Questões de Concurso sobre Física

Uma barra metálica homogênea AC, de massa m e comprimento L, está totalmente imersa numa região na qual atua um campo magnético uniforme, de intensidade B, e dirigido perpendicularmente para dentro da folha. A barra é sustentada em uma de suas extremidades por um fio ideal e isolante, que forma um ângulo θ com a vertical e, na outra extremidade, é apoiada sobre um suporte de borracha, cujo coeficiente de atrito estático entre as superfícies é µ, conforme figura a seguir.

Ao ser percorrida por uma corrente elétrica i, de C para A, verifica-se que a barra fica na iminência de se movimentar.

Considerando g o módulo do vetor aceleração da gravidade, a intensidade da tração no fio pode ser expressa por

Em períodos frios, é comum, entre usuários de chuveiros elétricos, a redução da vazão de água com o propósito de elevar sua temperatura.

Considerando um dia em que a temperatura da água, antes de passar pelo chuveiro, é de 11 °C, uma pessoa, no seu banho, abre a torneira de forma que a vazão é de 182 mL/s e verifica que a água está saindo do chuveiro com uma temperatura de 31 °C, abaixo do que lhe seria agradável. Então, buscando aumentar a temperatura de seu banho, a pessoa fecha parcialmente a torneira, fazendo com que a vazão de água no chuveiro diminua para 130 mL/s.

Nessa nova condição, considerando desprezíveis as influências da temperatura na resistividade elétrica e no calor específico dos elementos envolvidos, e, sem fazer qualquer alteração no sistema elétrico do chuveiro, tem-se que a temperatura, em °C, com que a água sairá do chuveiro será igual a

A pressão atmosférica local, que é um dos fatores responsáveis pelo funcionamento adequado da máquina térmica descrita no texto, não apresenta variação em seu valor numérico quando medida em altitudes diferentes em relação ao nível do mar.

Temperaturas negativas na escala Celsius não correspondem a temperaturas negativas na escala Kelvin.

O movimento de um corpo submetido a queda livre quando sua aceleração é igual à aceleração da gravidade, desprezando-se a resistência do ar, é um exemplo de movimento com aceleração constante.

Um objeto é preso na extremidade de uma corda inextensível de comprimento L e massa desprezível fixada ao teto, sendo abandonado do repouso a partir de um pequeno ângulo $\theta$₀ com a vertical, conforme mostrado na figura.

No instante em que o objeto é solto, um carrinho de brinquedo, inicialmente a uma distância horizontal d do ponto mais baixo da trajetória pendular, começa a se mover horizontalmente com velocidade constante em direção ao objeto. Assumindo o módulo da aceleração da gravidade g e desprezando qualquer efeito dissipativo, determine o valor máximo do módulo da velocidade que o carrinho deve possuir para que este colida com o objeto exatamente no ponto mais baixo de sua trajetória.

Um casco de navio é projetado com uma saliência em sua extremidade, denominada bulbo, cuja função é produzir ondas que devem interferir destrutivamente com as ondas geradas pelo restante do casco do navio durante seu movimento. Com isso, a força de arrasto devido à formação de ondas é minimizada. Considere um modelo simplificado em que se assume que o bulbo e o casco são duas fontes de ondas planas unidimensionais, com distância d entre si.

Sabe-se que as ondas geradas pelo navio possuem comprimento de onda dado por $\lambda =\frac{V^2}{g}$ ,onde V é o módulo da velocidade da embarcação e g=10m/s² é a aceleração da gravidade. Para uma embarcação em que d=5m, determine a menor velocidade da embarcação, em m/s, para que o arrasto seja o menor possível.

Em uma usina hidrelétrica, o movimento da água faz girar as turbinas, que ativam os geradores, e, assim, essa energia é transformada em energia elétrica.

O texto acima descreve a obtenção de energia elétrica através da transformação da energia presente na água em movimento, que é a energia

O calor sempre flui espontaneamente de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.

Uma barra uniforme de massa 1kg está articulada em uma de suas extremidades, podendo girar livremente em um plano vertical. Uma pessoa dispara bolinhas de borracha de massa 0,04kg verticalmente para cima, que colidem elasticamente com o centro de massa da barra à velocidade de 10m/s. Embora a barra realize pequenas oscilações devido aos impactos das bolinhas, a amplitude destas pode ser considerada desprezível. Por isso, assuma que a barra está em equilíbrio na posição exibida na figura.

Nessas condições, o número de bolinhas disparadas por segundo necessário. para manter o equilíbrio da barra é:

Uma partícula se move no plano xy e, em um instante t qualquer, suas coordenadas são $(x,y)=(2sen(3\pi t),2cos(3\pi t))$ , com todas as grandezas no sistema. internacional de unidades. Marque a opção que corresponde ao módulo do vetor velocidade média, em m/s, da partícula no intervalo $[t_0,t_f]=\left[\frac{1}{9}\text{s},\frac{11}{18}\text{s}\right]$.

A energia é responsável por produzir trabalho no nosso cotidiano e pode se manifestar de diversas formas. Assim, qual tipo de energia utiliza painéis fotovoltaicos contendo materiais semicondutores para captar a luz e convertê-la em corrente elétrica?

