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Questão (1) Alternativa (E) Justificativa: 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. Questão (2) Alternativa (B) Justificativa: Troca-se a posição natural da mola, pela posição de equilíbrio dada pelo exercício: 0,02m. Efetuando os cálculos e encontrando a velocidade. Questão (3) Alternativa (D) Justificativa: Utiliza-se dos dados fornecidos pelo exercício para substituí-los na fórmula da amplitude, encontrando-se assim a amplitude do movimento da agulha. Questão (4) Alternativa (A) Justificativa: Devemos aplicar a amplitude para velocidade, que é determinada através do produto da amplitude pela frequência natural do sistema. Questão (5) Alternativa (D) Justificativa: Troca-se o tempo na fórmula, substituindo-o por 0,4 s, assim encontra-se a posição do corpo. Questão (6) Alternativa (E) Justificativa: Utilizando-se a expressão da frequência para ondas estacionárias, para cada uma das cordas compara-se o valor de frequência 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 frequência determinam o estado procurado. Questão (7) Alternativa (D) Justificativa: A constante do amortecedor pode ser elástica, devido as molas que estão presas na roda. Portanto, substituindo na fórmula da constante elástica os valores dados no exercício, encontramos a constante do amortecedor. Questão (8) Alternativa (B) Justificativa: Primeiramente encontra-se a frequência natural (pulsação) deste sistema. Aplica-se a condição de amortecimento crítico onde (g = w0) e determina-se c= 2mg, obtendo-se depois o resultado final. Questão (9) Alternativa (C) Justificativa: Isolamos ym (amplitude) e substituímos os dados no resto da fórmula da onda resultante. Questão (10) Alternativa (D) Justificativa: Se a fase é divido por 4. Podemos dizer que a fase será 2 divido por 4, já que a fase está sendo divida por dois. Lembrando que o sobre 2 é a parte nula da onda, podemos dizer que todo o resto da fórmula que está multiplicando a fase será 0. Questão (11) Alternativa (A) Justificativa: Troca-se o tempo e a posição dados pelo exercício na fórmula da onda estacionária. Questão (12) Alternativa (E) Justificativa: 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(p x / 4), que aplicado para posição x = 2cm, resulta numa amplitude de 15cm. Questão (13) Alternativa (C) Justificativa: Primeiro, calculamos o produto do peso específico vezes a área lateral. Encontramos o n1 e n2, assim jogando na fórmula da frequência conseguimos obter o valor da mesma. Questão (14) Alternativa (E) Justificativa: 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. Questão (15) Alternativa (D) Justificativa: 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. Questão (16) Alternativa (B) Justificativa: 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. Questão (17) Alternativa (E) Justificativa: 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). Questão (18) Alternativa (B) Justificativa: 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. Questão (19) Alternativa (D) Justificativa: Temos o campo magnético. Através dele, encontramos Bm. Onde Bm= Em/c. C é constante. Podemos encontrar o valor de Em. E logo em seguida podemos encontrar a expressão do campo elétrico substituindo e colocando o Em. Questão (20) Alternativa (A) Justificativa: A energia pode ser encontrada através do produto do valor médio do vetor de Poynting vezes a área vezes o tempo. Questão (21) Alternativa (A) Justificativa: Através da equação de indução magnética achamos o módulo de B e a área de um quadrado com lado de 0,5m. Logo após substituímos na equação de fluxo magnético. Questão (22) Alternativa (E) Justificativa: Aplica-se a equação de indução magnética para achar B e acha-se a área da espira através da fórmula de área de um quadrado. Em seguida substituem-se os valores na equação do fluxo magnético para acha-lo. Com o valor do fluxo magnético acha-se a força eletromotriz e assim acham-se as intensidades das correntes elétricas e os sentidos. Questão (23) Alternativa (B) Justificativa: Através da fórmula dada pelo enunciado, acha-se a força eletromotriz entre o centro O da barra. Questão (24) Alternativa (C) Justificativa: Através da fórmula Vp=q/(4.pi.fem.r), descobrimos que os potenciais das extremidades são iguais, assim, sua diferença será 0. Questão (25) Alternativa (D) Justificativa: Através das fórmulas dadas pelo enunciado, conseguimos calcular o fluxo magnético, em seguida conseguimos o valor da força eletromotriz, para assim finalmente conseguirmos achar a corrente elétrica. Questão (26) Alternativa (B) Justificativa: Com a fórmula F=i.b.B, achamos a força que o operador aplica na barra para mantê-la em repouso. Questão (27) Alternativa (C) Justificativa: Encontra-se a corrente elétrica através da equação dada pelo enunciado, assim consegue-se achar a distância através de outra equação dada no enunciado. Questão (28) Alternativa (E) Justificativa: Aplicando a regra da mão esquerda, acha-se o sentido de oscilação do campo magnético da onda. Questão (29) Alternativa (A) Justificativa: Aplicando a regra da mão esquerda, acha-se o sentido de propagação do feixe laser. Questão (30) Alternativa (E) Justificativa: Através da fórmula Em=c.Bm, acha-se a amplitude do campo elétrico. Questão (31) Alternativa (A) Justificativa: Acha-se primeiramente a área e a corrente elétrica. Em seguida substitui os valores na equação dada pelo enunciado para achar a amplitude do campo elétrico na partícula. Questão (32) Alternativa (A) Justificativa: Encontra-se o valor de Bm através da fórmula dada pelo enunciado e assim se consegue a equação do campo magnético. Questão (33) Alternativa (B) Justificativa: Observando o gráfico e calculando o grau de amortecimento de cada curva (dado pelo anunciado), consegue-se chegar nesta resposta. Questão (34) Alternativa (C) Justificativa: Observando o gráfico acha-se a posição inicial. De acordo com o amortecimento crítico (posição inicial=velocidade angular inicial), conseguimos calcular a velocidade inicial através da fórmula da equação do movimento do amortecimento crítico. Questão (35) Alternativa (E) Justificativa: Com as fórmulas dadas no enunciado acham-se as incógnitas da equação do movimento do corpo. Questão (36) Alternativa (B) Justificativa: Com as fórmulas dada no enunciado acham-se a constante elástica da mola, o coeficiente de resistência viscosa e o grau e amortecimento. Questão (37) Alternativa (C) Justificativa: Com a fórmula dada no enunciado achamos o parâmetro de amortecimento, e assim substituindo na fórmula (parâmetro de amortecimento=resistência viscosa/2xmassa) achamos o coeficiente de resistência. Questão (38) Alternativa (A) Justificativa: Com as fórmulas dadas no enunciado acham-seas incógnitas da equação do movimento do corpo. Questão (39) Alternativa (A) Justificativa: Com as fórmulas dadas no enunciado, achamos primeiramente a velocidade angular inicial, em seguida o parâmetro de amortecimento e finalmente o valor do coeficiente de resistência viscosa. Questão (40) Alternativa (B) Justificativa: Com as fórmulas dadas no enunciado acham-se as incógnitas da equação do movimento do corpo
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