Questões de Concurso sobre Física

A energia mecânica (Em) é definida como a soma da energia cinética (Ec) e da energia potencial (Ep) em um sistema. Este conceito é fundamental para o estudo de sistemas dinâmicos, sendo que o princípio da conservação da energia mecânica dita as condições sob as quais essa grandeza permanece inalterada. Com base nas definições dos componentes da energia mecânica e das condições necessárias para sua conservação, assinale a alternativa correta.

Em um experimento, um estudante levanta um objeto de 5 kg a uma altura de 2 metros em 10 segundos, enquanto outro estudante levanta um objeto idêntico à mesma altura em 5 segundos. Do ponto de vista da Física, embora ambos realizem o mesmo trabalho, o segundo estudante desenvolve uma potência maior.

A sublimação é a mudança de estado físico que ocorre quando uma substância passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido intermediário, como observado com o gelo-seco (CO2 sólido) em temperatura ambiente.

O tipo de radiação eletromagnética com maior comprimento de onda é:

Ao colocar uma panela de metal sobre a chama do fogão, o cabo metálico também fica quente após algum tempo. Esse fenômeno é um exemplo primário de transferência de calor por:

Ao observar nuvens se formando no céu após um dia quente, os alunos questionam como o vapor de água retorna à forma líquida. O professor utiliza o exemplo para explicar uma etapa essencial do ciclo da água.

Esse processo é denominado:

No estudo da calorimetria de misturas, o conceito de "equivalente em água" de um calorímetro é frequentemente utilizado. Do ponto de vista estritamente termodinâmico, essa grandeza representa:

Em 1851, Léon Foucault demonstrou a rotação da Terra usando um pêndulo de 67 metros suspenso na cúpula do Panteão de Paris.

A partir desse experimento, um professor de Física propõe aos alunos a seguinte análise: "Considere pêndulos de Foucault idênticos instalados em três locações: (A) no Polo Norte, (B) na latitude de São Paulo (≈23°S), e (C) no Equador.

Em qual(is) desses locais o plano de oscilação do pêndulo completaria uma rotação aparente em 24 horas?

Em um experimento realizado em um laboratório típico de escola, a dilatação linear de um sólido depende

Figura A

Figura B

No dilatômetro, dispositivo utilizado para medir a dilatação térmica linear de certas substâncias metálicas, uma barra metálica oca é anexada de modo que água aquecida (ou vapor aquecido) a uma temperatura conhecida circula em seu interior. Uma das extremidades da barra é fixada de modo que toda a expansão da barra ocorra apenas na outra extremidade livre. Nesta, há uma ponta móvel, que é encostada à barra e, com a dilatação da barra, se move, fazendo girar um eixo acoplado a um ponteiro, que indica a dilação da barra por meio de um mostrador graduado, conforme representado na figura A.

A figura B esquematiza a parte interna do mecanismo composto pela ponta móvel, pelo eixo giratório (cujo raio é r = 5,0 mm) e pelo ponteiro. Ao dilatar-se, a barra move a ponta para a direita, que faz girar o eixo juntamente com o ponteiro, por meio de um acoplamento entre a ponta e o eixo por intermédio de pequenos dentes de engrenagem.

Na situação descrita, supondo-se que não haja deslizamento entre a ponta móvel e o eixo rotativo do dilatômetro, e desprezando-se quaisquer atritos existentes em todo o sistema, é correto afirmar que a calibração da escala do mostrador será obtida quando a razão ΔΦ/ΔL, em que Δϕ é a variação angular do ponteiro e ΔL, a dilatação sofrida pela barra, for igual a

Em uma prática pedagógica alinhada às concepções construtivista e socioconstrutivista no ensino de física, o professor deve

Considere o modelo da gota líquida para a fissão nuclear, em que um núcleo esférico de carga Q e raio R se divide em dois fragmentos esféricos idênticos, cada um com carga Q/2 e raio r, que se afastam para o infinito. A variação da energia potencial eletrostática ΔU liberada nesse processo, considerando apenas a repulsão coulombiana e sabendo que a energia inicial é U_i = $\frac{3}{5}\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{Q^2}{R}$, corresponde a uma fração da energia inicial igual a:

Na teoria cinética dos gases, a probabilidade de encontrar uma molécula com energia total E em uma situação de equilíbrio térmico à temperatura T decresce exponencialmente com E, conforme o fator de:

A transferência de momento angular de uma onda eletromagnética circularmente polarizada para um material absorvedor demonstra que cada fóton transporta, na direção de sua propagação, um momento angular igual a:

A derivada de uma função f(x) em um ponto x_o é definida formalmente pelo limite:

Uma fina barra cilíndrica infinita está uniformemente carregada e produz um campo elétrico de intensidade igual a 5×10⁴ N/C a uma distância de 2 m.

Com base nessas informações e sabendo que $\epsilon$₀ = 8,9×10⁻¹² C² ·N⁻¹·m⁻² e $\pi$ = 3, assinale a opção em que é corretamente apresentada a densidade linear de carga dessa barra.

No circuito ilustrado na figura a seguir, existem dois fusíveis (F₁ e F₂), que suportam uma corrente máxima de 1 A cada um.

Nessa situação, ao se fechar a chave s,

Biossonar é o nome atribuído ao sistema sonar próprio da natureza. De fato, muitos animais emitem uma onda sonora que, quando rebatida por algum objeto, produz um eco que fornece informações sobre distância e tamanho desse objeto. Baleias, morcegos e golfinhos são alguns dos animais que utilizam essa ecolocalização para buscar alimentos e se comunicar. Cada animal emite ondas sonoras em uma faixa específica de frequência. Ainda na década de 1980, pesquisadores do Instituto de Oceanografia Woods Hole, dos Estados Unidos, detectaram uma baleia que “canta” com uma frequência única de , o que faz com que ela não seja ouvida pelas outras baleias. Por isso, a Baleia 52 é conhecida como a mais solitária do mundo. Hoje já se sabe que a baleia 52 Hz é um animal híbrido, possivelmente de um cruzamento entre a baleia-azul e outras espécies de baleia.

Suponha que a Baleia 52 emite um som, quando se aproxima de uma barreira de corais, com velocidade constante de 36 km/h.

Considerando-se que a velocidade do som na água é de, aproximadamente, 1,450 m/s, qual é a frequência aproximada com que a Baleia 52 ouve seus sons refletidos nessa barreira de corais?

Um fio retilíneo infinito conduz uma corrente constante I. Uma espira retangular de lados L e W está no mesmo plano que o fio. Os lados de comprimento L são paralelos ao fio, e o lado mais próximo está a uma distância L dele. O fluxo magnético (em módulo) através da espira é:

Um capacitor de placas paralelas tem capacitância $C_0$ no vácuo. Um dielétrico de constante $\kappa$ = 4 é inserido, preenchendo apenas metade da distância entre as placas. Qual a nova capacitância?