“O primeiro e o quinto experimentos entre os 10 mais da revista Physics World representam diferentes circunstâncias de um mesmo tipo de experimento, isto é, do experimento da dupla fenda de Young. Sir Isaac Newton (1642-1727) defendia a hipótese de que a luz era constituída de corpúsculos. Os principais fenômenos óticos (reflexão e refração) podiam ser explicados com o uso da teoria corpuscular. Este modelo era combatido por Christiaan Huygens (1629-1695), que defendia a teoria ondulatória. No entanto, a autoridade científica de Newton fez prevalecer sua teoria por mais de um século. Por volta de 1801, uma bela experiência realizada por Thomas Young (1773-1829) resolveu a questão favoravelmente a Huygens. A experiência de Young provou que a luz era uma onda, porque os fenômenos da difração e da interferência, por ele descobertos, eram características exclusivamente ondulatórias”.

_{Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/historia/young.html. Acesso em 06/11/2016}

Considerando que em uma reprodução em laboratório desta experiência de interferência de dupla fenda, utilizou-se luz de comprimento de onda igual a 800 nm. Admitindo-se 3,0 mm a distância que separa duas franjas brilhantes consecutivas e 6,0 m a distância que separa as fendas e o anteparo onde a imagem das franjas é projetada, a distância que separa as fendas é:

Sendo os valores das resistências R₁, R₂, R₃ e R₄, respectivamente, 12Ω, 9Ω, 10Ω e 8Ω, e considerando a bateria e os fios com resistência desprezível, qual o valor da leitura do amperímetro ideal, ilustrado na figura, em Ampères ?

Uma bateria ideal, fios ideais e as lâmpadas L₁, L₂ e L₃, que são idênticas, formam um circuito elétrico. Inicialmente, a chave Ch está aberta. Ao fecha-la, observa-se que:

Um professor do IFMS, preparando-se para a Semana de Iniciação Científica, constrói um aparato eletrostático composto de uma enorme placa não condutora, com densidade superficial uniforme de cargas σ = 1,77 nC/dm² , um grão eletrizado de massa m = 2,0 ng e com dimensões muito inferiores à placa. Qual o valor da carga q do grão capaz de fazê-lo flutuar, a uma distância d = 1 Å (angstron) da placa, como ilustra a figura? Considere o campo gravitacional terrestre igual a 10 N/kg, ε₀ = 8,85 x 10^-12 C²/N.m²)

. m

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Uma corda de comprimento 100,0 cm e massa 5,0 gramas é submetida a uma força de tensão de 800,0 N. Ao ser tocada, ela oscila em sua frequência fundamental. A frequência produzida é transmitida ao ar, meio ao redor da corda oscilante. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda da onda quando já se propagando no ar é

Sobre uma mesma reta são posicionados uma fonte sonora isotrópica e dois detectores fazem a leitura da intensidade do som em decibéis. Os detectores A e B estão a 4,0 m e 8,0 m da caixa de som. Considerando o nível de intensidade sonora mínima para audição humana como sendo I0=10^-12 W/m² e sabendo que a leitura realizada pelos detectores A foi de 60 dB, qual o valor medido pelo detector B, em relação unicamente ao som emitido pela caixa de som em análise? Considere log 2 = 0,30.

Uma janela com 4,0 x 10⁴ cm² de área e 5 mm de espessura, feita de um material que possui coeficiente de condutividade térmica igual a 0,006 W/m°C, separa dois ambientes a temperaturas de 0ºC e 20°C. Considerando que, durante a transferência de calor as temperaturas dos ambientes permaneçam constantes, qual o valor da quantidade de calor, em joules, que atravessa a janela em 1 minuto? Se precisar, admita 1 caloria = 4,0 joules.

Na tentativa de reproduzir a experiência de Carnot, um jovem pesquisador construiu uma máquina térmica de 4 estágios, utilizando como agente 2,0 moles de um gás ideal. Considerando que no primeiro estágio o gás absorve uma quantidade de calor Q₁ = 10,56 KJ e sofre uma expansão isotérmica reversível à temperatura T₁ = 27°C, passando do volume V_a para V_b, à custa de uma redução de pressão p_b < p_a, a razão entre os volumes final V_b e inicial V_a é:

Considere a constante universal dos gases R = 8 J/mol K e e^1,1 = 3,0

Em um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/°C, inicialmente a 20°C, são misturados 200 g de água, também a 20°C, e 800 g de gelo, a -20°C. Admitindo-se a não interferência do meio, como pode ser descrito o sistema final obtido no estado de equilíbrio térmico?

