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Questões de Concurso sobre Física
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Analise as afirmativas sobre voltagem, corrente, potência e consumo de energia doméstica.
I. Ao aumentar a voltagem em um resistor fixo, a corrente tende a diminuir, pois o resistor passa a oferecer maior oposição ao movimento de cargas.
II. A potência elétrica de uma carga predominantemente resistiva pode ser estimada pelo produto entre voltagem e corrente em regime estável.
III. O consumo em quilowatt-hora resulta do produto entre potência em quilowatt e tempo de uso em horas.
IV. Em ligação em paralelo, os aparelhos recebem a mesma voltagem da fonte e a corrente total corresponde à soma das correntes de cada ramo.
V. Em ligação em série, cada aparelho recebe a mesma voltagem da fonte, independente de resistência e de quantidade de elementos no circuito.
Marque a opção que apresenta as afirmativas CORRETAS.
A
I – II – III.
B
I – III – IV.
C
II – V.
D
II – III – IV.
E
I – II – III – IV – V.
Considerando a relação de Boltzmann S=k lnW, se o número de microestados acessíveis de um sistema isolado aumentar por um fator de e², onde e é a base do logaritmo neperiano, a variação de entropia ΔS será igual a:
A
k
B
k2
C
2k
D
e2k
Na termodinâmica, a variação da energia interna de um sistema é igual
A
à soma entre pressão e volume.
B
ao calor trocado menos o trabalho realizado.
C
ao calor trocado mais o trabalho realizado.
D
ao calor trocado, apenas.
E
ao trabalho realizado, apenas.
Um professor de ciências realizou um experimento em um ambiente controlado utilizando uma esfera metálica “A”, inicialmente neutra, fixada em um suporte isolante. O experimento segue as etapas abaixo:
1. Um bastão de vidro negativamente eletrizado é aproximado da esfera “A”, sem tocá-la.
2. Com o bastão mantido na mesma posição, a esfera “A” é conectada à terra por meio de um fio condutor.
3. O fio terra é desconectado.
4. O bastão eletrizado é afastado para uma longa distância.
Considerando os processos de eletrização e a conservação das cargas, assinale a alternativa que descreve corretamente o estado final da esfera “A” e o movimento de cargas durante o processo:
A
A esfera “A” permanece neutra, pois o bastão nunca tocou a superfície metálica, impossibilitando a transferência de elétrons.
B
Ao final do processo, a esfera “A” estará eletrizada positivamente, pois, durante a conexão com a terra (etapa 2), elétrons da esfera fluíram para o solo devido à repulsão do bastão.
C
A esfera “A” ficará eletrizada negativamente, uma vez que a aproximação de um corpo negativo atrai prótons da terra para a esfera através do fio condutor.
D
Se o bastão fosse afastado (etapa 4) antes de desconectar o fio terra (etapa 3), a esfera “A” terminaria o experimento com carga positiva.
E
Durante a etapa 1, ocorre a criação de novas cargas positivas na face da esfera voltada para o bastão, fenômeno conhecido como polarização por contato.
Uma partícula de dimensões desprezíveis, de massa e carga elétrica , lançada perpendicularmente à parede OY de um recipiente de fundo horizontal, a uma velocidade inicial , horizontal também, penetra no recipiente através do ponto P. No interior dele impera um campo magnético de intensidade , de linhas de indução verticais. Em consequência, a partícula descreve uma curva e sai pelo ponto P' com velocidade perpendicular à parede OX.
A experiência é repetida com a partícula entrando no recipiente pelo ponto Q da parede OY a uma velocidade , em condições análogas, saindo através do ponto Q' da parede OX.
A figura ilustra a situação descrita.
Com base nessa descrição, é correto afirmar que, se a carga da partícula for
A
positiva, as linhas de indução apontarão para fora desta folha; se a velocidade for igual à velocidade , a intensidade do campo será o dobro da de .
B
positiva, as linhas de indução apontarão para fora desta folha; se a velocidade for duas vezes maior que a velocidade , a intensidade do campo será a metade da de .
C
negativa, as linhas de indução apontarão para fora desta folha; se as velocidades e forem iguais, a intensidade de deverá ser a metade da de .
D
negativa, as linhas de indução apontarão para dentro desta folha; se a velocidade for a metade de , a intensidade de deverá ser o dobro da de .
E
negativa, as linhas de indução apontarão para dentro desta folha, se a velocidade de for a metade de , a intensidade de deverá ser a metade da de .
Um corpo maciço, de forma esférica, é lançado verticalmente para dentro de uma piscina, próximo à superfície da água. Observa-se que o corpo passa a descrever um movimento retilíneo e uniforme descendente.
A respeito da situação descrita, é correto afirmar que, à medida que o corpo se desloca, o empuxo sobre ele
A
aumenta de intensidade, assim como a pressão da água sobre a parte superior dele.
B
aumenta de intensidade, mas a pressão da água sobre a parte superior dele se mantém constante.
C
se mantém constante, assim como a pressão da água sobre a parte superior dele.
D
se mantém constante, mas a pressão da água sobre a parte superior dele diminui com a profundidade.
E
se mantém constante, mas a pressão da água sobre a parte superior dele aumenta com a profundidade.
Um binário (ou conjugado) é um sistema formado por duas forças de mesma direção, mesmo sentido, mesma intensidade e linhas de ação paralelas, que tende a produzir uma rotação no corpo sobre o qual atua.
C
Certo
E
Errado
De acordo com as informações do texto 6A2-I, o valor do índice de refração n2 do meio transparente em que a luz sofre refração é
A
superior a 1,90.
B
inferior ou igual a 1,55.
C
superior a 1,75 e inferior ou igual a 1,85.
D
superior a 1,85 e inferior ou igual a 1,90.
E
superior a 1,55 e inferior ou igual a 1,75.
Um ar-condicionado opera em um ciclo termodinâmico de refrigeração, transferindo calor de um ambiente interno (fonte fria) para o ambiente externo (fonte quente). O coeficiente de desempenho (COP) para refrigeração é definido como , em que é o calor removido da fonte fria e é o trabalho consumido pelo compressor. No ciclo, o aparelho transfere ao ambiente externo uma quantidade de calor , considerando que todo o sistema de compressão fica do lado de fora. Supondo que um fabricante afirme que seu aparelho possui COP = 4, ou seja, que, para cada 1 J de trabalho consumido, o aparelho retira 4 J de calor do ambiente interno, e com base nas leis da termodinâmica, assinale a alternativa correta:
A
O aparelho, como anunciado, viola a conservação de energia, pois retira mais calor do que a energia elétrica que consome.
B
Um COP igual a 4 (maior que 1) é possível, pois o calor rejeitado ao ambiente externo satisfaz a equação .
C
O coeficiente de desempenho nunca pode ser maior que 1, pois o calor retirado deve ser sempre menor que o trabalho realizado.
D
A entropia total do universo diminui durante o funcionamento do ar-condicionado, já que o calor é transferido do frio para o quente de forma organizada.
E
O calor rejeitado ao ambiente externo é exatamente igual ao trabalho realizado, independentemente do valor de .
“O efeito fotoelétrico. Quando iluminamos a superfície de um metal com um raio luminoso de comprimento onda suficientemente pequeno, a luz faz com que elétrons sejam emitidos pelo metal. O fenômeno, que recebe o nome de efeito fotoelétrico, é essencial para o funcionamento de equipamentos como câmaras de TV e óculos de visão noturna. Einstein usou a ideia do fóton para explicar este efeito, que simplesmente não pode ser compreendido à luz da física clássica.”
Sobre o efeito fotoelétrico, é correto afirmar:
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, ). Fundamentos de Física - Óptica e Física Moderna. Vol 4. 9. ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora, 2012.
A
A energia dos elétrons ejetados é determinada apenas pela função trabalho do metal, não sendo influenciada pela frequência da luz.
B
Quanto maior a intensidade da luz incidente, maior a energia cinética máxima dos elétrons ejetados.
C
A energia cinética dos elétrons depende exclusivamente da intensidade luminosa, independentemente da frequência.
D
Reduzir o comprimento de onda da luz incidente diminui a energia dos fótons e, consequentemente, a energia dos elétrons.
E
Para frequências acima do valor limiar, quanto maior a frequência da luz incidente, maior a energia cinética máxima dos elétrons ejetados.
Três balões de vidro idênticos, A, B e C, são preenchidos com gases ideais diferentes sob as mesmas condições de temperatura, pressão e volume:
• Balão A: contém 2,0 L de gás nitrogênio ();
• Balão B: contém 2,0 L de gás oxigênio ();
• Balão C: contém 2,0 L de gás hélio (He).
Com base na Lei de Avogadro, considerando que os gases se comportam idealmente e que as medidas são precisas, assinale a afirmativa correta:
A
O balão A contém mais moléculas que o balão B, pois o nitrogênio tem menor massa molar.
B
Os três balões contêm o mesmo número de moléculas.
C
O balão C contém maior número de moléculas que os demais, pois o hélio é mais leve.
D
O número de moléculas nos balões é inversamente proporcional ao número de prótons de cada gás.
E
Não é possível determinar o número de moléculas sem conhecer as massas dos gases em cada balão.
Um estudante realiza um experimento com lentes e espelhos para estudar a formação de imagens. Ele observa três situações:
I. Um objeto colocado diante de um espelho plano.
II. Um objeto colocado além do centro de curvatura de um espelho esférico côncavo.
III. Um objeto colocado entre a lente convergente e o seu foco principal.
Com base na teoria da formação de imagens, assinale a alternativa correta:
A
Nas situações I e III, formam-se imagens virtuais.
B
Nas situações II e III, formam-se imagens reais.
C
Apenas na situação II a imagem formada é sempre virtual.
D
Apenas na situação I ocorre a formação de uma imagem real e invertida.
E
Em todas as situações descritas, as imagens formadas são reais.
Considere uma casca esférica homogênea de raio e massa , inserida concentricamente em outra casca esférica homogênea de raio e massa (com ). Um corpo esférico homogêneo de massa é colocado em uma posição entre as cascas, a uma distância do centro comum (). Posto que o corpo esférico pode ser considerado pontual e que é a constante gravitacional universal, assinale a alternativa que representa corretamente o módulo da força gravitacional resultante sobre o corpo.
A
B
C
D
E
Conversas, músicas e ruídos, em geral, são fontes de um tipo bastante familiar de energia: a sonora. O som é considerado audível pelo ser humano se for uma onda cuja frequência varie entre 20 Hz e 20 000 Hz.
Com relação ao som e seu estudo, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.
( ) Intensidade é a característica do som que permite distinguir os sons baixos (graves) dos sons altos (agudos).
( ) A altura do som permite distinguir dois instrumentos musicais diferentes, mesmo quando eles estão emitindo as mesmas notas.
( ) As ondas ultrassônicas são ondas mecânicas longitudinais, cujas frequências estão fora do campo de audibilidade dos humanos pois superam 20 kHz.
As afirmativas são, respectivamente,
A
F – F – V.
B
V – V – F.
C
V – F – V.
D
F – F – F.
E
F – V – V.
Na ligação circuito elétrico apresentada na figura 11A1-I, com dois interruptores do tipo paralelo (comutadores) comandando os mesmos pontos de luz, as lâmpadas poderão ter seu estado alternado (de ligadas para desligadas, ou vice-versa) caso seja acionado qualquer um dos dois interruptores, independentemente da posição do outro.
C
Certo
E
Errado
A Lei de Ampère estabelece uma relação entre a circulação do campo magnético B ao longo de uma curva fechada e a corrente total que atravessa a superfície delimitada por essa curva, sendo válida para correntes:
A
alternadas
B
dispersivas
C
estacionárias
D
transientes
Dona Ana se assustou ao se deparar com o valor da conta de energia de sua residência dentro do mês, e decidiu tomar as seguintes providências: não fez mais uso do chuveiro elétrico e a TV passou a ser utilizada por 3 horas diárias. Considerando essa nova medida e que o valor da tarifa cobrado pela companhia de energia elétrica é de R$ 0,90 por KWh, e que no cálculo do valor da conta sejam desconsiderado impostos e valores adicionais, é CORRETO afirmar que o valor da conta de Dona Ana será de:
A
R$ 243,95.
B
R$ 201,42.
C
R$ 233,80.
D
R$ 259,80.
E
R$ 188,59.
Na representação gráfica de um sistema de forças que utiliza a regra do paralelogramo, a resultante de duas forças concorrentes é dada pela diagonal que parte do ponto de concorrência ao vértice oposto do paralelogramo, e o comprimento dessa diagonal, na escala adotada, fornece diretamente o módulo da força resultante.
C
Certo
E
Errado
Para descrever a dinâmica de movimento de um foguete de massa variável, a força que imprime a aceleração ao veículo é corretamente dada pela aplicação direta da segunda lei de Newton, 
, em que m(t) é a massa instantânea total.
C
Certo
E
Errado
Em um laboratório de física, pretendia-se investigar as propriedades de um gás ideal monoatômico de massa atômica igual a 4,0 g/mol. Para tanto, confinou-se certa quantidade desse gás em um cilindro fechado munido de um êmbolo móvel, um manômetro e um termômetro, e submeteu-se esse gás a uma expansão isotérmica. Com esse procedimento, foi possível registrar diversas medidas de sua pressão (em Pa) em função do seu volume (em m³). Por fim, os resultados foram organizados na forma do gráfico precedente, o qual apresenta a pressão (P) em função do volume (V).
A partir das informações fornecidas, e assumindo que a constante dos gases ideais seja igual a 8 J∙mol−1∙K−1, assinale a opção correta acerca do sistema descrito.
A
Conforme o gás se expande, a energia interna do sistema diminui.
B
Quando o volume do gás é igual a 0,03 m³, sua pressão é igual a 1,0 × 10⁵ Pa.
C
A quantidade de matéria do gás é igual a 2 mols.
D
No processo apresentado, a energia interna é constante e igual a 3,6 × 10³ J.
E
A massa total do gás é igual a 12 g.
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