Questões de Concurso Público FUB 2023 para Físico

   As figuras a seguir ilustram um experimento usado para estudar a queda de objetos massivos, em ambiente de laboratório na Terra. A pena e a bola de ferro que estão dentro dos cilindros são idênticas e foram abandonadas, em ambos os cilindros, ao mesmo tempo e de uma mesma altura. Na figura I, o cilindro contém ar à pressão atmosférica e o movimento ocorre sob a ação da resistência do ar. Na figura II, o cilindro está em condição de vácuo. 

A partir dessas informações, julgue o item subsecutivo. 
Na situação mostrada na figura I, o movimento vertical é denominado queda livre e acontece exclusivamente pelo efeito da gravidade local.

   As figuras a seguir ilustram um experimento usado para estudar a queda de objetos massivos, em ambiente de laboratório na Terra. A pena e a bola de ferro que estão dentro dos cilindros são idênticas e foram abandonadas, em ambos os cilindros, ao mesmo tempo e de uma mesma altura. Na figura I, o cilindro contém ar à pressão atmosférica e o movimento ocorre sob a ação da resistência do ar. Na figura II, o cilindro está em condição de vácuo. 

A partir dessas informações, julgue o item subsecutivo. 
Na situação ilustrada na figura II, a pena e a bola de ferro, em queda livre, tocam a base inferior do cilindro ao mesmo tempo. 

   A figura seguinte ilustra uma locomotiva em miniatura que se desloca em movimento retilíneo uniforme com velocidade V_x. Lançando-se, obliquamente, uma bola com velocidade inicial igual a V_y = 300 cm/s, o desafio é controlar a velocidade horizontal do trem de forma que a bola possa ser capturada pelo trem após ele ter atravessado o túnel e ter percorrido a distância L = 30 cm.

Considerando que, nessa situação hipotética, a aceleração da gravidade seja igual a 9,8 m/s² , que não existam forças dissipativas no movimento da bola e que, com relação ao movimento da bola, P seja o ponto de lançamento da bola e a origem do sistema de coordenadas, julgue o próximo item. 
O tempo gasto pelo trem para percorrer a distância L é igual ao tempo gasto no movimento de subida e decida da bola.

   A figura seguinte ilustra uma locomotiva em miniatura que se desloca em movimento retilíneo uniforme com velocidade V_x. Lançando-se, obliquamente, uma bola com velocidade inicial igual a V_y = 300 cm/s, o desafio é controlar a velocidade horizontal do trem de forma que a bola possa ser capturada pelo trem após ele ter atravessado o túnel e ter percorrido a distância L = 30 cm.

Considerando que, nessa situação hipotética, a aceleração da gravidade seja igual a 9,8 m/s² , que não existam forças dissipativas no movimento da bola e que, com relação ao movimento da bola, P seja o ponto de lançamento da bola e a origem do sistema de coordenadas, julgue o próximo item. 
A velocidade V_x da bola é menor que 50 cm/s. 

   A figura seguinte ilustra uma locomotiva em miniatura que se desloca em movimento retilíneo uniforme com velocidade V_x. Lançando-se, obliquamente, uma bola com velocidade inicial igual a V_y = 300 cm/s, o desafio é controlar a velocidade horizontal do trem de forma que a bola possa ser capturada pelo trem após ele ter atravessado o túnel e ter percorrido a distância L = 30 cm.

Considerando que, nessa situação hipotética, a aceleração da gravidade seja igual a 9,8 m/s² , que não existam forças dissipativas no movimento da bola e que, com relação ao movimento da bola, P seja o ponto de lançamento da bola e a origem do sistema de coordenadas, julgue o próximo item. 
A altura máxima que a bola atinge, em relação à origem do sistema de coordenadas, é maior que 0,5 m.