Na física, a energia mecânica relaciona-se com a posição ou com o movimento de corpos e partículas, sendo a base conceituai para a produção de trabalho nas máquinas e processos. A fórmula estrutural que compõe a energia mecânica total de um sistema é formada especificamente pela soma de quais outras duas modalidades de energia?

No final do século XIX, o mundo viveu a chamada Guerra das Correntes, uma disputa comercial e tecnológica para definir como a energia elétrica seria distribuída em larga escala. Thomas Edison defendia a corrente contínua (CC), enquanto Nikola Tesla defendia a corrente alternada (CA). Tesla demonstrou que a CA era muito mais eficiente para o transporte de energia a longas distâncias, pois permitia elevar a tensão facilmente por meio de transformadores, reduzindo perdas de energia na fiação. Assim, a CA venceu a disputa e tornou-se o padrão mundial de distribuição elétrica. Considerando o contexto histórico e os princípios físicos que regem o sistema senoidal defendido por Nikola Tesla, assinale a alternativa que apresenta uma característica fisicamente correta sobre o comportamento de uma CA senoidal pura em um circuito elétrico de corrente alternada.

Analise a Figura 1 abaixo, que representa um circuito composto por uma fonte de tensão contínua ideal e condutores de resistência desprezível:

Com base na Figura 1, determine a resistência total e a corrente total fornecida pela fonte. Utilize o critério de arredondamento com duas casas decimais (caso a terceira casa decimal seja igual ou maior que 5, arredonde a segunda casa para cima; se for menor que 5, mantenha-a inalterada) e mantenha a precisão máxima nos cálculos intermediários, realizando o arredondamento apenas nas respostas finais.

Duas crianças construíram um brinquedo para se comunicarem. Utilizando dois copos plásticos e uns 5 metros de barbante, fizeram um furo na base de cada copo e conectaram o barbante, conforme a figura abaixo.

Uma criança fala no interior de um dos copos enquanto a outra coloca o outro copo na orelha, mantendo o fio esticado durante a conversa, para que as ondas se propaguem de uma para outra.

Assinale a opção que indica a classificação quanto à natureza e à direção da vibração da onda sonora propagada no brinquedo.

Na Copa do mundo de 2026, durante uma partida de futebol da Argentina, Messi chuta uma bola que estava parada no gramado. Logo após o chute, a bola passa a se movimentar em direção ao gol devido à ação da força exercida pelo Messi.

Diante dos conceitos básicos da Mecânica, o Prof. João Macêdo explicou aos alunos de Dormentes que:

A fim de se descobrir a capacidade térmica de certo calorímetro, colocou-se dentro dele 50 g de água e verificou-se que o equilíbrio térmico se dava à temperatura de 25 °C. Após isso, introduziu-se um pequeno resistor elétrico que, ligado a uma fonte de tensão, fornecia uma potência de 8,4 W ao conjunto água + calorímetro. A variação de temperatura pôde ser acompanhada por um termômetro imerso no sistema, conforme ilustrado na figura anterior. Após 10 min de funcionamento, verificou-se que a temperatura do conjunto (em um novo equilíbrio térmico) havia atingido 45 °C.

Supondo-se que não haja perdas de calor ao ambiente (ou seja, que toda a energia térmica gerada pelo resistor seja absorvida pelo sistema água-calorímetro) e assumindo-se o calor específico da água como 1 cal∙g⁻¹∙°C⁻¹ e 1 cal = 4,2 J, é correto afirmar que a capacidade térmica do calorímetro é igual a

Em um laboratório de termodinâmica, um docente de Física propõe aos seus alunos a análise de um protótipo de máquina térmica que opera em regime cíclico utilizando gás hélio como substância de trabalho. O dispositivo realiza trocas de calor com dois reservatórios térmicos mantidos a temperaturas constantes de 27,0 °C (fonte fria) e 127 °C (fonte quente).

O ciclo operacional do protótipo é composto pelas seguintes etapas sucessivas:

1. uma expansão isotérmica em contato com a fonte quente;

2. uma expansão adiabática até que o gás atinja a temperatura da fonte fria;

3. uma compressão isotérmica em contato com a fonte fria;

4. uma compressão adiabática que retorna o gás ao seu estado inicial.

Com base nos princípios da Segunda Lei da Termodinâmica e considerando-se que o hélio se comporta como um gás ideal nas condições descritas, a fração máxima do calor absorvido da fonte quente que pode ser convertida em trabalho útil por essa máquina é de

Dado

0 K = -273 °C

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é uma das tecnologias modernas que mais dependem de correções para funcionar com precisão. Os satélites que compõem o GPS orbitam a Terra a velocidades de aproximadamente 14.000 km/h. Devido a essa alta velocidade escalar em relação à superfície terrestre, os engenheiros e físicos responsáveis pelo sistema observam que os relógios atômicos a bordo dos satélites sofrem um atraso sistemático de cerca de 7,0 ms por dia em comparação com os relógios idênticos situados nas estações de controle no solo.

Considerando-se apenas o efeito descrito de atraso devido à velocidade orbital, a causa fundamental desse fenômeno é a