Questões de Vestibular Sobre física

Considere a figura a seguir em que uma bola de massa m, suspensa na extremidade de um fio, é solta de uma altura h e colide elasticamente, em seu ponto mais baixo, com um bloco de massa 2m em repouso sobre uma superfície sem nenhum atrito. Depois da colisão, a bola subirá até uma altura igual a

Assinale a alternativa que apresenta fenômenos que poderiam estar associados às seguintes ilustrações.

Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s² ).

Considere a seguinte figura:

Fonte: http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/q0291.shtml

A cena resume, fotograficamente, o momento mais marcante do filme “2001, uma Odisseia no Espaço”, de Stanley Kubrick. É o momento em que o astronauta David Bowman entra na nave-mãe (nave esférica maior) após acoplar, por avizinhamento, seu módulo de voo (nave esférica menor). A cena mostra o astronauta prestes a entrar na nave sem o capacete característico do traje espacial. A cena de entrada dura menos de 10 segundos. É correto afirmar que o astronauta, caso esse fosse um acontecimento real,

Filmes de ficção, como Star Wars (Guerra nas Estrelas), mostram voos de espaçonaves e suas manobras direcionais, além de batalhas envolvendo naves e civilizações tecnologicamente avançadas. Em relação a esses filmes, é correto afirmar que eles

As ondas eletromagnéticas conhecidas como micro-ondas são transversais, estão em uma faixa de frequência que vai de aproximadamente 0,3 GHz até cerca de 300 GHz, e são utilizadas em diversos aparelhos de uso cotidiano.
Assinale a alternativa que apresenta o aparelho que funciona utilizando micro-ondas.

O anel saltante ou anel de Thomson é uma interessante demonstração dos efeitos eletromagnéticos. Ele consiste em uma bobina, um anel metálico, normalmente de alumínio, e um núcleo metálico que atravessa a bobina e o anel. Quando a bobina é ligada a uma tomada de corrente alternada, o anel de alumínio salta e fica levitando em uma altura que pode ser considerada constante. A figura mostra o dispositivo. Um dos fatos que contribuem para a levitação do anel metálico, apesar de não ser o único, é a fonte de corrente elétrica ser alternada, pois o anel não levitaria se ela fosse contínua.


A força sobre o anel metálico e sua consequente levitação devem-se ao fato de a bobina percorrida por corrente elétrica alternada gerar

Um estudante monta um dispositivo termométrico utilizando uma câmara, contendo um gás, e um tubo capilar, em formato de “U”, cheio de mercúrio, conforme mostra a figura. O tubo é aberto em uma das suas extremidades, que está em contato com a atmosfera.


Inicialmente a câmara é imersa em um recipiente contendo água e gelo em fusão, sendo a medida da altura h da coluna de mercúrio (figura) de 2cm. Em um segundo momento, a câmara é imersa em água em ebulição e a medida da altura h da coluna de mercúrio passa a ser de 27cm. O estudante, a partir dos dados obtidos, monta uma equação que permite determinar a temperatura do gás no interior da câmara (θ), em graus Celsius, a partir da altura h em centímetros. (Considere a temperatura de fusão do gelo 0°C e a de ebulição da água 100°C).
Assinale a alternativa que apresenta a equação criada pelo estudante.

A natureza da luz é um assunto que tem estado presente nas discussões de cientistas e filósofos há séculos, principalmente a partir da possibilidade de aplicação de fenômenos luminosos por comportamentos tanto ondulatórios quanto corpusculares. Segundo o princípio da complementaridade, proposto por Niels Bohr em 1928, a descrição ondulatória da luz é complementar à descrição corpuscular, mas não se usam as duas descrições simultaneamente para descrever um determinado fenômeno luminoso. Desse modo, fenômenos luminosos envolvendo a propagação, a emissão e a absorção da luz são explicados ora considerando a natureza ondulatória, ora considerando a natureza corpuscular.
Assinale a alternativa que apresenta um fenômeno luminoso mais bem explicado, considerando-se a natureza corpuscular da luz.

João, representado pela letra J, entra em uma sala retangular, onde duas paredes são revestidas por espelhos planos. Ele se posiciona na bissetriz do ângulo reto formato entre os dois espelhos. Como se configuram o conjunto das imagens de João em relação aos espelhos e sua posição na sala?

Ao se projetar uma rodovia e seu sistema de sinalização, é preciso considerar variáveis que podem interferir na distância mínima necessária para um veículo parar, por exemplo. Considere uma situação em que um carro trafega a uma velocidade constante por uma via plana e horizontal, com determinado coeficiente de atrito estático e dinâmico e que, a partir de um determinado ponto, aciona os freios, desacelerando uniformemente até parar, sem que, para isso, tenha havido deslizamento dos pneus do veículo. Desconsidere as perdas pelas resistência do ar e o atrito entre os componentes mecânicos do veículo. A respeito da distância mínima de frenagem, nas situações descritas, são feitas as seguintes afirmações:
I. Ela aumenta proporcionalmente à massa do carro. II. Ela é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito estático. III. Ela não se relaciona com a aceleração da gravidade local. IV. Ela é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade inicial do carro.
Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.

Ainda que tenhamos a sensação de que estamos estáticos sobre a Terra, na verdade, se tomarmos como referência um observador parado em relação às estrelas fixas e externo ao nosso planeta, ele terá mais clareza de que estamos em movimento, por exemplo, rotacionando junto com a Terra em torno de seu eixo imaginário. Se consideramos duas pessoas (A e B), uma deles localizada em Ottawa (A), Canadá, (latitude 45° Norte) e a outra em Caracas (B), Venezuela, (latitude 10° Norte), qual a relação entre a velocidade angular média (ω) e velocidade escalar média (v) dessas duas pessoas, quando analisadas sob a perspectiva do referido observador?

Filmes de ficção científica, que se passam no espaço sideral, costumam mostrar hábitats giratórios que fornecem uma gravidade artificial, de modo que as pessoas se sintam como se estivessem na Terra. Imagine um desses hábitats em um local livre da influência significativa de outros campos gravitacionais, com raio de 1Km e com pessoas habitando a borda interna do cilindro.

Esse cenário, nessas condições, reproduz algo muito próximo à aceleração da gravidade de 10m/s² desde que a frequência com que o hábitat rotaciona seja, aproximadamente, de

Eclipses são fenômenos naturais, nos quais um corpo extenso como a Lua ou a Terra bloqueia a passagem dos raios solares quando Sol, Terra e Lua se encontram alinhados espacialmente. No exato momento de um eclipse total da Lua, uma pessoa que estivesse em nosso satélite natural, justamente na face voltada para nosso planeta, presenciaria de lá, o que, na Terra, seria

Muitas estrelas, em sua fase final de existência, começam a colapsar e a diminuírem seu diâmetro, ainda que preservem sua massa. Imagine que fosse possível você viajar até uma estrela em sua fase final de existência, usando uma espaçonave preparada para isso.

Se na superfície de uma estrela nessas condições seu peso fosse P, o que ocorreria com ele à medida que ela colapsa?

Em 2014, um importante trabalho publicado revelou novos dados sobre a estrutura em larga escala do universo, indicando que nossa galáxia faz parte de um superaglomerado chamado Laniakea, com massa de cerca de 10¹⁷ estrelas como o sol, que tem 2 x 10³⁰Kg de massa, aproximadamente. Em 2015, o Prêmio Nobel de Física foi concedido a cientistas que descobriram uma das menores massas, 4 x 10^-33g, a de um neutrino, um tipo de partícula elementar.

Em ciência, uma maneira de se trabalhar com valores muito grandes ou muito pequenos é a ordem de grandeza. Com base nas duas descobertas apontadas, quantas vezes a ordem de grandeza da massa de Laniakea é maior do que a de um neutrino? 

Considere duas situações em que dois pêndulos (A e B) de mesmo comprimento oscilam livremente em um cenário isento de resistência do ar. A esfera A tem o mesmo volume que a B, todavia, por serem de materiais diferentes, a densidade de A é um terço da de B. Ambas são soltas da mesma altura e do repouso para iniciarem a oscilação.

Com base na situação descrita, são feitas algumas afirmações.

I) O período de oscilação de A é igual ao de B.

II) A velocidade com que B passa pelo ponto mais baixo da trajetória é três vezes maior do que a velocidade com que A passa pelo mesmo ponto.

III) A aceleração com que B passa pelo ponto mais baixo da trajetória é maior do que a de A nesse mesmo ponto.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.

Uma das formas de transformar calor em trabalho é por meio de máquinas térmicas. Um recipiente completamente fechado contendo um gás ideal, em que uma de suas faces, em forma de um êmbolo, possui liberdade de se mover em uma dada direção é um sistema termodinâmico simples que pode servir para exemplificar uma máquina térmica. Nesse exemplo, quando uma fonte de calor fornece energia ao gás, dependendo das condições, as transformações podem fazer com que o êmbolo se mova, realizando um trabalho. Na figura (A), está indicada a situação inicial de um gás ideal em condições de temperatura (T₀), volume (V₀) e pressão (P₀), com o êmbolo recebendo uma resistência externa (R₀) e, na figura (B), estão indicadas as condições finais após o gás receber calor, sofrer um aquecimento e uma expansão, com temperatura (T_F), volume (V_F), pressão (P_F) e recebendo uma resistência externa (R_F).

Considerando-se que, no caso da figura, as forças de resistências inicial (R₀) e final (R_F) são diferentes, é correto afirmar que

Uma forma de separar diferentes partículas carregadas é acelerá-las, utilizando placas que possuem diferença de potencial elétrico (V), de modo que adquiram movimento retilíneo para, em seguida, lançá-las em uma região onde atua campo magnético uniforme . Se o campo magnético atuar em direção perpendicular à velocidade das partículas, elas passam a descrever trajetórias circulares e, dependendo de suas características, com raios de curvaturas diferentes. A figura ilustra o esquema de um possível equipamento que possui funcionamento similar ao descrito. Nesse esquema, dois tipos diferentes de partículas são aceleradas a partir do repouso do ponto A, descrevem incialmente uma trajetória retilínea comum e, em seguida, na região do campo magnético, trajetórias circulares distintas.

Considerando-se a situação descrita e representada na figura, é correto afirmar que

As radiações eletromagnéticas possuem diversas aplicabilidades na vida cotidiana, e o espectro das mais utilizadas pela humanidade é formado por radiações que possuem comprimentos de onda que vão desde dimensões atômicas (raios X e radiação gama) até centenas de metros (ondas de rádio). Conforme a ciência atual postula, a radiação eletromagnética possui caráter dual: pode ser considerada partícula ou onda, dependendo da situação em estudo. Pode-se associar a cada feixe de radiação eletromagnética um feixe de partículas chamadas de fótons, e a energia de cada fóton depende de uma constante, chamada de constante de Planck (h = 6,64 x 10^-34 J.s), e é diretamente proporcional à frequência da radiação.

Sobre as radiações eletromagnéticas são feitas as seguintes afirmações:

I. Quanto menor o comprimento de onda da radiação eletromagnética maior a energia do fóton a ela associado.

II. Quanto menor a energia de um dado fóton associado a uma dada radiação eletromagnética menor a sua velocidade de propagação.

III. A energia de um feixe eletromagnético constituído de radiação de frequência constante é discreta, ou seja, só pode assumir valores múltiplos inteiros de um valor mínimo.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.