Questões de Concurso Comentadas sobre física

Uma barra plana de peso desprezível tem o comprimento de 10 m e está simplesmente apoiada em dois suportes, nos pontos A e B, que distam 6 m entre si e que a mantém na posição horizontal. Uma das suas extremidades está apoiada em A, e a outra está presa a uma mola ideal vertical fixa no teto de constante elástica igual a 25 N/m, conforme representado no desenho abaixo. Um menino de peso 400 N caminha sobre a barra a partir do ponto B em direção à extremidade presa à mola. Quando o menino está à máxima distância D do ponto A, sem que a barra gire, a elongação da mola é de 40 cm. O valor da máxima distância D é

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Quatro fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos, F1, F2, F3 e F4, são dispostos no espaço de modo que as suas seções transversais estão nos vértices de um quadrado de lado L, conforme representado no desenho abaixo. Os fios F1, F2, F3 e F4 são percorridos, respectivamente, pelas correntes i, i, 5i e 2i, com as direções e sentidos indicados no desenho. Considerando que a permeabilidade magnética do meio é μ, podemos afirmar que o módulo do campo magnético resultante no centro do quadrado é:

Convenção: corrente perpendicular ao plano do papel e saindo dele

corrente perpendicular ao plano do papel e entrando nele

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Uma espira de cobre está totalmente imersa em um campo magnético variável. O gráfico ao lado representa o fluxo magnético Φ na espira ao longo do tempo t. Podemos então afirmar que o gráfico que representa a força eletromotriz induzida E, na espira, ao longo do tempo t, é representado por:

Desenhos Ilustrativos – Fora de Escala

O circuito elétrico desenhado abaixo representa: dois geradores iguais e cada um tem fem E e resistência interna r, uma associação de resistores, uma chave Ch e um amperímetro ideal A1. Quando a chave está aberta, o amperímetro ideal indica 3 A e, quando a chave está fechada, ele indica 5 A. Considerando todos os resistores ôhmicos, os fios e a chave ideais, é correto afirmar que:

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um corpo de massa 10 kg é abandonado no repouso no ponto A e passa a deslizar com atrito constante, ao longo de um plano inclinado AB. Plano que forma um ângulo de 60° com o eixo vertical h, onde estão indicadas as alturas dos pontos em relação ao solo. A partir do ponto B, o bloco cai sem a ação de forças dissipativas atuando sobre ele até atingir o ponto C, no solo, conforme representado no desenho abaixo. O corpo toca o solo com uma velocidade de intensidade 19 m/s e o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s². Considerando os dados numéricos do desenho, a intensidade da força de atrito que age no corpo, no trecho AB, é:

Dados: cos 60° = 0,50 e sen 60° = 0,87.

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um observador analisou o movimento circular uniforme de uma partícula P ao longo de uma circunferência de raio igual a 3 m e velocidade escalar linear igual a π / 4 m/s. Ele fez o desenho abaixo indicando a posição da partícula, no instante de observação t = 3 s, que se desloca no sentido anti-horário da circunferência. Ele também traçou um eixo X ao longo do diâmetro com a sua origem no centro da circunferência. Esse observador pode afirmar que a função horária que descreve a posição da projeção da partícula P ao longo do eixo X, no SI, é dado por:

Dado: Considere, no desenho, a velocidade V da partícula em t = 3 s.

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um raio de luz monocromática atravessa três meios homogêneos e transparentes x, y e z, de índices de refração respectivamente iguais a n_x, n_y e n_z, tal que n_x < n_y < n_z. O raio de luz incide na superfície que separa os meios x e y formando um ângulo θ com a reta normal a essa superfície e emerge na superfície que separa os meios y e z formando um ângulo δ com a reta normal a essa superfície, como mostra a figura.

Sabendo que as superfícies que separam os meios x e y e os meios y e z são planas e paralelas, para um dado ângulo de incidência θ, o ângulo δ com que o raio emerge depende

Uma partícula em movimento retilíneo possui velocidade dada por v(t) = 5 + 3t², com unidades no Sistema Internacional de Unidades. No instante t = 0, a partícula encontrava-se a 15 m da origem, no sentido positivo. A aceleração e a posição da partícula no instante t = 4 segundos são, respectivamente, em m/s² e m:

A radiação é a energia emitida por fontes naturais ou artificiais que percorrem o espaço por meio de ondas eletromagnéticas ou partículas. Os exemplos mais conhecidos de radiação são: luz visível, radiação infravermelha, micro-ondas e ondas de rádio. A radiação infravermelha

Saindo do município de Guamaré/RN à velocidade média de 75 km/h, uma viagem para a capital (Natal/RN) pode ser realizada em um período de 2 horas e 30 minutos. O tempo gasto para realizar esse mesmo percurso à velocidade de 100 km/h equivale a 

