Questões de Concurso Sobre física

Considere dois fios retilíneos e paralelos, separados por uma distância a e percorridos por correntes idênticas de sentidos opostos. O campo magnético resultante dos dois fios, no ponto médio do segmento de reta que os une é de 4 mT. Assinale a alternativa que corresponde à intensidade do campo magnético resultante dos dois fios, num ponto P, localizado à mesma distância a de cada um dos fios:

Considere um elétron não relativístico, confinado num poço de potencial infinito unidimensional, de largura L. Seus estados estacionários são análogos ao de ondas estacionárias em uma corda de comprimento finito L e presa nas duas extremidades. Por consequência, as ondas estacionárias na corda obedecem à equação L = nλ/2 (para n = 1, 2, 3, ...). Assim, podemos escrever a função do deslocamento transversal de um ponto x dessa corda como y_n(x) = A.sen(nπx/L) (para n = 1, 2, 3, ...). Resolvendo a equação de Schrödinger para esse elétron, é possível mostrar que a função acima resulta na função de onda desse elétron. Normalizando a função de onda, também é possível relacionar A e L. Dividindo o poço em 5 partes iguais, pode-se calcular a probabilidade de encontrar esse elétron mais distante do centro, ou mais próximo do centro da largura do poço. Qual é a razão entre essas probabilidades (a mais distante relativa à central) para um mesmo estado n = 5 do elétron?

Nessa nave, existe um emissor de elétrons de alta energia capaz de fornecer a essas partículas velocidades de 50% da velocidade da luz em relação à nave. Qual será a velocidade dessas partículas em relação a um observador na Terra, considerando que essas partículas são emitidas no sentido contrário ao movimento da nave, e que a nave ainda está realizando manobras, com velocidade constante de 0,6c, nas proximidades da Terra (não iniciou a viagem)? (Considere c como a velocidade da luz no vácuo).

Durante a viagem, a nave emite um sinal de rádio em direção à Terra. Esse sinal é emitido à frequência f₀, sendo detectado numa frequência de:

Qual deve ser a distância (em anos-luz) que o viajante passa a percorrer em seu referencial considerado inercial?

Qual deve ser a velocidade dessa nave em relação à Terra, dada em função de c (velocidade da luz no vácuo)?

Em nosso Sistema Solar, existe uma região entre Marte e Júpiter, entre 2,06 UA (unidades astronômicas) e 3,65 UA, onde localizamos o Cinturão de Asteroides. Grande parte da comunidade científica entende que, devido à influência de Júpiter, as condições necessárias para a formação de um planeta nessa região não foram satisfeitas. A força gravitacional exercida por Júpiter nos corpos celestes que compõem o cinturão é suficiente para desestabilizar suas órbitas ao redor do Sol, impedindo a formação de um planeta nessa região. Encontre a razão entre as respectivas forças que Júpiter e o Sol exercem num corpo celeste que se encontra no cinturão e numa distância de 2,6 UA do Sol, no instante em que o corpo celeste estiver mais próximo de Júpiter. Sabe-se que Júpiter orbita a 5,2 UA e sua massa é um milésimo da massa do Sol. Aproxime as órbitas para trajetórias circulares. Assinale a alternativa que corresponde a essa razão:

Muitos entusiastas por modificações veiculares são apaixonados por carros rebaixados. Uma prática não recomendada pelo fabricante é a de cortar as molas de suspensão do veículo. Com essa alteração, a suspensão fica completamente fora das especificações e os amortecedores, fabricados para atenuar as oscilações de uma mola de constante elástica k_o, passam a exercer o amortecimento das oscilações de uma mola cortada de constante k. Se uma mola for cortada, sendo retiradas 2 voltas de uma mola, de um total original de 9 voltas, qual será o valor aproximado da razão entre o período de oscilação da mola cortada e o período de oscilação da mola original? Considere que os elos são idênticos ao longo de toda mola e que a massa da mola é desprezível em relação à massa a ser amortecida.

Considerando que o som se propaga no ar com velocidade v_s e que o ar está em movimento com velocidade u em relação ao solo, afastando-se da fonte e se aproximando do observador, a relação v₁/v₂ é:

Considerando que o som se propaga no ar com velocidade v_s e que o ar está em repouso em relação ao solo, a relação v₁/v₂ é:

Um homem deseja instalar uma antena de satélite no telhado de sua casa e resolve colocar uma escada em cima de uma caixa de madeira preenchida com areia para que fique bem pesada, podendo alcançar o telhado sem que tudo desmorone. Cada degrau da escada está separado por uma distância d. A massa da escada é m e a massa do homem segurando a antena é 10m. A escada tem 9 degraus, sua altura é 10d e sua base é colocada no meio da distância x representada na figura (sendo que x = d e h = 2d). Nessa configuração, o cosseno do ângulo θ é 12/13. O arranjo permite que o homem possa subir e colocar os dois pés no último degrau, sem que o sistema desmorone. Admita que não há deslizamentos nem na base da escada, nem na base da caixa, que o atrito no contato da escada com a parede seja desprezível e que o homem suba os degraus sem usar as mãos. Qual é, aproximadamente, o menor valor da massa da caixa com areia para que o arranjo funcione sem desmoronar?

