Questões de Concurso Comentadas sobre física

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Q1967629 Física
É possível encontrar, em lojas de materiais elétricos, lanternas que funcionam sem o uso de pilhas. Basicamente, são três elementos que compõem esse tipo de lanterna: uma alavanca, um ímã e uma bobina (fios enrolados em forma de espiras). A alavanca é conectada ao ímã, que, ao ser pressionada, o faz girar dentro da bobina. É possível visualizar esta estrutura no interior da lanterna porque seu revestimento é transparente, como pode ser observado na imagem a seguir.

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Do ponto de vista da Física, a lanterna acende porque o giro do ímã produz um campo
Alternativas
Q1967628 Física
A bússola é uma pequena agulha magnética que se alinha na direção e sentido do vetor campo magnético resultante estabelecido no ponto em que ela se encontra. Pretende-se colocar uma bússola, no ponto A, entre dois ímãs, como se observa na figura 1, e outra no ponto B, ao lado da base do prego do eletroímã, figura 2.

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Figura 1: Disponível em: http://www.drb-m.org/av1/4- nocoeseletromag.pdf. (Adapatado).
Figura 2: Disponível em: http://www.fisica.seed.pr.gov.br/ modules/galeria/detalhe.php?foto=1162&evento=2. (Adaptado). Acesso em: 10 jun. 2022.

Desprezando-se o campo magnético da Terra, qual será a orientação de cada bússola?
Alternativas
Q1956818 Física
Uma placa está sobre uma plataforma plana e horizontal, conforme visto na figura. Entre a placa e a superfície da plataforma existe um filme de óleo viscoso com uma espessura regular e constante de 1 mm.
Uma lata de areia está ligada à placa por um único fio flexível e inextensível. Foi verificado que este balde desce sob a ação da gravidade a uma velocidade constante de 0,02 m/s.

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Dados:
 área da superfície da placa: 6 m²;
 viscosidade dinâmica constante do óleo, μ: 4 N.s/m²;
 densidade da areia: 1600 kg/m³;
 aceleração da gravidade, g: 10 m/s²;
 peso do balde é desprezível;
 considerar a polia livre de atrito;
 tensão de cisalhamento: Imagem associada para resolução da questão onde, ε é a espessura do filme e ΔV é a diferença de velocidade a uma distância de superfícies.

Qual a quantidade de areia no balde?
Alternativas
Q1951028 Física
A imagem abaixo é retirada do aclamado recorde de 2013 de menor filme de stop motion do mundo, “ A Boy And His Atom”, registrado no Guinness World Records por uma equipe de microscopia de tunelamento da IBM.

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Fonte: A Boy And His Atom: The World's Smallest Movie -IBM - https://youtu.be/oSCX78-8-q0

Os pontos consistem de moléculas de monóxido de carbono sobre um substrato de cobre, a temperatura de 5K o monóxido de carbono tem aderência no substrato permitindo que a equipe utilizando o microscópio de tunelamento movesse os átomos para compor cada quadro, que reunidos resultam na animação de stop motion. Essa prova de conceito tem interesses em manipulação de registro de informação na grande quantidade realizada e na escala molecular, na medida em que o grupo que se dedica ao desenvolvimento de dispositivos de memória

Considerando que os orbitais moleculares mais externos, onde se deslocalizam os elétrons deste nível molecular, estão sendo registrados na escala de 0,1 nm, que h/4π tem escala de 10-36, e que a massa do elétron tem escala de 10-31 .

Utilizando o princípio da incerteza, e apenas manipulando as potências de 10, é possível estimar que a ordem de grandeza da (mínima) incerteza na velocidade desses elétrons está na escala de: 

Alternativas
Q1951027 Física
O Sistema Internacional de unidades passou por uma reforma em 2019, e o kg não é mais definido por um objeto físico arbitrariamente construído pelos seres humanos. Agora o sistema se baseia a partir de valores fixos para as constantes da natureza identificadas em nossas teorias científicas na medida em que já tiveram metrologia refinada até precisões de partes em bilhão. 

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Logotipo elaborado pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas sobre o novo SI, com as sete unidades básicas e as sete constantes fundamentais que habilitam sua definição.
Adaptado de:https://en.wikipedia.org/wiki/File:SI_Illustration_Base_Units _and_Constants_Colour_Full.svg

Assim o “mks” (metro, quilograma e segundo) está fundamentado agora em termos dos valores da velocidade da luz [c], da frequência de oscilação da radiação eletromagnética produzida pela excitação de dois níveis hiperfinos do átomo de césio-133 inicialmente no estado fundamental [f], e da constante de Planck [h].

Assinale a alternativa que relaciona dimensionalmente o mks corretamente com as unidades das quantidades mencionadas.
Alternativas
Q1951022 Física
O sistema internacional de unidades escolheu, por razões experimentais e práticas, privilegiar a unidade eletrodinâmica ampère (A) em termos da escala do valor para ser assumido como unidade em detrimento à quantidade de carga elétrica estática, em coulomb. Assim, embora 1 A seja algo comum na vida doméstica moderna (1 coulomb de carga fluindo por segundo em um condutor sem acúmulo), o mesmo não ocorre com 1C. Entretanto, é comum encontrar exercícios de eletrostática em materiais didáticos com quantidades inteiras de coulomb de carga estática.

Para explorar isso, um professor propõe o sistema abaixo: duas esferas de 1cm de diâmetro carregadas, alinhadas com suas superfícies separadas de 2 cm conforme o esquema. A esfera de cima é presa ao teto por meio de uma haste isolante, e ambas são carregadas com cargas opostas, uma com +1C e outra com -1C.

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Na esfera de baixo é presa uma sacola. Considerando K = 9 x 109 Nm2 /C2 e g = 10 m/s2 , a massa que se poderia colocar dentro da sacola para produzir equilíbrio estático seria de:

Alternativas
Q1951019 Física
Considere o circuito elétrico abaixo com uma fonte de tensão de 10V e resistores com os valores em ohm. Esse circuito foi modelado no aplicativo falstad, bastante útil para a simulação de circuitos em ambiente didático,em uma aula sobre as Leis de Kirchhoff.

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O professor solicita aos estudantes para avaliarem as afirmações abaixo com respeito à análise do circuito:

I. O resistor de 25 ohm está em paralelo com o resistor de 30 ohm. II. É possível obter as correntes e tensões nos resistores por meio da simplificação de circuito empregando associações em série e paralelo. III. É possível construir um sistema linear de equações para as correntes em cada resistor pela aplicação das leis de Kirchhoff usando 3 malhas e 3 nós. IV. Não é possível resolver o circuito sem conhecer ao menos uma corrente. V. O resistor de 55 ohm não está em série com o resistor de 30 ohm.

Estão incorretas as afirmativas:
Alternativas
Q1951016 Física
Das muitas verificações experimentais da relatividade especial de Einstein está a detecção de múons presentes nos raios cósmicos na superfície terrestre. O tempo de vida desses múons não seria suficiente para que chegassem à superfície após cruzar a atmosfera. O tempo de vida dos múons é de cerca de 2 x 10-6 s.

Considere que os múons estão se deslocando à velocidade de 0,9999c. c = 3 x 108 m/s, o fator de lorentz neste caso é de:

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Considerando a distância percorrida dada pela estimativa clássica de velocidade vezes tempo, as distâncias percorridas pelo múon considerando: I) o tempo de vida e; II) o tempo de vida dilatado temporalmente no referencial do múon em relação à Terra, são, respectiva e aproximadamente:
Alternativas
Q1951010 Física
Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 oC.

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Se o calor específico da água é de 1 cal /goC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.
Alternativas
Q1951004 Física
Molas são dispositivos práticos para emprego em experimentos de sala de aula. Um professor suspende verticalmente um mesmo corpo com duas molas iguais em duas situações: arranjo de molas em série (s) e em paralelo (p) para observar o movimento oscilatório produzido pelo arranjo. 
Fonte: adaptado de wikipedia commons

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Assinale a alternativa que identifica corretamente a relação esperada para a proporção Ts/Tp entre os períodos de oscilação, Ts e Tp, de cada situação considerando que o modelo elástico para a força de restituição é válido.
Alternativas
Q1951003 Física
Em 2020 a física Andreia Ghez recebeu o prêmio Nobel de Física por seus trabalhos na descrição do buraco negro que existe no centro da Via Láctea a partir do movimento observado de estrelas, registrado ao longo de cerca de 20 anos. Abaixo vemos a reconstrução da trajetória de estrelas (círculos) em torno de um ponto (indicado visualmente por uma estrela de cinco pontas, que representa a posição do buraco negro nas imagens). 

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Fonte: UCLA Galactic Center Group - https://youtu.be/tMax0KgyZZU 

Considere as afirmativas abaixo.

I. A partir do período orbital e dos raios médios identificados para as diferentes estrelas observadas é possível inferir a massa do buraco negro. II. Os dados todos são incompatíveis com as leis de Kepler já que buracos negros só podem ser descritos pela relatividade geral de Einstein. III. A proporção entre o quadrado do período das órbitas e o cubo de seus raios médios deve resultar um valor relativamente consistente para as órbitas fechadas que sejam identificadas pelos pesquisadores.

Estão corretas as afirmativas:
Alternativas
Q1950997 Física
Os dados abaixo foram extraídos do site de divulgação da Nasa sobre o aclamado pouso em 2021 do rover Perseverance no solo de Marte na missão Mars 2020 - que demonstrou diversos elementos da fronteira tecnológica em sensoriamento e navegação autônoma. Neste trecho da descida, já com o paraquedas aberto, são extraídos os dados na tabela abaixo que coloca para as etapas (dependentes da altitude e numeradas a partir do instante E que ocorre a entrada na atmosfera, registrada pelo equipamento de bordo sincronizado com um relógio na Terra). 
Fonte: Nasa, https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/landing/entry-descent-landing/.“E” significa o tempo do relógio a partir do momento em que o estágio “entrada” na atmosfera de Marte é realizado.

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Utilizando o modelo de movimento com aceleração constante entre valores consecutivos descritos na tabela, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q1950397 Física

Analise o circuito da Figura 5 abaixo:


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Qual será o valor encontrado calculando a potência dissipada no circuito caso seja aplicada uma tensão de 24 V? 

Alternativas
Q1950389 Física
No gráfico da Figura 3 abaixo, é representada a energia potencial U(x) de uma partícula de 4 kg que se pode movimentar na direção do eixo x. 

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Calcule a aceleração da partícula no ponto x = 0 m. 
Alternativas
Q1950388 Física
Um corpo de 0,15 kg se movimenta ao longo do eixo x em um campo de forças, no qual a energia potencial U é representada pela Figura 2 abaixo.

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Se deixamos o corpo no ponto C a uma velocidade de 4 m/s no sentido positivo de x, qual será a energia mecânica no ponto C? 
Alternativas
Q1949860 Física
Num experimento de eletroforese, utiliza-se uma cuba de 10 cm de largura, onde uma diferença de potencial constante de 50 V é aplicada. A força estabelecida sobre uma molécula monoionizada é:
Dado: carga do elétron = 1,6 x 10-19 C
Alternativas
Q1949859 Física
Num trecho de estrada em linha reta, ocorreu uma colisão frontal entre um carro de passeio e uma carreta. A análise dos detritos da colisão permitiu a obtenção das seguintes informações: a posição onde a colisão ocorreu; que carro e carreta se transformaram numa única massa; a posição final dessa massa; que as regras da companhia de transporte a que a carreta pertence impõem rigorosamente o deslocamento numa velocidade específica conhecida. Uma maneira correta de se estimar a velocidade do carro é:
Alternativas
Q1949858 Física
Considere uma pistola que dispara um projétil com uma velocidade inicial de 300 m/s, exatamente na direção horizontal e sem rotação. Se a arma estiver a uma altura de 1,8 m do chão, levando-se em conta apenas o efeito da gravidade, o alcance máximo horizontal, numa superfície plana, será: 
Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s
Alternativas
Q1949857 Física
As armas de fogo raiadas possuem, na superfície interna de seus canos de disparo, raias que seguem em espiral ao longo do cano. Isso faz com que o projétil seja disparado com uma certa velocidade angular. O princípio físico que motiva e o propósito de tal design são:
Alternativas
Q1949856 Física
Considere um hectare de Cerrado em chamas, com uma temperatura média de 650 ºC, contendo 20 toneladas de matéria vegetal. Considere, também, que a massa vegetal tenha um calor específico de 1,5 kJ/kg ºC e que o calor latente da água é 2200 kJ/kg. Considerando, ainda, que, para apagar o fogo, deve-se injetar água suficiente para que o calor de vaporização abaixe a temperatura da vegetação em chamas até 50 ºC, assinale o valor que mais se aproxime da quantidade de água, em litros, necessária.
Alternativas
Respostas
1261: C
1262: C
1263: A
1264: A
1265: D
1266: B
1267: C
1268: C
1269: B
1270: C
1271: C
1272: A
1273: C
1274: A
1275: A
1276: D
1277: C
1278: A
1279: E
1280: B