Questões de Concurso Sobre física

Uma barra plana de peso desprezível tem o comprimento de 10 m e está simplesmente apoiada em dois suportes, nos pontos A e B, que distam 6 m entre si e que a mantém na posição horizontal. Uma das suas extremidades está apoiada em A, e a outra está presa a uma mola ideal vertical fixa no teto de constante elástica igual a 25 N/m, conforme representado no desenho abaixo. Um menino de peso 400 N caminha sobre a barra a partir do ponto B em direção à extremidade presa à mola. Quando o menino está à máxima distância D do ponto A, sem que a barra gire, a elongação da mola é de 40 cm. O valor da máxima distância D é

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Quatro fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos, F1, F2, F3 e F4, são dispostos no espaço de modo que as suas seções transversais estão nos vértices de um quadrado de lado L, conforme representado no desenho abaixo. Os fios F1, F2, F3 e F4 são percorridos, respectivamente, pelas correntes i, i, 5i e 2i, com as direções e sentidos indicados no desenho. Considerando que a permeabilidade magnética do meio é μ, podemos afirmar que o módulo do campo magnético resultante no centro do quadrado é:

Convenção: corrente perpendicular ao plano do papel e saindo dele

corrente perpendicular ao plano do papel e entrando nele

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Um dos fenômenos ópticos que observamos na propagação da luz é a refração. Com relação à refração de um feixe luminoso monocromático que ocorre quando ele incide na superfície de separação de dois meios distintos, é correto afirmar que

Uma espira de cobre está totalmente imersa em um campo magnético variável. O gráfico ao lado representa o fluxo magnético Φ na espira ao longo do tempo t. Podemos então afirmar que o gráfico que representa a força eletromotriz induzida E, na espira, ao longo do tempo t, é representado por:

Desenhos Ilustrativos – Fora de Escala

Uma corda homogênea de seção transversal constante e de comprimento 15,60 m é esticada na horizontal e suas extremidades são presas a paredes paralelas e opostas. Uma onda estacionária é estabelecida nessa corda de modo que se formam apenas três ventres entre as suas extremidades. Sabendo que a velocidade de propagação da onda na corda é de 2,60 m/s, podemos afirmar que a frequência da onda é de:

O circuito elétrico desenhado abaixo representa: dois geradores iguais e cada um tem fem E e resistência interna r, uma associação de resistores, uma chave Ch e um amperímetro ideal A1. Quando a chave está aberta, o amperímetro ideal indica 3 A e, quando a chave está fechada, ele indica 5 A. Considerando todos os resistores ôhmicos, os fios e a chave ideais, é correto afirmar que:

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Uma granada de massa M é lançada do solo plano e horizontal com uma velocidade inicialV0​​ formando um ângulo θ com o sentido positivo do eixo horizontal X. Na altura máxima da sua trajetória parabólica, ela explode em dois fragmentos F1 e F2. O fragmento F1 de massa M/4, imediatamente após a explosão, adquire uma velocidade V1​​ , vertical e orientada para baixo ao longo do sentido negativo do eixo Y. O intervalo de tempo entre o instante imediatamente após a explosão da granada e o instante em que o fragmento F2 toca o solo é de:

Dados: Despreze a resistência do ar, considere que o módulo da aceleração da gravidade é igual a g e que as trajetórias da granada e dos fragmentos estão apenas no plano XY.

Uma canoa amarrada ao ponto P, em um rio, solta-se e é levada pela correnteza das águas. A correnteza tem uma velocidade paralela e módulo constante igual a V_R, em relação à margem do rio. Após um intervalo de tempo igual a Δt, o dono da canoa parte do ponto P ao seu encalço com uma lancha que se desloca com uma velocidade paralela e de módulo constante igual a V_L, em relação à correnteza. Quando ele alcança a canoa, imediatamente a prende e inverte o sentido do movimento da lancha para retornar ao ponto P também com uma velocidade paralela e de módulo constante igual a V_L, em relação à correnteza. Podemos afirmar que o intervalo de tempo entre o instante em que o dono alcança a canoa e o instante em que ele chega ao ponto P é:

Um corpo de massa 10 kg é abandonado no repouso no ponto A e passa a deslizar com atrito constante, ao longo de um plano inclinado AB. Plano que forma um ângulo de 60° com o eixo vertical h, onde estão indicadas as alturas dos pontos em relação ao solo. A partir do ponto B, o bloco cai sem a ação de forças dissipativas atuando sobre ele até atingir o ponto C, no solo, conforme representado no desenho abaixo. O corpo toca o solo com uma velocidade de intensidade 19 m/s e o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s². Considerando os dados numéricos do desenho, a intensidade da força de atrito que age no corpo, no trecho AB, é:

Dados: cos 60° = 0,50 e sen 60° = 0,87.

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Um observador analisou o movimento circular uniforme de uma partícula P ao longo de uma circunferência de raio igual a 3 m e velocidade escalar linear igual a π / 4 m/s. Ele fez o desenho abaixo indicando a posição da partícula, no instante de observação t = 3 s, que se desloca no sentido anti-horário da circunferência. Ele também traçou um eixo X ao longo do diâmetro com a sua origem no centro da circunferência. Esse observador pode afirmar que a função horária que descreve a posição da projeção da partícula P ao longo do eixo X, no SI, é dado por:

Dado: Considere, no desenho, a velocidade V da partícula em t = 3 s.

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

As máquinas térmicas operam em ciclos, entre duas fontes de calor e realizam trabalho. Com relação a essas máquinas, podemos afirmar que

Dois recipientes de mesma forma e tamanho são feitos do mesmo material e têm o coeficiente de dilatação volumétrico igual a γ_R . Um deles está completamente cheio de um líquido A com coeficiente de dilatação real igual γ_A , e o outro está completamente cheio de um líquido B com coeficiente de dilatação real igual a γ_B . Em um determinado instante, os dois recipientes são aquecidos e sofrem a mesma variação de temperatura. Devido ao aquecimento, um décimo do volume inicial do líquido A transborda e um oitavo do volume inicial do líquido B também transborda. Com relação à situação exposta, podemos afirmar que é verdadeira a seguinte relação:

Um exemplo de concepção prévia, um conhecimento ou representação que a pessoa elabora a partir de uma primeira e superficial interpretação de um fenômeno, é considerar que os astronautas flutuam dentro da Estação Espacial Internacional porque não há força gravitacional no vácuo. Uma estratégia para tentar modificar essas concepções é, ao invés de simplesmente apresentar a resposta correta, apresentar situações em que as explicações fornecidas pelas concepções prévias falhem, gerando conflitos cognitivos. Com base nessa estratégia, uma afirmação que pode produzir conflito cognitivo com relação à concepção citada é

Em uma carta enviada ao cientista Robert Hooke em 1676, Isaac Newton escreveu “se vi mais longe, foi por estar de pé sobre ombros de gigantes”, destacando a importância dos trabalhos realizados por pesquisadores anteriores a ele no desenvolvimento da Teoria da Gravitação Universal. Dois desses gigantes foram:

A Teoria da Relatividade Restrita, proposta por Albert Einstein em 1905, baseia-se em dois postulados. Um deles afirma que a velocidade de propagação da luz no vácuo tem sempre o mesmo valor, em todas as direções e em qualquer sistema de referência inercial, independente da velocidade da fonte ou do observador. O outro afirma que

Sabendo que a função trabalho para o efeito fotoelétrico de uma superfície de prata é 6,9 × 10 ⁻¹⁹ J e que a constante de Planck é igual a 6,3 × 10 ⁻³⁴ J . s, quando uma radiação ultravioleta de frequência 2,0 × 10 ¹⁵ Hz incide sobre uma superfície de prata, causando a emissão de um elétron, a máxima energia cinética que esse elétron pode ter é

Um raio de luz monocromática atravessa três meios homogêneos e transparentes x, y e z, de índices de refração respectivamente iguais a n_x, n_y e n_z, tal que n_x < n_y < n_z. O raio de luz incide na superfície que separa os meios x e y formando um ângulo θ com a reta normal a essa superfície e emerge na superfície que separa os meios y e z formando um ângulo δ com a reta normal a essa superfície, como mostra a figura.

Sabendo que as superfícies que separam os meios x e y e os meios y e z são planas e paralelas, para um dado ângulo de incidência θ, o ângulo δ com que o raio emerge depende

A tabela mostra a geração de energia elétrica no Brasil no ano de 2020, em porcentagem, segundo o tipo de usina produtora.

(Disponível em: www.aneel.gov.br. Adaptado)

A porcentagem da energia elétrica gerada no Brasil em 2020 que tem como fonte primária uma forma de energia mecânica é, em %, igual a

O fluxo magnético Φ_E através de uma espira circular fechada, cuja resistência elétrica é igual a R, varia com o tempo t de acordo com a expressão Φ_E (t) = Φ₀ sen ϖt, sendo Φ₀ e ϖ constantes. Nessa situação, a intensidade da corrente elétrica i que flui através da espira varia com o tempo, de acordo com a expressão

Um chuveiro elétrico funciona sob diferença de potencial constante e possui uma chave que pode ser colocada em duas posições: verão e inverno. Quando a chave desse chuveiro se encontra na posição inverno, ele dissipa, por efeito Joule, a potência de 5,4 kW e, quando na posição verão, dissipa 3,6 kW. Sabendo que a posição da chave altera apenas a resistência elétrica do elemento resistivo do chuveiro, a relação entre essa resistência na posição inverno, R_i, e a resistência na posição verão, R_v, é