Questões de Concurso Sobre física

Questões Discursivas

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Q3877848 Física
Uma caixa d'água cilíndrica está posicionada no topo de um prédio. Na base da caixa há um orifício tampado com uma rolha que está a 20 metros da base do prédio. A altura da coluna líquida de água acima do orifício é de 5,0 metros.

Imagem associada para resolução da questão

Em um determinado instante, a rolha se desprendeu e um jato de água se formou. Neste instante, qual foi a distância R, em metros, em relação à base do prédio, que se formou uma poça de água?
(Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Além disso, considere que o orifício está no mesmo plano que a face direita do prédio.) 
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Q3877847 Física
O processo cíclico a seguir é representado pelo diagrama onde a entropia está como função da temperatura. Neste ciclo, as linhas horizontais são paralelas ao eixo da temperatura e as verticais são paralelas ao eixo da entropia.

Imagem associada para resolução da questão


Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre o diagrama.

( ) De A para B o volume aumenta e o sistema absorve calor.
( ) De B para C o volume aumenta e o sistema não troca calor.
( ) De C para D o volume diminui e o sistema rejeita calor.
( ) De D para A o volume diminui e o processo é adiabático.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
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Q3877846 Física
O diagrama apresentado de pressão versus volume a seguir representa uma expansão adiabática de um gás ideal. Sabe-se que a razão entre os calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a Imagem associada para resolução da questão = 1,4.

Imagem associada para resolução da questão


O valor do trabalho, em joules, desta expansão adiabática, é
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Q3877845 Física
Uma lente biconvexa possui um índice de refração igual a 1,5 e possui raios de curvatura com magnitudes iguais a R1 = 15 cm e R2 = 10 cm, como mostrado na figura a seguir. A lente está imersa no ar, cujo índice de refração é igual a 1,0.


Imagem associada para resolução da questão

Considerando a capacidade de formação de imagens deste arranjo, é correto afirmar que, caso se coloque um objeto a 4,0 cm da lente, a imagem será  
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Q3877844 Física

Considere o poço de potencial quadrado infinito a seguir.



Imagem associada para resolução da questão



Resolvendo a equação de Schrödinger, independente do tempo, obtém-se a seguinte função de onda:



Imagem associada para resolução da questão



Qual é o valor esperado de x para o estado n = 3?

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Q3877843 Física
A figura a seguir apresenta um fio condutor rígido muito longo, sendo percorrido por uma corrente elétrica variável no tempo, de acordo com a função I(t) = 2 cos(4t), onde t é o tempo. Ao lado do fio tem uma espira retangular de dimensões iguais a A = 2,0 cm e B = 3,0 cm. Além disso, a espira encontra-se a uma distância R = 1,0 cm do fio.

Imagem associada para resolução da questão

Considerando que a permeabilidade magnética no meio é μ0 = 4π × 10-7 T.m/A, a força eletromotriz induzida na espira, em volts, no instante de tempo igual a π/8 segundos, está indicada corretamente em 
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Q3877842 Física
Considere uma espira semicircular sendo percorrida por uma corrente elétrica constante, cujo valor é igual 2,0 A, como mostrado no sentido das setas da figura a seguir. Os raios R1 e R2, valem respectivamente, 2,0 cm e 4,0 cm. Os semicírculos são concêntricos no ponto P e as linhas tracejadas formam um ângulo de 90°.  

Imagem associada para resolução da questão

Qual o módulo do campo magnético no ponto P, em tesla, sabendo que a permeabilidade magnética no meio é μ0 = 4π × 10-7 T⋅m/A e considere π ≅ 3?
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Q3877841 Física
Uma missão tripulada para Marte será lançada em 2040, composta por uma nave tripulada que se move à velocidade constante vnave = 0,01c = 3.000 km/s e um drone de reconhecimento que se move à velocidade constante vdrone = 0,05c = 15.000 km/s e ambos saem simultaneamente da Terra rumo a Marte. A distância Terra-Marte na janela de lançamento sinódico é de 225 milhões de km.
O drone, ao chegar em Marte, leva cerca de 1h10m para realizar o reconhecimento do local de pouso e emitir um sinal para a Terra, com a confirmação das coordenadas para a chegada da nave principal.

