Questões de Concurso

Dois fios condutores com comprimentos iguais a L = 1,0m estão separados pela distância d = 5mm e transportam correntes elétricas iguais a i = 5,0A e paralelas entre si. Considere o valor da permeabilidade magnética do vácuo como sendo μ0 = 4π . 10^-7 T.m/A. A força magnética que surge em cada fio sera:

O circuito da figura abaixo e formado por uma bateria ideal de tensão contínua com força eletromotriz ε=12V e cinco resistores cerâmicos semelhantes: R_i = R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = 100 Ω. Um amperímetro ideal e colocado na salda da fonte de tensão para medir a corrente elétrica fornecida ao circuito. A leitura do amperímetro indicou um valor de corrente elétrica igual a:

Uma pequena esfera não condutora carregada com carga q = + 10^-8 C e massa m = 10^-6 kg esta suspensa por um fio isolante que faz um ângulo ⊖ = 45º com a vertical onde existe uma placa não condutora uniformemente carregada (plano carregado com cargas positivas) com densidade superficial de carga o, conforme indica a figura abaixo. Considere que a aceleração da gravidade no local vale ε₀ = 10m/s2 e que £0 = 8,8510-12 C².N.m² e a permissividade elétrica do vácuo. O valor aproximado da densidade superficial de carga o do plano de cargas para manter a esfera em equilíbrio sera:

Uma maquina térmica executa um ciclo termodinâmico, operando entre um reservatário quente a uma temperatura T_H = 100^oC e um reservatário frio a uma temperatura T_C = 20^oC A maquina térmica retira num ciclo Q_H = 8000 Joules de calor do reservatário quente, realiza um trabalho W e libera uma quantidade de calor Q_c para o reservatório frio, conforme a figura abaixo. Supondo que a maquina térmica tenha um rendimento igual a uma maquina de Carnot, o trabalho realizado pela maquina num ciclo sera igual a:

A molécula de Nitrogênio (N₂) constitui cerca de 78%do ar atmosférico nas condições normais de temperatura e pressão, e possui massa molar M =0,028kg/mol. Considerando que R = 8,31J/(molK) e a constante dos gases ideais, a velocidade quadrática media Vrms das moléculas de N₂ do ar na temperatura ambiente T_o = 20° C ≈ 300 K e dada aproximadamente por:

Uma tira bimetálica e formada por uma tira de apo e uma tira de bronze, soldadas entre si, conforme afigura abaixo. Na temperatura inicial T₀ = 20⁰ C cada tira tem comprimento L = 30,5cm e espessura t =0,50mm. A tira bimetálica e aquecida uniformemente ao longo do seu comprimento ate atingir uma temperatura T > T₀, ocorrendo um encurvamento com raio de curvatura R = 36,7cm. Os coeficientes de expansão térmica dos materiais são conhecidos(αbronze = 19 . 10^-6 K^-1 e αaço = 11 . 10^-6 K^-1). Assumindo que ocorre apenas dilatação linear, a temperatura aproximada da tira bimetálica após o aquecimento foi:

Dois calorímetros idênticos A e B contêm massas diferentes de uma mesma substância líquida em seus interiores, respectivamente: m/2 e m/4. A temperatura da substância líquida no interior de cada calorímetro vale, respectivamente: T₀/2 e T₀/4, onde T₀ = 20⁰ C é a temperatura ambiente externa aos calorímetros. O conteúdo dos dois calorímetros é misturado entre si, supondo que não haja perda de calor considerável neste processo. A mistura atinge então uma temperatura final de equilíbrio T, dada aproximadamente por:

O som da buzina de um carro movendo-se com velocidade constante é recebido por um observador parado que está de posse de um analisador espectral para medir a frequência do sinal detectado. Quando o carro aproxima-se do observador, a frequência detectada vale 453Hz. Quando o automóvel se afasta, a frequência diminui para 427Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar vale 340m/s, a velocidade aproximada de deslocamento do carro é:

Um bloco de massa 4,00kg, ao ser suspenso na extremidade livre de uma mola, estende-a na vertical y = 10cm em relação à sua posição não esticada. O bloco é removido e um corpo com massa 1,00kg é pendurado na mola. Se a mola for esticada e depois liberada, sua frequência angular de oscilação será aproximadamente:

Um oscilador harmônico é formado por um bloco de massa 0,1kg e uma mola com constante elástica 10N/m. O oscilador inicia seu movimento no instante t=0, partindo da posição de equilíbrio x=0 com velocidade v=0,5m/s no sentido positivo do eixo horizontal onde ocorre o movimento. O bloco desloca-se entre as posições +5cm e –5cm em relação a sua posição de equilíbrio. A função que fornece a posição instantânea do bloco é dada por:

Dois vasos cilíndricos idênticos, cada um com área da base A, têm suas bases no mesmo nível horizontal (ver figura abaixo). Os vasos contêm em seu interior um líquido com densidade ρ . Em um vaso, a altura do líquido é h₁ e no outro, h₂ > h₁. Seja g o módulo da aceleração da gravidade no local. Quando os dois vasos são conectados por um tubo em suas bases laterais, o trabalho feito pelo campo gravitacional para equalizar os níveis do líquido nos dois vasos será:

A figura abaixo mostra uma variação do tubo de Pitot, instrumento usado para medir a velocidade de escoamento V de um fluido com densidade ρ. Quando existe um fluxo relativo de ar (ρ ≈ 1,23kg/m³ ) escoando na entrada superior do tubo, ocorre um desnível h numa coluna de fluido manométrico de densidade ρr , colocado no tubo como referência. Assumindo que o fluido manométrico seja mercúrio (ρr = 13600kg/m³ ) e que o desnível foi igual a h = 4,5cm, a velocidade medida pelo tubo será aproximadamente:

Uma esfera de massa 0,1kg foi pendurada na extremidade livre de um dinamômetro ideal, conforme figura abaixo. Quando a esfera é mergulhada totalmente em água, a leitura no dinamômetro indica um peso aparente de 0,2N. Quando a esfera está totalmente imersa em um líquido B, com densidade desconhecida, a leitura no dinamômetro indica um peso aparente de 0,4N. Assumindo que a densidade da água vale 1000kg/m³ e que a aceleração da gravidade vale g = 10m/s² , a densidade do líquido B será igual a:

Um atirador próximo dispara com uma espingarda de ar comprimido um pequeno chumbinho de borracha com massa igual a 0,002kg. O projétil desloca-se com velocidade aproximadamente horizontal igual a 50m/s e atinge uma pequena partícula esférica de massa 0,03kg, inicialmente parada. A partícula esférica está posicionada na extremidade de uma corda de comprimento igual a L = 2.0m, conforme pode ser visto na figura abaixo. Assumindo que a colisão entre o projétil e a partícula seja perfeitamente elástica, determine qual deve ser a altura aproximada h adquirida pela partícula após a colisão.

Um projétil com massa igual a 0,005kg deslocando-se com velocidade horizontal de 600m/s atinge uma parede vertical. O projétil para 20cm dentro da parede sólida. Os valores da mudança em sua energia mecânica e a magnitude da força média dissipativa exercida pela parede para parar o projétil são, respectivamente:

Uma partícula esférica de raio r e massa m rola com atrito sem deslizar em uma rampa de lançamento (ver figura abaixo). A partícula é solta do ponto P, que está a uma altura H em relação à base da rampa. A menor altura de lançamento para que a partícula efetue a trajetória circular de raio R e não perca contato com a calha será:

Um morteiro, um artefato lançador de granadas, está afastado uma distância horizontal X de uma linha vertical posicionada sobre uma encosta (ver figura abaixo). O ângulo θ de lançamento do morteiro vale 30⁰. Uma granada é lançada com velocidade inicial cujo módulo vale v₀ = 100 m/s. O ponto P de impacto da granada na encosta está a uma altura h = 120m em relação ao ponto de lançamento. Considere: sen(30⁰) = 0,50; cos(30⁰) = 0,87 e uma aceleração da gravidade g = 10m/s². Desprezando o atrito, o alcance horizontal X para que a granada atinja o ponto P da encosta,depois de ultrapassar o ponto mais alto da sua trajetória, será igual a:

Com relação às incertezas associadas a um processo de medida, os erros mais comuns são:

As grandezas físicas fundamentais que definem as unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) são: comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura, quantidade de matéria e intensidade luminosa. As unidades dessas grandezas no SI são dadas, respectivamente, por:

Um corredor está percorrendo uma pista horizontal e retilínea com velocidade constante de 20 km/h. Quando passa pela marca de 2 km, seu relógio está marcando 9 h 00 min.

Quando seu relógio marcar 9h 30 min, ele atingirá a marca de