Questões de Concurso Público SEEDUC-RJ 2013 para Professor - Física

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Q399482 Física
A figura 1 mostra um bloco em repouso, apoiado numa superfície plana e horizontal. Nesse caso, a superfície exerce sobre ele uma força imagem-001.jpg

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A figura 2 mostra o mesmo bloco descendo, com movimento uniforme, uma rampa inclinada em relação à horizontal ao longo da reta de menor declive. Nesse caso, a rampa exerce sobre ele uma força imagem-003.jpg .

imagem-004.jpg

Essas forças imagem-005.jpg são tais que:
Alternativas
Q399483 Física
No circuito esquematizado na figura abaixo, os resistores são alimentados por um gerador ideal (de resistência interna desprezível).

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Para que a potência dissipada por qualquer um dos resistores não ultrapasse 12 W, a força eletromotriz do gerador pode valer, no máximo:
Alternativas
Q399484 Física
Os cinco frascos representados abaixo são transparentes, indilatáveis, estão apoiados numa superfície plana e horizontal e parcialmente cheios d'água em temperaturas diferentes.

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Sabe-se que em um deles a água está a 4 °C. Lembre-se de que a água tem uma dilatação anômala entre 0 °C e 4 °C, como ilustra o gráfico abaixo, que mostra como a densidade µ da água varia em função da temperatura Ө.

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Para tentar descobrir em qual dos recipientes a água está a 4 °C, dispondo-se de uma balança de braços iguais, coloca-se o frasco (2) em um dos pratos e testa-se o equilíbrio da balança colocando- se cada um dos quatro frascos no outro prato. Eis os resultados.

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Analisando os resultados desses quatro experimentos, é possível concluir que a água se encontra a 4 °C no frasco:
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Q399485 Física
Numa competição automobilística, na qual os pilotos prima- vam pela regularidade, o piloto 1 gasta 1 min para dar uma volta completa, enquanto o piloto 2 é 20 % mais rápido. Devido a um problema mecânico, o piloto 2 vai para os boxes ao completar a 3ª volta. Entre ?car, resolver o problema e acelerar de volta à pista, ele perde 126 s. Suponha que após o retorno do piloto 2 à corrida, ambos os pilotos mantenham o desempenho inicial. A contar do retorno, o piloto 2 conseguirá alcançar o piloto 1 após percorrer:
Alternativas
Q399486 Física
A figura abaixo representa os gráficos posição - tempo de duas pequenas esferas, (1) e (2), que, movendo-se sobre o eixo das abscissas OX, colidem frontal e diretamente.

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A razão E'C / EC entre as energias cinéticas do sistema constituído pelas duas pequenas esferas, (1) e (2), após a colisão ( E'C ) e antes da colisão ( EC ), é:
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Q399487 Física
Uma vela é colocada diante de um espelho esférico de raio R, perpendicularmente ao seu eixo principal. A imagem conjugada pelo espelho é direita e tem metade da altura da vela. Para que isso ocorra, a vela deve estar a uma distância do vértice do espelho igual a:
Alternativas
Q399488 Física
Um recipiente fechado, adiabático e termicamente indilatável, contém 6,0.1023 moléculas de um gás ideal sob 1,00 atm a 27 °C. Por um defeito na válvula de segurança, uma parte do gás escapa do recipiente. Sanado o defeito e cessado o vazamento, quando se restabelece o equilíbrio termodinâmico, o gás restante no recipiente está sob 0,63 atm a -3 °C. O número de moléculas do gás que escapou durante o vazamento foi:
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Q399489 Física
As figuras abaixo mostram dois blocos, A e B, de mesmas dimensões e de massas iguais, estando o bloco A sobre o bloco B, e este apoiado sobre um piso horizontal. Na situação ilustrada na figura 1, os blocos estão presos um ao outro por fios horizontais que passam por uma roldana fixa a uma parede vertical. Já na situação ilustrada na figura 2, apenas o bloco A está preso por um fio horizontal à parede vertical.

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Considere ideais os fios e a roldana fixa e que são iguais os coeficientes de atrito estático, tanto entre os blocos A e B quanto entre o bloco B e o piso horizontal. Tenta-se fazer o bloco B começar a se mover exercendo sobre ele uma força horizontal imagem-022.jpg, na situação ilustrada na figura 1, e uma força horizontal imagem-023.jpg, na situação ilustrada na figura 2. A razão entre os valores dos módulos de imagem-024.jpg e de imagem-025.jpg que tornam iminentes o deslizamento do bloco B, é igual a:
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Q399490 Física
Uma partícula está percorrendo a trajetória circular de centro em C e de raio R, mostrada na figura abaixo. Nela estão representados, por segmentos orientados, o vetor velocidade imagem-026.jpg e o vetor aceleração imagem-027.jpg da partícula no instante em que ela passa pela extremidade da direita do diâmetro horizontal.

imagem-028.jpg

O vetor imagem-029.jpg forma um ângulo de 150° com o vetor imagem-030.jpg. Sendo imagem-031.jpg = 8 m/s2, o raio R do círculo – trajetória mede:
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Q399491 Física
Duas cargas pontuais, ambas iguais +Q, estão fixas nas posições de coordenadas (a,0) e (-a,0) em relação ao referencial cartesiano XOY mostrado na figura abaixo.

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Uma terceira carga pontual –Q é abandonada (sem velocidade inicial) na posição de coordenadas (0,b) e passa a se mover sob a ação, exclusivamente, das forças de origem elétrica exercidas sobre ela pelas cargas +Q. Sendo K a constante eletrostática, o valor máximo da energia cinética adquirida pela carga –Q é:
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Q399492 Física
Num laboratório, os líquidos são armazenados em frascos que têm, todos, o mesmo volume. Num recipiente, misturam-se o conteúdo de dois frascos de um líquido de densidade igual a 5 g/cm3 e o conteúdo de três frascos de outro líquido de densidade igual a 2 g/cm3 . Obtém-se, nesse caso, uma mistura homogênea de densidade igual a:
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Q399493 Física
Uma pequena esfera de aço de 0,50 kg é lançada obliquamente de uma plataforma horizontal com uma velocidade imagem-037.jpg de módulo igual a 12 m/s e ângulo de tiro de 60° . Ao retornar ao plano horizontal de lançamento, ela se encaixa numa reentrância existente num carrinho que está em repouso sobre um piso horizontal, e a ele adere instantaneamente, como ilustra a figura abaixo.

imagem-038.jpg

Admita que a esfera se encaixe exatamente no centro de massa do carrinho, no mesmo nível do ponto de lançamento. Considere a massa do carrinho 3,5 kg e que são desprezíveis os atritos entre suas rodas e o piso horizontal em que está apoiado. O módulo da velocidade adquirida pelo carrinho depois que a esfera nele se encaixa é igual a:
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Q399494 Física
A figura abaixo mostra um pulso triangular, cujas dimensões e forma estão indicadas, propagando-se para a direita em uma corda.

imagem-039.jpg

O movimento transversal de um ponto qualquer da corda ao ser perturbado pelo pulso triangular tem duas fases distintas: ele vai de sua posição normal até o ponto mais alto, gastando um tempo t, e retorna do ponto mais alto até sua posição normal, gastando um tempo t´. A razão t´/ t é igual a:
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Q399495 Física
Quando um ângulo Ө é muito pequeno (Ө < 10° ), sen Ө imagem-040.jpg tg Ө imagem-041.jpg Ө em rad. Assim, a lei de Snell para a refração de raios luminosos com “pequena incidência" (i < 10° ) toma a seguinte forma:

         i / r = nvai /nvem

Uma pessoa olhando normalmente (perpendicularmente) à superfície livre da água que se encontra em repouso contida em um tanque, estima em 1,20 m a profundidade da coluna d'água. Nesse caso, sendo o índice de refração da água nágua = 4 /3 e o índice de refração do arnar = 1, a profundidade da coluna d'água mede:
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Q399496 Física
Num parque de diversões, o piso horizontal do carrossel é circular, de centro em C e 1,67 m de raio. Encravadas em sua periferia há várias hastes verticais. Presa a uma dessas hastes, por um fio (ideal) de L = 2 m de comprimento, há uma esfera de aço de pequenas dimensões. Quando o carrossel está girando em torno do eixo vertical que passa pelo centro C do piso horizontal com velocidade angular ω constante, a pequena esfera de aço se move, conservando-se a uma distância x = 1,6 m da haste à qual está presa, como ilustra a figura abaixo:

imagem-042.jpg

Considerando g = 9,81 m/s2 , a velocidade angular ω do carrossel é:
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Q399497 Física
Um projétil é disparado obliquamente do solo com ângulo de tiro de 45° . Considere a resistência do ar desprezível e nula a energia potencial gravitacional do projétil no solo. No instante em que o projétil atinge o ponto mais alto de sua trajetória, a razão entre sua energia cinética e sua energia potencial gravitacional é igual a:
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Q399498 Física
No circuito esquematizado na figura, o voltímetro (ideal) indica 12 V, quer esteja a chave C aberta ou fechada.

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Com a chave C fechada, o amperímetro (ideal) indica:
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Q399499 Física
A figura abaixo ilustra o dispositivo denominado “espectrômetro de Dempster", utilizado para estudar partículas subatômicas carregadas. No interior da região delimitada, há um campo magnético uniforme imagem-046.jpg perpendicular ao plano da figura, apontando para dentro. Quando uma partícula carregada penetra nessa região, perpendicularmente ao campo magnético, descreve um semicírculo e vai se chocar com uma chapa fotográfica, a uma distância imagem-047.jpg do ponto de entrada , sensibilizando-a.

imagem-048.jpg

Suponha que um próton e, a seguir, uma partícula imagem-049.jpg , ambos com a mesma energia cinética, penetrem no espectrômetro perpendicularmente ao campo magnético imagem-052.jpg . O próton se choca com a chapa fotográfica a uma distância d1 do ponto de entrada e a partícula imagem-050.jpg a uma distância d2 . Lembre-se de que a partícula imagem-051.jpg é o núcleo do átomo de hélio, sendo constituída, portanto, por 2 prótons e 2 nêutrons. Essas distâncias d1 e d2 são tais que:
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Q399500 Física
Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 460 g de gelo a -20 °C. Nele são introduzidos 50 g de água a 20 °C. O calor específico do gelo é 0,50 cal/g°C, o da água (líquida) é 1 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo, que é igual ao de solidificação da água, é 80 cal/g. Quando se restabelece o equilíbrio térmico, a massa de gelo existente no calorímetro é:
Alternativas
Q399501 Física
Duas partículas, (1) e (2), são abandonadas a uma mesma altura do solo. A partícula (1) cai verticalmente enquanto a partícula (2) desce uma rampa inclinada 30° com a horizontal, como mostra a figura abaixo.

imagem-053.jpg

Considere os atritos desprezíveis. No instante em que a partícula (1) chega ao solo, a partícula (2) ainda se encontra a uma altura:
Alternativas
Respostas
1: A
2: C
3: B
4: E
5: D
6: A
7: B
8: B
9: C
10: E
11: C
12: D
13: D
14: B
15: B
16: C
17: E
18: C
19: D
20: D