De acordo com o Sistema Internacional de Medidas, a unidade utilizada para se medir temperatura termodinâmica é o 

A figura mostra parte de um circuito de corrente elétrica contínua. A corrente elétrica “i” no fio da extremidade inferior direita, tem valor absoluto e sentido igual a

Quando a luz atravessa um meio transparente, como o acrílico, ocorre o fenômeno da refração da luz. Ao incidir um feixe de luz laser sobre a superfície curva de um semicilindro acrílico, dois fenômenos distintos são observados: a reflexão interna ao acrílico e a refração da luz, quando o feixe de luz passa a se propagar no ar (n = 1) fora do acrílico, conforme representado na Figura 8 abaixo. Esse experimento, realizado facilmente em laboratórios de física, é essencial para compreender os conceitos básicos da óptica geométrica.





Se o ângulo α da figura é igual a 90° e o ângulo θ igual a 30°, qual é o índice de refração da peça de acrílico?

Em laboratórios didáticos, o estudo da cinemática é facilitado com o uso de carrinhos especialmente projetados para deslizar sobre trilhos de alumínio com baixo atrito. Na Figura 7 abaixo, um trilho inclinado permite investigar o movimento uniformemente variado do carrinho. Três cronômetros acionados por laser (A, B e C) registram o tempo de passagem do carrinho desde o momento em que é solto do repouso. O carrinho percorre 30 cm do ponto de liberação até atingir o cronômetro A, registrando um intervalo de tempo de 3 s. Do cronômetro A até o cronômetro B, o carrinho percorre mais 30 cm, e o cronômetro, ao ser atingido, registra um intervalo de tempo de 5 s. Finalmente, do cronômetro B até o cronômetro C, o carrinho percorre mais 60 cm, e o cronômetro, ao ser atingido, registra 8 s. 




Qual é a aceleração média do carrinho durante todo o percurso?

Como parte essencial dos laboratórios didáticos, dinamômetros são utilizados para medir a força resultante em corpos. Um uso frequente desse instrumento é a medição da força resultante sobre um corpo quando suspenso no ar ou mergulhado em um fluido. Na situação ilustrada na Figura 6 abaixo, à esquerda, uma esfera é suspensa no ar, e o dinamômetro registra 10 N. À direita, a mesma esfera está completamente submersa em um fluido, e o dinamômetro marca 8 N. 





Considerando que o volume da esfera é 2,5 x 10−4 m³ e g = 10 m/s², qual é o valor da densidade do fluido? 

No estudo da propagação de ondas sonoras no ar, recorre-se ao experimento de ondas estacionárias em tubos contendo água. Nesse experimento, um tubo contendo água é equipado com um alto-falante conectado a um gerador de frequência variável, posicionado próximo à extremidade aberta do tubo, conforme a Figura 5 a seguir. Quando a frequência gerada coincide com uma das frequências naturais de vibração da coluna de ar no tubo, ocorre a formação de ondas estacionárias.





Considerando uma configuração específica, conforme ilustrado na figura acima, onde H = 1 m , h = 75 cm, em uma região onde a velocidade do som no ar é aproximadamente 340 m/s, qual é a frequência da onda sonora?

A Máquina de Atwood é uma ferramenta experimental valiosa para determinar a aceleração de um conjunto de massas. Considere uma configuração idealizada na qual o fio é inextensível, as massas tanto do fio quanto da roldana são desconsideradas e não há atrito ou resistência do ar. O sistema é composto por duas massas, M = 4 kg e m = 1 kg, como ilustrado na Figura 4 abaixo: 




Utilizando g = 10m/s², a aceleração das massas e a força de tensão no fio, respectivamente, são:

O experimento de Millikan desempenhou um papel crucial na determinação da carga elétrica do elétron. Consiste em um dispositivo que eletriza gotas de óleo por atrito, dispersando-as entre duas placas metálicas conectadas a uma fonte de alta tensão, onde é estabelecido um campo elétrico. Na configuração apresentada na Figura 3 abaixo, a gota de óleo, de massa m e carga q, move-se com velocidade constante para baixo. Nesse cenário, o sentido da força elétrica sobre a gota é para __________ e sua carga é __________.





Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Diversas montagens experimentais são empregadas para avaliar a conservação de energia mecânica de um sistema, simplificando ou minimizando efeitos indesejados, como o atrito. Planos inclinados são experimentos comuns para analisar as energias cinética e potencial gravitacional. Na Figura 2 abaixo, uma esfera, abandonada do ponto A, desliza através da rampa, com atrito e resistência do ar desprezíveis, passando pelos pontos B, C, D e E. Avaliando a situação, pode-se dizer que a energia cinética entre os pontos A e C, a energia mecânica entre os pontos B e D, e a energia potencial gravitacional entre os pontos C e E têm, respectivamente, qual comportamento?