UPE 2022 (SSA 3) — questão 22 de Física

Enunciado em texto

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como $g = 10{,}0\ \text{m/s}^2$, densidade da água $\rho = 1{,}0\ \text{g/cm}^3$, o módulo da carga do elétron como $e = 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$, massa do átomo de hidrogênio $m_H = 1{,}66 \times 10^{-27}\ \text{kg}$, massa do elétron $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$, $\pi = 3$, constante de Planck $h = 6{,}6 \times 10^{-34}\ \text{Js}$ ou $4{,}14 \times 10^{-15}\ \text{eV}$, velocidade da luz no vácuo $c = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m/s}$, $1\ \text{eV} = 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{J}$, constante de Coulomb $ke = 9{,}0 \times 10^9\ \text{Nm}^2/\text{C}^2$.

Um cubo de lado L = 32,0 cm e de densidade ρ = 0,625 g/cm³ é colocado em um recipiente que recebe água a uma taxa variável. A altura da superfície de água no recipiente cresce com o tempo na forma $y(t) = (5{,}0\ \text{cm/h}^2)t^2$, onde o tempo t é medido em horas. Em que instante de tempo, o cubo perde contato com a superfície inferior do recipiente?

[Figura: recipiente com um cubo apoiado no fundo; água entra por um tubo à direita e o nível y(t) é medido a partir do fundo. O vetor g aponta para baixo.]

A) 30 min

B) 45 min

C) 60 min

D) 90 min

E) 120 min

(Enunciado e figura: SSA 3 — UPE 2022, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).