Questões de Concurso Para física

Um estudante de ciências realiza um experimento fazendo uso de uma fonte térmica que é capaz de fornecer, de forma lenta, calor a um bloco de gelo mantido inicialmente a -10 °C. Ao final de seu experimento, o estudante obteve como resultado vapor de água a 100 °C. Para tal resultado ser possível, é necessário gerar mudanças de temperatura e mudanças de estados de agregação da matéria. Assim, é correto afirmar que a sequência de calores envolvidos durante o experimento é: 

A maioria dos equipamentos e dispositivos elétricos que tornam nosso cotidiano mais prático e fácil funcionam graças aos desenvolvimentos obtidos em eletricidade e magnetismo. Entre eles, podemos citar: transformadores, aparelhos celulares, motores elétricos, forno de microondas, entre outros. Embora alguns aspectos dos fenômenos elétricos e magnéticos fossem conhecidos desde o século VIII a.C., apenas no século XIX com as notáveis contribuições de James Clerk Maxwell, Michael Faraday, Andre Marie Ampère e Nikola Tesla o eletromagnetismo é estabelecido como ciência. Considerando alguns dos aspectos elétricos e magnéticos da matéria, atente para as seguintes afirmações:
I. É possível encontrar na natureza, de forma isolada, monopolos magnéticos, ou seja, polos magnéticos separados e em total analogia com o seu correspondente elétrico.
II. Eletricidade e Magnetismo são duas ciências distintas, desenvolvidas de forma independente, com suas características próprias sem correlação nenhuma entre si.
III. Uma maneira de estudar o comportamento dos campos elétricos e magnéticos em laboratório didático de ciências se dá através da visualização de suas linhas de campo.
IV. Nos processos de eletrização, prótons e elétrons são transferidos de um corpo para outro.


Está correto o que se afirma somente em 

O experimento de Henry Cavendish (1797) foi utilizado para medir a interação gravitacional entre pares de esferas de chumbo, o que nos permite o cálculo da constante gravitacional G na lei da gravitação universal de Newton. Além de fornecer a densidade da Terra e consequentemente sua massa, proposta inicial do experimento, foi capaz de comprovar a validade da lei de Newton para a gravitação em escalas menores do que as do sistema solar. A Interação gravitacional, que estabelece como certas partículas ou objetos interagem, é uma das quatro interações fundamentais encontradas na natureza. Na interação gravitacional, a Força F entre dois objetos massivos M e m é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles (r²). Sendo assim, quando a distância inicial entre dois objetos massivos é reduzida à metade, a interação entre eles, que inicialmente era F, passa a ser de 

Isaac Newton foi um grande pensador, capaz de criar leis e conceitos para explicar o mundo a sua volta. Suas principais contribuições estão nos campos da matemática, com o desenvolvimento do cálculo, e da física, com o desenvolvimento da óptica moderna, e em suas leis da gravidade e do movimento. Em seu célebre livro, Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, de 1687, os fundamentos da mecânica clássica são expostos juntamente com suas três leis que relacionam a dinâmica da matéria mediante o conceito de força. Considerando as noções de força e movimento, atente para o que se afirma a seguir e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso.
( ) Tudo que se move eventualmente atingirá o repouso, pois o repouso é o estado natural de todos os objetos.
( ) Uma força aplicada de forma contínua é necessária para manter um movimento de forma contínua.
( ) Se a resultante das forças que atuam num corpo é nula, este estará em equilíbrio, ou seja, o corpo estará em repouso ou movimento retilíneo uniforme.

Está correta, de cima para baixo, a sequência:

Qual é a velocidade aproximada do som no ar?

Um plano inclinado, de ângulo de inclinação θ, está fixado sobre a superfície da Terra, como mostra a figura ao lado. Sobre ele está colocado um objeto de massa m constante, que sobe o plano, sempre em contato com ele, quando é solicitado por uma força constante , como indicado. A força  é sempre paralela ao plano inclinado. Há atrito entre o objeto e o plano inclinado, e o coeficiente de atrito cinético vale μ_c. Não há outros atritos além desse. O objeto está sujeito também ao campo gravitacional terrestre, suposto constante na região do plano inclinado.
Considerando que sen θ = 3 5 , cos θ = 4/5 e μ_c = 1/2 , determine algebricamente a intensidade F da força aplicada sobre o objeto que faz com que ele suba o plano inclinado com velocidade constante. 

A figura ao lado apresenta uma conexão em forma de um tronco oco de cone circular reto que será utilizada numa tubulação de água. A água, que é um fluido incompressível, escoa de forma estacionária, irrotacional e não viscosa, entrando pelo lado indicado pelo ponto E e saindo pelo lado indicado pelo ponto S. As seções transversais da conexão são circulares, e na entrada o raio da seção vale r_E, enquanto na saída vale r_S. A água flui na direção do eixo da conexão, entrando nela com velocidade v_E e saindo com velocidade v_S.
Considerando as informações acima, e sabendo que v_E = 1,0 m/s e r_E = 2r_S, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da velocidade de saída v_S da água quando ela sai da conexão pelo ponto S.

A figura a seguir ilustra um sistema que, por hipótese, está isolado de agentes externos, formado por um projétil e um bloco. O projétil tem uma massa m constante e uma velocidade inicial de intensidade v, e se move ao longo da direção x, como indicado na figura, indo de encontro a um bloco de massa M também constante e que está inicialmente parado. Não há quaisquer atritos envolvidos no problema. 

Num dado instante, há uma colisão totalmente inelástica entre o projétil e o bloco, e eles passam a ter uma velocidade comum V. A colisão é unidimensional. Considerando que m = 0,50 kg, M = 4,5 kg e v = 90 m/s, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da intensidade V da velocidade dos objetos após a colisão.

A figura ao lado apresenta uma distribuição esférica de cargas elétricas estáticas imersas em vácuo, centrada na origem dos eixos coordenados. A distribuição tem raio a, e as cargas estão distribuídas de forma homogênea na região, definindo uma densidade volumétrica de cargas p uniforme em todo o seu volume. A posição de um ponto genérico do espaço é representada pelo vetor , conforme mostra a figura ao lado, sendo r = || a distância entre um ponto qualquer do espaço e a origem, onde fica o centro da distribuição de cargas, e  é o versor associado ao vetor .
Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o campo elétrico E gerado por essa distribuição em qualquer ponto em seu interior, na região onde r < a , tendo em conta que ∈₀ é a permissividade do vácuo. 

O gráfico ao lado apresenta o comportamento da velocidade v de um objeto de massa m constante, que se move ao longo de uma linha reta, em função do tempo t. Sobre o objeto age uma força resultante . Considerando os dados apresentados no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do trabalho W produzido pela força resultante sobre o objeto entre os instantes t = 2t₀ e t = 4t₀. 

A figura ao lado apresenta um processo adiabático executado por um gás ideal partindo do ponto A e chegando ao ponto B. A curva adiabática entre A e B é descrita pela equação PV^Y = k, em que y e k são constantes. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da variação ΔU = U_B = U_A da energia interna do gás quando ele executa o processo ilustrado na figura.

A figura a seguir mostra uma associação de capacitores, em que todos os capacitores têm mesma capacitância C.


A alternativa que apresenta corretamente o valor da capacitância equivalente C_eq entre os pontos A e B é:

Uma dada lente delgada convergente tem uma distância focal f. Ao colocar-se um objeto sobre o eixo óptico, a uma distância p da lente, forma-se uma imagem a uma distância p' da lente. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da distância p em que o objeto deve ser colocado de modo a formar uma imagem real situada à metade da distância do objeto à lente.

A figura a seguir apresenta um sistema oscilante formado por um objeto de massa m constante que está preso a uma das extremidades de uma mola ideal, cuja massa é desprezível, e que tem uma constante de mola k. A outra extremidade da mola é presa a uma parede fixa. Não há quaisquer atritos agindo no sistema, de modo que o sistema é, por hipótese, um oscilador harmônico simples. A oscilação ocorre apenas na direção x, a única força nessa direção sobre o objeto de massa m é produzida pela mola e o sistema oscila com uma frequência angular ω₁.


O objeto de massa m é substituído por um outro objeto, de massa m₂ = 2m, e também é posto a oscilar na direção x, novamente sem quaisquer atritos, agora com uma frequência angular ω₂. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão entre as frequências angulares ω₂ e ω₁.

Um objeto de massa m constante move-se num movimento unidimensional numa dada direção sobre uma linha reta sujeito a uma força resultante . A força é sempre paralela à direção do movimento, e sempre no mesmo sentido que ele. O objeto, em t = 0 s, tem velocidade v₀ = 1,0 m/s. A intensidade da força, como função do tempo t, é dada por F = 2t + 8t³ πcos(π t/2), em que F é dada em N, e t em s. Sabendo-se que a massa do objeto vale m = 1,0 kg, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da intensidade v da velocidade do objeto para o instante t = 1 s.

Duas massas de 600 kg, cada uma distante uma da outra 6 m, têm como força gravitacional entre elas:

(Considere G = 6,67 x 10^–11N . m²/kg².) 

Em 1954, Vinicius de Moraes escreveu “A Rosa de Hiroshima”, um poema que se refere à bomba atômica como “rosa radioativa”, promovendo uma tocante reflexão sobre os limites da razão humana no uso da ciência e da tecnologia. 
Pensem nas crianças Mudas telepáticas Pensem nas meninas Cegas inexatas Pensem nas mulheres Rotas alteradas Pensem nas feridas Como rosas cálidas Mas, oh, não se esqueçam Da rosa da rosa Da rosa de Hiroshima A rosa hereditária A rosa radioativa Estúpida e inválida A rosa com cirrose A anti-rosa atômica Sem cor sem perfume Sem rosa, sem nada 
Em 1987, houve um desastre radioativo em Goiânia. Ocorreu após dois catadores de lixo entrarem em contato com uma porção de Cloreto de Césio, o Césio-137. O componente químico ficava dentro de um aparelho de tratamento de câncer, que estava em uma clínica abandonada na capital de Goiás. Foram necessários apenas 16 dias para que o “brilho da morte”, como a substância ficou popularmente conhecida, matasse quatro pessoas e contaminasse centenas. Em 26 de abril de 1986, a Usina nuclear de Chernobyl, que era localizada na cidade de Pripyat na Ucrânia (na época era parte da União Soviética), era composta por quatro reatores que foram cenário de um dos maiores acidentes nucleares da história. A usina era utilizada para a geração de energia para o país.
Entre as vantagens da produção de energia nuclear que compensam o risco pode-se citar:

Em um tubo de raios catódicos, o cátodo, após ser aquecido pela passagem de corrente elétrica, libera elétrons com alta velocidade. Esses elétrons são fortemente atraídos pelo ânodo, no qual acabam colidindo-se, como é possível observar no esquema a seguir. 


Quando os elétrons dos átomos pertencentes ao ânodo recebem a energia oriunda dos elétrons em movimento, o resultado é a produção de radiações eletromagnéticas denominadas: 

Embora a noção de quente e frio pelo contato com a pele seja de uso corrente, ela pode levar a avaliações erradas de temperatura. De qualquer forma, é da observação cotidiana dos corpos quentes e frios que se chega ao conceito de temperatura. Considerando essas observações, assim postulou-se: se A e B são dois corpos em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C, então A e B estão em equilíbrio térmico um com o outro, ou seja, a temperatura desses sistemas é a mesma. Essa lei da Termodinâmica denomina-se: 

Diariamente somos expostos a diversas fontes sonoras, que podem nos afetar de maneira positiva ou negativa. Sons da chuva ou de músicas calmas trazem-nos alívio e sensação de descanso. Já o som de ambientes com muita conversa ou do tráfego intenso de veículos gera em nós desconforto e estresse. As ondas sonoras desempenham papel muito importante em nosso cotidiano e possuem características que podem nos auxiliar constantemente. Sobre o som, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) Uma onda mecânica (tipo de onda que precisa de um meio de propagação). ( ) É tridimensional (propaga-se em todas as direções). ( ) Longitudinal (o tipo de vibração que gera é paralelo à sua propagação). ( ) As ondas sonoras podem sofrer os fenômenos ondulatórios de reflexão, refração, difração e interferência.
A sequência está correta em