Durante uma aula sobre acústica, o professor explica que dois instrumentos musicais diferentes, como um violino e uma flauta, podem tocar a mesma nota musical (mesma frequência fundamental) com a mesma intensidade, mas ainda assim produzir sons que o ouvinte percebe como distintos. Esse fenômeno é estudado a partir das qualidades fisiológicas do som. Assinale, a seguir, a diferença percebida entre os sons do violino e da flauta.

No século XVI, Nicolau Copérnico propôs o modelo heliocêntrico em sua obra De Revolutionibus Orbium Coelestium, desafiando a visão geocêntrica de Ptolomeu, predominante na Europa medieval. A substituição do modelo geocêntrico pelo heliocêntrico envolveu importantes avanços teóricos e empíricos, sendo posteriormente refinado por Johannes Kepler, que introduziu as leis dos movimentos planetários, e por Galileu Galilei, que utilizou evidências observacionais. Com base nesse contexto, assinale a alternativa que melhor explica uma contribuição científica essencial do modelo heliocêntrico no desenvolvimento da ciência moderna.

A Lei da Gravitação Universal, formulada por Isaac Newton, descreve a força de atração gravitacional entre dois corpos com massa no universo. Ela é amplamente utilizada em situações práticas, como engenharia e astronomia, devido à sua simplicidade e precisão em muitos contextos cotidianos. Considere um ponto distante da Terra onde a aceleração da gravidade é 25% da aceleração da gravidade na Terra. A distância entre o centro da Terra e esse ponto é:

O planeta fictício “alpha 500” com massa “m” executa uma órbita circular com período 3T ao redor de uma estrela de massa “M”. Se uma estrela com 4 vezes a massa da primeira estrela estivesse em órbita à mesma distância, o novo período seria:

O experimento de Cavendish foi a primeira tentativa para medir a força da gravidade entre as massas em um laboratório e a primeira a produzir valores precisos para a constante gravitacional. A massa m₁ de uma das esferas pequenas da balança de Cavendish é igual a 0,0100 kg, a massa m2 de uma das esferas grandes é igual a 0,500 kg e a distância entre o centro de massa da esfera pequena e o centro de massa da esfera grande é igual a 0,0500 m. A força gravitacional Fg sobre cada esfera é:

Sobre os tipos de radiações do espectro eletromagnético, assinale a afirmativa correta. 

Determinado paciente é encaminhado para realizar um exame de Ressonância Magnética (RM) após apresentar dores persistentes nas articulações. Sobre as propriedades dessa tecnologia médica, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. 

(   ) O aparelho de RM alinha temporariamente os prótons dos tecidos do paciente com o campo magnético gerado.

(   ) O aparelho de RM emite um pulso de ondas de rádio, que desalinha temporariamente os elétrons nos átomos do corpo, o que permite a obtenção da imagem.

(   ) Na RM, o infravermelho é utilizado para identificar a morfologia de órgãos e tecidos com alta precisão.

A sequência está correta em

É comum usar as expressões calor e temperatura no cotidiano sem deixar clara a diferença entre as duas, às vezes até mesmo com os conceitos trocados. “Está calor hoje” é uma fala que visa a expressar a temperatura do ambiente, e não o calor, por exemplo. Para explicar melhor, uma professora fez o seguinte experimento: com dois fogareiros de mesma intensidade, aqueceu duas vasilhas com água, sendo que uma delas tinha o dobro da água da outra.
A partir deste contexto, analise as proposições a seguir.
I- A vasilha com menos água aquece mais rápido, pois o objeto de massa maior precisa de uma quantidade maior de calor para atingir a mesma temperatura que um objeto de massa menor.
II- A vasilha com mais água demora mais para aquecer e atingir a mesma temperatura da vasilha com menos água porque ambos recebiam a mesma quantidade de calor e ao mesmo tempo, sobre o fogo de mesma intensidade.
III- Para que ambas atingissem a mesma temperatura ao mesmo tempo, seria necessário maior quantidade de calor para a vasilha com mais água, ou seja, uma chama de fogo maior.
É CORRETO o que se afirma em:

A transformação de energia observada na execução do experimento descrito no Texto 03 é: 

O Texto 03 é um exemplo de experimento acerca de:

Em uma pesquisa sobre eletromagnetismo, um físico realiza um experimento com um fio condutor retilíneo, por onde passa uma corrente elétrica contínua (I). O fio é colocado verticalmente e uma bússola é posicionada próxima a ele, alinhada, inicialmente, com o campo magnético da Terra. À medida que a corrente no fio é aumentada, observa-se uma deflexão crescente da agulha da bússola. Considerando-se o comportamento da agulha, o campo magnético gerado pelo fio e os princípios do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Um laboratório de física está investigando as propriedades térmicas de diferentes materiais. Durante um experimento, uma barra de cobre e uma barra de alumínio, ambas com a mesma massa, são aquecidas numa mesma temperatura inicial e, em seguida, são deixadas para resfriar em um ambiente com temperatura constante de 25ºC. Ademais, sabe-se que o calor específico do alumínio é maior que o do cobre.
Com base nos conceitos de calor e de temperatura, assinale a alternativa correta sobre o comportamento térmico das barras durante o resfriamento. 

O efeito Doppler ocorre quando há movimento relativo entre uma fonte sonora e um observador. Imagine que uma ambulância esteja se aproximando de um pedestre com uma velocidade de vs = 30m/s. A sirene da ambulância emite um som com frequência f0 = 600Hz. 

