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

“O primeiro e o quinto experimentos entre os 10 mais da revista Physics World representam diferentes circunstâncias de um mesmo tipo de experimento, isto é, do experimento da dupla fenda de Young. Sir Isaac Newton (1642-1727) defendia a hipótese de que a luz era constituída de corpúsculos. Os principais fenômenos óticos (reflexão e refração) podiam ser explicados com o uso da teoria corpuscular. Este modelo era combatido por Christiaan Huygens (1629-1695), que defendia a teoria ondulatória. No entanto, a autoridade científica de Newton fez prevalecer sua teoria por mais de um século. Por volta de 1801, uma bela experiência realizada por Thomas Young (1773-1829) resolveu a questão favoravelmente a Huygens. A experiência de Young provou que a luz era uma onda, porque os fenômenos da difração e da interferência, por ele descobertos, eram características exclusivamente ondulatórias”.

_{Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/historia/young.html. Acesso em 06/11/2016}

Considerando que em uma reprodução em laboratório desta experiência de interferência de dupla fenda, utilizou-se luz de comprimento de onda igual a 800 nm. Admitindo-se 3,0 mm a distância que separa duas franjas brilhantes consecutivas e 6,0 m a distância que separa as fendas e o anteparo onde a imagem das franjas é projetada, a distância que separa as fendas é:

Durante uma aula de laboratório de física sobre o tema “lançamento horizontal”, o professor solicita aos alunos a execução dos seguintes procedimentos e cálculos:

1) Lançar horizontalmente duas pequenas esferas a partir da borda da bancada do laboratório.

2) Medir o alcance das duas esferas.

3) Calcular o tempo de queda de cada esfera.

4) Calcular o módulo da velocidade de lançamento de cada esfera.

5) Considerar g = 10 m/s² e desprezar a resistência do ar no movimento das esferas.

Um grupo de alunos registra no relatório o esquema abaixo e as seguintes informações sobre o experimento:

“Duas esferas, A e B, foram lançadas horizontalmente a partir da borda da bancada do laboratório, de altura h = 080m, e atingiram o piso nas distâncias representadas no esquema”.

Supondo corretos os cálculos efetuados pelo grupo de alunos, os valores para o tempo de queda, em s, e o módulo da velocidade de lançamento de cada esfera, em m/s, são, respectivamente, iguais a

Durante uma aula de laboratório, o professor de Física utiliza uma lente para projetar, sobre um anteparo, a imagem real de um objeto. A seguir, o professor perguntou aos alunos qual ou quais alterações seriam observadas na imagem projetada do objeto no anteparo, caso metade da lente fosse recoberta por uma tinta opaca e, registrou no quadro da sala, as cinco respostas mais frequentes:

1- o brilho e o tamanho da imagem diminuem.

2- o tamanho da imagem diminui e sua forma altera.

3- o brilho da imagem aumenta e sua forma altera.

4- a forma da imagem sofrerá alteração.

5- o brilho da imagem fica menor.

É (são) correta(s) a(s) resposta(s)

Quando um experimento de difração de luz em uma fenda é montado em laboratório, as posições relativas da fonte de luz, do obstáculo e do anteparo são importantes na definição do tipo de abordagem a ser empregada na análise das medidas, por exemplo, se é mais pertinente utilizar a difração de Fresnel ou a difração de Fraunhofer. Quando a abordagem da difração de Fresnel é a mais adequada, significa que os raios que emanam da fenda

Durante uma aula prática de laboratório, o professor dispunha de uma vela e de uma lente convergente L, de distância focal f = 20 cm. O professor posiciona a vela, inicialmente, a uma distância de X0 = 40 cm da lente e, a seguir, desloca-a para a posição X1 = 30 cm, com velocidade média de módulo 1,0 cm/s.

A respeito da experiência realizada pelo professor, analise as afirmativas abaixo e marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

( ) A velocidade média, desenvolvida pela imagem da vela, durante o deslocamento, possui módulo igual a 2 cm/s.

( ) A velocidade relativa entre a vela e sua imagem possui módulo igual a 1 cm/s, e elas se afastam.

( ) O módulo do deslocamento da imagem é o dobro do módulo do deslocamento da vela.

A sequência correta é

Em uma experiência de queda livre, foram realizadas 10 medidas de tempo para um objeto cair sempre de uma mesma altura. Foi utilizado um cronômetro que permitia leitura de até centésimos de segundos e os resultados obtidos foram: 2,35s; 2,25s; 2,28s; 2,32s; 2,38s; 2,31s; 2,32; 2,27s; 2,33s e 2,30s. A maneira correta de expressar o resultado da medição é

Um osciloscópio é um importante instrumento de visualização e aquisição de dados em laboratórios de ensino e pesquisa, o qual permite estudar diferentes sinais de entrada de tensão em função do tempo ou da frequência. A finalidade da função Trigger do osciloscópio é:

Para medir o coeficiente de atrito estático entre a superfície de um bloco e uma rampa, faz-se a montagem esquematizada abaixo. Nela temos o bloco em repouso sobre a superfície da rampa que vai levantando lentamente até que o bloco fique prestes a se movimentar (iminência de movimento). Nessas condições, anota-se o ângulo de inclinação, o qual deverá estar relacionado com o coeficiente em questão.

Este ensaio foi feito para três blocos A, B e C de materiais diferentes, cujos ângulos de inclinação foram anotados, conforme a tabela abaixo.

Sendo µ_A, µ_B e µ_C, respectivamente, os coeficientes de atrito estático dos blocos A, B e C em relação à superfície da rampa, podemos afirmar que a relação entre eles é mais bem representada por:

No laboratório de Física existe um experimento para determinarmos a densidade de corpos que afundam na água, por exemplo. Para realização dessa experiência dispomos, basicamente, de um dinamômetro e um recipiente contendo água (d = 1000 kg/m³). A figura abaixo mostra o esquema do experimento, bem como os valores registrados nos dinamômetros, respectivamente, 100N e 20N, nas duas situações distintas, ou seja, o bloco fora d’água e o bloco mergulhado na água.

Considerando a aceleração da gravidade no laboratório igual 10 m/s² , podemos afirmar que a densidade do bloco vale:

Para medir o empuxo que atua em um objeto quando totalmente imerso em água, um estudante faz as seguintes montagens:

Nas montagens A e B, o dinamômetro indica, respectivamente, 0,26 kgf e 0,18 kgf. O empuxo que atua no objeto na montagem B, em kgf, é igual a

Em um laboratório de física é proposta uma experiência onde os alunos deverão construir um termômetro, o qual deverá ser constituído de um bulbo, um tubo muito fino e uniforme, ambos de vidro, além de álcool colorido, conforme a figura abaixo.

O bulbo tem capacidade de 2,0 cm³, o tubo tem área de secção transversal de 1,0 ⋅10^-2 cm² e comprimento de 25 cm.

No momento da experiência, a temperatura no laboratório é 30 °C, e o bulbo é totalmente preenchido com álcool até a base do tubo. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação do álcool é 11⋅10^-4 °C^-1 e que o coeficiente de dilatação do vidro utilizado é desprezível comparado ao do álcool, a altura h, em cm, atingida pelo líquido no tubo, quando o termômetro for utilizado em um experimento a 80 °C, é

Na construção de micro ou nanoestruturas em laboratório, ao observarmos objetos através de um microscópio óptico ou eletrônico, frequentemente nos deparamos com o problema de distingui-los pelo fato de eles estarem muito próximos uns dos outros. Qual propriedade do instrumento está associada à capacidade de fazer essa distinção durante a observação?

A famosa experiência de Joule, na qual o mesmo determina o Equivalente Mecânico do Calor (1 cal = 4,1868 J), está representada na figura abaixo.

(Recorte adaptado de http://ceticismo.net/ciencia-tecnologia/a-termodinamica/8/)

Considerando que Joule deixou cair por 10 (dez) vezes o corpo de massa m de uma altura de 20 cm, num local onde a aceleração da gravidade vale 10m/s² e que os 500 g de água contidos no recipiente absorvem apenas 80% da energia total oriunda das quedas, o valor de m, em kg, sabendo que em todo o processo a água aqueceu de 0,08 ºC, vale:

Considere o calor específico da água: c = 4 J/gºC.

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

Muitos erros no preparo de soluções na determinação de atributos químicos de solos são decorrentes de procedimentos incorretos na lavagem de vidrarias volumétricas utilizadas nos laboratórios. Com relação à limpeza dessas vidrarias, é correto afirmar que:

Em uma aula de laboratório, o professor realizou o seguinte experimento:

Colocou um pouco de bicarbonato de sódio no interior de um balão de borracha e um pouco de vinagre no interior de um frasco de vidro. Ajustou o balão, bem justo, à boca do frasco de vidro, e colocou o conjunto sobre o prato de uma balança, como mostrado na figura. A leitura da balança foi 100 gf.

Em seguida, levantou, cuidadosamente, o balão para o bicarbonato cair no vinagre. Ocorreu uma reação que produziu gás carbônico. O balão inflou, adquirindo um formato esférico com 10cm de raio.

Ao final da experiência, a indicação da balança, em gf, será

No circuito, com a chave Ch aberta, um aluno do IFPA, orientado pelo seu professor de física, verifica que o capacitor C está descarregado. O professor agora fecha o circuito através da chave Ch. Nessas condições, a carga elétrica final do capacitor medida pelo aluno será:

Em um experimento de interferência entre dois feixes laser foi verificado, em um determinado ponto, que a diferença de caminho entre eles media L. Qual é a expressão que relaciona a diferença de fase φ com a diferença de caminho L, considerando que o comprimento de onda do laser é λ?

Em 1952, os cientistas Stanley Miller e Harold Urey fizeram um experimento célebre que contribuiu para testar hipóteses acerca da origem da vida. O esquema abaixo ilustra a montagem que utilizaram e os resultados mais importantes que obtiveram.

O resultado do experimento de Miller e Urey permite afirmar que:

A Figura acima representa o resultado de um teste realizado com quatro revólveres, G1, G2, G3 e G4, para verificação de precisão. O número de disparos realizados com cada revólver é o mesmo.

Os revólveres que apresentaram o maior erro correspondente ao valor médio do erro de medição, e as maiores variações encontradas em medições repetidas, são, respectivamente,