Questões de Concurso Público IF-PI 2016 para Professor - Física

Um oscilador harmônio simples, consiste em uma mola atuante sobre um corpo que desliza sobre uma superfície horizontal lisa. Se a massa do corpo é dobrada, então:

Sobre os sistemas ptolomaico e copernicano, assinale a alternativa CORRETA.

Em seus estudos, Isaac Newton afirmava que “os movimentos de corpos em uma dada região do espaço são os mesmos entre eles se o espaço está em repouso ou se move uniformemente em uma linha reta sem qualquer movimento circular”. Newton estava mencionando que as leis da Física são válidas em qualquer sistema que hoje chamamos de inerciais. Ele está aqui reafirmando:

Com relação aos estudos desenvolvidos no âmbito da Física Térmica, analise as afirmativas a seguir.

I. A teoria do flogístico foi proposta pelo médico e químico alemão Georg Ernst Stahl. Ele acreditava na existência de um material denominado flogístico: um elemento que possuía massa e que estava presente em todos os materiais combustíveis.

II. Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), mais conhecido pela sua lei da conservação da massa, foi o responsável pela queda da teoria do flogístico. Para ele, o calor era uma espécie de fluido imponderável, ao que deu nome de calórico.

III. Joseph Black (1728-1799) visualizou o calor como um fluido ponderável e indestrutível, capaz de interpenetrar todos os corpos materiais. Black é considerado o fundador da ciência da Termometria.

IV. Benjamim Thompson (1753-1814), ao analisar a perfuração da alma dos canhões no arsenal de munições de Munique, concluiu que o calórico não poderia ser uma substância e que na realidade o calor era “movimento”.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas CORRETAS.

Quando um circuito condutor é deslocado nas proximidades de um magneto, a corrente induzida flui num sentido tal que a força eletromotriz no circuito tende a se opor ao movimento. O texto expressa a lei de:

De forma empírica, Michael Faraday revolucionou a comunidade industrial de sua época, demonstrando para o mundo o fenômeno da indução eletromagnética. Sobre a lei de Faraday, marque a alternativa CORRETA.

Qual deve ser o módulo da taxa de variação de um campo magnético , perpendicular ao plano de uma espira circular de raio 0,50 m e resistência 4,0Ω , para que a corrente induzida na espira seja 2,0π A?

Uma espira circular de raio 20 cm está imersa em um campo magnético perpendicular ao plano da espira. O módulo deste campo varia com o tempo conforme a equação B=t³+2,0t² (S.I.). Encontre o módulo da tensão induzida nos terminais da espira no instante 1,0s.

Um pêndulo simples de comprimento L e massa m é um sistema simples e facilmente resolvido no formalismo newtoniano. Determine a lagrangiana desse sistema

Um rotor é um dispositivo geralmente encontrado em parques de diversões, que utiliza os princípios da física em seu funcionamento. Quando uma pessoa entra, conforme a figura abaixo, aumenta-se a velocidade de rotação até atingir um determinado valor e então retire-se o piso. Qual deve ser a velocidade mínima para manter a pessoa presa as paredes do rotor, considerando

v = f ( )

Fonte: Robert resnick, David Halliday, Kenneth S. krane. Física1.Rio de janeiro: LTC, 2011.P.115.

A resistência de um fluido (um gás ou liquido) é a força que o mesmo exerce sobre o corpo que se move através dele. Para baixas velocidades a força é proporcional a 𝒗 e para velocidades maiores é proporcional a 𝒗² Considere uma pedra solta em um lago indo até o fundo. Qual a relação entre a velocidade e o tempo durante o intervalo antes de o corpo atingir a velocidade terminal?

Um pêndulo cônico é definido pelo movimento circular horizontal, a velocidade constante, de um corpo de massa m na ponta de uma corda de comprimento L, conforme figura abaixo. Qual a frequência desse movimento?

Fonte: Robert Resnick, David Halliday, Kenneth S. Krane. Física 1. Rio de janeiro: LTC, 2011. P.114.

Uma casca esférica de massa específica uniforme atrai uma partícula externa como se toda a massa da casca estivesse concentrada no seu centro. Utilizando o teorema de casca enunciado anteriormente, determine qual a força exercida por uma casca esférica uniforme sobre uma massa pontual m localizada num ponto P à distancia r do centro, conforme figura abaixo. Considere uma camada esférica de raio R, massa total M, espessura t e massa especifica uniforme p.

Fonte: Robert Resnick, David Halliday, Kenneth S. Krane. Física 1. Rio de janeiro: LTC, 2011. P.8.

Eratóstenes de Alexandria (277 - 196 a.C.), nascido em Cirene, norte da África, realizou o primeiro experimento científi co para a medição da circunferência da Terra. O seu experimento até hoje surpreende pela concepção simples e pelo resultado muito próximo do valor correto. A engenhosa ideia de Eratóstenes era baseada na hipótese de que, caso a Terra fosse esférica, a sombra de um bastão observada no mesmo instante em locais diferentes permitiria, a partir de considerações geométricas, o cálculo do diâmetro da esfera.

Eratóstenes era Bibliotecário-Chefe da Biblioteca de Alexandria, e foi nos livros que tomou conhecimento do seguinte fenômeno:

“Uma vez por ano, no solstício de verão (22 de julho, no hemisfério Norte), precisamente ao meio dia, os raios solares caíam verticalmente na localidade de Siena (isto era sabido porque a imagem do Sol podia ser vista refl etida nos poços mais fundos da cidade). Naquela mesma hora, em Alexandria, os raios caíam inclinadamente, fazendo um ângulo de aproximadamente 7,2° com a vertical (esse ângulo era medido através da comparação da sombra de um obelisco, por exemplo, com a sua altura), ou seja, 1/50 da circunferência completa, que corresponde à 360°.”

Supondo então que a Terra possuía a forma esférica e sabendo que a distância entre as cidades de Alexandria e Siena (atualmente Assuã) era cerca de 780 km, Eratóstenes obteve uma estimativa para o raio da Terra.

(TRINDADE, R.I.F; MOLINA, E.C. Geofísica: A Terra vista pelo buraco da fechadura. IAG-USP, online.Disponível em Acesso em 20 de outubro de 2016. ADAPTADO).

O princípio fundamental da óptica levado em consideração por Eratóstenes foi:

Como consequência dos postulados de Einstein, que compõem a Teoria da Relatividade Especial, as medidas de tempo e de espaço são afetadas pela velocidade relativa entre os sistemas de referência. Dois corpos idênticos de comprimento L, separados por uma distância A = L/2 (quando medida em repouso), se deslocam com mesma direção e sentido e a mesma velocidade v, ao longo do tempo. Considerando que esta velocidade alcance o regime relativístico, com v ~ 0,4c, qual será a percepção (aproximada) da separação destes corpos, feita por um observador em repouso em relação a Terra?

Por questões de segurança e eficiência, os faróis dos automóveis precisam emitir feixes luminosos paralelos, sendo possível ainda os ajustes de “luz alta” e “luz baixa”. Com dois espelhos côncavos E₁ e E₂, sendo o raio R₁ > R₂, é possível obter um feixe de luz paralelo utilizando uma fonte luminosa pontual, que emite em todas as direções do espaço. Estando a fonte luminosa e os vértices dos espelhos alinhados, com superfícies refletivas em oposição, o arranjo necessário deve ser tal que a fonte esteja localizada:

Para diversos planetas, a excentricidade da órbita elíptica é muito pequena, de modo que pode-se tomar a órbita como circular com muito boa aproximação. Se levarmos em consideração órbitas elípticas para um planeta de massa M movendo-se ao redor do Sol, que possui massa Ms(M << Ms), de modo que sua distância mínima em relação ao Sol é 𝑟 e a distância máxima é 𝑹, com a constante gravitacional 𝑮, o período de revolução desse planeta em torno do Sol é dado por:

Ondas estacionárias formam-se a partir da superposição de duas ondas idênticas viajando com sentidos opostos e confinadas no espaço, por exemplo, uma corda com as extremidades fixas apresenta um padrão de vibração estacionário. A equação que representa uma onda estacionária é dada por

𝑦(𝑥, 𝑡) = (2A sen 𝑘𝑥) cos𝜔𝑡

onde A é a amplitude, 𝑘 é o número de onda e 𝜔 é a frequência angular. Dessa equação, a grandeza 𝜔/𝑘 representa:

Um observador estacionário recebe ondas de som de dois diapasões, um dos quais aproxima-se e o outro recua, com a mesma velocidade. Quando isso ocorre, o observador ouve as batidas com frequência f = 2,0 Hz. Sabendo que frequência de oscilação de cada diapasão é de f₀=680Hz e a velocidade do som no ar é 𝝊=340m/s, a velocidade de cada diapasão é dada por:

Um helicóptero de resgate realiza operação de busca a um avião de pequeno porte que caiu no mar. Quando achava-se a 10m acima do nível do mar, seus ocupantes enxergaram o avião a uma profundidade aparente de 20m, conforme representa a figura. A profundidade real a que se acha o avião, admitindo que o índice de refração da água do mar é igual a 3/2 e que os ângulos com relação a normal são pequenos, será: