Questões de Concurso Comentadas sobre física

A figura abaixo mostra um fototransistor de três terminais (1, 2 e 3). O fototransistor é um importante sensor de luminosidade que utiliza o efeito fotoelétrico para permitir a variação da resistência elétrica do dispositivo semicondutor em função da intensidade luminosa incidente no sensor. Os terminais 1, 2 e 3 na figura abaixo indicam, respectivamente:

A figura abaixo mostra um circuito oscilador RLC em série, alimentado por uma fonte de tensão alternada. Para esse circuito, podemos afirmar que o fasor da corrente alternada i(t) __________ no indutor, __________ no capacitor e __________ no resistor, em relação ao fasor v(t) da tensão elétrica de entrada.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

A figura abaixo mostra uma onda eletromagnética plana, linearmente polarizada, propagando-se no ar ao longo do eixo horizontal. Com base na figura, pode-se concluir que a antena emissora dessa onda estava posicionada na direção __________, enquanto que a antena receptora para essa onda deve ___________.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

Um fio condutor de comprimento L = 2m desliza sobre dois fios condutores paralelos, conforme a figura abaixo. Um campo magnético com módulo B = 0,5T aponta na direção vertical e passa através do circuito formado pelos fios condutores. Uma corrente elétrica i = 6A é medida pelo amperímetro ligado ao circuito. O módulo da força magnética sobre o fio condutor deslizante é igual a:

Na figura abaixo, uma barra metálica condutora de comprimento L = 0,5m e massa m = 0.05 kg está suspensa por dois suportes condutores leves de massas desprezíveis. Um campo magnético perpendicular à barra com módulo B = 0,25 Tesla é aplicado na região onde se encontra a barra, entrando no plano da figura. Considere que a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s². O sentido e o valor da corrente elétrica que deve ser aplicada à barra para cancelar seu peso são, respectivamente:

A figura abaixo mostra dois fios paralelos transportando correntes iguais (i₁ = i₂ = 50A). Cada fio tem um comprimento L = 10 metros. A distância entre os fios é igual a d = 1mm. Qual o módulo da força magnética em cada fio e qual o tipo de força?

A figura mostra a representação das ondas sonoras, correspondentes a uma mesma nota, emitidas por um diapasão (D), uma flauta (F) e um violino (V). O fato de as ondas mostrarem um padrão diferente é devido à emissão, ao mesmo tempo que o harmônico fundamental, de harmônicos de ordem superior, com exceção do diapasão, que emite apenas o som fundamental.

(Recorte adaptado de http://obaricentrodamente.blogspot.com.br/2014/02/qualidades-do-som.html.)

Se considerarmos que as ondas possuem a mesma amplitude, podemos afirmar que os sons emitidos têm em comum as(os):

No laboratório de Física existe um experimento para determinarmos a densidade de corpos que afundam na água, por exemplo. Para realização dessa experiência dispomos, basicamente, de um dinamômetro e um recipiente contendo água (d = 1000 kg/m³). A figura abaixo mostra o esquema do experimento, bem como os valores registrados nos dinamômetros, respectivamente, 100N e 20N, nas duas situações distintas, ou seja, o bloco fora d’água e o bloco mergulhado na água.

Considerando a aceleração da gravidade no laboratório igual 10 m/s² , podemos afirmar que a densidade do bloco vale:

Com a descoberta do efeito magnético da corrente elétrica (1819), foi possível a construção de aparelhos que fossem capazes de medir a intensidade de corrente elétrica e as diferenças de potenciais (ddp), bem como, outras grandezas elétricas. A figura mostra dois desses aparelhos, o Voltímetro e o Amperímetro (à esquerda), assim como suas representações em esquemas de circuitos elétricos (à direita).

No laboratório de física, um aluno fez uma montagem de circuito elétrico, a qual está esquematizada na figura abaixo, onde além dos aparelhos de medidas, considerados ideais, temos também resistores de 10 Ω cada e uma bateria de 30 V com resistência interna desprezível.

Considerando desprezíveis também as resistências dos fios de ligação entre os componentes, os valores registrados, respectivamente, pelo voltímetro e pelo amperímetro são:

Para medir o coeficiente de atrito estático entre a superfície de um bloco e uma rampa, faz-se a montagem esquematizada abaixo. Nela temos o bloco em repouso sobre a superfície da rampa que vai levantando lentamente até que o bloco fique prestes a se movimentar (iminência de movimento). Nessas condições, anota-se o ângulo de inclinação, o qual deverá estar relacionado com o coeficiente em questão.

Este ensaio foi feito para três blocos A, B e C de materiais diferentes, cujos ângulos de inclinação foram anotados, conforme a tabela abaixo.

