Questões de Concurso sobre Física

A eletrostática de sistemas condutores e dielétricos é governada pela distribuição de energia e pela configuração dos potenciais. Sobre o tema, relacione a Coluna 1 (expressão ou grandeza física) à respectiva descrição fenomenológica ou configuração na Coluna 2.

Coluna 1

1.$\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{Q}{R},\text{para}r\le R$

2.$\frac{1}{2}{ϵ}_0{E}^2$

3.$\frac{4\pi {ϵ}_0\kappa ab}{b-a}$

4. $-{\int }_i^f$ 𝐸⃗⋅ $d\overrightarrow{s}$

Coluna 2

( ) Diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

( ) Capacitância de um capacitor formado por duas cascas esféricas concêntricas preenchidas com um material dielétrico de constante.

( ) Potencial elétrico no interior e na superfície de uma casca esférica condutora carregada.

( ) Densidade de energia eletrostática associada ao campo elétrico no vácuo.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Os fenômenos de interferência e a variação aparente de frequências (Efeito Doppler) são pilares da física ondulatória contemporânea. Sobre o tema, preencha as lacunas que completam as frases abaixo com os respectivos valores numéricos relativos às descrições das situações físicas apresentadas:

I. O ângulo de abertura do cone de Mach (𝛼) para uma aeronave que se desloca com o dobro da velocidade do som no ar (𝑉 = 2𝑣) é de ______.

II. A razão entre a frequência detectada (𝑓) e a frequência própria (𝑓₀) para uma fonte que se aproxima de um observador com velocidade 𝑉 = 𝑣 𝑠𝑒𝑛(30°), sendo v a velocidade de propagação da onda, é de ______.

III. A diferença de fase (𝜙), em radianos, necessária para que duas ondas harmônicas coerentes, de mesma frequência e amplitude, produzam um ponto de intensidade nula é de _____.

IV. A razão entre a velocidade de grupo (𝑣_𝑔) e a velocidade de fase (𝑣) para ondas transversais que se propagam em uma corda homogênea e ideal (meio não dispersivo) é de _____.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas dos trechos acima.

A história dos combustíveis e das máquinas térmicas está intrinsecamente ligada à Revolução Industrial e às leis da termodinâmica. Sobre o funcionamento e a eficiência dessas máquinas, é correto afirmar que:

A física do estado sólido estuda as propriedades macroscópicas da matéria sólida a partir de suas interações atômicas, permitindo o desenvolvimento da eletrônica moderna. Sobre a teoria de bandas e semicondutores, assinale a alternativa CORRETA.

O ensino de física em nível superior busca integrar a fundamentação teórica rigorosa com a prática experimental para o desenvolvimento do pensamento crítico. Sobre as metodologias de ensino de física, assinale a alternativa CORRETA.

Um ano-luz é uma unidade de medida que corresponde à:

Uma professora de Física está gravando uma aula experimental. Ela está sentada em um banco que pode girar livremente em torno de um eixo vertical e segura um giroscópio didático (uma roda de bicicleta com manoplas no eixo) que gira rapidamente no sentido mostrado na Figura a seguir.

Na cena inicial, a professora está em repouso, de perfil para a câmera. Para concluir a gravação, ela precisa girar com o banco para sua esquerda, ou seja, no sentido anti-horário como visto de cima.

Para atingir esse objetivo utilizando apenas as propriedades de conservação do momento angular, a professora deve

Em um laboratório de testes de combustíveis e lubrificantes militares, um engenheiro projeta um sistema de aquecimento controlado para simular as condições de operação de um fluido hidráulico. O dispositivo consiste em um cano isolado termicamente, no interior do qual o fluido escoa com vazão volumétrica constante. Em uma seção do cano, o fluido atravessa um resistor elétrico de imersão que eleva sua temperatura de forma estável.

Os resultados das medidas realizadas no teste foram resumidos na Tabela a seguir.

Adotando-se a conversão 1,00 cal = 4,00 J e considerando-se desprezíveis as trocas de calor entre o fluido e o cano, o valor da resistência elétrica do resistor, em Ω, utilizado nesse sistema é

Durante uma apresentação da Esquadrilha da Fumaça, um piloto de massa m executa um looping perfeitamente circular de raio R em um plano vertical, como mostra a Figura.

Ao atingir o ponto mais alto da trajetória (ponto P), o piloto fica de cabeça para baixo e experimenta a sensação de imponderabilidade, ou seja, a força de contato exercida pelo assento sobre ele é momentaneamente nula. O módulo da aceleração da gravidade é g.

Desprezando-se a resistência do ar e assumindo-se que, devido à potência do motor, a energia mecânica do piloto permanece constante durante a manobra, a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto no ponto mais baixo da trajetória (ponto Q) é

Durante uma expedição botânica, um grupo de pesquisadores utilizava lupas para análise de campo. Ao entrarem em uma gruta, um dos cientistas posicionou uma dessas lupas perto de uma das paredes internas da gruta e observou que se projetava nela uma imagem nítida da paisagem externa, porém invertida.

Desejando retificar a orientação da imagem para que ela fosse projetada de forma direta (direita) na parede da gruta, os pesquisadores discutiram a adição de uma segunda lente ao arranjo.

A configuração que permite obter uma imagem final que seja simultaneamente real e direta da paisagem externa é composta por

A BNCC estabelece as seguintes competências de Ciências da Natureza e suas Tecnologias para o ensino médio.

Competência 1: Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.

Competência 2: Analisar e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas e responsáveis.

Competência 3: Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).

Uma atividade didática que mobiliza habilidades especificamente vinculadas à Competência 1 é a

Uma das principais características da energia é que ela não pode ser criada ou destruída, mas um tipo de energia pode transformar-se em outro. Sempre que isso ocorre, a quantidade total de energia no sistema é mantida, de acordo com o princípio da conservação da energia.

HIRANAKA, R.A.B.; HORTENCIO, T.M.A. A conquista Ciências:8º ano. Ensino Fundamental. Anos finais. 1. ed. São Paulo: FTD, 2022.

O aparelho elétrico que, quando conectado à rede elétrica de tensão adequada e funcionando perfeitamente, é capaz de transformar a energia elétrica em energias sonora, térmica e cinética é a(o)

Para o cenário descrito, as únicas primeiras integrais independentes são a energia total, o módulo do momento angular e o vetor Laplace-Runge-Lenz, inexistindo outras integrais de movimento.

A figura ilustra uma barra rígida, homogênea, de peso P_B = 1,0 N e comprimento L = 80 cm, que sustenta na extremidade S um cilindro de peso P_S = 1,0 N e na outra extremidade sustenta outro cilindro de peso P_C = 1,5 N, de volume próprio V_C = 10^-4 m³, imerso em um líquido de massa específica ρ = 103 kg/m³.

Os fios que sustentam os cilindros e mantêm a barra equilibrada têm peso e espessura desprezíveis. Considere g = 10 m/s².

O ponto P, através do qual é possível manter a barra equilibrada na direção horizontal, deve estar localizado a uma distância d, em cm, da extremidade S igual a

A figura representa a função horária das posições que um móvel ocupa sobre certa trajetória.

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

Analisando o gráfico apresentado, é correto afirmar que

A figura a seguir ilustra uma bobina chata de 20 espiras circulares de raio r = 5,0 cm, girando em torno de um eixo diametral com frequência f = 10 Hz.

Essa bobina encontra-se no interior de um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,8 T. A resistência elétrica da bobina é R = 40 Ω. Considere π = 3.

A intensidade da corrente elétrica induzida circulando pela bobina é, em A, aproximadamente, de

Um objeto de massa 5 kg é submetido a uma força resultante de 20 N. Qual a aceleração adquirida por esse objeto, de acordo com a Segunda Lei de Newton?

Em um diagrama unifilar predial, o símbolo associado ao dispositivo de proteção que interrompe o circuito por sobrecorrente é, tipicamente, o do(a):

O Cinturão de Kuiper é uma vasta região do nosso Sistema Solar, localizada além da órbita de Netuno. Essa área é de grande interesse para os astrônomos, pois contém uma miríade de corpos celestes que podem fornecer pistas importantes sobre a formação e evolução do Sistema Solar. Assinale a alternativa que descreve corretamente as características do Cinturão de Kuiper:

Em um circuito de corrente contínua, um resistor é submetido a uma tensão de 24 V e a corrente medida é de 3 A. Considerando a Lei de Ohm, a resistência elétrica desse componente é: