Questões de Concurso Público IF Farroupilha - RS 2023 para Professor EBTT - Física

Muitos livros didáticos de física normalmente não abordam adequadamente a diferença entre medir e observar objetos em movimento relativístico em relação a um observador em repouso. Essa distinção é fundamental para compreender os efeitos visuais resultantes da teoria da relatividade restrita. Considere a seguinte situação, ilustrada na Figura 2: uma barra de espessura desprezível em relação ao seu comprimento L está fixa no sistema S' e orientada ao longo do eixo x', movendo-se na direção do eixo y com uma velocidade de módulo bc, sendo b uma constante menor do que 1 e c a velocidade da luz. Como não há movimento relativo entre S e S' na direção x, temos x = x' para qualquer instante t. A posição de um ponto qualquer da barra é medida e descrita pelo vetor r por um observador fixo em S e por r' por um segundo observador fixo em S'. As extremidades da barra estão situadas em x = x' = d e x = x' = d + L. Suponha que, em t = t' = 0, as origens dos sistemas S e S' coincidam (r₀ = r₀' = 0) e, neste instante, todos os pontos da barra passam pela ordenada y = 0, conforme medido por um observador em S. Assim, para t < 0, a barra estará com os valores medidos de y negativo, e para t > 0, estará com y positivo. 


Com base nessa situação, assinale a alternativa que descreve a imagem vista por um observador situado no ponto r = (0, 0, h) para t = 0, momento em que a posição medida dos pontos da barra indica que y = y' = 0.

Considere um cilindro condutor maciço, cujo raio é R = 5 mm. Uma corrente elétrica percorre esse cilindro ao longo de seu comprimento, com densidade de corrente cujo módulo é dado por J = 2×102/r , onde r é a distância radial a partir do centro do cilindro. Utilize a constante de permeabilidade magnética do meio como sendo μ = 4π × 10⁻⁴ T ∙ m/A para realizar o cálculo. Qual é o módulo do campo magnético gerado pelo cilindro a uma distância r = 3 mm?

Um projétil é lançado obliquamente próximo do alto de um plano inclinado, cuja inclinação com a horizontal é de 45°. O projétil é lançado com uma velocidade inicial v0 = 15 m/s, formando um ângulo de 15° em relação ao plano inclinado, e percorre uma distância d = 75 m ao longo do plano inclinado até voltar a tocá-lo próximo de sua base. Considere que não há resistência do ar sobre o corpo e quaisquer outros efeitos dissipativos que possam afetar o movimento do projétil. Utilize: g = 10 m/s², sen 15° ≅ 0,26, cos 15° ≅ 0,97, √2 ≅ 1,4, √3 ≅ 1,7. Qual é, aproximadamente, a velocidade do projétil ao final do movimento descrito?

Um dos efeitos mais interessantes da mecânica quântica é o tunelamento quântico, que se observa em sistemas como a barreira de potencial. Considere uma barreira de potencial de altura Va e largura a (cuja extremidade da esquerda está em x = 0 e extremidade da direita em x = a). Uma partícula se aproxima da barreira vinda de x < 0 com energia E < V0. A equação de Schrödinger, independentemente do tempo que descreve a onda, é dada por:


Com base no contexto, analise as assertivas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. Os termos A e B representam a onda incidente. II. O termo C representa a onda transmitida em 0. III. O termo D representa a onda refletida em α. IV. O termo F representa a onda transmitida em α. V. O termo G representa a onda transmitida em α.

Considere um cilindro maciço, feito de material não condutor e infinitamente longo, com raio R. O cilindro tem uma densidade volumétrica de cargas não uniforme, que varia radialmente a partir do centro do cilindro, sendo dada por: p = ar 3 . Considere a constante de permissividade do meio como sendo ε. A expressão correta que determina o módulo do campo elétrico a uma distância r do centro do cilindro é: