Questões de Concurso

Uma lente é um sistema óptico que consiste em dois ou mais dioptros, sendo pelo menos um deles curvo (não plano). As lentes que possuem apenas dois dioptros são denominadas de lentes simples. Uma lente simples é feita de material transparente (vidro, plástico ou outros) e possui duas faces. A face curva, ou não plana, é, em geral, esférica.
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Um objeto está localizado a 50 cm de uma lente convergente de distância focal de 20 cm.
A partir do texto e do caso hipotético acima, assinale a alternativa que apresenta a imagem formada do objeto pela lente.

Em 1600, William Gilbert relatou, em sua obra De Magnete, que, segundo suas deduções, a Terra se comportava como um grande ímã. Afirmou que a posição da agulha estava relacionada com a inclinação magnética do planeta. Todavia, supõe-se que os chineses tenham sido os primeiros a notar que um ímã, ao ser colocado em um local que permite a ele livre movimento, aponta sempre para dois polos: um lado aponta em direção ao Norte e o outro, por sua vez, para o Sul. Tal característica resultou, posteriormente, na bússola.
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Tendo o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa correta acerca dos fenômenos relacionados ao magnetismo.

Ao passear em um parque de Goiânia, uma criança bateu com suas mãos em um tronco de uma árvore. A criança percebeu que um som foi gerado. Um professor de física que passava pelo local observou a criança e decidiu utilizar a situação como um exercício em sala de aula. Sendo assim, ele propôs o seguinte problema para os estudantes: suponha-se que um som esteja sendo produzido, em uma cavidade cilíndrica de 40 cm de profundidade, no interior do tronco da árvore. A frequência do som produzido pelas batidas de mãos da criança iguala-se com o modo de ressonância fundamental dessa cavidade. A cavidade cilíndrica no tronco da árvore é um tubo fechado em uma das extremidades (o fundo) e aberto na outra e a velocidade do som é igual a 344 m/s.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a frequência do som do modo fundamental, em Hertz.

Uma onda harmônica com 20 cm de comprimento e 1 cm de amplitude desloca-se ao longo de uma corda. A corda possui um comprimento total de 10 m, massa de 600 g e está tracionada por uma força de 60 N.
Considerando essa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta a frequência angular da onda em radianos por segundo.

Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis, em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que vários fenômenos elétricos e magnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, na forma diferencial, conhecidas atualmente como Equações de Maxwell.

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Considerem-se as seguintes afirmativas:
(1) os campos magnéticos são rotacionais, isto é, não existem monopolos magnéticos; e
(2) correntes elétricas ou cargas em movimento geram campos magnéticos.
Tomando o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, as equações de Maxwell das quais essas afirmativas são consequências.

Um morador de Pirenópolis, ao entrar em um supermercado, viu, em um anúncio, que uma lâmpada do tipo X consome menos energia que outros tipos de lâmpadas. Querendo economizar energia, esse morador comprou uma lâmpada do tipo X de 12 W e, em casa, a utilizou para substituir uma lâmpada incandescente de 60 W.
Com base nessa situação hipotética, a economia de energia elétrica, em 1 h, em kWh, foi igual a

Dois objetos feitos do mesmo material (mármore, por exemplo) possuem capacidades térmicas proporcionais a suas massas. Assim, é conveniente definir uma "capacidade térmica por unidade de massa", ou calor específico (c), que se refere não a um objeto, mas a uma massa unitária do material de que é feito o objeto. Já quando o calor é transferido para uma amostra sólida ou líquida, nem sempre a temperatura da amostra aumenta. Em vez disso, a amostra pode mudar de fase (ou de estado). No caso, a quantidade de energia por unidade de massa que deve ser transferida em forma de calor para que uma amostra mude totalmente de fase é chamada de calor de transformação e é representada pela letra L.
Halliday e Resnick. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica. v. 2. Rio de Janeiro: LTC, 2009 (com adaptações).
A partir do texto acima, assinale a alternativa que apresenta a quantidade de calor que uma amostra de gelo de massa m = 100 g a -10 °C deve absorver para passar ao estado líquido a 20 °C, sendo o calor específico do gelo (c_gelo) igual a 2.220 J/kg.K, o calor específico da água (c_água) igual a 4.190 J/kg.K e o calor de fusão do gelo (L_F) igual a 333 kJ/kg.

Quando um condutor elétrico é atravessado por uma corrente elétrica, aparece espontaneamente um campo magnético em sua volta. Dois físicos franceses, Jean-Baptiste Biot e Félix Savart, deduziram uma lei que descrevia matematicamente o campo magnético gerado. Essa lei passou a ser conhecida por Lei de Biot-Savart. Desse modo, suponha-se que haja um fio comprido e retilíneo, que a intensidade do campo magnético seja igual a 4 . 10^-6 T em um ponto situado a 2 cm do fio e que μ₀ =4π . 10^-7T.m/A. Utilizando a Lei de Biot-Savart, assinale a alternativa que apresenta o valor, em Ampères, da corrente elétrica que percorre todo o fio.

