Questões de Concurso Sobre física

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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
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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 
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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
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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
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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
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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
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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 
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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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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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Q3813347 Física
O estudo das condições de equilíbrio de corpos rígidos, além de permitir compreender dispositivos de sustentação e apoio, ilustra como relações puramente geométricas podem determinar a intensidade das forças de reação. Um exemplo clássico é o de uma barra apoiada simetricamente na superfície interna de um hemisfério. Considere um hemisfério rígido de raio R, com o plano meridiano vertical que contém seu eixo de simetria. Uma barra homogênea e indeformável, de comprimento L e peso P, é colocada de modo que suas extremidades se apoiem simetricamente em dois pontos da superfície interna do hemisfério. Admita que as forças de contato sejam normais à superfície (sem atrito), e que a barra esteja em equilíbrio na horizontal. Sabendo que 0 < L < 2 R e que a intensidade de cada reação normal é N, o valor de (P/N)² é
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Q3813346 Física
Satélites artificiais são utilizados em diversas aplicações, como comunicações (TV, Rádio, Internet, GPS) e monitoramento da Terra (Meteorologia, Mapeamento Ambiental). O movimento orbital desses satélites é mantido pela força gravitacional da Terra, que atua como resultante centrípeta do movimento. Desprezando a resistência do ar, considere um satélite que descreve uma órbita circular de período T em torno da Terra, de raio R e aceleração da gravidade de módulo g em sua superfície. Se o satélite está a uma a altitude h acima da superfície, de modo que o raio de sua órbita é R+h, o valor de T²g/4π², em termos de R e h, é
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Q3813345 Física
Um bloco cúbico homogêneo de aresta L e densidade d flutua parcialmente submerso em uma cuba preenchida com um líquido de densidade D. Na face superior do bloco, existe uma cavidade cúbica, aberta superiormente, de aresta igual a L/2, escavada centralmente, de modo que a cavidade não atinge o fundo nem as faces laterais do bloco. Ao despejar-se, lentamente, o líquido presente na cuba nessa cavidade, o bloco começa a submergir até ficar na iminência de afundar definitivamente. Nessas condições, o volume V de líquido que deve ser colocado na cavidade, admitindo-se que o bloco permanece na vertical durante o processo, é igual a
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Q3813344 Física
A Física de Partículas investiga fenômenos que ocorrem em altas energias e em escalas extremamente pequenas, nas quais os efeitos relativísticos, associados à velocidade da luz c, medida em m/s, e os efeitos quânticos, relacionados à constante de Planck (dividida por 2π) h medida em J·s, tornam-se fundamentais. Nesse contexto, utiliza-se um sistema de unidades naturais, em que essas constantes universais são incorporadas às equações, simplificando-as e refletindo a estrutura essencial das leis físicas. Adotando-se c=h=1, todas as grandezas passam a ser expressas em potências de energia (ou, de forma equivalente, de massa). Sabendo que, no sistema internacional de unidades (SI), as dimensões fundamentais são comprimento (L), massa (M) e tempo (T), a constante de gravitação universal G de Newton possui, em unidades naturais, a sua dimensão dada por 
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Q3811439 Física
Em um sistema coerente de unidades em que as unidades fundamentais são representadas por L (comprimento), M (massa) e T (tempo), a unidade de trabalho é representada por W. Ao considerar um segundo sistema de unidades coerente no qual as novas unidades fundamentais correspondem a 2L, 3M e 2T do sistema anterior, a nova unidade de trabalho é dada por W’. Sendo assim, a razão W’/W é 
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Q3811438 Física
Duas cargas pontuais q1 e q2 encontram-se no vácuo, localizadas no plano xy nas coordenadas (0,0) e (0,d) respectivamente. Essas cargas se atraem com uma força elétrica de módulo F. Em seguida, desloca-se a carga q1 para a coordenada (X, 0), com X ˃ 0, de forma que a força elétrica entre as cargas q1 e q2 passa a ser F/2. Nesse contexto, pode-se afirmar corretamente que as cargas possuem 
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Q3811437 Física
Em um experimento didático de termodinâmica, um gás ideal monoatômico é submetido a um ciclo termodinâmico através de um processo quase estático e reversível composto por três etapas distintas: (i) uma expansão isobárica, na qual o volume do gás aumenta de V1 para V2 sob pressão constante P1; (ii) um resfriamento isocórico, em que o volume é mantido em V2 e a pressão é reduzida até um valor P2 (P2 < P1) por meio da troca de calor com um reservatório térmico; (iii) uma compressão adiabática, que retorna o gás ao seu estado inicial, caracterizado pelo volume V1 e pressão P1. Considerando o comportamento do gás ideal e que todas as transformações são quase estáticas, assinale a opção que corresponde à afirmação verdadeira sobre o ciclo. 
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Q3811436 Física
Duas partículas, A e B, partem simultaneamente da origem do plano xy em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). A partícula A desloca-se, ao longo do eixo x no sentido positivo, com velocidade constante de módulo Va. A partícula B move-se no primeiro quadrante, com velocidade constante de módulo Vb, em uma direção que forma um ângulo θ (onde 0< θ <90) com o eixo x positivo. A razão, Va/Vb , após o início do movimento, de modo que o vetor Q43.png (19×18) que conecta as partículas A e B, com origem na partícula A e extremidade na partícula B permaneça sempre paralelo ao eixo y, ou seja, com componente horizontal nula, é
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Q3811435 Física
Em um experimento de óptica, um estudante observa um raio de luz monocromática que se propaga de um meio A (índice de refração na) para um meio B (índice de refração nb), com na > nb separados por uma superfície plana. Considerando que ambos os meios são transparentes, homogêneos e isotrópicos, sobre as propriedades da luz nessa situação, é correto afirmar que
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Q3811433 Física
Uma partícula executa um MHS (movimento harmônico simples) de amplitude A ao longo do eixo Ox, com o centro de oscilações situado em O. No instante em que a partícula passa pela posição x igual a A/2, a razão entre sua energia cinética K e energia potencial U é dada por R. Desconsiderando a ação de forças resistivas, é correto afirmar que o valor de R² é
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Respostas
1261: B
1262: B
1263: A
1264: B
1265: A
1266: C
1267: C
1268: D
1269: B
1270: D
1271: A
1272: D
1273: C
1274: A
1275: A
1276: A
1277: C
1278: A
1279: D
1280: B