É correto afirmar que o valor que mais se aproxima do percentual (%) da viagem que a nave tripulada já terá completado, quando o sinal de confirmação do local de pouso chega à Terra, é
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Q3877840 Física
Um equipamento moderno de Ressonância Magnética (RM) utiliza um ímã supercondutor que gera um campo magnético estático praticamente uniforme de módulo B0 = 7,0 T ao longo do eixo do túnel do aparelho. Próximo à boca do túnel existem gradientes de campo não desprezíveis, responsáveis por forças sobre objetos magnéticos.
Considere três pequenos corpos de mesmo volume, inicialmente em repouso, próximos à entrada do túnel da RM:

I- Um bloco de grafite (material diamagnético).
II- Um frasco contendo solução de gadolínio (material paramagnético).
III- Uma chave de aço (material ferromagnético).

Com base nessas informações, descreve corretamente o comportamento desses três corpos, quando soltos próximos à boca do túnel da RM, com o aparelho ligado, a afirmação de que
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Q3877839 Física
Duas placas metálicas planas, retangulares, de altura H = 20 cm e largura L = 10 cm, estão montadas verticalmente dentro de um tanque, paralelas entre si, separadas por uma distância fixa d = 1,0 cm. O tanque está totalmente preenchido por um fluido dielétrico (óleo mineral), com constante dielétrica relativa κ = 4,0 formando um capacitor.
Em seguida, o capacitor é conectado a uma fonte e carregado até atingir V₀ = 4,0 kV. Já desconectado da fonte, abre-se uma válvula no fundo do tanque para escoar o fluido e, à medida que o nível do fluido desce, o espaço acima do nível passa a ser ocupado por ar (κ ≈ 1,0).
Considerando a rigidez dielétrica do ar Ear = 1,0 × 106 V/m e ε0 = 8,85 × 10-12 F/m, o valor que apresenta corretamente o nível de fluido, em centímetros, medido a partir da base do tanque onde ocorre a ruptura dielétrica, está indicado em
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Q3877838 Física
Os povos originários da Amazônia brasileira desenvolveram sofisticadas técnicas de preparo de alimentos que perduram por milênios, como o cozimento em brasa (Pirarucu ao Fogo) de peixes grandes (pirarucu, tambaqui) envolvidos em folhas (bananeira, palmeira) e colocados sobre brasas "vivas" em fogueira aberta. Nessas condições, há cozimento indireto, com duração de 30-45 minutos e que resulta em carne macia, suculenta e com sabor inconfundível.
O mestre de cozinha indígena Tukano separa um peixe de 1,50 kg e capacidade térmica de 5.250 J/K para ser cozido em brasas de madeira a 627 °C, embrulhado em folhas de bananeira com área superficial de 0,080 m². O peixe tem que ter sua temperatura elevada de 20 °C para 65 °C até ficar pronto. Considere ε = 1 para a brasa e a constante de Stefan- -Boltzmann σ = 6 × 10-8 W/m2 K4 . Em um cozimento em brasa aberta, o calor é transferido por três mecanismos simultâneos: radiação (70%), condução (20%) e convecção (10%).
A sequência que apresenta corretamente a potência irradiada pela brasa, em Watts, e a quantidade de calor transferida por radiação ao pirarucu, em kJ, respectivamente, é:
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Q3877837 Física
A navegação de embarcações de grande porte no Rio Negro durante períodos de seca é muito comprometida, pois a profundidade máxima segura cai para 8,0 m em certos trechos da rota. Considere que uma Balsa Graneleira Padrão Brasil, com 110,0 m de comprimento, 18,0 m de boca (largura) e 9,0 m de pontal (altura) possui um calado de projeto (profundidade do casco) de 8,5 m em carga máxima, que é de 13.500 toneladas. A massa da embarcação vazia é de 1.200 toneladas. Por questões de segurança, mantém-se uma margem de 2,0 m entre o calado da barcaça e o fundo do rio, para evitar encalhes e danos ao casco.

Considerando a densidade da água 1000 kg/m³ e a aceleração de gravidade 10 m/s², é correto afirmar que apresenta o percentual de redução da carga em relação à capacidade máxima, para ser possível a navegação, entre
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Q3877836 Física
No Encontro das Águas, em Manaus, o Rio Negro (água mais quente, escura e menos densa) corre ao lado do Rio Solimões (água mais fria, barrenta e um pouco mais densa), sem se misturar rapidamente.
Considere dois pontos à mesma profundidade, um em cada rio, imediatamente antes do encontro e desprezando variações de velocidade vertical, e avalie o que se afirma sobre o valor da pressão hidrostática nesses dois pontos.

