Questões de Concurso sobre Física

Uma fonte sonora pontual emite potência constante. Se a distância de um observador à fonte é dobrada, o nível de intensidade sonora (em decibéis) diminui aproximadamente em (considere log 4 = 0,602):

Sobre matéria e suas propriedades, analise as afirmativas.

I. Massa e volume são propriedades gerais da matéria.

II. Densidade é considerada propriedade específica.

III. Toda matéria possui obrigatoriamente a mesma composição química.

IV. A impenetrabilidade corresponde à impossibilidade de dois corpos ocuparem simultaneamente o mesmo lugar no espaço.

Julgue os itens e assinale a alternativa correta.

Nas condições típicas de clima no Brasil, espécies do gênero Eucalyptus estão entre as árvores com altas taxas de evapotranspiração por unidade de área plantada. Considere uma única árvore de eucalipto que transporte água até as folhas e libere, por transpiração, 36 litros de água por dia. Esse elevado fluxo de água está associado ao rápido crescimento dessas espécies e levanta discussões relevantes sobre o uso sustentável dos recursos hídricos em determinadas regiões. Suponha, em uma idealização simplificada, que essa água seja elevada desde as raízes até as folhas a uma altura média de 24 m, e que esse processo ocorra apenas durante 12 h por dia. Desprezando perdas e adotando a densidade da água igual a 1000 kg/m³ e g = 10 m/s², assinale a alternativa que apresenta corretamente a potência média associada ao aumento da energia potencial gravitacional da água:

Observe a figura abaixo.

A figura acima representa uma prensa hidráulica composta por dois êmbolos, A1 e A2. Considere que uma força f = 200 N foi aplicada no êmbolo A1. Sabendo que a área do êmbolo A2 é 4 vezes maior que a área do êmbolo A1, assinale a opção que contém o valor da força F, medida em Newtons.

Um motorista de aplicativo ao sair de casa pela manhã, verificou que a temperatura no termômetro de seu carro importado marcava 59°F. Ao voltar para o almoço notou que esse mesmo termômetro marcava 95°F. Qual a opção que indica a variação de temperatura na escala Celsius percebida pelo motorista?

No planejamento de uma sequência didática sobre Magnetismo, um professor de Física decide adotar uma abordagem baseada na Natureza da Ciência (NdC) e na Modelagem Científica. Ele inicia a aula discutindo o experimento de Oersted (1820) e a evolução das interpretações sobre a relação entre eletricidade e magnetismo, culminando na formulação do conceito de campo eletromagnético na física clássica. Considerando os aportes da Epistemologia e da Argumentação Científica aplicados ao ensino, assinale a alternativa que descreve corretamente a prática pedagógica em consonância com os pressupostos da Natureza da Ciência, da Modelagem e da Argumentação Científica:

Observe a figura abaixo.

A figura acima representa um circuito elétrico simples composto por uma bateria, um voltímetro ideal (V), um amperímetro ideal (A) e um resistor ôhmico R. Sabendo que a bateria possui tensão U=24 V e o resistor possui resistência R = 4 Ω, é correto afirmar que o valor da tensão medida pelo voltímetro e o valor da corrente medida pelo amperímetro são, respectivamente:

Em um experimento de laboratório, um disco A de massa m_A = 0,6 kg move-se com velocidade v_A = 4,0 m/s ao longo do eixo x. Ele colide com um disco B de massa m_B = 0,8 kg que está inicialmente em repouso. Após a colisão, o disco A passa a se mover com velocidade v_A’ = 4,0 m/s na direção do eixo y positivo (90° em relação à trajetória inicial). Considerando o sistema isolado, o módulo da velocidade final do disco B é

O AEB (Autonomous Emergency Braking) é uma tecnologia de segurança ativa que utiliza sensores (radar, lidar ou câmeras) para monitorar a distância e a velocidade relativa entre veículos. Quando o sistema detecta um risco iminente de colisão, ele segue três etapas:

1. Aviso: alerta sonoro/visual ao condutor.

2. Pré-carga: aproxima as pastilhas dos discos de freio para resposta imediata.

3. Frenagem autônoma: se o motorista não reagir, o sistema aplica a força máxima de frenagem.

A eficácia do sistema depende do Tempo de Latência (atraso eletrônico e mecânico) e da aderência do pneu com o solo.

Considere que um veículo equipado com sistema AEB trafega em uma via expressa a uma velocidade constante de 108 km/h. A sua frente, um caminhão move-se no mesmo sentido com velocidade constante de 36 km/h. A distância entre a frente do carro e a traseira do caminhão é de exatos 35 metros.

No instante t = 0, o sistema AEB do carro detecta o risco de colisão. O sistema possui um tempo de latência de 0,4 segundos. Após esse intervalo, o carro aplica uma desaceleração constante de 8 m/s². O caminhão, por sua vez, mantém sua velocidade constante durante todo o evento.

Considerando as condições dadas, o que ocorrerá com o veículo?

Um sistema massa-mola com amortecimento desprezível possui uma frequência natural de oscilação f₀. Uma força externa periódica de frequência f passa a atuar sobre esse sistema e, à medida que a frequência da força externa f se aproxima da frequência natural f₀, observa-se um aumento significativo na amplitude de oscilação do sistema. Esse fenômeno físico é conhecido como

Em um experimento de bancada óptica, um estudante deve determinar a distância focal f de uma lente convergente. Para isso, ele fixa um objeto iluminado e um anteparo a uma distância constante D = 100 cm um do outro. O estudante percebe que existem duas posições distintas da lente, entre o objeto e o anteparo, que produzem imagens nítidas no anteparo.

Ao medir a distância entre essas duas posições de nitidez, o estudante encontra o valor d = 20 cm. Com base nessas informações e considerando as condições experimentais descritas, assinale a alternativa que apresenta a distância focal da lente.

Em uma olimpíada científica, um foguete experimental percorre um trilho retilíneo inclinado, de comprimento L, que faz ângulo θ com a horizontal. Durante o movimento no trilho, o empuxo médio pode ser considerado constante e atua ao longo do trilho, no sentido ascendente. Considere:

• massa do foguete: m;

• empuxo médio ao longo do trilho: F;

• coeficiente de atrito cinético entre foguete e trilho: μ;

• aceleração da gravidade: g;

• o foguete parte do repouso na base do trilho;

• cabos/atuadores não existem, apenas empuxo, peso, normal e atrito;

• despreze resistência do ar e variações de massa.

Com base nessas informações, determine, em termos das variáveis dadas, a velocidade v do foguete ao sair do trilho e assinale a alternativa correta.

Durante uma perícia balística, um físico foi solicitado a analisar o impacto de um projétil de massa m contra uma porta metálica homogênea de massa M, largura L, inicialmente em repouso e presa por dobradiças ideais ao longo de uma de suas extremidades verticais (com atrito desprezível nas dobradiças). O projétil incide horizontalmente com velocidade v, atinge a porta a uma distância d do eixo das dobradiças e ricocheteia, retornando na mesma direção, porém com velocidade de módulo u.

Durante o curto intervalo de colisão:

• despreza-se o peso;

• a reação nas dobradiças pode exercer impulso linear;

• não há torque impulsivo externo em relação ao eixo das dobradiças;

• o projétil não permanece na porta.

Considere que a porta pode girar livremente em torno do eixo das dobradiças e que seu momento de inércia em relação a esse eixo é I.

Após o impacto, a porta adquire velocidade angular ω.

Com base nas leis de conservação apropriadas, determine a expressão correta para ω imediatamente após o impacto e assinale a alternativa correta.

Considere que você está lecionando Termodinâmica para uma turma de Engenharia e deseja demonstrar formalmente que nenhuma máquina térmica operando entre duas fontes térmicas fixas pode apresentar rendimento superior ao de uma máquina reversível de Carnot.

Considere:

• 𝐓_𝐇: a temperatura absoluta da fonte quente;

• 𝐓_𝐂: a temperatura absoluta da fonte fria, com 𝑻_𝑯 > 𝑻_𝑪;

• 𝑸_𝑯: o calor absorvido da fonte quente por uma máquina térmica;

• 𝑸_𝑪: o calor rejeitado à fonte fria;

• 𝑾: o trabalho realizado pela máquina térmica;

• 𝜼 = $\frac{W}{Q_H}$ o rendimento da máquina térmica;

• 𝜼𝑪 = 𝟏 − $\frac{{\mathbf{T}}_C}{T_H}$ o rendimento de uma máquina reversível de Carnot operando entre as mesmas temperaturas.

Admita que uma máquina térmica genérica 𝐌 opere entre essas mesmas fontes com rendimento 𝛈 e suponha, por hipótese, que

𝛈 > 𝛈_𝐂

Para demonstrar que essa hipótese conduz a uma contradição com a Segunda Lei da Termodinâmica, pode-se acoplar a máquina 𝑴 a um ciclo reversível de Carnot operando como refrigerador entre os mesmos reservatórios.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a estrutura lógica da demonstração de que o ciclo de Carnot possui rendimento máximo.

Um objeto luminoso é colocado diante de um espelho côncavo esférico, ao longo do eixo principal, em uma posição situada entre o centro de curvatura (C) e o foco (F). Considerando as leis da óptica geométrica e o comportamento dos raios notáveis, assinale a alternativa que descreve corretamente as características da imagem formada.

Na Primeira Lei da Termodinâmica, a energia interna de um sistema pode variar por:

Analise as sentenças acerca do sincronismo em osciloscópios:

I. O comando “trigger source” permite definir de onde virá o disparo aplicado a entrada de sincronismo do aparelho;

II. O comando “trigger coupling” possibilita a filtragem do sinal que vai ser comparado com o nível de disparo.

III. O comando “trigger mode” permite definir se o osciloscópio irá executar o varrimento, sem haver o ponto de disparo ou, apenas, se o sinal fonte de disparo atingir o ponto de disparo.

Está correto o que se afirma em

Em um teste realizado em um cabo de 1000 m de comprimento, constituído de 19 fios de uma certa liga metálica de seção transversal circular com 1,4 mm de diâmetro, observou-se uma resistência à passagem de corrente contínua de 0,58 Ω.

Nestas condições, a resistividade da liga metálica do cabo é de aproximadamente

Devido a uma falha no processo de fabricação de uma junção PN de silício, o lado P ficou sem dopagem.

Considerando a temperatura de 300 K, número intrínseco do silício de, aproximadamente, 10¹⁰ e/cm³ e o número de doadores do lado N igual a 3 x 10¹⁶/cm³ , a voltagem na barreira de potencial dessa junção é de aproximadamente

(Obs: constante de Boltzman (k) = 1,38 x 10^-23 J/K; carga do elétron (q) = 1,6 x 10^-19 C; ln(3)≈1,1 e ln(10)≈2,3)

A decomposição da luz branca em seu espectro visível ao atravessar um prisma ou uma gota de água, decorrente da variação da velocidade de propagação da luz em meios com diferentes índices de refração, é um fenômeno físico denominado: