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Questões de Concurso sobre Teorias, Leis, Princípios e Propriedades Físicas de materiais
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Considere uma estrela hipotética que tenha, hoje, massa de 14,4 × 1030 kg e que dissipe energia com uma potência constante de 2,7 × 1028 W. Considerando c = 3 × 108 m/s, que 1 ano = 3,2 × 107s e a equivalência massa-energia proposta pela teoria da relatividade, é correto estimar que essa estrela ainda poderia viver por
A
30 anos.
B
150 bilhões de anos.
C
1,5 trilhão de anos.
D
300 mil anos.
E
15 milhões de anos.
Considere que dois corpos de massas respectivamente iguais a M e m, atraem-se gravitacionalmente com força de intensidade F, quando separados por uma distância d. Se esses corpos se aproximarem até ficarem a uma distância d/3 entre si, qual será a nova intensidade da força de atração gravitacional, em função de F, entre eles?
A
F/9
B
F/3
C
3 F
D
9 F
Toda e qualquer espécie de matéria, independentemente da substância de que é feita, apresenta propriedades gerais. Assinale a alternativa que NÃO representa uma propriedade geral da matéria.
A
Massa.
B
Volume.
C
Divisibilidade.
D
Elasticidade.
E
Densidade.
Fazem parte do estudo da Física, EXCETO:
A
Calor.
B
Alcalânica.
C
Termodinâmica.
D
Eletricidade.
E
Magnetismo.
Ano:
2020
Banca:
Instituto AOCP
Prova:
Instituto AOCP - Prefeitura de Betim - Professor - Área: Ciências - 2020
O Efeito Coriolis ou Pseudoforça de Coriolis é
A
o efeito na superfície terrestre causado pela posição lunar, que afeta consideravelmente a superfície dos oceanos devido à fluidez da água.
B
a força de aceleração dos movimentos terrestres.
C
a tendência que qualquer corpo em movimento sobre a superfície terrestre tem de mudar seu curso devido à direção rotacional e da velocidade da Terra
D
a propriedade da matéria que faz com que ela resista a qualquer mudança em seu movimento.
E
o efeito da intensidade da força de atração do Sol e da Lua sobre a Terra.
Em 1916, Albert Einstein formulou a hipótese de que a energia radiante quantizada em pacotes concentrados (quantas), que mais tarde vieram a ser chamados de fótons, teria momento linear. Em 1923, Arthur Compton comprovou experimentalmente essa hipótese ao incidir raios X sobre um alvo de Carbono (colisão). Os resultados experimentais de Compton podem ser expressos através de uma equação conhecida como deslocamento Compton, também chamada de equação de Compton. Considerando a conservação do momento e da energia relativística nessa colisão, qual expressão abaixo representa esse deslocamento?
Legenda: Δλ - deslocamento Compton h - constante de Planck m - massa de repouso da partícula alvo c - velocidade da luz no vácuo f - frequência do fóton incidente ϕ - ângulo de espalhamento do fóton v - velocidade do fóton incidente |
A
Δλ=mch(1−cosϕ)
B
Δλ=mcv(1−cosϕ)
C
Δλ=ch(1−cosϕ)
D
Δλ=mchf(1−cosϕ)
E
Δλ=mch(1+cosϕ)
As equações de Maxwell trazem uma informação relevante sobre a velocidade da luz e sua uniformidade. A informação é:
A
que a velocidade da luz é inversamente proporcional ao quadrado da permissividade elétrica e magnética no vácuo.
B
que a velocidade da luz é diretamente proporcional ao quadrado da permissividade elétrica e magnética no vácuo.
C
que a velocidade da luz é inversamente proporcional à permissividade elétrica e diretamente proporcional à permissividade magnética, ambas no vácuo.
D
que a velocidade da luz é diretamente proporcional ao quadrado da permissividade elétrica e inversamente proporcional à permissividade magnética, ambas no vácuo.
E
que a velocidade da luz é inversamente proporcional à raiz quadrada da permissividade elétrica e magnética no vácuo.
Um satélite artificial viaja em direção a um planeta ao longo de uma trajetória parabólica. A uma distância d desse corpo celeste, propulsores são acionados de modo a, a partir daquele instante, mudar o módulo da velocidade do satélite de vp para ve e também a sua trajetória, que passa a ser elíptica em torno do planeta, com semieixo maior a. Sendo a massa do satélite desproporcionalmente menor que a do planeta, a razão ve/vp é dada por
A
ad−21.
B
2ad.
C
1−2ad.
D
1+2ad.
E
1−ad.
“Neste mundo, o tempo é um fenômeno local. Dois relógios, um ao lado do outro, batem quase no mesmo compasso. Mas relógios separados pela distância batem em compassos diferentes; quanto mais distantes, mais fora de compasso. Este princípio que marca o movimento dos relógios vale também para as batidas cardíacas, o ritmo de inspirações e expirações, o movimento do vento no capim. Neste mundo, a velocidade do tempo varia de local para local. […]. Ocasionalmente, um viajante se arriscará a ir de uma cidade a outra. […]. Como pode o viajante saber que alguma coisa mudou? Somente quando o viajante se comunica com a cidade que deixou percebe que penetrou em um novo território temporal. ” (LIGHTMAN, Alan. Sonhos de Einstein. Trad. Marcelo Levy. São Paulo: Companhia de Bolso, 2014, p. 88-89).
No mundo ficcional descrito no excerto acima, a duração dos eventos é relativa à localização do observador, e difere, conceitualmente, do absolutismo da simultaneidade de eventos presente na mecânica newtoniana ou no relativismo da simultaneidade de eventos na teoria einsteiniana. Qual das alternativas abaixo descreve o relativismo da simultaneidade de eventos na teoria da relatividade de Einstein?
A
A simultaneidade de eventos é um conceito relativo ao movimento de um observador quando comparado ao movimento de outro observador.
B
A simultaneidade de eventos é um conceito relativo ao intervalo de tempo medido por um observador quando comparado à sua distância de um outro observador.
C
A simultaneidade de eventos é um conceito relativo aos instrumentos de medida utilizados por um observador quando comparado aos instrumentos de medida utilizados por outro observador.
D
A simultaneidade de eventos é um conceito relativo à velocidade com que um observador se move quando comparado a um referencial em repouso absoluto.
Uma dada partícula relativística está se movendo a uma velocidade v' no sentido positivo do eixo x' de um dado referencial S'. O referencial S' está se movendo em relação a um outro referencial inercial S, a uma dada velocidade u. Qual expressão fornece a velocidade v desta partícula no referencial S?
A
v=1+v‘c2uv´+u
B
v=u+v´
C
v=1+v´u+v´
D
v=1+v´c21v´+u
E
v=1−v´c2uv´+u
Tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço é definido como:
A
Substância.
B
Massa.
C
Volume.
D
Matéria.
E
Substância heterogênea.
A Estação Espacial Internacional (ISS) está em órbita da Terra desde o ano de 2001. Ela está em órbita a uma altura de aproximadamente 360 km da superfície da Terra. Apesar dos muitos vídeos e imagens que dão a impressão de uma gravidade zero, a aceleração da gravidade na ISS não é nula. Sabendo que o raio da Terra é de 6371 km, qual é a relação entre a aceleração da gravidade na ISS e na Terra?
A
1
B
1,5
C
0,9
D
0,57
E
Não há aceleração da gravidade na ISS, pois ela se encontra fora da Terra.
Um Físico, em 1657, encontrou um novo método para determinar a trajetória dos raios luminosos, com base na ideia de que “a natureza sempre atua pelo caminho mais curto”, ou seja, de todos os caminhos possíveis para ir de um ponto a outro, a luz segue aquele a ser percorrido em tempo mínimo. Essas informações dizem respeito ao
A
Princípio de Newton.
B
Princípio de Young.
C
Princípio de Fourier.
D
Princípio de Fermat.
E
Princípio de Huygens.
Quando se considera a extrema velocidade com que a luz se espalha por todos os lados e que, quando vêm de diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, [os raios luminosos] se atravessam uns aos outros sem se atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um objeto luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós, como uma flecha ou bala atravessa o ar; pois certamente isso repugna bastante a essas duas propriedades da luz, principalmente a última.
HUYGENS, C. In: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986.
O texto contesta que concepção acerca do comportamento da luz?
A
O entendimento de que a luz precisa de um meio de propagação, difundido pelos defensores da existência do éter.
B
O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a possibilidade de interferência entre feixes luminosos.
C
O modelo corpuscular defendido por Newton, que descreve a luz como um feixe de partículas.
D
A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela maioria dos filósofos gregos.
E
A ideia defendida pelos gregos de que a luz era produzida pelos olhos.
No que concerne às propriedades específicas da matéria, marque a alternativa correta:
A
A dureza é a resistência que a superfície de um material tem ao risco. Um material é considerado mais duro que o outro quando consegue riscar esse outro deixando um sulco.
B
Ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância pura passa do estado gasoso para o estado líquido.
C
Densidade absoluta ou massa específica é uma característica própria de cada material, definida como o produto entre a massa de uma amostra dele e o volume ocupado por essa massa.
D
Ponto de ebulição é a temperatura na qual uma substância pura passa do estado liquido para o estado sólido.
A teoria da relatividade restrita de Einstein teve um peso muito grande na física no início do século XX, pois quebrava os paradigmas instituídos pelas transformações galileanas. O postulado de Einstein dizia que:
A
as leis dos fenômenos eletromagnéticos, bem como as leis da mecânica, são as mesmas em todos os sistemas de referências inerciais.
B
todas as leis da física, exceto as leis do eletromagnetismo instituídas por Maxwell, são as mesmas em todos os sistemas de referências inerciais.
C
que a onda eletromagnética precisa de um meio sólido para ser transportada, este meio é chamado de Éter.
D
todas as leis deveriam ser modificadas, exceto as leis de Newton.
E
as transformações galileanas continuariam as mesmas, entretanto, somente com a introdução de uma variável.
Sobre as propriedades gerais da matéria, marque a alternativa correta:
A
Chamamos de inércia quando a matéria conserva seu estado de repouso ou de movimento, a menos que uma força aja sobre ela.
B
A matéria não pode ser comprimida, sofrendo redução do seu volume mesmo se aplicarmos sobre ela uma força.
C
Toda matéria é contínua. Não existem espaços entre uma molécula e outra.
D
A matéria pode ser criada, destruída e transformada.
“Se uma pessoa fosse posta em um recipiente, em cima de uma balança, totalmente isolado do meio externo ele não seria capaz de dizer se o recipiente está em repouso na Terra, e sujeito apenas à força gravitacional da Terra, ou acelerando no espaço interestelar a 9,8 m/s², sujeito apenas à força responsável por essa aceleração. Nas duas situações ele teria as mesmas sensações e leria o mesmo valor para o seu peso.” Baseado no texto acima, assinale a única alternativa correta.
A
O texto aborda trecho do enunciado de Albert Einstein para a teoria do efeito fotón elétrico.
B
O texto acima refere-se à ideia central de Isaac Newton para postular a teoria da gravitação universal.
C
O texto acima refere-se ao princípio de equivalência, segundo o qual a gravitação e a aceleração são equivalentes.
D
O texto é apenas um trecho da carta trocada entre Isaac Newton e Isaac Barrow, com quem teve seu primeiro contato sobre alquimia.
E
O texto mostra um rascunho de Isaac Barrow e Henry More sobre a teoria da gravitação universal que tempos depois foi entregue a Isaac Newton para que ele publicasse no futuro.
Alguns conceitos são peças chaves para a compreensão da teoria da relatividade restrita. Entre eles podemos mencionar o conceito de simultaneidade e o de evento. Considere a seguinte situação: "Dois observadores, A e B, estão posicionados em diferentes referenciais inerciais, Se S' respectivamente, onde S' está em movimento ao longo da direção do eixo x, sentido positivo, em relação a S. No instante em que o observador B passa pelo observador A, duas fontes luminosas (posicionadas equidistantes do observador A ao longo da direção do eixo x) emitem uma luz cujo ponto de encontro dessas ondas se dá justamente na posição do observador A. No ponto de vista do observador A os dois eventos são simultâneos. No entanto, no ponto de vista do observador B, a luz de uma fonte luminosa chega primeiro que a outra". Com base na situação apresentada é correto afirmar:
A
Eventos simultâneos em um referencial inercial (S) não são necessariamente simultâneos em outro referencial inercial (S'), se ocorrem em pontos diferentes.
B
Dois eventos simultâneos em um dado referencial inercial (S) são também simultâneos em qualquer outro referencial inercial (S').
C
Todos os eventos são simultâneos em todos os referenciais inerciais.
D
Só haverá simultaneidade se os observadores estiverem em diferentes referenciais não inerciais.
E
A simultaneidade ocorrerá apenas quando eventos ocorrem em pontos distintos em referenciais não inerciais.
Considere um planeta maciço de raio R e massa M cercado por uma casca de raio interno R, raio externo 2R e massa 4M. Se M = 8,3 x 10²6 kg e R = 3,85 x 106 m, qual é a razão entre a aceleração gravitacional de uma partícula no ponto a uma distância R com uma partícula no ponto a uma distância 3R do centro do planeta?
A
5/9
B
9/5
C
4/3
D
3/4
E
3/5
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