I- Maior no ponto do Rio Negro, por ele ser mais quente.
II- Menor no ponto do Rio Negro, pela densidade da água ser ligeiramente menor.
III- Menor no ponto do Solimões, por ele ser mais frio.
IV- Maior no ponto do Solimões, pela densidade da água ser ligeiramente maior.
V- Igual nos dois pontos, pois a pressão depende apenas da profundidade.

Está correto apenas o que se afirma em
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Q3877835 Física
Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I - O modelo geocêntrico de Ptolomeu conseguiu explicar e prever, com boa aproximação (em torno de 2° de arco), os movimentos aparentes dos planetas, incluindo o “movimento retrógrado” de Marte, mediante a combinação de dois movimentos circulares uniformes: um epiciclo sobre um deferente,

ISSO PORQUE

II - o sucesso descritivo do modelo de Ptolomeu resultou de um método puramente geométrico e empirista que, através de ajustes sucessivos, conseguiu reproduzir as órbitas observadas projetando-as na esfera celeste, sem necessidade de invocação de mecanismos físicos subjacentes, ao contrário do que viria a fazer Kepler, séculos depois, ao descobrir que as órbitas são elípticas e obedecem a leis matemáticas que Newton posteriormente explicou pela Lei da Gravitação Universal.

Sobre as asserções, é correto afirmar que
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Q3877834 Física
O Teatro Amazonas, em Manaus, é famoso pela acústica notável, que permite apresentações de instrumentos acústicos e canto lírico sem uso de amplificadores. Sua sala principal possui dimensões aproximadas de 11,9 m × 7,2 m × 2,3 m (profundidade × largura × altura), conta com três andares de camarotes estrategicamente dispostos em múltiplos níveis e é construída com paredes de aço, piso de madeira e materiais decorativos, como o tecido das cortinas, mármore e vidro.
Comparativamente, a Caverna Refúgio do Maroaga, localizada a 117 km de Manaus, no município de Presidente Figueiredo, consiste em uma grande caverna de quartzo-arenito com uma galeria principal de 3 a 15 m de largura, 5 a 7 m de altura e 302 m de comprimento. O piso é recoberto por areia fina; as paredes, parcialmente silicificadas, refletem som em frequências médias e altas e percebe-se um ruído de fundo oriundo de um córrego subterrâneo.
Um estudante de Física do IFAM observa que o eco é perceptível quando bate palmas na Caverna do Maroaga, mas não o é no Teatro Amazonas durante apresentações normais, apesar de ambos serem espaços fechados de grande volume.

A esse respeito, avalie o que se afirma serem justificativas dessa diferença de comportamento acústico entre os dois espaços.

I- O Teatro Amazonas foi construído especificamente para cancelar ondas estacionárias, enquanto a Caverna naturalmente permite sua formação.
II- O Teatro Amazonas possui volume total maior que a Caverna do Maroaga; por isso, o tempo de reverberação é menor, impedindo a formação de ecos perceptíveis.
III- A Caverna do Maroaga possui um espelho de água, o que absorve som continuamente, reduzindo eco. O Teatro não possui água; por isso, preserva todas as reflexões como eco.
IV- As paredes de aço do Teatro Amazonas refletem sons agudos; no entanto, os múltiplos planos dos camarotes difundem o som, enquanto as paredes de arenito silicificado da Caverna apenas refletem nessas frequências, produzindo eco.
V- O Teatro Amazonas dispõe de materiais e arquitetura que promovem difusão, absorção seletiva e reflexão controlada do som, minimizando reverberação e eco desagradáveis. A Caverna do Maroaga, com paredes refletoras de arenito silicificado e piso parcialmente absorvente (areia), permite que reflexões tardias se acumulem.

Está correto apenas o que se afirma em
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Q3877833 Física
Uma mola de constante elástica k = 1100 N/m está fixada a uma parede, como na ilustração a seguir. Uma casca esférica de massa M = 3 kg e raio R = 0,1 m está apoiada sobre a mola, que é comprimida em uma distância x = 0,1 m. Ao ser liberada, a casca esférica rola sem deslizar e, em seguida, sobe uma rampa inclinada de ângulo β = 30°.

Imagem associada para resolução da questão

Considerando g = 10 m/s2 , é correto afirmar que a velocidade da casca, em m/s, ao atingir uma altura h = 0,1 m na rampa, é de
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Q3877832 Física
O comércio de brinquedos para pets vem crescendo, especialmente no segmento felino, já que muitos gatos continuam brincalhões mesmo após a fase adulta. A exemplo, tem-se o brinquedo da imagem a seguir.