Uma linha de pipa de 3 m de comprimento é presa por suas extremidades em dois pontos de fixação (P₁ e P₂), que se encontram numa altura de 5 m. Sabe-se que a distância entre P₁ e P₂ é de 2 m. Um objeto de massa m é fixado nessa linha, por meio de um barbante amarrado, esticando essa linha até sua posição de equilíbrio de forma que, nessa posição, a amarração se encontre 2 m distante de P1 e 1 m distante de P2. Nessa configuração, o cabo exercerá forças de módulos F₁ em P₁ e F₂ em P₂. A razão F₁/F₂ é: (despreze as massas da linha e do barbante).

Uma pequena sonda espacial de massa igual a 600 kg é projetada para se mover no espaço externo ao sistema solar, utilizando uma vela solar de superfície prateada e quadrada, capaz de refletir praticamente toda a radiação incidente (na direção normal à superfície da vela). A vela solar deve possuir área suficiente para que a pressão de radiação seja capaz de resultar numa pequena aceleração que aponta para longe do sistema solar. Considerando que a única resistência ao movimento seja a existência da atração gravitacional do Sol, determine qual deve ser, aproximadamente, o menor valor (em metros) da medida da lateral dessa vela solar. Considere os valores aproximados a seguir: G = (20/3)×10^-11 , M = 2×10³⁰ kg, π = 3, P = 4,0×10²⁶ W e c = 3,0×10⁸ m/s, (G é a constante da gravitação universal, M é a massa do Sol, P é a potência total do Sol e c é a velocidade da luz no vácuo).

Deseja-se construir um fotômetro (dispositivo capaz de medir a intensidade luminosa) que será utilizado num ambiente iluminado por uma única fonte de 500 W, considerada puntiforme e de emissão uniforme em todas as direções. De acordo com a teoria eletromagnética, a razão entre o valor quadrático médio (rms) do campo elétrico, medido à distância de 5,0 metros, e o valor rms do campo magnético, medido a 1,0 metro dessa fonte, será (em 10⁸ m/s) de, aproximadamente: (Dados: a velocidade na luz no vácuo c = 3,0×10⁸ m/s).

Ao trafegar pela avenida perimetral, o ônibus precisou fazer uma frenagem de emergência, provocando a queda de dois passageiros que estavam em pé:

É correto afirmar que a queda dos passageiros ocorreu em decorrência da seguinte Lei de Newton: 

Na gangorra de braços desiguais, Sarah, cujo peso é 450 N, está sentada no extremo do braço menor (2 m). Enquanto isso, Enzo encontra-se sentado no outro extremo, de braço maior (4 m), conforme imagem a seguir:

Considere que a tábua, articulada no ponto “O”, possui peso desprezível. O peso que Enzo deverá possuir para que a tábua fique em equilíbrio horizontal será de:

Para realizar uma limpeza na indústria, a operária precisou empurrar dois equipamentos que estavam encostados, conforme apresentado na imagem a seguir:

Ambos os equipamentos estavam apoiados sobre uma superfície horizontal, na qual o atrito pode ser desprezado. Para mudar os equipamentos de lugar, a operária aplicou uma força horizontal com 50 N de intensidade. Sobre o exposto, é correto afirmar que:

A imagem representa a evolução da energia mecânica de um esqueitista realizando manobras em um half pipe: 

Considerando a imagem, analise as afirmativas a seguir.

I. Caso os atritos possam ser desconsiderados, a soma das energias cinética e potencial é constante ao longo de todo o percurso do esqueitista.

II. Ao atingir o ponto mais alto de sua manobra (ponto 1), o esqueitista tem energia cinética nula, pois sua velocidade é máxima nessa posição.

III.No ponto 2, a energia cinética é máxima e a energia potencial gravitacional é mínima.

Está correto o que se afirma apenas em 

Após o expediente de trabalho, a professora notou que o pneu do seu carro estava furado. Para realizar a troca, ela utilizou a chave de roda e aplicou uma força de 60 N, perpendicular ao eixo, para criar um torque, conforme imagem a seguir: 

(Disponível em: https://www.minutoseguros.com.br/blog/passo-a-passo-de-como-trocar-pneu/. Acesso em: junho de 2014. Adaptado.) 

Considerando que a haste da chave de roda (braço de força) apresenta 50 cm, o torque será de: 

O movimento de queda livre é considerado uniformemente acelerado, quando um objeto cai, e uniformemente retardado, quando o objeto é lançado para cima. Para se estudar esses movimentos, emprega-se algumas equações, que já são utilizadas, também, em outros tipos de movimentos, como uniformemente retilíneo variado. Assinale em qual das equações a seguir NÃO se utiliza no movimento de queda livre.