Questões de Concurso Sobre física

Questões Discursivas

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Q3813872 Física
Em 1929, Edwin Hubble relacionou a velocidade radial de uma galáxia ao seu afastamento, observando o desvio do comprimento de onda devido ao efeito Doppler na luz emitida por estrelas. Utilizando métodos estatísticos, como a regressão linear simples, Hubble conseguiu determinar que a velocidade radial v de uma galáxia é proporcional à sua distância radial r em relação ao observador, ou seja:
v = H0r
A relação acima, na qual H0 é denominada “constante de Hubble”, é atualmente conhecida como lei de Hubble. Na Figura 1 abaixo, os pontos pretos utilizados por Hubble em 1929 representam os dados de distância e velocidade para 24 galáxias, enquanto os pontos claros na Figura 2 mostram dados atualizados em 2025, obtidos do catálogo de nebulosas disponibilizado pela NASA/Caltech.
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A partir da análise dos gráficos acima, é correto afirmar que: 
Alternativas
Q3813871 Física
As órbitas dos planetas no sistema solar podem ser consideradas elípticas, sendo o semieixo maior a de cada órbita correspondente à média entre a maior e a menor distância do planeta em relação ao Sol. A Figura 1 abaixo é uma tabela que fornece os períodos orbitais T (em anos) de diversos planetas do sistema solar e o tamanho de seus semieixos maiores de órbitas em UA (onde 1 UA equivale aproximadamente à distância média da Terra ao Sol, cerca de 149,6 milhões de km). Um estudante de física, ao aplicar seus conhecimentos sobre construção de gráficos, utilizou esses dados para obter um diagrama log-log de T em função de a, conforme apresentado na Figura 2 abaixo. Com base nas informações apresentadas e nas figuras abaixo, assinale a alternativa correta.
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Alternativas
Q3813870 Física
Em um experimento clássico de física, um professor montou, sobre a bancada do laboratório, um pêndulo de comprimento L, utilizando um fio muito leve e um pequeno prumo de cobre preso na extremidade do fio. O professor solicitou que os estudantes medissem o intervalo de tempo T (em segundos) para 10 oscilações do pêndulo. A aceleração da gravidade g pode ser calculada pela expressão a seguir, na qual L é medido em metros e T em segundos.
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Considerando que as incertezas absolutas para as medidas do comprimento e intervalo de tempo são δLδT, respectivamente, qual das seguintes expressões representa corretamente a incerteza relativa da aceleração da gravidade δg/g?
Alternativas
Q3813869 Física
No artigo “Um modo simples de medir a aceleração da gravidade g no laboratório de física do ensino médio e de física básica no ensino universitário com um microcontrolador da família Arduino” (2016), os autores Cordova e Tort propõem medir a aceleração da gravidade utilizando o aceleração da gravidade utilizando o experimento de queda livre de uma pequena bola abandonada a partir do repouso. Através das medidas da altura h predeterminada e do intervalo de tempo t de duração de sua queda, medido através de sensores conectados à placa multicontroladora Arduino, é possível calcular a aceleração da gravidade utilizando a equação g = 2h/t2. A altura e o intervalo de tempo são medidos com três algarismos significativos. O valor médio da gravidade g e a incerteza δg das medições são então estimados usando métodos estatísticos a partir das medidas realizadas em diversos ensaios. Os valores encontrados são g = 9,778 m/s² e δg = 0,012 m/s². Qual das seguintes alternativas apresenta o valor mais preciso de g determinado experimentalmente?
Alternativas
Q3813363 Física
Um fio condutor retilíneo muito longo encontra-se no plano XY, orientado na direção vertical ao longo do eixo Y. O fio é percorrido por uma corrente constante I no sentido de baixo para cima. No primeiro quadrante, encontra-se uma espira condutora quadrada de lado L e resistência R que se move com velocidade constante V, para a direita, afastando-se do fio. Durante todo o movimento, dois de seus lados permanecem paralelos ao fio. Considerando o meio como vácuo, analise as seguintes afirmações:

I. O fluxo do campo magnético produzido pelo fio, através da espira, é constante no tempo; portanto, pela Lei de Faraday, a força eletromotriz induzida na espira é nula.
II. O fluxo magnético através da espira varia com o tempo, devido à variação espacial da intensidade do campo do fio sobre a área da espira conforme ela se afasta, gerando força eletromotriz induzida.
III. A força magnética resultante sobre a espira é não nula e aponta no sentido de afastá-la do fio. 

É correto somente o que se afirma em
Alternativas
Q3813362 Física
Em um laboratório, estudam-se duas lentes, L1 e L2, esféricas de índices de refração iguais a n imersas em meios transparentes isotrópicos. A lente L1 (biconvexa) está em um meio de índice de refração n1 > n, já a lente L2 (bicôncava) está em um meio de índice de refração n2 < n. Para essa configuração, é correto afirmar que
Alternativas
Q3813361 Física
Uma carga pontual de módulo q e massa m é abandonada na origem do plano XY em repouso no vácuo. Nessa região, existe um campo elétrico uniforme E orientado da esquerda para a direita, cujas linhas de campo são paralelas ao eixo x. Desprezando a força gravitacional, é correto afirmar que, nessas condições,
Alternativas
Q3813360 Física
Os vetores são fundamentais na Física, pois permitem representar grandezas que possuem direção, sentido e intensidade, como força, velocidade e campo elétrico. Sua utilização possibilita descrever e compreender fenômenos que ocorrem no espaço tridimensional, facilitando o estudo do movimento, das interações e dos campos. A álgebra vetorial fornece as operações e propriedades necessárias para manipular essas grandezas com rigor matemático e coerência física. Sobre a álgebra vetorial, é correto afirmar que
Alternativas
Q3813359 Física
Uma partícula de massa M é lançada horizontalmente da coordenada (0,H) do plano XY, com velocidade V, no vácuo nas proximidades da superfície da Terra. Ao tocar o solo, a partícula encontra-se na coordenada (A,0). Assim, é correto afirmar que a coordenada X, medida a partir da origem quando a partícula tiver percorrido o primeiro quarto da altura H, é igual a 
Alternativas
Q3813358 Física
Em um violão devidamente afinado, duas cordas C1 e C2, de mesmo comprimento L, submetidas às tensões T1 e T2 respectivamente, vibram no primeiro harmônico. Sendo a razão entre suas densidades lineares de massa µ12 = 2, é correto concluir que a relação entre as tensões T1/T2 para que as duas cordas vibrem na mesma frequência fundamental deve ser igual a
Alternativas
Q3813357 Física
Um entregador de mercadorias deve percorrer uma trajetória retilínea de comprimento L em um intervalo de tempo T. Para percorrer o primeiro quarto da trajetória (L/4), ele utiliza a metade do intervalo de tempo. O valor do módulo da velocidade vetorial média necessária para percorrer o restante do percurso de forma que ele consiga realizar a entrega no intervalo de tempo T é
Alternativas
Q3813356 Física
O estudo do movimento harmônico simples (MHS) é frequentemente facilitado pelo modelo de movimento circular uniforme (MCU), do qual o MHS é a projeção sobre o diâmetro tomado como eixo de referência. Em um experimento, um oscilador harmônico de amplitude A é observado em quatro instantes igualmente espaçados ao longo de um período T, correspondendo a quatro posições igualmente distribuídas no círculo que representa o MCU. O deslocamento medido sobre o diâmetro a partir da posição de equilíbrio é dado por x(t) = Acos (2πt/T). Nessas condições, o valor da soma dos deslocamentos x1 + x2 + x3 + x4, correspondentes aos instantes t = 0, T/4, T/2 e 3T/4, é 
Alternativas
Q3813355 Física
Considerando duas escalas termométricas lineares A e B, calibradas nas CNTP, com temperaturas de vaporização da água dadas respectivamente por TA e TB, determinou-se a variação entre os pontos de vaporização da água e fusão do gelo para as escalas A e B, obtendo-se os valores ∆A e ∆B respectivamente. Assim, é correto afirmar que a temperatura T que apresenta o mesmo valor numérico nas duas escalas é
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Q3813354 Física
O fenômeno de interferência entre ondas sonoras é explorado em testes de acústica, calibração de alto-falantes e cancelamento ativo de ruído. Quando duas fontes emitem ondas de mesma frequência e fase, as regiões do espaço podem apresentar som intenso (interferência construtiva) ou quase silêncio (interferência destrutiva), conforme a diferença de caminho percorrido pelas ondas. Dois alto-falantes idênticos emitem sons de mesma frequência e em fase, sendo colocados frente a frente a 4,0 m de distância entre si. Um estudante caminha ao longo da linha que liga os dois alto-falantes e percebe alternância entre regiões de som intenso e regiões de quase silêncio. Sabendo que a frequência emitida é de 340 Hz e que a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s, a distância entre dois pontos consecutivos de silêncio é
Alternativas
Q3813353 Física
Em equipamentos elétricos reais, há sempre perdas internas de natureza resistiva e, em certas situações, a condição de ajuste do equipamento para atingir a potência útil máxima é relevante, como em otimização de conversores ou no condicionamento de carga. Uma fonte ideal de tensão de 120 V alimenta um equipamento cujo modelo elétrico pode ser representado por uma resistência interna r=10 Ω (responsável pelas perdas) em série com uma resistência ajustável R, correspondente à carga útil do equipamento. Quando o equipamento é ajustado de modo que a potência dissipada na resistência R é máxima, a corrente elétrica I, que percorre o circuito, é
Alternativas
Q3813352 Física
O uso de transformadores em práticas didáticas permite a compreensão de conceitos físicos, como a indução eletromagnética e a transformação de tensão. Um destes transformadores, com enrolamento primário contendo 2400 espiras, é ligado a uma rede elétrica de 120 V (tensão nominal no primário). O secundário do transformador possui derivações, entre as quais as de 6 V e 12 V. Em um teste típico, uma mesma lâmpada é conectada sucessivamente às derivações, e as potências dissipadas são medidas, sendo P₆ = 5 W e P₁₂ = 20 W. Com base nesses dados, o número de espiras correspondente à derivação de 12 V é
Alternativas
Q3813351 Física
Alguns dispositivos não ôhmicos (filamentos incandescentes ou componentes semicondutores) apresentam relação não linear entre tensão e corrente, podendo, em certos intervalos de operação, admitir dois valores de corrente para a mesma tensão aplicada. Modelos quadráticos simples são úteis para descrever esse comportamento de forma empírica. Um dispositivo não ôhmico apresenta uma relação entre a diferença de potencial V(em volts) e a corrente I(em ampères) dada por V = −AI² + BI, com A > 0 e B > 0. Quando duas amostras idênticas desse dispositivo são ligadas em paralelo a uma diferença de potencial fixa V0, com 0 < V0B²/4A, as correntes que percorrem cada amostra correspondem às duas raízes reais e positivas I1I2 da equação quadrática acima. Suponha que, no regime de operação considerado, uma das correntes seja três vezes a outra, isto é, I2 = 3I1. Nessas condições, a tensão V0(expressa em termos de A e B ) vale
Alternativas
Q3813350 Física
Em um laboratório de Física, um estudante realiza um experimento com um espelho esférico côncavo de Gauss, de distância focal F, que se encontra imerso em meio homogêneo e transparente. Um objeto linear de altura H é colocado a uma distância 3F do vértice do espelho. Forma-se então uma imagem real de altura Y a uma distância X do vértice do espelho. Em seguida, o objeto é posicionado a distância X do vértice do mesmo espelho, onde dá origem a uma outra imagem de altura Z. Assim, é correto afirmar que a razão Z/Y entre as alturas das imagens é 
Alternativas
Q3813349 Física
Dispositivos de aceleração linear (linacs) aumentam a energia cinética de partículas carregadas, fazendo-as atravessar sucessivos “gaps” onde existe uma diferença de potencial elétrica. Em cada gap, uma partícula de carga q recebe um acréscimo em sua energia elétrica de qΔVk, onde ΔVk é a diferença de potencial entre as placas do k-ésimo gap. Sendo assim, considere uma partícula de massa m e carga q, inicialmente em repouso, que atravessa N gaps idênticos em um linac. Além disso, suponha que os gaps foram projetados de modo que as diferenças de potencial ΔVk tenham um ajuste geométrico, ou seja, ΔVk = ΔVr k−1 para k = 1, 2, …, N, com r > 0. Nessa última relação, ΔV representa um acréscimo constante no potencial. Ademais, medindo-se a velocidade da partícula imediatamente após o N-ésimo gap, obtém-se U. Com base nesses dados, a razão carga/massa q/m da partícula vale 

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Alternativas
Q3813348 Física
A combinação entre motores térmicos e refrigeradores representa uma aplicação prática importante em engenharia, como nos sistemas de cogeração, em que parte do trabalho produzido por um motor pode ser usada para acionar uma máquina frigorífica. Essa análise permite compreender melhor o papel do rendimento e do coeficiente de desempenho (COP), indicador de eficiência energética em sistemas de refrigeração, nos processos reversíveis e reais. Considere um sistema composto por duas máquinas operando em série e sem perda de acoplamento. O motor I funciona entre duas fontes de temperaturas T1 e T3 (T1 > T3), absorvendo da fonte quente uma quantidade de calor Q1 e fornecendo um trabalho W. Seu rendimento é igual a 60% do rendimento de um motor de Carnot operando entre as mesmas temperaturas. O trabalho W, por sua vez, é inteiramente utilizado para acionar uma máquina frigorífica de Carnot (Máquina II) que opera entre temperaturas T3 (fonte quente) e T4 (fonte fria), removendo uma quantidade de calor Q4 da fonte fria. Supondo que, para o sistema aqui descrito, T1 = 600 K, T3 = 400 K e T4 = 300 K, a razão Q4/Q1 é

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Alternativas
Respostas
1341: B
1342: D
1343: E
1344: A
1345: B
1346: C
1347: C
1348: B
1349: B
1350: C
1351: B
1352: B
1353: A
1354: B
1355: A
1356: C
1357: C
1358: D
1359: B
1360: D