Sendo µ_A, µ_B e µ_C, respectivamente, os coeficientes de atrito estático dos blocos A, B e C em relação à superfície da rampa, podemos afirmar que a relação entre eles é mais bem representada por:

A famosa experiência de Joule, na qual o mesmo determina o Equivalente Mecânico do Calor (1 cal = 4,1868 J), está representada na figura abaixo.

(Recorte adaptado de http://ceticismo.net/ciencia-tecnologia/a-termodinamica/8/)

Considerando que Joule deixou cair por 10 (dez) vezes o corpo de massa m de uma altura de 20 cm, num local onde a aceleração da gravidade vale 10m/s² e que os 500 g de água contidos no recipiente absorvem apenas 80% da energia total oriunda das quedas, o valor de m, em kg, sabendo que em todo o processo a água aqueceu de 0,08 ºC, vale:

Considere o calor específico da água: c = 4 J/gºC.

Com placas metálicas, discos de papelão, salmoura e sagacidade, Alessandro Volta, em 1799, revolucionou o mundo moderno com a invenção da pilha elétrica de Volta.

(Recorte adaptado de http://www.hottopos.com.br/regeq4/invention.htm.)

Devido à necessidade do uso de energia elétrica em grande escala, foi necessária a invenção do Gerador Eletromecânico (1866), o qual, basicamente, é constituído de uma máquina elétrica solidária a um sistema mecânico externo. Um exemplo simples de sistema mecânico é a roda d’água mostrada na figura abaixo.

(Recorte adaptado de http://pt.clipart.me/premium-buildings-landmarks/old-mill-with-water-wheel-icon-422710)

Quanto aos geradores eletromecânicos, é correto afirmar que seu funcionamento básico está relacionado à (ao):

O relógio mostrado abaixo é chamado de Relógio de Pêndulo ou pêndulo que bate segundos, o que significa que o período desse pêndulo, considerado simples, é igual a 1,0 (um) segundo, aqui na Terra.

(https://traumartes.wordpress.com/produtos/relogios/)

Imaginemos que esse relógio seja levado para a Lua, cuja aceleração da gravidade na superfície equivale a 1/6 da aceleração da gravidade na superfície da Terra, logo o período desse relógio tem um valor próximo de:

A figura representa um esquema reduzido do sistema de freio hidráulico onde são representados o pedal, no qual é aplicada a força de intensidade F1, o cilindro de freio, para o qual é transmitida a força de intensidade F2 e as tubulações contendo um fluído de freio ideal. São também representadas as áreas dos êmbolos A1 e A₂ que são circulares cuja razão entre os raios, maior e menor, vale 3.

Nessas condições e desprezando quaisquer atritos, para F1 = 10 N, temos F2 igual a:

A talha exponencial, segundo o que contam, foi inventada por Arquimedes de Siracusa em, aproximadamente, 300 aC e representa um sistema de polias (roldanas) que tem como objetivo diminuir o esforço quando se deseja levantar corpos massivos ou, como se diz, corpos “pesados”. A figura representa este sistema, no qual consideramos os fios ou cordas utilizadas sendo inextensíveis, nas quais estão os pontos A, B e C.

(Recorte adaptado de http://materiacompleta.blogspot.com.br/2013/09/polias-ou-roldana.html.)

Sabendo que o peso P do bloco vale 1000N e, considerando desprezíveis todo e qualquer atrito, bem como as inércias dos fios e polias, podemos afirmar que as intensidades das trações correspondentes aos pontos A, B e C, são respectivamente:

No circuito, com a chave Ch aberta, um aluno do IFPA, orientado pelo seu professor de física, verifica que o capacitor C está descarregado. O professor agora fecha o circuito através da chave Ch. Nessas condições, a carga elétrica final do capacitor medida pelo aluno será:

No laboratório de física do IFPA, o professor apresenta ao aluno o circuito esquematizado para realizar determinadas medições, onde temos três resistores ligados em série. Quando o aluno, orientado pelo professor, adapta um voltímetro no resistor de 2Ω com a chave Ch fechada, a tensão medida por ele terá intensidade de:

Tomando como fundamento o princípio da conservação de energia, a velocidade que um carrinho atinge a base, quando desce de um escorregador de altura 10m, a partir do repouso e considerando a aceleração da gravidade local g = 10 m/s² e que 50% da energia se dissipe, tem intensidade de:

Um professor observou que três alunos estavam tendo dificuldades em enxergar o quadro negro, mesmo quando se sentavam na primeira fileira. Ao encaminhá-los ao oftalmologista, foi constatado que eles apresentavam o mesmo defeito de visão, conforme mostra a figura abaixo.

Esse defeito de visão é o (a) ______________ e sua correção é feita com lentes ____________.

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas:

Em 1952, os cientistas Stanley Miller e Harold Urey fizeram um experimento célebre que contribuiu para testar hipóteses acerca da origem da vida. O esquema abaixo ilustra a montagem que utilizaram e os resultados mais importantes que obtiveram.

O resultado do experimento de Miller e Urey permite afirmar que: