Questões de Concurso sobre Física experimental (segurança e técnicas de laboratório, precisão de instrumentos etc)

Após um acidente com o trilho de ar do laboratório, o técnico faz um experimento de plano inclinado para verificar se o equipamento continua funcionando corretamente. Os dados obtidos pelo técnico foram usados para gerar o gráfico da velocidade do carrinho em função do tempo apresentado abaixo. Baseado nesse gráfico, o técnico pode concluir que:

Para realizar uma adaptação em um equipamento um técnico de laboratório precisou medir uma distância com um paquímetro. A figura abaixo ilustra a medida obtida. Indique a opção que se aproxima melhor do valor da medida:

Um técnico de laboratório faz uma medida com um dinamômetro e percebe que a constante elástica não está de acordo com a calibração original. A constante elástica do dinamômetro deveria ter sido 10,0 N/m, mas apresenta somente 9,0 N/m. Para corrigir este defeito, o técnico pode tentar qual procedimento?

Um técnico de laboratório de ensino em física quer analisar o comportamento de um circuito composto de uma bateria ideal, um capacitor e um resistor. Sabemos que esses três elementos do circuito estão montados em série. O técnico quer observar a corrente do circuito assim como a diferença de potencial no resistor.

Sabendo que ele possui um amperímetro e um voltímetro, o técnico deve:

Um técnico de laboratório de física possui uma lâmpada monocromática de comprimento de onda desconhecido. Para remediar isso, ele monta um experimento com fendas para obter um padrão de interferência. Neste experimento, a fonte de luz está sendo colocada antes de uma fenda vertical chamada de F₀. Depois dessa fenda encontram-se duas fendas, F₁ e F₂ respectivamente, separadas por uma distância d = 2mm. Elas se encontram a igual distância da fenda F₀, de tal forma que podemos dizer que qualquer onda luminosa que sai das fendas F₁ e F₂ está em fase. O anteparo é colocado a uma distância R = 1m das fendas F₁ e F₂. A figura a seguir mostra a montagem experimental usada.

O técnico de laboratório mediu 3 franjas de brilhantes de cada lado da franja central, compreendidas numa distância de 1 mm partir do centro. Ele deduziu que o comprimento de onda da luz é aproximadamente:

Uma mola de constante elástica 10 N/m e massa desprezível está apoiada horizontalmente numa mesa e uma das suas extremidades, à direita, está presa numa parede. A outra extremidade, livre, recebe o impacto, da esquerda para a direita, de uma pequena quantidade de massa de modelar (49 g) a uma velocidade de 2 m/s. Após o impacto a massa de modelar fica presa à extremidade da mola e passa a descrever um movimento harmônico na horizontal, sem atrito.

Calcule o tempo que levará o conjunto massa mola para, a partir do impacto, atingir o ponto onde a mola fica mais estendida. A opção que mais se aproxima do resultado é:

Num certo experimento realizado em um laboratório didático, são medidos os tempos que uma esfera leva para percorrer certas distâncias em queda livre. O experimento é repetido diversas vezes para cada distância, conforme a tabela abaixo. Indique qual opção descreve a ordem das medidas quanto à sua incerteza relativa, da menor para a maior:

A figura a seguir ilustra um experimento de um laboratório didático, constituído de uma panela de pressão, uma placa aquecedora, um manômetro de mercúrio e um termômetro.

A conexão entre a panela de pressão e o manômetro é um capilar muito fino, que praticamente não permite a passagem de calor. Assim, o manômetro se mantém à temperatura ambiente qualquer que seja a temperatura do gás na panela. O manômetro propriamente é feito de dois capilares de vidro verticais unidos por uma pequena mangueira flexível, contendo mercúrio. O volume total do manômetro é desprezível perto do volume da panela de pressão. Chamaremos de “h” a diferença de altura entre os níveis de mercúrio do lado esquerdo e direito do manômetro, sendo que o lado direito está aberto para a atmosfera:

Suponha que o volume útil da panela seja 1 litro e se mantenha constante durante o experimento. Suponha também que “h” é zero quando o gás está à temperatura ambiente (300 K).

Qual a relação entre a variação de altura “Δh” do manômetro para uma dada variação de temperatura “ΔT” do gás? (Para este cálculo, a densidade do mercúrio deve ser tomada aproximadamente constante e igual a 13,33 kg/l, g= 10 m/s² e P_atm=10⁵ N/m²).

Um professor faz duas montagens em um laboratório de óptica. Na primeira delas, uma fonte de luz coerente incide sobre uma minúscula fenda, na qual a luz é projetada em um determinado anteparo. Na segunda, a mesma fonte de luz incide sobre duas fendas minúsculas e também é projetada sobre esse anteparo.

Com esses dois experimentos, o professor pretende mostrar os fenômenos ópticos, respectivamente:

No laboratório de uma universidade, experimentos preliminares são realizados para preparar a construção de um grande acelerador de partículas. Num desses experimentos uma partícula de carga q e velocidade v₀ atinge uma região na qual existe um campo magnético H. Em relação a um tal experimento, pode-se afirmar que:

Num teste em um laboratório de ensaios mecânicos, uma barra de aço de 66,66 cm é presa a uma das extremidades, enquanto a outra extremidade é submetida a uma força de tração de 60 kN. Supondo que a área da seção transversal da barra seja igual a 0,0005 m² e que o módulo de Young do aço seja igual a 2.10¹¹ N/m², pode-se dizer que a deformação da barra é de aproximadamente:

No laboratório de Física do IFPA, um professor, para demonstrar os processos de transmissão de calor, fez a seguinte experiência: Segurou um tubo de ensaio cheio de água fria, pela parte do fundo, mantendo-o de forma inclinada. Aqueceu a parte superior do tubo em uma chama até que a água começou a ferver. O curioso foi o fato que, ainda assim, ele pode segurar o fundo do tubo sem queimá-lo. Analisando a experiência, ela comprova que:

No laboratório de física do IFPA, o professor apresenta ao aluno o circuito esquematizado para realizar determinadas medições, onde temos três resistores ligados em série. Quando o aluno, orientado pelo professor, adapta um voltímetro no resistor de 2Ω com a chave Ch fechada, a tensão medida por ele terá intensidade de:

O nõnio (escala de cursor) é:

A Figura 1 abaixo representa um arranjo experimental para a obtenção do espectro de emissão da luz emitida por uma lâmpada de gás de hidrogênio.

Ao passar pelo prisma, a luz divide-se em quatro feixes de cores distintas: violeta, anil, azul e vermelho. Projetando-se esses feixes em um anteparo, eles ficam espalhados, como ilustrado na Figura 1.

Considere, agora, a Figura 2, que ilustra esquematicamente alguns níveis de energia do átomo de hidrogênio, onde as setas I, II, III e IV mostram transições possíveis para esse átomo.

Relacionando as informações contidas na Figura 2 com as cores da luz emitida pela lâmpada de gás de hidrogênio mostrada na Figura 1, é correto afirmar que a cor anil corresponde à transição

Em um recipiente de vidro são misturados um líquido A cujos volume e massa são, respectivamente, 254 ml e 326,60 g, e um líquido B. A massa e o volume de B são, respectivamente, 21,4 g e 232,08 ml. Sendo os líquidos miscíveis, a densidade da mistura, em g/cm³, obtida é igual a

Um grupo de estudantes de ensino técnico, interessados no caráter prático da Física, procurou estimar a vazão de um bebedouro analisando a altura máxima e o alcance do jato de água, conforme ilustram as figuras.

Dados: gravidade local = 10 m/s² e π=3,14

Eles obtiveram os seguintes resultados: 20 cm de alcance horizontal e ângulo de saída igual a 75°. A saída do bebedouro tem diâmetro de 4mm. É CORRETO afirmar que a velocidade de saída da água, a vazão estimada encontrada pelos estudantes são aproximadamente iguais a:

Em um experimento de medida de transmissão de luz foi utilizado um fotodetector de silício para medir a intensidade da radiação que atravessava uma lâmina de vidro. Sabendo que o silício tem uma banda proibida de 1,2 eV de “gap” de energia, qual o maior comprimento de onda da radiação transmitida que podia ser detectado pelo fotodetector?

(Dados: h = 4x10 ^-15 eV.s, c = 300.000 km/s)

O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.

Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a

Folhas de repolho-roxo exibem cor intensa devido à presença de pigmentos. Processando-se algumas folhas num liquidificador com um pouco de água, extrai-se um líquido de cor roxa, que, posteriormente, passa por uma peneira. Foram realizados os seguintes experimentos, seguidos das observações:

• Sobre volume de meio copo (~100 mL) do extrato líquido, adicionaram-se 20 mL de solução salina de cloreto de sódio (1 mol L ^-1 ). A cor roxa do extrato foi mantida.

• Sobre volume de meio copo do extrato líquido, adicionou-se suco de um limão. A cor do extrato líquido se tornou vermelha.

Foi observado aspecto opaco (turvo) no extrato líquido logo em seguida à sua separação das folhas de repolho, e esse aspecto se manteve durante todos os experimentos.

Sobre esse experimento, considere as seguintes afirmativas:

1. A mudança de cor de roxa para vermelha no segundo experimento é evidência de que ocorreu uma transformação química no extrato.

2. O extrato líquido é uma mistura homogênea.

3. Nos 20 mL de solução salina existem 1,2 x 10²² íons Na⁺ e 1,2 x 10²² íons Cl^–.

Assinale a alternativa correta.