XXII Olimpíada Cearense de CiênciasUniversidade Federal do Ceará/Pró-Reitoria de Extensão

Núcleo de Ensino de Ciências e Matemática - NECIM

FÍSICA III Data: 20/09/2014

1a QUESTÃO Determine a velocidade com que se move a sombra da Lua na superfície da Terra durante um eclipse total do Sol, sem levar em conta a correção devida ao movimento orbital da Terra. Para simplificar considere que o eclipse ocorre no equador, ao meio dia, e que o eixo da Terra é perpendicular ao plano da órbita lunar. O sentido da rotação da Terra e o do movimento da Lua em sua órbita coincide. A distância entre a Terra e a Lua é r=3 ,8×103 km, o raio médio da Terra é RT=¿6,4× 103km ¿. O mês lunar é igual a 28 dias terrestre. Ao fazer o cálculo leve em conta que a distância da Terra ao Sol é muito maior que a da Terra a Lua.

(1,5 pontos)

2a QUESTÃO Dois cilindros, cujas secções são S1 = 100 cm2 e S2 = 200 cm2, estão cheios de água e fechados por dois êmbolos que podem mover-se livremente. O sistema inicialmente se encontra em equilíbrio. Nestas condições, sobre o êmbolo maior se coloca um corpo de massa m = 1 kg. Que quantidade de calor é dissipada ao passar o sistema para a nova condição de equilíbrio?

(1,5 pontos)

3a QUESTÃO A imagem S1 de uma fonte pontual S é obtida com um espelho esférico côncavo cujo centro de curvatura se acha no ponto O da figura. As distâncias SO=l e SS1=L são conhecidas. Determine a distância focal do espelho e estabeleça a relação entre l e L de modo que este problema tenha solução.

(2,0 pontos)

4a QUESTÃO

3º. Ano 1

Duas fontes pontuais de luz monocromáticas S1 e S2 se encontram a uma distância l uma da outra. A distância H = 8 m da fonte S1 se observa interferência. A fonte S2 se afasta de S1. Um escurecimento no ponto A se observa pela primeira vez quando a distância entre as fontes é l1=2mm. Pela segunda vez se produz um

escurecimento quando a distância é l2. Achar essa distância. Use: √1+x≈1+ x2

se

x≪1 . (2,0 pontos)

5a QUESTÃO

Luz não polarizada com intensidade I 0 incide sobre três polarizadores em sequência. O primeiro (1) e o terceiro (3) polarizadores são “cruzados”, isto é, suas direções de polarização são perpendiculares entre si. A direção de polarização do segundo polarizador (2) faz um ângulo θ com a direção de polarização do primeiro polarizador. Calcule a intensidade de luz I 3 que passa depois do terceiro polarizador em relação à intensidade I 0.

(2,0 pontos)

6a QUESTÃOUma gota de óleo de raio r=1μm, portadora de uma carga igual à de dois elétrons, está equilibrada em um campo elétrico de um condensador plano, colocado horizontalmente, quando ao condensador se aplica uma tensão V = 820 V. A distância entre as placas do condensador é d = 8 mm. A densidade do óleo

ρ=0,8g

cm3 . Ache a carga do elétron.

(2,0 pontos)

3º. Ano 2