Assinale a alternativa correta a respeito do efeito fotoelétrico.

    Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas T_Q = 900 K e T_F = 400 K, sendo T_Q a temperatura da fonte quente e T_F a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.

Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 °C são convertidos em vapor a 100 °C, à pressão atmosférica de 1 atm. O volume da água varia de um valor inicial de 1 . 10^-3 m³ do líquido para 1,5 m³ do vapor, 1 atm ≅ 1 . 10⁵ Pa e o calor latente de vaporização da água é igual a 2.256 kJ/kg.
Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o intervalo de variação da energia interna (ΔE_int), em kJ, do sistema durante todo o processo.

    O Polo Sul é bem mais gelado que o Polo Norte. Por lá, a temperatura média no verão não costuma passar dos -35 °C. O Norte é mais "quentinho", registrando médias de 0 °C nos períodos de calor. Há vários motivos para essa diferença.

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Um glaciologista do Programa Antártico Brasileiro (Proantar) utiliza, para registrar as temperaturas, um termômetro calibrado em uma escala desconhecida X. Os valores do ponto de fusão e de ebulição desse termômetro são, respectivamente, 20 °X e 110 °X.

Com base no texto e no caso hipotético acima apresentados, assinale a alternativa que apresenta a equação de conversão entre uma dada temperatura na escala X (t_x), uma temperatura na escala Celsius e o valor da temperatura de -35 °C na escala X.

A barra homogênea AB, mostrada na figura abaixo, possui peso de 120 N e comprimento de 100 cm. A barra está apoiada no ponto C a 60 cm de A, que sustenta um corpo D, de peso igual a 20 N. A uma distância x de B, foi colocado um corpo E, de peso igual a 100 N, de tal forma que a barra AB fique em equilíbrio na horizontal.


Com base na figura e no texto apresentados, o valor da distância x, em centímetros, é igual a

Um corpo de 10 kg move-se ao longo do eixo x sob a ação de uma força que o impulsiona. A figura abaixo mostra a força que age sobre o corpo, que parte do repouso, em t = 0.

Com base nesse caso hipotético, o valor do módulo da velocidade do corpo, em metros por segundo, no instante t = 20 s é igual a

A máquina de Atwood é um dispositivo simples que permite, pela determinação da aceleração dos corpos em movimento, testar as leis da mecânica. Basicamente, a máquina é constituída de dois corpos de massas m₁ e m₂ presos por um cabo que circunda uma polia, conforme o sistema mostrado na figura a seguir. A polia indicada na figura possui uma massa tão pequena que pode ser desprezada. Também deve-se considerar a massa do cabo e o atrito da polia com seu eixo de rotação como desprezíveis, m₁ > m₂ e g = aceleração da gravidade.


A partir do texto e da figura acima, assinale a alternativa que apresenta a expressão correta da aceleração (a) e da força de tração (T) no cabo.

Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30°. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s².

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.

Uma força , com x em metros, age sobre uma partícula, alterando somente a sua energia cinética. Com base nesse caso hipotético, o trabalho, em Joule, realizado sobre a partícula quando ela se desloca das coordenadas (3 m, 4 m) para as coordenadas (4 m, 0 m) é igual a

O físico e matemático inglês Sir Isaac Newton publicou um estudo que, em parte, explicou três relações fundamentais entre força e movimento, que explicam vários fenômenos físicos de nossa experiência cotidiana. Newton, em seus experimentos, verificou que o conceito de massa estava relacionado com o fato de os objetos resistirem à mudança em seu estado de movimento. Ele descreveu essa relação como uma propriedade intrínseca e imutável da massa dos corpos e dos objetos. Essa propriedade é definida na primeira lei de Newton.

Kesten e Tauck. Física na Universidade para as Ciências Físicas e da Vida. v. 1. Rio de Janeiro: LTC editora, 2012 (com adaptações).

A primeira lei de Newton garante que

Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma peça de concreto de duas toneladas inicialmente em repouso. A peça de concreto será encaixada em pilares e a grua exerce uma força de 60 kN para cima sobre a peça de concreto. Considere‐se essa força suficiente para levantar a peça, vencendo a força da gravidade, que atua ao longo de uma distância de 4 m.
Com base nesse caso hipotético, considerando um sistema de referência no qual a força peso é negativa e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s² , assinale a alternativa correta.

O gráfico acima mostra a aceleração escalar de um móvel em função do tempo. Sabendo-se que a velocidade inicial é nula, o valor da aceleração escalar média, em m/s², no intervalo de 0 a 28 s, é igual a