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Questões de Concurso sobre Teorias, Leis, Princípios e Propriedades Físicas de materiais
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A partir das definições de massa relativística (m) e de massa inercial (m0) e da equação E = mc2 , deriva-se um termo que representa a energia de repouso de um corpo.
C
Certo
E
Errado
A cosmogonia e a mitologia dos povos antigos foram as ideias embrionárias que, lentamente, ao longo de milênios, evoluíram para dar origem à cosmologia, à mecânica e à física.
C
Certo
E
Errado
Entre o final do século XIX e o início do século XX, a teoria da relatividade e o início dos princípios que norteiam a Física Quântica deram início à Física Moderna.
Com base na Física Moderna, analise as afirmativas a seguir e assinale a única incorreta.
A
Pode ocorrer emissão de elétrons por uma superfície metálica quando é atingida por radiação eletromagnética.
B
A velocidade da luz no vácuo é invariável e constitui a velocidade limite, uma vez que a velocidade de um corpo dotado de massa pode até se aproximar desta velocidade, mas não a superar.
C
A função trabalho é característica de cada metal e se a energia de um fóton incidente em um elétron for menor que esta função trabalho, a radiação eletromagnética não terá energia suficiente para arrancá-lo.
D
Na equação E = h.f, em que E representa a energia do fóton incidente, f é sua frequência e h é a constante de Planck, é possível afirmar que a unidade da constante de Planck, no Sistema Internacional é: h = M.L2 .T-1, em que M representa massa, L, comprimento, e T, tempo.
E
Pode ocorrer emissão de elétrons pelo núcleo atômico (radiação Beta menos) quando ele é atingido por radiação luminosa.
Leia o texto abaixo.
O Mars Climate Orbiter (MCO)
Em 11 de dezembro de 1998, a NASA lançava o MCO, uma sonda espacial de 638 kg cujo objetivo era estudar o clima marciano. No entanto, em 23 de setembro de 1999, quando a sonda fazia a manobra de inserção na órbita de Marte, a comunicação com a sonda foi perdida.
Um dos relatórios produzidos posteriormente para entender os motivos do acidente determinou que a causa principal foi o uso de sistemas de unidades conflitantes. Os softwares utilizados pela equipe de controle na Terra forneciam dados no sistema de unidades usuais dos Estados Unidos (similar ao sistema imperial) enquanto que a sonda utilizava unidades do Sistema Internacional de Unidades. Como resultado, instruções erradas foram enviadas para a sonda, fazendo-a se aproximar demais do planeta. Acredita-se que ela foi destruída pelo atrito de entrada da atmosfera ou que tenha sido perdida no espaço caso tenha conseguido sair da atmosfera. Custo da missão: 327,6 milhões de dólares.
De acordo com o relatório, o sistema em terra que calculava o impulso da sonda produziu resultados em libra-força segundo (lbf.s) enquanto o sistema de cálculo de trajetória esperava o resultado em Newton-segundo (N.s).
Fonte: Disponível em: <https://cienciaprogramada.com.br/2020/08/nasa-perdemilhoes-erros-unidade>
Com base no texto e em seus conhecimentos sobre unidades e movimento linear, avalie as seguintes afirmações (considere 1lb = 0,45kg):
I- Os valores digitados no sistema da equipe de controle para a força dos propulsores deveriam ser corrigidos por um fator multiplicativo de 2,2 antes de serem enviados para a sonda.
II- O envio de parâmetros menores para o tempo de acionamento dos propulsores da sonda poderia ter evitado o acidente.
III- O valor da libra-força em relação ao Newton é diferente na Terra e em Marte.
IV- A aplicação de um impulso de 1276 N.s é capaz de variar a velocidade da sonda em 2 m/s.
Estão corretas apenas
A
I e III.
B
II e IV.
C
I, II e III.
D
II, III e IV.
E
I, III e IV.
Duas espaçonaves, A e B, viajam em sentidos contrários a velocidades de valor absoluto VA = 0,80.c e VB = 0,70.c, medidas de um referencial inercial em repouso na superfície da Terra; c é a velocidade da luz no vácuo. A velocidade com que o astronauta de A mede a velocidade da nave B deve ser, em valor absoluto, igual a
A
0,90.c.
B
0,96.c.
C
0,94.c.
D
c.
E
1,25.c.
Gustav Kirchhoff foi um físico russo que viveu no século XIX e dedicou grande parte de sua vida à pesquisa do comportamento da luz. Cabe a ele o enunciado de três leis da espectroscopia. Uma dessas leis estipula que
A
gases altamente comprimidos e frios produzem espectros de absorção contínua.
B
corpos de alta densidade, quando aquecidos, produzem espectros de absorção contínua.
C
gases rarefeitos e frios produzem espectros de emissão contínua.
D
sólidos, líquidos e gases altamente comprimidos, quando aquecidos, produzem espectros de emissão contínua.
E
luz oriunda de uma fonte quente, ao atravessar um gás frio produz um espectro de emissão discreta.
Alinhamentos astronômicos são bem conhecidos, especialmente os que envolvem a Terra, a Lua e o Sol. Mas vários outros alinhamentos podem ser vistos no Sistema Solar. Um deles é o que ocorre durante a passagem de um planeta cuja órbita se encontra entre a Terra e o Sol. Durante essa passagem, pode ser observado, da Terra, um ponto preto bem pequeno cruzando em frente ao Sol. Esse ponto representa o planeta que está alinhado com o Sol e a Terra. Considerando os planetas do Sistema Solar, esse fenômeno, denominado trânsito, pode ser visto, a partir da Terra, com os planetas
A
Marte e Júpiter.
B
Vênus e Mercúrio.
C
Mercúrio e Marte.
D
Vênus e Marte.
E
Marte, Vênus e Mercúrio.
A Estação Espacial Internacional (ISS) está a cerca de 400 km de altura, e são populares os vídeos que mostram o cotidiano dos astronautas em gravidade zero. O raio da terra é de cerca de 6400 km.
Assinale a alternativa que apresenta a expressão correta para o valor do campo gravitacional terrestre a uma altura igual a da ISS (g’) em relação ao valor da gravidade na superfície do planeta (g).
A
g’/g = (16/17)2
B
g’/g = (16/17)
C
g’/g = (17/16)
D
g’/g = 1
E
g’/g = 0
Segundo a relatividade restrita, a energia total (E), o momento linear (p) e a massa de repouso (m) de uma partícula se relacionam por E2 = (p.c)2 + (m.c2 )2 , onde c é a velocidade da luz no vácuo. Especificamente para um fóton, a relação entre energia total e momento linear é:
A
E = (p2 / (2 m)) + m.c2
B
E = p2 / (2m)
C
E = m.c2
D
E = p.c
E
E = p = 0
Ano:
2023
Banca:
Instituto Avalia
A órbita de um planeta ao redor do Sol tem o formato de uma elipse, e o Sol ocupa um dos focos dessa elipse. Essa descrição corresponde à
A
primeira lei de Kepler.
B
segunda lei Kepler.
C
terceira lei de Kepler.
D
primeira lei de Newton.
E
lei da gravitação universal de Newton.
As primeiras determinações confiáveis do valor da carga do elétron foram feitas por Robert Millikan (1868-1953), a partir de 1909. O experimento de Millikan consistiu, basicamente, em borrifar gotículas de óleo em uma região de campo elétrico uniforme que atua num meio como o ar. Quando as gotículas carregadas estão sob a ação do campo elétrico, quatro forças atuam sobre cada uma delas: a força elétrica, a força gravitacional, a força de atrito viscoso e
A
a força elástica.
B
a força centrípeta.
C
a força magnética.
D
a força de empuxo.
Na Ciência da Natureza como a Física, se faz distinção entre princípio e lei.
Princípio é uma proposição tomada como verdadeira desde o início. Um princípio tem o mesmo papel que um postulado na Matemática. Não pode ser verificado de modo direto pela experimentação, mas apenas indiretamente, pela concordância de suas consequências com os fatos observados. Pode-se dizer, nesse sentido, que um princípio não é consequência da experimentação, mas que se sustenta pela experimentação.
O princípio de conservação da energia, por exemplo, sempre que parece ter sido violado, uma nova forma de energia é descoberta. Em outras palavras, supõe-se que o princípio seja verdadeiro, e parte-se para a busca de uma nova forma de energia.
Por outro lado, lei é uma proposição que enuncia uma relação entre os valores das grandezas que aparecem na descrição de um fenômeno. Essa relação pode ser verificada experimentalmente de modo direto. Por exemplo, a lei de Hooke, que estabelece a proporcionalidade entre a elongação de uma mola e o módulo da força de restituição que ela exerce. Pode-se verificar experimentalmente se uma dada mola segue essa lei, e até que ponto isso acontece.
A Física é um vasto conjunto de conhecimentos em permanente construção e transformação. Com base em princípios e leis, constrói-se modelos que, validados por experimentos e simulações computacionais, permitem compreender e lidar com a tecnologia e com os fenômenos naturais em todas as escalas, do infinitesimalmente pequeno no interior dos átomos, ao infinitamente grande na imensidão do Universo.
Disponível em: https://www.ufsm.br/cursos/graduacao/santa-maria/fisica/2020/02/20/principios-e-leis/. Acesso em: 13 de outubro de 2022. (Adaptado).
Tendo esse contexto em vista, considere a afirmativa a seguir:
“O quadrado do período de translação de cada planeta em torno do Sol é proporcional ao cubo do raio médio da respectiva órbita.”
Nesse sentido, é CORRETO afirmar que essa afirmativa se refere:
A
Ao Princípio de Arquimedes.
B
À Segunda Lei de Ohm.
C
Ao Princípio da Equivalência.
D
À Terceira Lei de Kepler.
Mário Bunge é um físico, filósofo da ciência e humanista argentino conhecido por sua oposição a pseudociências e correntes filosóficas específicas. Ele acredita que o conhecimento busca alcançar a verdade factual e que as ideias podem se combinar em teorias, que são modelos conceituais utilizados para explicar fatos e melhorar a vida social. Bunge classifica as leis científicas em quatro categorias em seu livro "La ciencia, su método y su filosofía" de 1993. Em relação às quatro leis científicas na obra de Mário Bunge, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Lei 1: apresenta uma relação constante e objetiva na natureza. São perceptíveis e são conhecíveis. Podem ser traduzidas como a própria forma como percebemos a natureza.
( ) Lei 2: é o enunciado da lei, ou seja, uma hipótese geral. São reconstruções modificadas das leis objetivas em nível do pensamento racional, podendo ser mais ou menos exatas pelo fato de serem modelos ideais. Toda Lei 2 tem um domínio de validade peculiar e é falível porque depende em parte da experiência.
( ) Lei 3: regula uma conduta e são guias para a ação. São proposições invariantes que dependem do observador, ou seja, são os sistemas referenciais e as condições iniciais, sendo caracterizadas como ferramentas de predição. Assim sendo, as Leis 3 são enunciados empíricos singulares dedutíveis de determinadas hipóteses.
( ) Lei 4: diz respeito ao alcance dos enunciados, ou seja, são as prescrições metodológicas e ontológicas das leis, ou ainda se caracterizando por serem guias para a construção de teorias.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
A
F – V – F – V.
B
V – V – V – F.
C
F – V – V – V.
D
V – F – V – F.
E
F – F – F – V.
Um astronauta, com massa de 70kg, sobe ao espaço em missão em uma estação espacial, onde a pressão atmosférica é 101,3 kPa e a aceleração da gravidade é 8,6N/kg, menor que na Terra, onde é 9,8N/kg.
A diferença entre o peso do astronauta na superfície da Terra e o seu peso na estação espacial é
A
igual a 100N.