A velocidade do som no ar é v =340m/s. Qual será a frequência percebida pelo pedestre? 

As máquinas térmicas desempenham um papel fundamental na conversão de energia térmica em trabalho mecânico. Suponha-se que uma máquina térmica opere entre um reservatório quente a Tq = 500K e um reservatório frio a Tf = 300K. Durante um ciclo, ela realiza W = 500J de trabalho e rejeita Qf =1000J para o reservatório frio. Qual é a eficiência dessa máquina térmica?

A “Lei Zero da Termodinâmica” estabelece que, se dois corpos estão em contato térmico e isolados do ambiente, eles atingem uma temperatura de equilíbrio térmico ao longo do tempo. Esse equilíbrio é alcançado quando não há mais transferência líquida de calor entre os corpos. Presuma que dois blocos metálicos, A e B, estejam em contato térmico. O bloco A tem temperatura inicial TA = 373K, massa mA = 2kg e calor específico cA = 400J/kg·K. O bloco B tem temperatura inicial TB = 273K, massa mB = 3kg e calor específico cB = 800J/kg·K. Utilizando a fórmula da conservação de energia em trocas de calor (Qperdido + Qganho = 0), qual será a temperatura final de equilíbrio térmico dos dois blocos?

Em 1919, a observação do desvio da luz de uma estrela ao passar próxima ao Sol durante um eclipse solar, confirmou a teoria da Relatividade Geral de Einstein. Esse desvio ocorre devido à curvatura do espaço-tempo causada pela gravidade.  

“A pergunta que minha mente formulou foi respondida pelo ensolarado céu do Brasil” (Albert Einstein). 

Desvio da luz ao passar próxima ao Sol, com a posição real e aparente da estrela de origem. Disponível em: http://astro.if.ufrgs.br/univ/#einstein 

Suponha-se que a luz passe próxima ao Sol, cuja massa é M = 2 · 1030 kg e cujo raio é R = 7 · 108 m. A constante gravitacional é G = 6,67 · 10−11 N·m2/kg2 e a velocidade da luz é c = 3 · 108 m/s. Qual é a deflexão angular aproximada sofrida pela luz, aproximadamente? 

Considere a fórmula: 

Em 1941, o experimento dos múons realizado por Bruno Rossi e David Hall, demonstrou que partículas instáveis vivem mais tempo, quando estão em movimento próximo à velocidade da luz, confirmando a dilatação do tempo prevista por Einstein. Suponha-se que um múon em repouso tenha uma vida média de t0 = 2,2µs, (microssegundos). Em um acelerador, ele é detectado movendo-se a v = 0,98c, onde c é a velocidade da luz. 

Qual é o tempo de vida médio do múon para um observador no laboratório? 

Considere: 

Os transformadores foram fundamentais para a distribuição eficiente de energia elétrica no século XX, permitindo o uso de altas tensões para minimizar 3 perdas em longas distâncias. 

I- Perdas por efeito Joule: Quando a corrente elétrica flui pelos cabos condutores, parte da energia elétrica é convertida em calor devido à resistência elétrica do material. Essas perdas aumentam com o quadrado da corrente e são a razão principal para usar altas tensões na transmissão, pois isso reduz a corrente para a mesma potência transmitida. 

II- Perdas por efeito corona: Ocorrem quando há ionização do ar ao redor dos condutores em linhas de transmissão de alta tensão. Isso causa pequenas descargas elétricas e dissipação de energia. Essas perdas são mais significativas em tensões muito altas, especialmente, em condições de umidade.

III- Perdas por correntes parasitas, (ou correntes de Foucault): São causadas pela indução de correntes em materiais condutores próximos, como núcleos de transformadores ou cabos, devido às variações do campo magnético. Essas perdas geram calor e precisam ser minimizadas através de técnicas como o uso de núcleos laminados ou materiais com baixa condutividade elétrica.

Esses dispositivos, baseados na lei de Faraday Lenz, convertem tensões primárias em secundárias de acordo com a razão entre o número de espiras. Julgue um transformador ideal com N1 = 150 espiras na bobina primária e N2 = 300 espiras na secundária. Uma tensão alternada de V1 = 120V é aplicada na bobina primária.  

Qual será a tensão na bobina secundária? 

No final do século XIX, o desenvolvimento de cabos submarinos revolucionou as telecomunicações, permitindo a transmissão de mensagens entre continentes. Esses cabos, baseados na indução eletromagnética descrita por Faraday Lenz, enfrentaram desafios relacionados a correntes induzidas indesejadas. Suponha-se que um cabo tenha uma variação de campo magnético interno de Bi = 0,02T para Bf = 0,05T em um intervalo de tempo ∆t = 0,01s. A secção transversal do cabo é A = 0,005m2. Qual é a força eletromotriz média gerada no cabo? 

Durante a Exposição Mundial de Chicago, em 1893, Nikola Tesla e George Westinghouse apresentaram a primeira usina comercial de corrente alternada, revolucionando o fornecimento de eletricidade. Essa tecnologia usava turbinas para gerar corrente elétrica em bobinas rotativas.  

Fotografia de 1893 da exposição de Nikola Tesla na Feira (Wikimedia Commons). 

Pense em uma bobina com N = 300 espiras, cada uma com área A = 0,1m2, girando em um campo magnético de intensidade B = 0,05T, com frequência f = 50Hz. Qual é a força eletromotriz máxima gerada pela bobina? Use π = 3,14 e Ɛmáx = N ⋅ A ⋅ B ⋅ 2 ⋅ π ⋅ f.