Questões de Concurso Sobre física

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Q2201954 Física
Uma corda de 15 g e 1,5m está fixada por uma das extremidades à haste de um dispositivo vibrador ligado a um gerador de áudio, que a faz oscilar transversalmente, com amplitude de 3 cm e frequência de 5Hz. Uma tensão de 4N é mantida na corda por meio de um bloco e uma polia, conforme ilustrado na figura abaixo.
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Fonte: Adaptada de http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/59/3B22.10-Ondas-estacionarias-em-uma-corda Imagem associada para resolução da questão

Sabe-se que o deslocamento transversal y da onda, em função do tempo (t) para um ponto da corda localizado a uma distância (x) da extremidade fixa à haste do dispositivo vibrador, no intervalo de tempo em que a onda ainda não chegou à extremidade oposta, é dado pela função:

Alternativas
Q2201952 Física
Considere o seguinte experimento mental:
Um recipiente retangular de volume total V, hermeticamente fechado e de paredes externas adiabáticas, possui internamente três compartimentos também herméticos. Esse recipiente hipotético possui um mecanismo que permite que as paredes internas que separam os compartimentos hora funcionem como paredes adiabáticas, hora como diatérmicas. Cada compartimento é preenchido com uma porção de massa M de um gás ideal, aquecida a diferentes temperaturas, sendo T temperatura a do gás no compartimento 1; 2T do gás no compartimento 2 e 0,75T do gás no compartimento 3. Inicialmente as paredes que separam os compartimentos 1 e 3 e os compartimentos 3 e 2 funcionam como paredes diatérmicas e a parede que separa o compartimento 1 e 2 funciona como uma parede adiabática. Após um tempo suficiente de espera os gases armazenados entram em equilíbrio termodinâmico. Dá-se início à segunda etapa do experimento, em que os tipos de parede se invertem: as paredes entre os compartimentos 1 e 3 e entre os compartimentos 2 e 3 passam, então, a funcionar como paredes adiabáticas, e a parede entre o compartimento 1 e 2, como diatérmica. Como esquematizado na ilustração abaixo: Imagem associada para resolução da questão

Figura 1. Ilustração esquemática dos compartimentos nas duas etapas do experimento
Sobre os processos termodinâmicos ocorridos com os gases nos compartimentos, analise as afirmativas abaixo.
I. Na etapa 2 do experimento, não haverá troca de calor entre os gases do compartimento 1 e 2. II. Na etapa 1 do experimento, os processos termodinâmicos ocorridos com os gases nos compartimentos de 1 a 3 são todos isobáricos. III. Na etapa 1 do experimento há um aumento da energia interna do gás localizado no compartimento 3 e, portanto, um aumento do trabalho que esse gás realiza sobre as paredes.
Assinale a alternativa que versa sobre a veracidade das afirmativas acima. Se necessário considere a Lei dos Gases Ideais: pV=nRT.
Alternativas
Q2201951 Física
   A balança de torção de Cavendish é usada para determinar o valor da constante gravitacional. Ela consiste de duas esferas pequenas de mesma massa (m) fixadas em posições diametralmente opostas a uma haste leve e rígida no formato de T invertido. A haste é sustentada verticalmente por um fio, o que permite a rotação da haste em torno de seu eixo longitudinal, que também é um eixo de simetria. Quando duas outras esferas maiores de massa M são aproximadas das esferas menores, é observada uma pequena torção na balança. O ângulo de torção é medido com o auxílio de um sistema composto por um feixe de laser e um espelho fixado ao eixo vertical da haste, assim como ilustrado na figura abaixo. Se necessário considere G = 6,67 x 10-11 N.m²/kg², adote a aproximação: 6,67 = 20/3
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Figura: Diagrama da balança de Cavendish descrita. Fonte: wikipedia commons.
Suponha que a massa das esferas maiores seja M = 2kg  e das esferas menores seja m = 10g, que o comprimento do braço horizontal da haste seja L = 40,0 cm e que a distância de afastamento entre os centros de massa das esfera pequenas e grandes seja r = 2,0cm. Assinale a alternativa que apresenta o torque resultante sobre o sistema composto pela haste e as esferas pequenas, em relação ao eixo de rotação da balança.
Alternativas
Q2201950 Física

Analise o texto abaixo para responder à questão

Devido ao recorte dos conteúdos escolares é comum que os experimentos didáticos de lançamento sejam realizados com esferas deslocando-se em calhas considerando apenas o movimento translacional, como se realizassem um deslizamento puro. Entretanto, em decorrência dos efeitos do atrito entre a esfera e a calha, o movimento rotacional não pode ser desprezado. Consideremos o caso de uma calha ajustada para a realização de um lançamento horizontal, ou seja, permite que a esfera seja abandonada de determinada altura e ao final a esfera é lançada horizontalmente após um trecho horizontal de calha. Se o movimento neste caso fosse um deslizamento puro a velocidade do centro de massa (VCM) no momento do lançamento seria dado pela relação:   


sendo h o deslocamento vertical do centro de massa (CM) da esfera durante o movimento na rampa.

Por outro lado, se o movimento fosse de rolamento puro nas bordas da calha a velocidade do centro de massa no lançamento pode ser modelado pela seguinte relação:


sendo D o diâmetro da esfera e L a largura da calha, como representado na figura 1:


Figura 1.Representação da esfera em contato com a calha

Neste modelo, a resistência do ar está sendo desprezada.

Considere que AD é o alcance para o deslizamento puro, que AR é o alcance para o rolamento puro nas condições apresentadas no texto de suporte, que H é o deslocamento vertical do centro de massa após o lançamento e que a largura da calha é muito menor que o diâmetro da esfera (L << D). Assinale a alternativa que representa a expressão da diferença entre o alcance nas duas condições (AD - AR) e o valor aproximado dessa diferença se h = 35 cm e H = 1,0 m. Caso necessite, utilize as seguintes aproximações √2 = 1, 4, √5 = 2, 2 e √7 = 2, 6.
Alternativas
Q2201949 Física
Considerando para a aceleração da gravidade o valor de aproximadamente 9,8 m/s2 , que a largura da calha é cerca de 10 vezes menor que o diâmetro da esfera e que o centro de massa desloca verticalmente 35 cm na calha e depois mais 1,0 m após o lançamento horizontal, assinale a alternativa que apresenta o valor que melhor se aproxima do alcance (deslocamento horizontal após o lançamento, em relação ao ponto que a esfera deixa de ter contato com o aparato).
Alternativas
Q2201948 Física

Analise o texto abaixo para responder à questão

Devido ao recorte dos conteúdos escolares é comum que os experimentos didáticos de lançamento sejam realizados com esferas deslocando-se em calhas considerando apenas o movimento translacional, como se realizassem um deslizamento puro. Entretanto, em decorrência dos efeitos do atrito entre a esfera e a calha, o movimento rotacional não pode ser desprezado. Consideremos o caso de uma calha ajustada para a realização de um lançamento horizontal, ou seja, permite que a esfera seja abandonada de determinada altura e ao final a esfera é lançada horizontalmente após um trecho horizontal de calha. Se o movimento neste caso fosse um deslizamento puro a velocidade do centro de massa (VCM) no momento do lançamento seria dado pela relação:   


sendo h o deslocamento vertical do centro de massa (CM) da esfera durante o movimento na rampa.

Por outro lado, se o movimento fosse de rolamento puro nas bordas da calha a velocidade do centro de massa no lançamento pode ser modelado pela seguinte relação:


sendo D o diâmetro da esfera e L a largura da calha, como representado na figura 1:


Figura 1.Representação da esfera em contato com a calha

Neste modelo, a resistência do ar está sendo desprezada.

Assinale a alternativa que representa a aproximação para a velocidade do centro de massa no lançamento para o caso em que a largura da calha é muito menor que o diâmetro da esfera (L << D).
Alternativas
Q2201946 Física
Desde 2006 a Mars Reconnaissance Orbiter divide a órbita de Marte com seus dois satélites naturais, Fobos e Deimos, coletando informações sobre a superfície e a atmosfera do planeta. O período de cada órbita completa da sonda tem duração de 36h. Fobos é o maior satélite natural e o que mais se aproxima da superfície de Marte, sua órbita é elíptica, tem um período de 8h e seu maior semi-eixo mede aproximadamente 9400 km - valor que corresponde a 0,4 vezes o tamanho do maior semi-eixo da órbita de Demos. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o tamanho do maior semi-eixo da órbita da sonda em função do tamanho do semi-eixo maior da órbita de Fobos (aF) e o período orbital de Deimos em função do período da órbita de Fobos (TF).
Alternativas
Q2201945 Física
imagem abaixo (Figura 1a e 1b) ilustra dois diferentes modelos para o movimento planetário. A Figura (a) é uma representação da movimentação de Marte e da Terra em um modelo Heliocêntrico genérico, no qual o Sol (S), se encontra parado em um ponto central das trajetórias circulares descritas pelos planetas. As posições ocupadas por Marte e Terra no decorrer de seus movimentos são indicadas por Mi e Ti (onde i = 1,2,3,…), respectivamente. A figura (b) ilustra o movimento de Marte de acordo com o modelo Geocêntrico de Ptolomeu. Nele, a Terra (T) ocupa uma posição central, o Sol (S) orbita ao seu redor e Marte (M) realiza movimentos circulares ao redor de um ponto fictício que orbita ao redor da Terra. 

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Figura: (a) Modelo Heliocêntrico e (b) Modelo Geocêntrico de Ptolomeu. Fonte: Adaptada de Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 44, 2022.

Considerando os modelos Heliocêntrico e Geocêntrico, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q2201944 Física
Analise o texto abaixo para responder à questão .

O raio de Schwarzschild é uma medida do tamanho do horizonte de eventos em torno de um objeto de massa M e representa o limite teórico a partir do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional desse objeto com massa muito grande e compacta, como um buraco negro. Este raio é calculado pela fórmula R = 2GM/c², onde R é o raio de Schwarzschild, G é a constante gravitacional, M é a massa do objeto e c é a velocidade da luz. Se necessário utilize as seguintes aproximações: G=(20/3)x10-11 N.m²/kg², c = 3x108 m/s, 1 ano-luz = 1013 km.
Estimativas sugerem que o universo observável atual tem massa e diâmetro respectivamente da ordem de 1,5x1053 kg e 90 bilhões de anos-luz. Considerando as informações apresentadas no texto, e que o universo observável fosse um corpo esférico tridimensional usual, e que as constantes universais da gravitação e da velocidade da luz fossem as mesmas considerado que ele fosse observado “do lado de fora”, analise as afirmativas abaixo.

I. O raio de Schwarzschild do universo observável seria da ordem de 2,2x1026 m.
II. Se o universo observável tivesse um terço do seu tamanho atual, considerando o tamanho como seu raio, ele já seria menor que o raio de Schwarzschild que se poderia atribuir a ele.
III. Se o universo observável estivesse contido no raio de Schwarzschild sua densidade, assumida como a proporção entre massa e volume, seria menor do que o ultra alto vácuo produzido em laboratório que tem densidade da ordem de 10-25 kg/m3 .

Estão corretas as afirmativas: 
Alternativas
Q2201943 Física
Analise o texto abaixo para responder à questão .

O raio de Schwarzschild é uma medida do tamanho do horizonte de eventos em torno de um objeto de massa M e representa o limite teórico a partir do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional desse objeto com massa muito grande e compacta, como um buraco negro. Este raio é calculado pela fórmula R = 2GM/c², onde R é o raio de Schwarzschild, G é a constante gravitacional, M é a massa do objeto e c é a velocidade da luz. Se necessário utilize as seguintes aproximações: G=(20/3)x10-11 N.m²/kg², c = 3x108 m/s, 1 ano-luz = 1013 km.
Considerando objetos massivos esféricos que tenham o seu raio definido pelo raio de Schwarzschild, e a definição de densidade como a proporção entre massa e volume em objetos comuns, analise as afirmativas abaixo.

I. A densidade, é inversamente proporcional ao quadrado de sua massa.
II. Quanto maior a sua massa menor será sua densidade.
III. Para dois buracos negros, será mais denso aquele com maior massa.
Estão corretas as afirmativas:
Alternativas
Q2199635 Física
Uma barra homogénea de comprimento I= 4 me de peso cujo módulo é P = 40 N está apoiada sobre dois suportes fixos no solo, nos pontos A e B, conforme figura a seguir:

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Assinale a alternativa que fornece o valor do módulo da força, FA, que o suporte A aplica sobre a barra quando uma força perpendicular à barra, de módulo F= 10 N, é aplicada em sua extremidade direita, de cima para baixo.
Alternativas
Q2199634 Física
Um projétil de massa m atinge horizontalmente, com velocidade de módulo igual a v, um bloco de madeira de massa M, que se encontra em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja. Considere o sistema, formado pelo projétil e o bloco, isolado. Assinale a alternativa que fornece o módulo da velocidade, V, com que o bloco e o projétil alojado em seu interior passam a se movimentar juntos, após a colisão.

Alternativas
Q2199633 Física
Um projétil, de massa m = 50 g, atinge uma parede com velocidade horizontal, de módulo v = 200 m/s. Esse projétil penetra 10 cm na parede até parar. Assinale a alternativa que corresponde ao trabalho, T, realizado pela força resultante que a parede exerce sobre o projétil durante sua desaceleração. Se necessário, considere g= 10 m/s² (módulo do campo gravitacional).

Alternativas
Q2199632 Física
O gráfico a seguir representa o módulo da velocidade de um móvel, de massa m = 2 kg, em função do tempo t.


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Em relação a esse gráfico, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q2199631 Física
Uma motocicleta, considerada um ponto material, movimenta-se por uma estrada retilinea. A posição s dessa motocicleta, em função do tempo t, é dada pela função horária s(t)=(100+ 120t, em que s é medido em quilômetros (km) e t é medido em horas (h). Considerando o contexto, assinale a alternativa correta. 

Alternativas
Q2198750 Física
Uma lupa com lente biconvexa de raios de curvatura iguais a 10 cm e índice de refração igual a 1,5 está imersa no ar.
Considere que:
I- um objeto cujo tamanho real é 2,0 cm encontra-se a 1,0 cm da lente, II- a velocidade da luz no ar é igual à do vácuo.
O tamanho da imagem vista pelo observador através da lente é
Alternativas
Q2198748 Física
Uma espira condutora cuja área é igual a 0,08m2 está submetida a um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da espira, como indicado na figura.  Imagem associada para resolução da questão

O campo magnético varia no tempo de acordo com a seguinte função B(t) = 2,0t em Tesla. Além disso, a espira está ligada a um resistor de 2,0mΩ.
De acordo com as premissas anteriores, podemos dizer que, entre os instantes de tempo 2,0 segundos e 8,0 segundos, a força eletromotriz média induzida é igual a _________volts, e o valor da corrente induzida é_______ ampères no sentido__________ .
A alternativa que preenche, corretamente, as lacunas é 
Alternativas
Q2198747 Física

Considere o circuito abaixo: 

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As baterias das extremidades têm uma diferença de potencial igual a ε = 50V e a bateria central tem o dobro deste valor. Além disso, os resistores R são todos iguais a 10Ω.

Os valores, em ampères, das correntes elétricas I1, I2 e I3 indicadas no circuito elétrico acima são, respectivamente,

Alternativas
Q2198746 Física
Considere 12 cargas elétricas, iguais em módulo, colocadas sobre os números equidistantes do centro de um relógio de ponteiro. Nos números 3 e 12 são colocadas as cargas negativas e, nos demais números, as positivas.
Se colocarmos uma carga negativa no centro do relógio, a força inicial sentida por ela terá direção e sentido apontando para o horário de 
Alternativas
Q2198745 Física
Dois gases perfeitos, denominados A e B, estão dispostos em dois recipientes que estão isolados termicamente do meio externo e conectados por uma válvula. Eles são misturados por meio de um processo isobárico cuja temperatura final é igual a 500 K. O gás A, antes da abertura da válvula, ocupava um volume de 20 cm3 e o B, um volume de 60 cm3. Antes de serem misturados, a temperatura do gás A era igual a 300 K.
A temperatura do gás B, em kelvin, é, aproximadamente
Alternativas
Respostas
1901: E
1902: A
1903: B
1904: C
1905: B
1906: A
1907: A
1908: C
1909: B
1910: A
1911: A
1912: C
1913: A
1914: D
1915: B
1916: C
1917: A
1918: D
1919: D
1920: A