Física - Semana 108

Escrito por Ualype Uchôa

Iniciante:

Considere um recipiente contendo um certo líquido em repouso até uma altura $H$. A densidade do líquido varia com a distância vertical $y$ a partir da base segundo a lei $\rho (y) = \rho_0 \left(1-\dfrac{y}{2H}\right)$. No fundo do recipiente, encontra-se fixada em repouso uma esfera (de dimensões desprezíveis se comparadas com as do recipiente) de massa $m$ e volume $V$, que está ligada ao ponto $A$ por meio de uma mola ideal de comprimento natural desprezível e constante elástica $k$. Após a esfera ser solta, determine sua velocidade ao sair do líquido (considerando que este cenário ocorre). Despreze a viscosidade do líquido.

Intermediário:

Água se encontra inicialmente em repouso dentro de um tubo em $U$, de secção transversal $A$. Após sofrer uma leve pertubação, o líquido começa a oscilar. Determine o período das oscilações. Dados: volume de água no tubo é $V$, a densidade da água é $\rho$ e a gravidade vale $g$.

Avançado:

Uma caixa vazia de massa total $M$ com paredes perfeitamente refletoras encontra-se repousando no referencial do laboratório. Então, são introduzidas na caixa, na direção do eixo $x$, ondas eletromagnéticas, que consistem de $N$ fótons, cada um com frequência $\nu_0$.

a) Determine a energia de repouso do sistema (caixa + fótons).

b) Mostre que o mesmo resultado é obtido considerando-se o momento e/ou energia do sistema em qualquer referencial inercial movendo-se ao longo do eixo $x$.