Questões de Concurso

O problema da Braquistócrona (do grego brakhisto - o mais curto, e chronos - tempo) foi proposto como desafio por Johann Bernoulli à comunidade científica em 1696 que podemos enunciar como: “Entre os muitos (infinitos) caminhos (trajetórias) possíveis entre dois pontos A e B (não verticalmente alinhados) as alturas distintas em um sistema de um corpo em um campo gravitacional uniforme inicialmente parado, qual deles terá o menor tempo de percurso?” Esse famoso problema de mecânica e cálculo das variações motivou um vídeo-demonstração popularizado nas redes sociais feito por Michael Stevens em seu canal de ciência que hoje conta com mais de 12 milhões de inscritos e mais de 1bilhão de visualizações. Desconsiderando eventuais desvios devido a forças resistivas assinale a alternativa correta:

Abaixo temos o arranjo de um experimento de baixo custo desenvolvido para estudo do modelo de queda livre e do erro estatístico gaussiano em medidas de tempo. A esfera metálica está presa a um eletroímã e então passa durante a queda livre por dois sensores posicionados em S₁ e S₂ que consistem de fotodiodos cujo sinal é controlado por uma placa Arduíno programada para calcular o tempo gasto pela esfera durante o deslocamento entre os sensores. Se d = 2,45cm e considerando g=10m/s² , para que o tempo médio obtido no equipamento nas muitas realizações do experimento seja de 200ms, a distância entre os sensores deve ser aproximadamente:

Um experimento simples para determinar o tempo de reação de pessoas consiste em se deixar uma régua cair por entre os dedos de uma pessoa. Mede-se a distância que a régua desce que está associada ao tempo que a pessoa demorou para perceber e reagir à queda fechando a mão e parando a régua. Para um tempo de reação médio de 0,1s, considerando g = 10m/s2² , a distância de queda da régua é de

Assinale a alternativa correta. Realiza-se um experimento didático de choque unidimensional entre dois corpos de massas M e m, onde M = 2m, que flutuam sobre um trilho de ar (atritos são considerados desprezíveis). Os corpos são inicialmente impulsionados um contra o outro por molas de constante elástica k a partir de uma mesma deformação x das molas (novamente desconsiderando-se forças dissipativas). A distância entre os corpos é muito maior que os comprimentos de elongação das molas. Ao se encontrarem o uso de uma massa aderente sobre um deles permite que o choque seja perfeitamente inelástico. As velocidades antes e após o choque pode ser avaliada por um sistema de foto de longa exposição e um estroboscópio. A velocidade do conjunto dependerá da velocidade inicial e, portanto, de k e de x, com respeito ao valor da massa m a velocidade do conjunto após o choque:

Em 1798 o cientista Henry Cavendish realizou uma medida acurada da massa da terra, e, portanto, de sua densidade e mesmo da constante gravitacional (‘Experiments to determine the Density of the Earth’, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 88 p.469-526, 1798), parâmetro muito importante para o avanço do entendimento geológico de nosso planeta. Nas vizinhanças da Terra, onde altura do corpo em relação ao centro de massa do planeta pode ser aproximada pelo valor do raio da Terra, a igualdade entre a força peso e a Lei da Gravitação Universal de Newton permite associar o valor da aceleração da gravidade g com a constante da gravitação universal G=6,7x10^-11m³/kg.s², a massa e o raio da Terra. Considerando g=10m/s², π=3, e que a Terra é uma esfera de volume V=4πR³/3 com raio médio de cerca de 6400 km, calcule a densidade do planeta. Dos valores abaixo o que mais se aproxima para o valor obtido é:

As três leis descobertas por Kepler para o movimento planetário serviram de base para Newton desenvolver a mecânica e a lei da gravitação universal. Considere as afirmações abaixo que relacionam as três leis de Kepler e a mecânica newtoniana. I. A lei das órbitas elípticas decorre da dependência da força gravitacional entre o sol e cada planeta com inverso do quadrado da distância II. A lei das áreas decorre da conservação do momento angular no movimento dos planetas em torno do Sol. III. A lei da proporção entre o cubo do raio médio da órbita com o quadrado do período de revolução independe da força gravitacional variar com o inverso do quadrado da distância entre os corpos. IV. A lei da proporção entre o cubo do raio médio da órbita e o quadrado do período de revolução pode ser utilizada para obter a massa do Sol a partir das trajetórias e períodos dos planetas do sistema solar. É correto o que se afirma em:

A figura mostra um objeto de massa m, sendo movido para a direita por uma pessoa, através de uma força , sobre uma superfície plana horizontal áspera, com uma inclinação θ. Analise-a.

Além da força , o objeto também está sob a ação.

Analise as afirmativas a seguir.

I. Os ácidos são um dos quatro grupos de substâncias, cada qual com propriedades próprias, bem definidas e denominadas propriedades funcionais.

II. Propriedades físicas como, por exemplo, a temperatura de fusão são, também, uma propriedade funcional, e são apresentadas por grupos de substâncias.

III. Propriedades químicas como, por exemplo, a combustão do carvão são, também, uma propriedade específica que são apresentadas por cada substância pura individualmente.

IV. A massa, a impenetrabilidade e o brilho são propriedades apresentadas por todas as substâncias e conhecidas por propriedades gerais da matéria.

Estão INCORRETAS apenas as afirmativas

A aceleração é um fenômeno físico do qual muitas vezes se fala no senso comum, relevando seu conceito científico. Analise a seguir as afirmativas elaboradas por quatro amigos. Júlia: A aceleração não ocorre quando há diminuição da velocidade do corpo. Samuel: A aceleração acontece quando há alteração na velocidade dos corpos para mais ou para menos. Lu: Para um corpo em repouso, a aceleração é zero. Pedro: Quando mais brusca for a mudança da velocidade do corpo, maior será a aceleração.
Sobre as afirmativas dos quatro amigos, é possível afirmar que somente

Aaceleração vetorial pode variar em módulo e em direção. Sendo assim, para facilitar a nossa análise, a aceleração vetorial em um determinado ponto de uma trajetória é decomposta em duas acelerações componentes: aceleração tangencial e normal à trajetória. Considerando esse contexto, assinale a alternativa que não apresenta uma característica da componente tangencial da aceleração.

Considere que dois veículos hipotéticos, A e B, movem-se em trajetórias retilíneas e em posições paralelas, conforme a figura a seguir.

O veículo A tem velocidade de 20 m/s e o veículo B, de 10 m/s. Os veículos A e B têm comprimento de 4,0 m e 6,0 m, respectivamente.
Nessas condições, um estudante fez as seguintes observações: I. Quando os veículos estão no mesmo sentido, o veículo A consegue ultrapassar o veículo B em um intervalo de tempo de 1 s. II. Quando os veículos estão em sentidos contrários, a velocidade do veículo A em relação ao veículo B é de 30 m/s. III. Quando os veículos estão em sentidos contrários, o tempo em que o veículo A se posiciona totalmente ao lado do veículo B é de 0,5 s.
Sobre as observações do estudante, são corretas as afirmativas:

Analise o seguinte texto.

De forma semelhante à utilizada para raios X diagnósticos, feixes de raios gama são usados para avaliação de estruturas na construção civil, na siderurgia e na metalurgia. A radiação é mais absorvida na matéria mais densa e com mais alto Z e permite verificar a existência de bolhas e falhas no interior de grandes estruturas metálicas e de concreto, sem a necessidade de destruí-las.

Tahuata, 2014.(Adaptação)

Assinale a alternativa que apresenta a técnica descrita no texto anterior.

Em uma apresentação artística, um motociclista dirige no cone da morte, um cone metálico de 7 metros de altura com angulação de 60º. Ele desenvolve uma trajetória circular paralela ao solo com velocidade constante. Desconsiderando o atrito, assinale a alternativa que apresenta a razão entre as velocidades lineares da motocicleta quando o motociclista está a 5 metros e 4 metros de altura.

A figura a seguir apresenta os elementos que compõem uma bicicleta, entre eles o pedal acoplado à engrenagem, chamada de coroa, e a roda traseira acoplada à engrenagem, chamada de catraca. As rotações são transmitidas da coroa para a catraca por meio de uma corrente, e os raios dessas engrenagens são controlados por meio do controle de marcha. A bicicleta foi projetada com rodas de raio 559 mm, raios de coroa variáveis de 8 e 6 cm, e raios de catraca de 5, 4 e 3 cm. Para o bom funcionamento dessa bicicleta e para impedir a torção excessiva da corrente, a razão entre a frequência de giro da catraca e da coroa deve estar compreendida entre 1,48 e 2,05. Qual é o intervalo de velocidades (v) que deve ser usado por um ciclista que gira o pedal a 40 RPM, sem que ocorram danos à corrente?

Um corpo é sustentado em um plano inclinado por uma força direcionada para cima e paralela ao plano. O corpo está na iminência de começar a subir o plano quando a força aplicada nele vale 5 N. O gráfico a seguir apresenta o módulo da força aplicada em função do coeficiente de atrito estático (µ) entre o corpo e o plano. Pode-se afirmar que a tangente do ângulo de inclinação do plano inclinado vale:

Uma máquina térmica de três tempos, que opera com 2,0 mols de um gás ideal diatômico, funciona da seguinte forma: uma compressão isotérmica do estado a para o estado b; um processo isobárico do estado b para o estado c; e um processo isovolumétrico do estado c para o estado a. A pressão no estado b é quatro vezes maior que do estado a, e a temperatura máxima é igual a 127 ºC. Qual a eficiência máxima que uma máquina poderia ter operando nessas condições?

Em um processo reversível, 2,5 mols de gás ideal são comprimidos isotermicamente a 30 ºC. Durante a compressão, um trabalho de 1200 J é realizado sobre o gás. Nessa situação, a variação de entropia do gás vale, aproximadamente:

A figura a seguir mostra um medidor Venturi, usado para medir a vazão de um fluido. O fluido de densidade ρ1 atravessa um tubo de área de seção transversal A₁ com velocidade V1 e, em seguida, um tubo estrangulado com área de seção transversal A₂ com velocidade V₂ . As duas partes do tubo estão conectadas por um manômetro de tubo em U, parcialmente cheio com um líquido de densidade ρ₂ . Com base nessa descrição e na figura do problema, assinale a alternativa INCORRETA.

Em relação às propriedades de propagação de ondas, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F as falsas. ( ) Quando um feixe luminoso não polarizado se propaga em um meio com índice de refração n₁ e incide sobre uma superfície de um meio com índice de refração n2 (n₂ >n₁ ), existe um ângulo de incidência no qual o feixe luminoso refletido será perfeitamente polarizado. ( ) Quando uma abertura de um anteparo, é atingida por uma frente de onda, com comprimento de onda semelhante à dimensão da abertura, essa abertura torna-se fonte de ondas secundárias, que se propagarão em direções diferentes da onda incidente. Dessa forma, a onda secundária atingirá regiões que a onda incidente não poderia atingir. Assinale a sequência CORRETA.

Os dois polos de uma bateria devem ser ligados a um par de nós (A, B ou C) da seguinte montagem de resistores. Qual escolha de par de nós para acoplar a bateria apresenta maior potência dissipada pelo circuito?