxo magnético é definido como sendo φ=B.A . Desta forma encontramos a corrente elétrica neste circuito aplicando-se a lei de Faraday dividida pela resistência elétrica do circuito. 
26ª) Justificativa: B A força magnética devido a corrente elétrica na barra, está no sentido positivo do eixo x. Assim a força do operador que mantém a barra em equilíbrio é dada por Fop= - Fmag=-BILi. 
27ª) Justificativa: C Encontramos primeiramente a intensidade (I) mínima necessária para acionar o portão, utilizando o campo elétrico fornecido. E conhecendo a potência (P) do sinal emitido pelo controle, podemos determinar a distância máxima a qual o controle ainda consegue acionar o portão, sabendo-se que I=P/A e A= 4piR2 (área de uma superfície esférica). 
28ª) Justificativa: E Conhecendo o vetor campo elétrico, podemos utilizar a definição do vetor de Poynting (S=(ExB)/µ0), para encontrarmos a direção do campo magnético. 
29ª) Justificativa: A Conhecendo a direção do vetor campo elétrico e do vetor campo magnético, determinamos através da expressão (S=(ExB)/µ0), a direção de propagação desta onda, ou seja i x k = - j. 
30ª) Justificativa: E A amplitude do campo elétrico é encontrada através da relação Em=c.Bm. 
31ª) Justificativa: A Encontra-se a intensidade do feixe no ponto de distância focal indicada (I=P/A) e através da relação entre I e Em, determinamos a amplitude do campo elétrico Em. 
32ª) Justificativa: A A partir do campo elétrico indicado no exercício determinamos o vetor campo magnético, sabendo-se que a amplitude é determinado por, Bm=Em/c e a direção –k=j x i. 
33ª) Justificativa: B As curvas que representam os amortecimentossão: subamortecido (A), amortecido (C) e superamortecido (B). 
34ª) Justificativa: C A posição inicial é encontrada diretamente fazendo a leitura no gráfico da posição no tempo inicial e a velocidade é determinada através do coeficiente angular da reta tangente a este ponto, que também aparece representada neste gráfico. 
35ª) Justificativa: E A partir do gráfico encontramos o pseudo-período subamortecido, a posição inicial e a amplitude (ym). 
36ª) Justificativa: B A partir do gráfico encontramos o pseudo-período subamortecido, a posição inicial e a amplitude (ym). 
37ª) Justificativa: C A partir do gráfico encontramos a posição inicial e a velocidade inicial. Sabendo-se que a pulsação é ω0=◊(K/m) e a condição para caso amortecido γ=ω0. O coeficiente de viscosidade é encontrado fazendo c=γ.2.m. 
38ª) Justificativa: A Aplica-se as condições iniciais as equações de movimento indicadas no exercício e determina-se as constantes arbitrárias A1 e A2. 
39ª) Justificativa: A Conhecendo-se o grau de amortecimento e a freqüência natural, desse sistema, determina-se o parâmetro de amortecimento γ e assim o coeficiente de viscosidade, c=γ.2.m. 
40ª) Justificativa: B Aplica-se as condiçõesiniciais as equações de movimento indicadas no exercício e determina-se as constantes arbitrárias A1 e A2.