Considere os dados:

Calor específico sensível da água no estado líquido: 1 cal/g°C

Calor específico sensível da água nos estados sólido e gasoso: 0,5 cal/g°C

Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Calor latente de solidificação da água: - 80 cal/g

Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

Calor latente de condensação da água: - 540 cal/g

No planeta Y, um líquido em regime estacionário flui em um duto cujo diâmetro dobra na região central. Instalado um medidor de Venturi, com densidade do líquido manométrico igual à do fluido escoante, observa-se uma diferença de altura H = 2,25 cm entre as alturas dos manômetros. Supondo que o fluido se desloque da esquerda para a direita, que na região central sua velocidade seja igual a V₂ = 7,5 cm/s, e que as alturas geométricas z das secções possam ser consideradas idênticas, a aceleração gravitacional local g_Y é:

_{Fonte: Nussenzveig, H.M. Curso de física básica – 1ª edição Vol. 2 Ed. Blucher, p. 41 (Adaptada)}

Uma força F igual a 500 N, aplicada conforme a figura a seguir, mantém o sistema em equilíbrio de forças. Admitindo-se massas desprezíveis para as polias e as cordas, a densidade da água valendo 1g/cm³ e o volume do corpo imerso, 6,0 x 10⁴ cm³, qual o valor da massa do corpo X, em kg, para esta situação?

De acordo com a 1ª lei de Kepler, “são elípticas as órbitas descritas pelos planetas em redor do Sol, com esta estrela em um dos focos”. Ao considerar-se a interação gravitacional entre o Sol e a Terra uma força central, quando o planeta Terra (MT = 6,0 x 10²⁴ kg) encontra-se no ponto mais afastado (A) (R_A = 1,53 x 10⁸ km) ou mais próximo (P) (R_P = 1,48 x 10⁸ km) do Sol, pode-se afirmar que:

Um cilindro maciço, de momento de inércia I_CM = MR² /2, é abandonado no alto de uma rampa de altura H e inclinação θ em relação à horizontal. O cilindro desce rolando e sem deslizar, alcançando o fim do plano inclinado com velocidade translacional do centro de massa V_cm. A expressão que melhor representa a velocidade V_cm no final da rampa é:

No SI (Sistema Internacional de Unidades) a medida da grandeza física Resistência Elétrica pode ser expressa em Ohms ou pelo produto:

Um líquido contido num tubo em U oscila, tendo sua energia dissipada devido à sua viscosidade. Considerando que a força F, dependente do tempo t, que amortece o fluido, seja dada por F = βe^-λt. A equação dimensional de β é: (Sendo L, M e T as dimensões de comprimento, massa e tempo, respectivamente.)

São princípios básicos da centrifugação, EXCETO:

Quando dois tipos distintos de radiação ionizante são absorvidos por um ser vivo, liberando a mesma quantidade de energia, os efeitos biológicos sobre o indivíduo podem ser bem diferentes, a depender do tipo de radiação ionizante em uso. Neste caso, define-se o conceito de dose equivalente como sendo o produto da dose absorvida pela RBE, a eficiência biológica efetiva (RBE = relative biological effectiveness). A unidade de dose equivalente no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o:

A grandeza radiológica Kerma é a medida da energia transferida da radiação ionizante para a matéria. O Kerma mede a quantidade de energia que é transferida dos fótons para os elétrons da matéria irradiada, por unidade de massa, em uma determinada posição. Do inglês, o Kerma significa kinetic energy released per unit mass, ou seja, é a soma das energias cinéticas de todas as partículas carregadas liberadas pela radiação ionizante em uma amostra de matéria, dividida pela massa da amostra. Em que condições o Kerma coincide com a dose absorvida?

A atividade radioativa de uma determinada amostra de material radioativo define-se como sendo o somatório das taxas de decaimento de todos os radionuclídeos presentes na amostra. A unidade padrão no Sistema de Unidades Internacional (SI) para a atividade de uma determinada amostra é o Becquerel (Bq), sendo 1 Bq igual a um decaimento por segundo, não importando o tipo de radiação ionizante que produziu o decaimento. Uma unidade de atividade radioativa mais antiga é o Curie (Ci). Qual a relação entre o Becquerel e o Curie?

Outra unidade de dose absorvida é o rad, do inglês radiation absorved dose, ou dose de radiação absorvida. O Gray (Gy) é a unidade padrão da dose absorvida no sistema SI. A relação entre essas duas unidades é dada por: