Questões de Concurso Para física

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? 

As lentes cilíndricas, componentes ópticos de notável relevância, desempenham um papel essencial na correção do astigmatismo, uma das deficiências visuais mais comuns. Essas lentes são caracterizadas por apresentarem superfícies curvas em apenas uma direção, seja cilíndrica ou semicilíndrica, com o objetivo de aprimorar a qualidade da visão, tornando-a mais precisa e nítida. Além de sua significativa aplicação na correção de distorções visuais, as lentes cilíndricas assumem uma importância destacada na correção da luz proveniente de lasers. Muitas vezes, feixes de laser apresentam perfis com intensidade irregulares devido a imperfeições na cavidade do laser ou em seu modo de operação. Nesse cenário, as lentes cilíndricas são utilizadas para corrigir essas distorções, tornando mais uniforme a intensidade do feixe de luz. Nas figuras apresentadas nas alternativas, considere que a luz é proveniente de uma fonte localizada à esquerda das imagens, indicada pelo ponto, e se propaga para a direita, criando, em um anteparo não representado, o padrão ilustrado. Qual das figuras a seguir melhor representa o comportamento da luz ao atravessar a lente cilíndrica representada? 

Um raio de luz se propaga em um meio 1 (n₁ = 1,5) e sofre refração ao penetrar em um segundo meio com índice de refração igual a 2, com um ângulo de incidência na interface meio 1-meio 2 igual a 60º. Posteriormente, esse raio refrata novamente em um terceiro meio, comum ângulo de refração igual a θ (onde senθ = 0,25). Ao incidir no quarto meio, o ângulo de incidência corresponde ao ângulo crítico, resultando em reflexão interna total.







Qual é o índice de refração mais próximo para o quarto meio?

Imagine uma fina placa quadrada, uniforme e de massa M, com um lado de comprimento L. Uma força F, direcionada paralelamente à superfície da placa e perpendicular a L, é aplicada em uma das extremidades da placa. Isso provoca uma rotação da placa em torno de um eixo perpendicular à sua superfície. O ponto de apoio desse eixo está localizado a uma distância D do centro de massa da placa. Se a placa adquire uma aceleração angular  devido a essa força, qual é a distância D do ponto de apoio ao centro de massa da placa? 

Na obra "A Vida de Laboratório: A produção dos fatos científicos", Bruno Latour e Steve Woolgar destacam que pesquisadores em laboratórios aplicam técnicas impregnadas de conhecimentos teóricos anteriores. Esses conhecimentos orientam a integração de literatura externa, resultando em publicações que confirmam ou refutam conceitos específicos. Os pesquisadores também trocam informações dentro de seus campos. Isso permite que textos científicos sejam interpretados de duas maneiras: como contendo fatos ou sujeitos a fatos. O objetivo do pesquisador é ter enunciados de mais alto nível, citados e confirmados por outros, em vez de serem rejeitados ou ignorados. A persuasão desempenha um papel fundamental nesse contexto, pois ajuda os pesquisadores a convencerem seus pares da importância de seus trabalhos. O enunciado científico de nível mais próximo ao status de "fato", segundo Latour e Woolgar, é: 

Segundo Johnson-Laird, os seres humanos compreendem o mundo por meio da construção de modelos mentais, ou seja, os indivíduos traduzem fenômenos externos em modelos internos, de tal forma que raciocinam sobre e manipulam os símbolos presentes nestes realizando ações posteriormente. Para Johnson-Laird, um modelo mental é um guia de trabalho utilizado para predizer e explicar eventos mentalmente. Nesse contexto, alguns princípios para se compreender o que de fato é um modelo mental são:

I.  Modelos mentais são computáveis, ou seja, devem apresentar a possibilidade de ser descritos na forma de procedimentos a serem executados.
II.  Modelos mentais possuem “tamanhos” finitos.
III. As estruturas dos modelos mentais são distintas das estruturas dos estados de coisas, visto que são construtos mentais daquilo que de fato representam.

Quais estão corretas?

No contexto da física, os termos "princípio" e "lei" são comumente usados para descrever enunciados ou equações em várias áreas. No entanto, esses termos possuem significados distintos. Qual é a principal diferença entre um princípio e uma lei na física? 

Sobre o sistema solar, considere a alternativa CORRETA.

As ondas podem ser transversais ou longitudinais, diferenciando apenas a direção de vibração em relação a direção de propagação. A alternativa que consta um tipo de onda longitudinal, considerando que as ondas longitudinais possuem perturbação paralela à direção de propagação, trata-se da/do:

Na produção de raios X, a seleção dos parâmetros afeta a qualidade e a quantidade de raio x. Sobre esses fatores, assinale a alternativa incorreta. 

A figura abaixo apresenta a intensidade relativa de alguns espectros de raio x em função de uma variável desconhecida. Analise e assinale a afirmativa que explica corretamente a figura. 

Na imagem radiografia, o efeito Compton tem como resultado a produção da radiação espalhada. Sobre esse efeito, assinale a alternativa incorreta. 

Acerca dos princípios da radioproteção, analise as afirmativas abaixo.

I. As doses individuais em trabalhadores e de indivíduos da população em geral, na unidade de dose equivalente miliSievert (mSv), não devem ultrapassar os limites primários de dose anuais da legislação vigente.
II. O princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) está associado a limitação da dose.
III. Alguns dos danos somáticos causados pela exposição podem ser reversíveis, porém, os danos genéticos são cumulativos e irreversíveis
IV. Qualquer atividade envolvendo radiação deve ser justificada em relação a outras alternativas disponíveis, e ainda produzir um benefício compensatório significativo para a sociedade.

Estão corretas as afirmativas: