Questões de Concurso Sobre física

Questões Discursivas

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Q1902458 Física
Dispõe-se de 6 resistores idênticos, todos com mesma resistência, e uma fonte de tensão capaz de manter em seus terminais uma diferença de potencial constante sob quaisquer condições.
Quando os resistores são ligados à fonte de tensão de modo que todos sejam percorridos por uma corrente elétrica de mesma intensidade, a potência total consumida por eles é PQuando, no entanto, os resistores são ligados à fonte de tensão de modo que todos fiquem submetidos à mesma diferença de potencial, a potência total consumida por eles é P’.
A razão P/ P'  é igual a 
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Q1902457 Física
Dois grupos de estudantes recebem a tarefa de medir, no laboratório do colégio, o calor específico de um metal. Para isso, recebem duas amostras de massas iguais desse metal e as aquecem em água fervente até terem certeza de que suas temperaturas chegaram a 100ºC. Um dos grupos utiliza um calorímetro de água (Berthelot), coloca no calorímetro 800 g de água a 20ºC e nele introduz uma das amostras metálicas aquecida. O outro grupo usa um calorímetro do “poço de gelo” (Bunsen), coloca no calorímetro uma grande pedra de gelo a 0ºC, que possui uma cavidade (o “poço”) e nessa cavidade introduz a outra amostra metálica aquecida e, em seguida, o tampa. O calor específico da água (líquida) é 1,0 cal/gºC e o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g. Considere desprezíveis as capacidades térmicas dos calorímetros. O grupo que utilizou o calorímetro de Berthelot verificou que a temperatura de equilíbrio térmico do sistema água/amostra metálica foi de 36ºC.
Nesse caso, a massa de gelo que se fundiu até ser atingido o equilíbrio térmico no calorímetro de Bunsen foi
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Q1902456 Física
Para adquirir resistência e treinar manter o ritmo, os atletas que disputam maratonas costumam se exercitar dando várias voltas em uma pista fechada, com movimentos de velocidade constante em módulo. Acompanhemos dois atletas que estão assim se exercitando numa pista fechada de 2400 m de extensão, ambos com velocidade constantes, mas diferentes.
Quando eles se movem no mesmo sentido, a contar de um instante em que o mais rápido ultrapasse o mais lento, cada nova ultrapassagem ocorre a intervalos regulares de tempo de 1200 s. Já quando eles se movem em sentidos opostos, cruzam-se a intervalos regulares de tempo de 240 s.
Os módulos da velocidade v do mais rápido e da velocidade v' do mais lento são
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Q1902455 Física

Uma pequena esfera de aço é mantida em repouso suspensa a um suporte horizontal por dois fios ideais de mesmo comprimento que fazem, ambos, 30o com o suporte, como ilustra a figura. Nesse caso, a tensão em ambos os fios é To.



Imagem associada para resolução da questão


Rompe-se um dos fios. Imediatamente após o rompimento, a tensão no outro fio é T. A razão T/ To é

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Q1902454 Física
Uma partícula está se movendo com uma aceleração Imagem associada para resolução da questão  horizontal, constante de módulo igual a 4 m/s2 . Em um determinado instante o vetor velocidade Imagem associada para resolução da questão da partícula, de módulo igual a 24 m/s, forma um ângulo de 120o com o vetor aceleração Imagem associada para resolução da questão como ilustra a figura.

Imagem associada para resolução da questão
A contar desse instante, para que o vetor velocidade Imagem associada para resolução da questão se torne perpendicular ao vetor aceleração Imagem associada para resolução da questão decorrem
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Q1902453 Física
No circuito esquematizado na figura, o gerador tem uma força eletromotriz ε e uma resistência interna r, e o amperímetro é ideal. 
Imagem associada para resolução da questão

Com a chave C aberta, o amperímetro indica 1 A. Com a chave C fechada, o amperímetro passa a indicar 3 A. A força eletromotriz do gerador é igual a
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Q1902452 Física
Um arquiteto construiu um deck de madeira em uma encosta. Para manter o deck na horizontal, foi necessário apoiá-lo em duas colunas de tamanhos diferentes. A maior é de aço, cujo coeficiente de dilatação linear é αaço=12.10-6 oC -1 , e tem, à temperatura ambiente, 4,4 m de comprimento.
A menor é de alumínio, cujo coeficiente de dilatação linear é αAl=22.10-6 oC -1 , e tem, à temperatura ambiente, uma altura h, como mostra a figura.

Imagem associada para resolução da questão
Para que o deck permaneça na horizontal seja qual for a variação de temperatura ocorrida, o comprimento h da coluna de alumínio à temperatura ambiente deve ser de
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Q1902451 Física
O mastro no qual é hasteada a bandeira de uma escola é cilíndrico, homogêneo, de secção uniforme e é livre para girar em torno de uma articulação presa a uma parede vertical. O mastro pode ser mantido em repouso por meio de fios ideais presos à parede vertical, nas quatro seguintes posições:


Imagem associada para resolução da questão
Tendo-se em conta as distâncias indicadas nas figuras, a posição na qual a força exercida pela articulação sobre o mastro cilíndrico tem a direção do eixo do cilindro é (são)

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Q1902450 Física
Um bloco de pequenas dimensões sobe, a partir da base, um plano inclinado θ com a horizontal, segundo a reta de maior declive. Ao atingir o ponto mais alto de sua trajetória, o bloco inverte o sentido de seu movimento, e desce o plano inclinado ao longo da reta de maior declive, com movimento uniforme.
Sendo g a aceleração da gravidade, o módulo da aceleração do bloco durante a subida é igual a
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Q1902449 Física
Observa-se, durante 3 s, o movimento retilíneo e uniformemente variado de uma partícula, registrando as posições ocupadas por ela em intervalos regulares de tempo de 1 s.
O resultado está mostrado na figura abaixo.

Imagem associada para resolução da questão


A velocidade da partícula no instante t = 3 s é
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Q1900230 Física
De forma simplificada, os foguetes aeroespaciais funcionam expelindo massa em alta velocidade para fora de suas extremidades, a fim de produzir o impulso necessário para sua subida. À medida que a massa de combustível deixa o foguete, a sua massa total diminui e, portanto, a velocidade aumenta à medida que ele se torna cada vez mais leve. A velocidade final de subida de um foguete pode ser modelada e calculada por meio do que é conhecido como equação do foguete, expressa como vn = 0,6vn-1,  para todo n ≥ 2, com v1 = 2.400 metros por segundo. Nessa expressão, vn é a velocidade medida em metros por segundo e n é um número natural que representa o tempo em segundos.
Com relação às informações precedentes, julgue o item subsequente.

Se a velocidade final V do foguete é dada pela soma dos termos da equação do foguete para todos os n ∈ ℕ, então V = 6.000 metros por segundo.
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Q1900228 Física
De forma simplificada, os foguetes aeroespaciais funcionam expelindo massa em alta velocidade para fora de suas extremidades, a fim de produzir o impulso necessário para sua subida. À medida que a massa de combustível deixa o foguete, a sua massa total diminui e, portanto, a velocidade aumenta à medida que ele se torna cada vez mais leve. A velocidade final de subida de um foguete pode ser modelada e calculada por meio do que é conhecido como equação do foguete, expressa como vn = 0,6vn-1,  para todo n ≥ 2, com v1 = 2.400 metros por segundo. Nessa expressão, vn é a velocidade medida em metros por segundo e n é um número natural que representa o tempo em segundos.
Com relação às informações precedentes, julgue o item subsequente.

Considere que a massa do propelente de um foguete varie com o tempo n ∈ + de acordo com a função (n) = m0 - d . n, em que m0  é a massa inicial de propelente no foguete. Nesse caso, se n é tal que m0/d > n, então o foguete terá expelido todo o seu propelente.
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Q1894411 Física
A figura a seguir ilustra um bloco sobre uma barra horizontal de tamanho L, presa por uma corda inextensível, fixada em uma parede, e exercendo sobre a barra uma força tração . A barra está também fixada em uma junção com a parede, a qual exerce uma força normal  sobre ela. Essas forças que atuam na barra e que junto com o força peso mantêm o sistema em equilíbrio estático estão mostradas na figura, bem como os seus pontos de atuação. As componentes das forças podem ser descritas em um sistema cartesiano bidimensional que contêm todas as forças que atuam na barra.


Com base nessas informações e nos parâmetros definidos na figura, julgue o item a seguir.

A componente horizontal da normal Imagem associada para resolução da questão é corretamente expressa por Imagem associada para resolução da questão.
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Q1894392 Física

No plano cartesiano Oxy da figura precedente, estão marcados 8 pontos distintos no primeiro quadrante, cujas coordenadas são:


A = (1,a); B = (1,b); C = (1,c); D = (1, d);
E = (2,e); F = (2,f); G = (2,g); H = (2,h).

A partir dos dados apresentados, julgue o item subsequente.


O produto escalar entre os vetores OA e OD é negativo.

Alternativas
Q1894376 Física
Duas partículas de massa igual a 1 kg se movem em um plano com velocidades constantes, denotadas por , com  A figura a seguir mostra a direção dessas velocidades e a posição das partículas em um certo instante inicial t = 0. O plano que contém o movimento das duas partículas é descrito em coordenadas cartesianas (x,y), que são medidas em metros. Depois de um certo intervalo de tempo as partículas colidem de maneira totalmente inelástica na posição (1,1).


Com base nas informações precedentes, julgue o item subsecutivo.



O momento total do sistema de duas partículas é dado pelo vetor Imagem associada para resolução da questão = (0,1), em unidades do SI. 

Alternativas
Q1894375 Física
Duas partículas de massa igual a 1 kg se movem em um plano com velocidades constantes, denotadas por , com  A figura a seguir mostra a direção dessas velocidades e a posição das partículas em um certo instante inicial t = 0. O plano que contém o movimento das duas partículas é descrito em coordenadas cartesianas (x,y), que são medidas em metros. Depois de um certo intervalo de tempo as partículas colidem de maneira totalmente inelástica na posição (1,1).


Com base nas informações precedentes, julgue o item subsecutivo.


A perda de energia do sistema de partículas após a colisão totalmente inelástica é de 11/8 J.
Alternativas
Q1894374 Física
A figura a seguir ilustra a situação em que um carro, em repouso no instante inicial t = 0, é acelerado por uma força de tração  constante, paralela à rampa e transmitida pelo motor do carro. No seu movimento ascendente ao longo da rampa, que forma um ângulo de 30 graus com o plano horizontal, o carro sofre a ação da resistência do ar, dada pela força de arraste de Rayleigh , em que  é o vetor velocidade do carro e v = |v|.


Tendo como referência as informações precedentes, no texto e na figura, julgue o item seguinte.

No instante t, a potência PR(t) dissipada pela força de resistência do ar é PR(t) = -v2(t).
Alternativas
Q1894373 Física
A figura a seguir ilustra a situação em que um carro, em repouso no instante inicial t = 0, é acelerado por uma força de tração  constante, paralela à rampa e transmitida pelo motor do carro. No seu movimento ascendente ao longo da rampa, que forma um ângulo de 30 graus com o plano horizontal, o carro sofre a ação da resistência do ar, dada pela força de arraste de Rayleigh , em que  é o vetor velocidade do carro e v = |v|.


Tendo como referência as informações precedentes, no texto e na figura, julgue o item seguinte.

A velocidade do carro em função do tempo t em segundos é v(t) = 100 tanh (t/20) m/s.
Alternativas
Q1894371 Física
A figura a seguir ilustra a situação em que um carro, em repouso no instante inicial t = 0, é acelerado por uma força de tração  constante, paralela à rampa e transmitida pelo motor do carro. No seu movimento ascendente ao longo da rampa, que forma um ângulo de 30 graus com o plano horizontal, o carro sofre a ação da resistência do ar, dada pela força de arraste de Rayleigh , em que  é o vetor velocidade do carro e v = |v|.


Tendo como referência as informações precedentes, no texto e na figura, julgue o item seguinte.

Para uma distância x(t) percorrida pelo carro até o instante t, o trabalho WR(t), em joules, realizado pela força de arraste do ar será WR(t) = 12.500t - 250 v2(t).
Alternativas
Q1894340 Física
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item subsecutivo.  

A turbina fornece energia a vapor, na forma de trabalho, ao ter suas pás percorridas.
Alternativas
Respostas
5661: E
5662: C
5663: B
5664: A
5665: B
5666: C
5667: C
5668: A
5669: A
5670: E
5671: C
5672: E
5673: C
5674: E
5675: C
5676: E
5677: E
5678: E
5679: E
5680: E