Questões de Concurso Sobre física
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Em estruturas de Engenharia Civil com problemas de vibrações excessivas originados pela atuação de diversas ações dinâmicas de caráter periódico ou transiente, pode-se recorrer a diversas técnicas de controle de vibrações de caráter passivo, ativo, semiativo ou híbrido. Um dos modelos utilizados são instalações de molas nas bases de prédios, cuja simulação de oscilação pode ser observada na figura abaixo. Para isso, usa-se um corpo com 4 kg de massa que oscila verticalmente em movimento harmônico simples, suspenso por uma mola helicoidal ideal, toda vez que é submetido a oscilações verticais não previstas. As posições ocupadas pelo corpo são registradas numa fita vertical de papel, por meio de um estilete preso ao corpo. A fita desloca-se horizontalmente com velocidade constante de 0,4 m/s, e assim é possível determinar com exatidão as oscilações.
A fim de que sejam respeitadas as condições acima, a constante elástica da mola que deve ser utilizada no
modelo de previsão de danos, aproximadamente, é igual a:
Considerando-se a aceleração da gravidade g, uma possível equação de controle desses satélites é dada por: Um cíclotron, para acelerar prótons (massa dopróton ≅ 1,6 · 10-27 kg e carga elétrica do próton = 1,6 · 10-19 C), possui um campo magnético de 2,0 T e um raio máximo de 50 cm.
Considerando esse caso hipotético, julgue o item seguinte.
A frequência (f) do cíclotron, em hertz, é de π · 108 .
Uma lente biconvexa simétrica de vidro (n = 1,4) está imersa no ar (n = 1) e possui o raio de curvatura de suas faces igual a 15 cm.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item subsequente, considerando que n seja o índice de refração.
A distância focal, em centímetros, da lente é
igual a 18,75.
Sem dúvida, a teoria quântica é uma construção científica de notável originalidade e solidez experimental. Além de ter sido um dos pilares da física do século XX, essa teoria também levou a importantes mudanças de paradigma em domínios como o da filosofia da ciência.
Internet: <www.dca.fee.unicamp.br>
Em relação à teoria quântica da matéria e da radiação, julgue o item a seguir.
As ondas sonoras obedecem às equações da mecânica
newtoniana, as ondas luminosas obedecem às equações
de Maxwell e as ondas de matéria obedecem à equação
de Schrodinger.
Sem dúvida, a teoria quântica é uma construção científica de notável originalidade e solidez experimental. Além de ter sido um dos pilares da física do século XX, essa teoria também levou a importantes mudanças de paradigma em domínios como o da filosofia da ciência.
Internet: <www.dca.fee.unicamp.br>
Em relação à teoria quântica da matéria e da radiação, julgue o item a seguir.
Einstein ampliou o conceito de quantum de luz (fóton) ao propor que um quantum de luz possui um momento linear (p) correspondente a p = h/λ , onde h é a constante de Plank e λ o comprimento de onda.
Um próton apresenta uma trajetória que faz um ângulo de 60° com a direção de um campo magnético de 4 · 10-3 T e experimenta uma força magnética de 12 · 10-17 N.
Com base nessa situação hipotética, julgue o próximo item, admitindo que a carga do próton seja igual a 1,6 · 10-19C e o sen 60º seja igual a √3/2 .
A velocidade (v) do próton é igual a
.
Max Plank e Albert Einstein iniciaram a formulação da teoria dos quanta, segundo a qual a radiação eletromagnética é emitida e se propaga em pequenos pulsos de energia, chamados pacotes de energia, quanta ou fótons. A respeito da radiação eletromagnética, julgue os itens que se seguem, considerando que a velocidade de uma radiação eletromagnética no vácuo (c) seja de aproximadamente 3 · 108 m/s e que a constante de Planck (h) equivalha a aproximadamente 4 · 10-15 eV.s.
O comprimento de onda (λ) da radiação eletromagnética associada a um fóton de 6 eV (elétron-volt) é igual a 2 · 10-7 m.
Max Plank e Albert Einstein iniciaram a formulação da teoria dos quanta, segundo a qual a radiação eletromagnética é emitida e se propaga em pequenos pulsos de energia, chamados pacotes de energia, quanta ou fótons. A respeito da radiação eletromagnética, julgue os itens que se seguem, considerando que a velocidade de uma radiação eletromagnética no vácuo (c) seja de aproximadamente 3 · 108 m/s e que a constante de Planck (h) equivalha a aproximadamente 4 · 10-15 eV.s.
