Questões de Concurso Para física

Com o surgimento da Física Quântica, diversos modelos foram sugeridos e a física experimental nunca se fez tão presente na colaboração e solução dos problemas encontrados. Explicar a natureza do espectro do hidrogênio, no início do século XX, era um dos principais problemas. Em 1906, o Físico Theodore Lyman descobre, experimentalmente, a primeira linha espectral resultante da emissão do átomo de hidrogênio. Esse feito proporcionou outros estudos, como as séries Balmer e Paschen, assim como a equação de Rydberg que explicou as linhas espectrais encontradas, e introduziu a chamada constante de Rydberg (R). Já em 1913, Niels Bohr produziu sua teoria atômica e, com isso, foi possível comparar sua teoria com a equação de Rydberg, mostrando perfeita sintonia. Assim, considerando um átomo de hidrogênio estacionário emitindo um fóton correspondente à primeira linha da série Lyman, podemos afirmar que a energia (E) desse fóton corresponde a:

Se 1,00 g de matéria pudesse ser convertido inteiramente em energia, qual seria o valor da energia assim produzida a 27,5 centavos de Real por kW.h? 

O Sol irradia energia igualmente em todas as direções. Na posição da Terra, a irradiância da radiação do Sol é de 1,4 kW/m² . Quanta massa o Sol perde por dia por causa da radiação? (Dado: distância entre o Sol e a Terra corresponde a, aproximadamente, 1,50 × 10¹¹ m)

Suponha uma partícula contida em um poço quadrado inifinito, com largula que vai de x = − a até x = a. Sua função de onda é descrita como:

Podemos AFIRMAR que a constante de normalização C corresponde a: 

No espaço livre, a densidade de carga elétrica ρ_E e a densidade de corrente elétrica J_E são nulas. Nesta situação, fica destacada uma simetria entre o campo elétrico E e o campo magnético B nas equações de Maxwell. Por outro lado, quando ρ_E e J_E são diferentes de zero, esta simetria não é evidente. No entanto, caso existissem cargas magnéticas e, por sua vez, densidades de correntes magnéticas, tal simetria seria recuperada. Neste contexto, na presença de cargas magnéticas e densidades de correntes magnéticas, qual das seguintes equações de Maxwell estariam INCORRETAS? (Dado: μ_º é a permeabilidade magnética no vácuo e ε_º é a permissividade elétrica no vácuo.)

O peso específico de uma substância, que constitui um corpo homogêneo, é defi nido como a razão entre o peso P e o volume V do corpo. Suponha que um corpo sólido e homogêneo, quando colocado em um líquido com peso específico λ1, apresenta um peso aparente P1; e colocado no líquido com peso específico λ2, tem peso aparente P2. O peso específico λ do corpo é:

Considere o modelo de um fluido em equilíbrio no campo gravitacional. Admitindo que o fluido é um gás ideal contido na atmosfera isotérmica, e sabendo que a densidade e a pressão em z = 0 são ρ_º e P_º, pode-se concluir que a pressão em função da altitude z é ( g é intensidade da gravidade):

Em um laboratório de pesquisa (referencial R), uma partícula apresenta velocidade u = (0,3c)i + (0,4c) j (onde u representa o vetor velocidade e i e j são os vetores diretores). Neste mesmo laboratório, um referencial R' se move com velocidade v = (0,5c)i conforme a figura a seguir. 

Diante dos fatos (e dos dados), podemos AFIRMAR que o módulo da velocidade da partícula, na direção x, e em relação ao referencial R', corresponde a aproximadamente: (Dados: c = 300.000 km/s).

O violino é um instrumento musical, classificado como instrumento de cordas. Possui quatro cordas percutidas, com afinação da mais aguda à mais grave, e o som geralmente é produzido pela ação de friccionar as cerdas de um arco de madeiras sobre as cordas. Sabendo que as cordas são de igual tamanho, e que uma delas ressoa em sua frequência fundamental de 196 Hz, onde (ao longo da corda citada) você deve colocar seu dedo para que sua frequência fundamental se torne 440 Hz?

O campo eletrostático E = (E_x , E_y , E_z ) é um tipo especial de função vetorial que pode ser escrita em termos do gradiente de uma função escalar, a saber, o potencial eletrostático V. Campos vetoriais que apresentam esta característica são chamados de campos vetoriais conservativos. Neste contexto, qual é a única alternativa abaixo que pode representar um campo eletrostático?

O sistema mostrado na figura a seguir é uma máquina de Atwood que consiste numa polia de massa 2kg e raio R, que pode girar em torno do eixo fixo passando pelo centro da polia. Os dois blocos, de massa 2kg e 1kg, estão ligados por um fio inextensível de massa desprezível. 

Desprezando todos os atritos e sabendo que os blocos são abandonados do repouso, pode-se concluir que o módulo da aceleração dos blocos é:

Um sistema formado por duas massas idênticas, unidas por uma barra rígida de massa desprezível e comprimento b, repousa sobre um plano horizontal sem atrito. Uma partícula de massa m desloca-se sem influências de atritos e velocidade V₀ sobre o plano horizontal, perpendicularmente ao sistema de duas massas, e colide frontalmente com a massa m inferior , ficando colada a ela (fig). 


Após a colisão, a velocidade angular do sistema em torno do centro de massa é:

Duas partículas de massas m₁ = m e m₂ = 2m formam um sistema isolado. Seja  a velocidade da partícula de massa m₂ em relação a m₁ e o vetor de posição de m₂ em relação a m₁. O momento angular total do sistema relativo ao centro de massa é:

Suponha que um trem esteja se movimentando numa curva de raio de curvatura R a uma velocidade de valor constante v. Se a distância entre os trilhos é D e a intensidade da gravidade é g, a altura que é preciso levantar o trilho externo para minimizar a pressão que o trem exerce sobre ele, ao passar pela curva, é:

Suponha que uma pequena esfera de massa m está presa na extremidade superior de uma barra de massa desprezível e tamanho a. A barra está inicialmente em repouso na posição vertical e, a partir de certo de instante, começa a tombar, conforme mostrado na figura abaixo.  

O ângulo θ para o qual a barra não exerce pressão no ponto O do plano horizontal é:

Considere uma onda sonora harmônica progressiva propagando-se em um tubo cilíndrico com área da base A. Sobre a intensidade I desta onda, é CORRETO afirmar que:

Em um processo isotérmico a uma temperatura T = 280 K, a pressão P de uma amostra de gás ideal é reduzida de P_i = 450 Pa a P_f = 150 Pa, onde P_i e P_f são, respectivamente, as pressões inicial e final. Sendo n = 0,05 o número de mols do gás ideal em questão, é CORRETO afirmar que a variação de entropia neste processo é aproximadamente de: (Dado: considere R = 8,31 J/mol.K como a constante universal dos gases. Use, se necessário, ln(2) = 0,69 e ln(3) = 1,09.) 

Considere um corpo de massa m o qual é empurrado de A até B ao longo de um plano inclinado mostrado na figura a seguir, por uma força horizontal cuja intensidade F é o dobro do peso do corpo. 

Supondo que o corpo partiu do repouso em A, desprezando as forças de atrito, a energia cinética com ele chega em B é: 

Há uma velocidade mínima de lançamento para cima a partir da qual o corpo lançado escapa completamente do campo gravitacional terrestre. Com relação a essa velocidade mínima ou velocidade de escape, são feitas as afirmações:
I. A velocidade de escape depende da massa do corpo lançado;
II. A velocidade de escape depende da massa da Terra;
III. A velocidade de escape é dada por v = (GM/R)^1/2, onde G é constante de gravitação , R e M são o raio e a massa da Terra;
IV. Desprezando a resistência do ar, a velocidade de escape é da ordem de 11,2 Km/s.

É(São) CORRETA(S) a(s) afirmação(ões):

Uma prancha de comprimento igual a 1 m e seção transversal uniforme é articulada em uma extremidade no fundo de uma piscina. A piscina está cheia de água até uma altura de 50 cm. A densidade relativa da prancha em relação à água é 0,5. 

Determine o ângulo θ que a prancha faz com a vertical na posição de equilíbrio.