Imagem associada para resolução da questão

Esses produtos ajudam a estimular o instinto natural de caça, mantendo os animais ativos e mentalmente saudáveis. Entre as opções mais populares, destacam-se os brinquedos com emissores de luz, que proporcionam entretenimento dinâmico e seguro para gatos de todas as idades. No entanto, se a intensidade luminosa ultrapassar a ordem de grandeza de 106 W/m², ela já é considerada intensidade elevada, capaz de causar danos à retina em exposição direta.
Considerando um brinquedo para gatos que utiliza um emissor de laser vermelho, cujo valor da amplitude de campo elétrico da onda seja 1,0 × 103 V/m, a permissividade elétrica do vácuo 8,85 × 10-12 C2 N-1m-2 e a velocidade da luz no vácuo 3,0 × 108 m/s, é correto afirmar que a ordem de grandeza estimada da intensidade luminosa, em unidades de W/m², é
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Q3877831 Física
O Brasil registrou em sua história um dos maiores acidentes nucleares do mundo, que ocorreu em Goiânia (1987), após a retirada de uma fonte de Césio-137 (137Cs) de um aparelho de radioterapia em desuso no Instituto Goiano de Radioterapia. Segundo informações divulgadas na época, a atividade radioativa da fonte era de aproximadamente 50,0 TBq (Terabecquerels).

Considerando uma fonte de 137Cs que possui uma atividade inicial A0 como a do instante do acidente, e meia-vida (T1/2) de 30 anos, seja A a atividade remanescente dessa fonte após um período de 90 anos decorridos desde sua fabricação, é correto afirmar que a atividade remanescente, em Becquerels (Bq), é melhor representada por
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Q3877830 Física
A figura a seguir exibe uma carga elétrica puntual e positiva (q) no centro de uma superfície Gaussiana esférica de raio r. Vetores indicam o campo elétrico Imagem associada para resolução da questão e um elemento de área Imagem associada para resolução da questão na superfície.

Imagem associada para resolução da questão

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre as propriedades do campo elétrico e do fluxo através desta superfície Gaussiana.

( ) O módulo do campo elétrico Imagem associada para resolução da questão é constante em todos os pontos da superfície Gaussiana, e a direção de Imagem associada para resolução da questão é, em cada ponto, paralela à direção do vetor elemento de área Imagem associada para resolução da questão
( ) A integral de superfície que define o fluxo elétrico pode ser simplificada para ΦE = EA, onde A é a área total da superfície.
( ) O fluxo elétrico total ΦE  através da superfície Gaussiana é inversamente proporcional à magnitude da carga q contida no interior da superfície.
( ) Se a carga q fosse movida para uma posição fora da superfície Gaussiana, o fluxo elétrico ΦE através da superfície seria necessariamente nulo.
( ) Se a superfície Gaussiana esférica fosse substituída por uma superfície cúbica que envolvesse a mesma carga q, o fluxo elétrico total através da superfície seria inalterado.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
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Q3877829 Física
A figura a seguir apresenta um circuito RC (Resistor-Capacitor). Inicialmente o capacitor no circuito representado à esquerda está descarregado, a chave apresenta-se aberta e a tensão da fonte é ε. Na representação à direita (chave fechada) mostra-se o circuito em processo de carregamento.

Imagem associada para resolução da questão

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre o comportamento do circuito após o fechamento da chave.

( ) Imediatamente após a chave ser fechada (t0 = 0s), a corrente elétrica no circuito atinge seu valor máximo, pois o capacitor, estando descarregado, atua como um fio condutor (curto-circuito).
( ) Enquanto o capacitor carrega, a soma algébrica da diferença de potencial no resistor (VR) e da tensão no capacitor (VC ) deve ser, a qualquer instante, igual à Força Eletromotriz (ε) da fonte.
( ) O tempo característico (τ), que determina a velocidade de carregamento do capacitor, é inversamente proporcional ao produto (R⋅C).
( ) Após um tempo muito longo (t→∞), a tensão no resistor (VR) será nula, e a tensão no capacitor (VC ) será igual à Força Eletromotriz (ε) da fonte. De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Respostas
821: B
822: E
823: B
824: C
825: D
826: E
827: A
828: B
829: C
830: A
831: D
832: B
833: E
834: B
835: C
836: C
837: C
838: A
839: D
840: A