Questões de Concurso Para física

Em um experimento, três recipientes de base circular são colocados em repouso sobre uma mesa horizontal. Em seguida, os recipientes são preenchidos com líquidos que se encontram em equilíbrio hidrostático. A figura precedente mostra esses recipientes vistos de perfil e os pontos A, B e C de cada um dos líquidos.

Em relação ao experimento descrito, assinale a opção correta.

Considerando que, no esquema mostrado na figura precedente, uma partícula de massa m tenha sido transportada por caminhos distintos entre os pontos A e B, próximos à superfície terrestre, julgue os itens a seguir, relativos ao trabalho da força peso da referida partícula nas trajetórias 1, 2 e 3.

I O trabalho do peso é igual em qualquer uma das três trajetórias.

II O trabalho do peso é maior na trajetória 1, pois a partícula sofreu o maior deslocamento.

III Cada uma das trajetórias terá um valor distinto do trabalho da força peso, não sendo possível identificar qual deles é maior ou menor.

Assinale a opção correta. 

Nas viagens por rodovias, é possível perceber que algumas curvas são compensadas, ou seja, a rodovia é inclinada em relação à horizontal. A finalidade dessa compensação é diminuir o risco de derrapagem dos veículos, principalmente quando o atrito pode diminuir na situação de pista molhada. A seguir é ilustrado, de forma esquemática, um automóvel de massa m que trafega com velocidade de módulo constante e igual a V, e efetua uma curva compensada de raio R, com uma inclinação igual a θ. 





Considerando as informações do texto e da figura precedentes, julgue os itens a seguir e, se necessário, para efeitos de cálculo, considere que o veículo tenha dimensões desprezíveis.

I Quando o automóvel realiza a curva sem derrapar, o atrito entre os seus pneus e o piso da rodovia é do tipo estático.

II O ângulo θ para o qual a resultante centrípeta permita que o carro seja mantido na pista, sem a necessidade de atrito, é igual a arctan ( V² / R . g )

III Caso os atritos sejam desprezíveis, a velocidade que o veículo deverá ter para executar a curva será V = √ R.g.tanθ .

IV Caso a rodovia seja plana e horizontal (θ = 0º), é possível efetuar a curva desde que exista atrito entre os pneus do veículo e o piso da rodovia.
Assinale a opção correta.

A dinâmica é a parte da física que estuda os movimentos e suas causas. Graças ao trabalho de Isaac Newton, que está sintetizado em três leis, pode-se descrever os movimentos com grande precisão. De todo modo, não há como falar de movimento se não houver um sistema de referência (referencial) adotado. A esse respeito, assinale a opção correta. 

No circuito representado na figura abaixo, todas as resistências internas apresentam um mesmo valor r. Inicialmente, com a chave C na posição aberta, a diferença de potencial entre os pontos A e B é de 13 V.





Quando a chave C for fechada, qual será a nova diferença de potencial entre os pontos A e B?

Considere uma situação hipotética envolvendo 25 mols de um gás ideal monoatômico que passa por um processo reversível de expansão isobárica. O gás inicialmente está a uma temperatura de 150 K e ocupa um volume de 2 m³. Durante esse processo, a temperatura cai para 100 K e o volume aumenta para 3 m³. Admitindo que esse gás apresenta um calor específico molar a volume constante de 4,1 J/molK, qual é, aproximadamente, a variação de entropia desse gás para essa situação hipotética? Considere R = 8,31 j/molK In  = 0,41 e In  = −0.41. 

Os toroides são dispositivos fundamentais em indutores utilizados em filtros e transformadores de alta potência. Esses componentes consistem em bobinas dispostas em forma de círculo fechado, ou seja, em um formato cilíndrico, e são amplamente empregados para armazenar e controlar o fluxo de energia na forma de campo magnético em sistemas elétricos. Imagine um toroide circular com 1.500 voltas, um raio interno de a = 5 cm e um raio externo de b = 9 cm. Uma corrente elétrica de 140 mA percorre esse toroide. Qual  é a intensidade do campo magnético no ponto em que r = 7 cm? Utilize µ₀ = 4π × 10^-7 Tm/A.

A luz proveniente de estrelas distantes é observada na Terra com comprimentos de onda alterados devido ao efeito Doppler, causado pelo movimento relativo entre as estrelas e nosso planeta. Nessa situação, considere uma fonte luminosa localizada na origem do referencial S e emitindo luz em direção a um detector localizado em um referencial S'. A origem do referencial S se encontra a uma distância y, em relação ao eixo y, da origem do referencial S'. Além disso, o referencial S está se deslocando com uma velocidade de 0,55c na direção do eixo ' em relação ao referencial S'. A luz emitida por essa fonte possui um comprimento de onda λ = 500 nm, e essa luz é detectada no referencial S'. Para determinar a cor da luz observada no referencial S', consulte a tabela a seguir, que relaciona as cores percebidas com seus respectivos intervalos de comprimento de onda.







Dado: c = 3 × 10⁸ m/s.

Assinale a alternativa que corresponde à cor da luz detectada no referencial S'.

Um corpo com massa de 0,5 kg parte do repouso na posição x = 0 m em um plano horizontal. A partir de t = 0 s, uma força resultante variável, cujo módulo é dado por F = 37 − , é aplicada ao corpo. Qual é a velocidade aproximada do corpo quando alcança x = 4 m?

Em uma balança de pratos que está travada para evitar movimentos, são colocados dois béqueres idênticos, cada um preenchido com a mesma quantidade de água. Em seguida, duas esferas de igual volume são mergulhadas nesses líquidos, assim como mostra a figura abaixo. A esfera à esquerda tem uma massa específica que corresponde à metade da massa específica do líquido. Para manter-se completamente submersa, ela é presa ao fundo do béquer com o auxílio de uma corda de massa desprezível. A esfera à direita, por sua vez, tem uma densidade igual ao dobro da densidade do líquido. Para manter-se completamente submersa, ela é suspensa por uma corda de massa desprezível. 





Agora, quando a balança de pratos for liberada, o que acontece?

Considere um balão meteorológico, constituído de um filme plástico expansível e preenchido com hidrogênio, que se comporta de maneira aproximada a um gás ideal, deslocando-se verticalmente na atmosfera devido exclusivamente às forças de empuxo e peso. Suponha que o balão seja liberado do nível do mar, em um dia cuja temperatura ambiente é de 27°C, com um raio aproximado de 1,5 m. À medida que o balão sobe até uma altitude de 45 km, onde a temperatura ambiente diminui em 40°C, a pressão no interior do balão reduz-se a 1/10 da pressão inicial. Nessas condições, o raio aproximado do balão, ao atingir a altitude máxima descrita, será de: 

Uma casca esférica com raios interno a e externo b possui uma distribuição de densidade de carga definida como p = na região delimitada por a ≤ r ≤ b. Qual é a expressão que descreve o campo elétrico na região em que a < r < b?

Um tubo de raios catódicos é utilizado para investigar o efeito fotoelétrico. Nesse experimento, uma diferença de potencial é aplicada aos terminais do tubo, com o ânodo do tubo sendo iluminado por uma fonte de luz cuja potência e comprimento de onda podem ser ajustados. Um galvanômetro é conectado ao circuito para analisar a corrente elétrica resultante da incidência de radiação. O gráfico da corrente elétrica em relação à diferença de potencial aplicada ao tubo é fornecido abaixo.


Analise as assertivas a seguir: 

I.   Ao reduzir a potência da fonte luminosa, a corrente I₀ permanece inalterada.
II.  Se o material do ânodo for substituído por um material com uma função trabalho menor, a voltagem V₀ não se altera.
III. Diminuir o comprimento de onda da radiação incidente leva a um aumento na corrente I₀ e a uma diminuição na voltagem V₀.

Quais estão corretas?

O efeito túnel é um dos fenômenos mais intrigantes da física moderna. Uma das aplicações para tal efeito é a descrição do comportamento de uma partícula alfa tentando escapar da ação de uma barreira de potencial Coulombiana, onde sua energia é menor do que a energia da barreira. Ao resolver a equação de Schrödinger para esse sistema, é possível mostrar que há uma probabilidade não nula de a partícula, mesmo com energia menor do que o potencial, ser encontrada após a região delimitada pela barreira. Considere uma barreira de potencial V₀ , que se estende de x = 0 a x = a . A representação gráfica da solução independente do tempo da equação de Schrödinger para a densidade de probabilidade dessa barreira de potencial é:

Considere um feixe de luz linearmente polarizada com uma densidade de energia por unidade de área de 1000 W/m². Esse feixe de luz oscila a um ângulo de +20º em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3 (considerando o círculo trigonométrico). Durante sua propagação, esse feixe de luz encontra dois polarizadores lineares ideais em sequência. O primeiro polarizador tem seu eixo de transmissão desviado a -25º em relação à vertical nos quadrantes 2 e 4, enquanto o segundo polarizador está posicionado a +35º em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3. 

(Se necessário use: cos5º = 0,996, cos10º = 0,985, cos15º = 0,966, cos20º = 0,940, cos25º = 0,906, cos35º = 0,819, cos45º  cos55º = 0,574, cos60º  cos80º = 0,174)

Qual é a intensidade da luz que emerge do segundo polarizador?