Soluções Física – Semana 71

Iniciante: 

Situação Física: Sendo que ambos os garotos puxam a corda, mas para que ela esteja sempre tracionada, temos que os garotos possuem a mesma aceleração. Assim basta olharmos para a força que atua em cada garoto.

Resolução: Para Levy:

$T-500=ma$

E para Paulo:

$700-T=ma$

Substituindo a massa pelo valor fornecido, somamos as equações acima e obtemos:

$200=120a\rightarrow a=\frac{5}{3}$

Substituindo, obtemos:

$T-500=60\times\frac{5}{3}$

E por fim:

$T=600$ $N$

Intermediário:

Situação Física: Neste caso temos uma onda harmônica com extremidades fixas. Deste modo temos uma correlação para o comprimento de onda para cada harmônico. Com a tração e a densidade podemos obter a velocidade da onda e por fim, obter a frequência.

Resolução: Para o comprimento de onda do primeiro harmônico:

$l=\frac{L}{2}$

E para a velocidade, é conhecida a relação:

$v=\sqrt{\frac{T}{\lambda}}$

A frequência obtemos da seguinte forma:

$f=\frac{v}{l}$

E assim chegamos a:

$f=2\sqrt{\frac{6}{\lambda}}$

Avançado:

Situação Física: Sabemos que a corrente maxima se da quando a resistência variável $R$ equivale a zero, restando somente a associação em séria da resistência fixa e do galvanômetro. Deste modo, poemos descobrir o valor da resistência fixa, o qual chamaremos de $r$. Após isso, usamos o fato de haver uma variação linear do ângulo com a corrente para descobrir a corrente no dado instante e então definir $R$.

Resolução: Com a corrente maxima:

$\frac{V}{r+20}=I_{max}\rightarrow\frac{60\times 10^{-3}}{r+20}=2\times 10^{-3}$

E assim:

$r=10$ $ohms$

Utilizando da variação linear da corrente com o ângulo:

$\frac{90}{120}=\frac{I}{I_{max}}=\frac{3}{4}\rightarrow I=1,5\times 10^{-3}$

E isto nos leva a:

$\frac{60\times 10^{-3}}{10+20+R}=1,5\times 10^{-3}$

E por fim:

$R=10$ $ohms$