Questões de Física da Núcleo de Computação Eletrônica UFRJ (NCE)

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• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Uma partícula de massa m está presa na extremidade de um fio ideal que, durante o movimento da partícula, desenrola-se de um disco de raio R como ilustra a figura.

O disco está fixo sobre uma superfície lisa e horizontal sobre a qual movimenta-se a partícula. Durante seu movimento, suponha que o fio permaneça sempre esticado. Marque o único item correto:

• A. o momento angular da partícula relativo ao centro do disco é nulo;
• B. o momento angular da partícula relativo ao centro do disco NÃO é nulo, mas permanece constante durante o movimento;
• C. tanto a energia cinética da partícula, quanto seu momento angular relativo ao centro do disco permanecem constantes durante o movimento;
• D. tanto a energia cinética da partícula, quanto seu momento angular relativo ao centro do disco NÃO permanecem constantes durante o movimento;
• E. a energia cinética da partícula permanece constante durante o movimento, mas seu momento angular relativo ao centro do disco varia com o tempo.

Escolhendo o zero do potencial gravitacional na superfície da mesa, o lagrangeano do sistema e o momento conjugado à variável ignorável são dados, respectivamente, por:

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Considere um oscilador harmônico isotrópico em três dimensões. Seja m a sua massa e a sua freqüência angular. Escolha as coordenadas cartesianas como coordenadas generalizadas. O hamiltoniano H desse oscilador e o colchete de Poisson entre H e a componente Lz do momento angular do oscilador ao longo do eixo OZ, são dados, respectivamente, por:

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Considere uma formação rochosa que avança para o mar como ilustrado na figura a seguir. Nela, estão marcados os pontos A, B e C. Os pontos A e B estão no mesmo plano horizontal e o ponto C está mais próximo da superfície livre da água do que o ponto B.

Supondo que o mar esteja em equilíbrio hidrostático, marque o item que ordena corretamente as respectivas pressões nesses pontos:

 

• A. (A) PA < PB < PC
• B. (B) PA = PB > PC
• C. (C) PA = PB < PC
• D. (D) PA > PB = PC
• E. (E) PA > PB > PC

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Considere duas distribuições lineares e homogêneas de carga elétrica com a mesma densidade de carga A. Uma delas é um círculo de raio R e a outra, uma barra retilínea, semi-infinita, orientada perpendicularmente ao plano do círculo e com um de seus extremos no centro do círculo.

Em relação à força eletrostática que o círculo exerce sobre a barra é correto afirmar que:

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Considere uma carga elétrica q situada a uma distância d de um condutor perfeito que ocupa uma região semi-infinita do espaço e está mantido no potencial nulo, como ilustra a figura. Escolha eixos cartesianos de modo que o plano OXY coincida com a superfície do condutor e a carga esteja localizada no semi-eixo positivo OZ.

O potencial eletrostático nos pontos do semi-eixo positivo OZ, exceto na posição da carga, é dado por:

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Considere uma casca esférica dielétrica de espessura desprezível e raio R localizada no vácuo. Em sua superfície, há uma certa distribuição superficial não nula de cargas. Não há cargas dentro ou fora da casca. Escolhendo a origem dos eixos cartesianos no centro da casca, marque o item que pode representar o potencial eletrostático V(x,y,z) dentro dessa casca (V0 é uma constante com dimensão de potencial eletrostático):

• A. (A) V(x,y,z) = V₀R²/[x² + y² + z²]²
• B. (B) V(x,y,z) = V₀R/[x² + y² + z²]^1/2
• C. (C) V(x,y,z) = (V₀/R²)[3z² – x² – y²]
• D. (D) V(x,y,z) = (V₀/R²)z²
• E. (E) V(x,y,z) = (V₀/R²)[2z² – x² – y²]

Considere a integral de linha do campo magnético B ao longo da curva fechada e orientada C mostrada na figura.

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.