O efeito fotoelétrico, descoberta de Einstein, evidencia
as propriedades ondulatórias de uma onda
eletromagnética.
Uma bateria fornece uma diferença de potencial de 12 V aos terminais de uma combinação em paralelo de resistores de 4 Ω e 6 Ω, conforme mostrado na figura acima. Considerando esse circuito, percorrido por uma corrente elétrica contínua (i), julgue o item subsequente.
A potência dissipada no resistor de 6 Ω é igual a 54 W.
Uma bateria fornece uma diferença de potencial de 12 V aos terminais de uma combinação em paralelo de resistores de 4 Ω e 6 Ω, conforme mostrado na figura acima. Considerando esse circuito, percorrido por uma corrente elétrica contínua (i), julgue o item subsequente.
A corrente elétrica que passa no resistor de 4 Ω é
igual a 3 A.
Uma bateria fornece uma diferença de potencial de 12 V aos terminais de uma combinação em paralelo de resistores de 4 Ω e 6 Ω, conforme mostrado na figura acima. Considerando esse circuito, percorrido por uma corrente elétrica contínua (i), julgue o item subsequente.
A resistência elétrica equivalente do circuito mostrado
na figura é igual a
24 Ω.
A primeira lei da termodinâmica pode ser considerada como outra forma de enunciar a lei da conservação da energia, ou seja, a variação de energia de um sistema é igual à diferença entre a energia recebida pelo sistema e a energia fornecida por um sistema. A respeito da primeira lei da termodinâmica, julgue o próximo item.
Um gás é aquecido e descreve uma reta vertical em um
diagrama PV do estado inicial (2,0 · 105 Pa e 4 m3
) ao
estado final (5,0 · 105 Pa e 3 m3
). O trabalho realizado
pelo gás sobre o ambiente é de 900 kJ.
Um professor encontrou um termômetro com uma nomenclatura X. No manual de instruções, o professor verificou que a escala termométrica do termômetro possui as seguintes convenções: ponto de gelo 30°X e ponto de vapor, 80°X.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
A equação de conversão para a temperatura medida na
escala X (tx) e na escala Celsius (tc) é expressa por tx= 2 
tc + 30.
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
Os valores da eficiência teórica e da eficiência real da
máquina de Carnot são, respectivamente 3/4 e 5/9.
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
O ciclo da máquina de Carnot é composto de dois
processos adiabáticos e dois processos isotérmicos.
Um bloco, de massa mB e peso X, é preso a um dinamômetro e totalmente mergulhado em água (massa específica ρA). Nessa situação, o dinamômetro marca Y.
Com base nessa situação hipotética, julgue o próximo item considerando X e Y em Newtons (N).
A massa específica do bloco (ρB) é expressa por 
Obviamente a Terra exerce uma atração sobre os objetos que estão sobre sua superfície. Newton se deu conta de que esta força se estendia até a Lua e produzia a aceleração centrípeta necessária para manter a Lua em órbita. O mesmo acontece com o Sol e os planetas. Então Newton formulou a hipótese da existência de uma força de atração universal entre os corpos em qualquer parte do Universo.
Internet: <http://astro.if.ufrgs.br>
Com base nas informações fornecidas no texto e nos conhecimentos relacionados à gravitação, julgue o item subsecutivo.
Um satélite orbita a Terra, em um movimento circular,
com uma velocidade vs. Para escapar do planeta, o
satélite precisará atingir velocidade igual a 
.
Obviamente a Terra exerce uma atração sobre os objetos que estão sobre sua superfície. Newton se deu conta de que esta força se estendia até a Lua e produzia a aceleração centrípeta necessária para manter a Lua em órbita. O mesmo acontece com o Sol e os planetas. Então Newton formulou a hipótese da existência de uma força de atração universal entre os corpos em qualquer parte do Universo.
Internet: <http://astro.if.ufrgs.br>
Com base nas informações fornecidas no texto e nos conhecimentos relacionados à gravitação, julgue o item subsecutivo.
De acordo com a Lei de Gravitação Universal de Newton,
se a distância entre um par de objetos for dobrada, a
força corresponderá a um quarto do valor original.
Utilizando como referência o gráfico força (F) versus tempo (t) apresentado acima, julgue o item subsequente.
O valor do impulso produzido pela força no intervalo de
tempo de 0 a 20 s é igual a 7
103 N
s.
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