B
menor do que 100N.
C
maior do que 100N.
D
igual a zero.
E
igual a 70kg.
De acordo com a teoria da gravitação universal, quaisquer corpos massivos interagem entre si por meio da força gravitacional. Em particular, quando essa interação é analisada nas proximidades da superfície de um planeta, costuma-se batizar a força gravitacional de força peso. Relativamente à massa e ao peso dos corpos, assinale a opção correta.
A
O peso de um corpo é definido pelo produto entre sua massa e a aceleração da gravidade local.
B
A massa de um corpo depende do local onde é medida.
C
A medida do peso de um corpo próximo à superfície terrestre independe da rotação da Terra.
D
O peso de um corpo mantém-se inalterado no que se refere à sua altitude em relação à superfície terrestre.
E
O peso de um corpo mantém-se inalterado em qualquer latitude terrestre.
Considerando-se as razões KR = (RA/RB)3 e KT = (TA/TB)2, é correto afirmar que o valor de KT/KR depende de cada par de planetas A e B mostrados na figura.
C
Certo
E
Errado
No caso de forças que estejam aplicadas em um mesmo ponto, a força resultante será a soma vetorial de todas as forças envolvidas.
C
Certo
E
Errado
As marés são fenômenos da natureza que se expressam por alterações cíclicas no nível da água. O ciclo de maré corresponde à ocorrência de duas marés altas e duas marés baixas por dia. Embora ocorram variações locais, o período médio entre duas marés de mesmo tipo é de 12 horas e 25 minutos, ou seja, a periodicidade do ciclo de maré é de aproximadamente 24 horas e 50 minutos.
Fonte: Sônia Lopes; Sergio Rosso. Ciências da Natureza: Água, agricultura e uso da terra. São Paulo: Editora Moderna, 2020.
As marés são fenômenos que ocorrem graças a quais processos? Marque a alternativa CORRETA.
A
Influência ação gravitacional do Sol e da Lua, apenas.
B
Influência da rotação da Terra e da ação gravitacional da Lua, apenas.
C
Influência conjunta da rotação da Terra e da ação gravitacional do Sol e da Lua.
D
Influência da rotação da Terra, apenas.
E
Influência da rotação da Terra e da ação gravitacional do Sol, apenas.
“A atmosfera é uma camada de gases e partículas em suspensão presa à Terra pela força da gravidade. Por ter peso, ela exerce uma pressão sobre a superfície terrestre. Essa pressão é chamada pressão atmosférica e sua unidade de medida é o hectopascal. A pressão atmosférica não é constante, podendo variar no espaço e no tempo. A variação no espaço pode se dar no sentido vertical e horizontal” (FONTE: INPE. 2005. Meio Ambiente e Ciências Atmosféricas: movimentos na atmosfera).
Fonte: https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap4/cap4-3.html
Com base no gráfico e em seus conhecimentos sobre o assunto, com o aumento da altitude ocorre:
A
A diminuição da rarefação do ar.
B
O aumento da rarefação do ar.
C
O aumento da pressão atmosférica.
D
O aumento da compressão do ar.
E
O aumento da densidade do ar.
No dia 21 de fevereiro de 2022 completou um ano que o Rover Perseverance pousou em Marte. O tamanho do robô corresponde a um carro, com cerca de 3 metros de comprimento (sem incluir o braço), 2,7 metros de largura, 2,2 metros de altura e 1 050 kg de massa.
Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/ Perseverance#:~:text=O%20rover%20%C3%A9,o%20 ve%C3%ADculo%20espacial. Acesso em: 9 junho 2022 (adaptado).
Sabe-se que a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 10 m/s2, já em Marte é de 3,8 m/s2.
Considerando essas informações, o peso e a massa do Rover, em Marte, respectivamente, serão iguais a
A
3 990 N e 276 kg.
B
1 050 N e 276 kg.
C
276 N e 3 990 kg.
D
3 990 N e 1 050 kg.
E
1 050 N e 1 050 kg.
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