Questões de Concurso Sobre física

A Termodinâmica estuda a relação existente entre calor e trabalho mecânico realizado pelo sistema gasoso. É a Termodinâmica que vai dar o ponto de partida a um equipamento que chamamos de Máquina Térmica. Este equipamento funciona num chamado ciclo termodinâmico, cuja análise nos informa, entre outras coisas, o rendimento. O francês Sadi Carnot (1796 – 1832) desenvolveu um ciclo que, teoricamente, alcançaria o rendimento máximo de uma máquina térmica. Este ciclo é chamado de Ciclo de Carnot, o qual é constituído de:

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale:

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:

Para aplicarmos o princípio das trocas de calor, um professor no laboratório de Física do IFPA deu a seguinte orientação: Separem num béquer 1 kg de água e aqueçam até 80ºC. Em seguida separem 500g de água na temperatura ambiente e derramem no béquer. Nesse caso, considerando a temperatura ambiente 20ºC, o calor específico da água 1 cal/g.ºC e a capacidade térmica do béquer desprezível, obtemos 1,5kg de água a:

No laboratório de Física do IFPA, um professor, para demonstrar os processos de transmissão de calor, fez a seguinte experiência: Segurou um tubo de ensaio cheio de água fria, pela parte do fundo, mantendo-o de forma inclinada. Aqueceu a parte superior do tubo em uma chama até que a água começou a ferver. O curioso foi o fato que, ainda assim, ele pode segurar o fundo do tubo sem queimá-lo. Analisando a experiência, ela comprova que:

Os disjuntores, também conhecidos por chaves automáticas, são colocados nos circuitos residenciais e comerciais para proteção de lâmpadas, ar-condicionados, geladeiras, computadores e outros aparelhos eletroeletrônicos. Uma das grandes vantagens na sua utilização é que podem ser “armados” novamente, assim que o problema causador de seu desligamento for detectado. O motivo de ser desligado ocorre pelo seguinte fato:

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:

Um técnico em eletrônica possui um galvanômetro cuja resistência interna (Rg) é de 60Ω e com corrente de fundo de escala (ig) de intensidade 5mA. Só que, no momento, o mesmo precisa medir uma corrente de intensidade 10mA, mas para conseguir seu objetivo, o técnico precisa primeiramente ligar ao galvanômetro um resistor:

Considere uma maçã no topo de uma árvore, atraída pela gravidade da terra com uma força de 1 N. Se a árvore fosse duas vezes mais alta, a força de gravidade seria 4 vezes mais fraca?

Considere que uma bala de massa 200g com velocidade horizontal 240 m/s bate e fica presa num bloco de madeira de massa 1 kg, que estava em repouso num plano horizontal, sem atrito. Qual a velocidade com que o conjunto (bloco e bala) começa a deslocar-se?

Um caixote aberto em cima e cuja massa é de 10kg, se desloca com velocidade de 4m/s sobre um plano horizontal sem atrito. Não há resistência do ar no local e começa a chover verticalmente, fazendo com que o caixote comece a encher de água. Depois de um determinado tempo, qual a velocidade do caixote, após ter armazenado 10kg de água?

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:

O princípio da conservação de energia afirma que “A energia não pode ser criada ou destruída; pode apenas ser transformada de uma forma para outra, com sua quantidade total permanecendo constante”. Com base neste princípio, se um corpo tem inicialmente 70 joules de energia e, após certo tempo, essa energia reduziu-se a 50 joules, podemos afirmar que:

Um rapaz dirige seu automóvel e, no momento em que faz uma curva fechada em alta velocidade, a porta de seu veículo abre-se, e um objeto que estava em seu interior é lançado para fora. Fisicamente podemos relacionar o acontecido com:

A terceira Lei de Newton estabelece que, sempre que um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro, que é a famosa Lei da ação e reação. Baseado nesta lei e analisando um garoto que está parado em pé sobre uma cadeira, sabemos que a terra aplica-lhe uma força que denominamos “Peso do garoto”, logo a reação dessa força atua sobre:

O módulo do trabalho resultante realizado sobre uma bola de aço de 80 N quando você a carrega horizontalmente através de uma sala de 5m de comprimento é:

O princípio de Arquimedes afirma que todo corpo imerso em um fluido recebe uma força de empuxo dirigida para cima. Baseado neste princípio, se três blocos sólidos respectivamente de chumbo, alumínio e ferro e de tamanhos idênticos são totalmente submersos em água, a intensidade da força de empuxo é: