Questões de Concurso Para física

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Q3954553 Física
Um pesquisador em um laboratório de instrumentação científica está analisando a distribuição de campo elétrico produzida por um bastão cilíndrico isolante longo, utilizado em experimentos de eletrostática. O material do bastão possui densidade volumétrica de carga uniforme p0 e raio a. Para simplificar a análise teórica do sistema, o bastão pode ser considerado muito mais longo que seu raio, de modo que seus efeitos de borda possam ser desprezados, permitindo-se tratá-lo como um cilindro praticamente infinito. Deseja-se determinar a expressão do campo elétrico em função da distância r ao eixo do cilindro, tanto no interior do material (r < a ) quanto na região externa (r > a ). Adotando ε0 como a permissividade elétrica do vácuo e desprezando efeitos de borda, assinale a alternativa que apresenta corretamente as expressões do módulo do campo elétrico dentro e fora do cilindro, respectivamente.
Alternativas
Q3954552 Física
Dois alto-falantes de um sistema de cancelamento de ruído industrial estão separados por 3,0 m e emitem ondas sonoras em fase com frequência de 170 Hz. Um técnico se posiciona a uma distância d em frente a um dos alto-falantes, de modo que o triângulo formado pelos dois alto-falantes e o técnico seja um triângulo retângulo. Qual o menor valor de d para que o técnico experimente uma interferência totalmente destrutiva?
(Considere vSOM = 340 m/s).
Alternativas
Q3954551 Física
Um peixinho está num aquário esférico de, aproximadamente, de raio e cheio de água. Um cachorro observa o aquário de tal forma que a ponta do seu nariz está a uma distância de da superfície do aquário e alinhado com o peixe (linha tracejada). Nessa situação, a superfície de separação ar-água funciona como uma lente esférica.


Imagem associada para resolução da questão


Desprezando-se qualquer efeito da parede fina do aquário e considerando-se que os índices de refração da água e do ar são 1,33 e 1,00, respectivamente, dadas as afirmativas,

I. A imagem do cachorro (objeto), vista pelo peixe é maior e virtual. Portanto, nessa situação a superfície de separação ar-água é convexa.
II. Se a distância do peixe à superfície de separação ar-água (borda do aquário) for de 5 cm , então o cachorro observa a imagem do peixe mais afastada do que realmente está em relação à superfície do aquário.
III. A imagem do cachorro, vista pelo peixe, é menor do que o tamanho real do animal.
IV. A distância da imagem do cachorro, vista pelo peixe, é menor do que a distância real.


verifica-se que está/ão correta/s
Alternativas
Q3954550 Física
Um bloco de massa M está suspenso, sob ação da gravidade sem levar em conta a turbulência do ar, por um fio de massa m e comprimento L. Uma força vertical F é aplicada para cima na extremidade superior do fio, acelerando o sistema. Qual a tensão no fio a uma distância y da extremidade superior?
Alternativas
Q3954549 Física
Em sua casa, Ana tem uma esfera decorativa de material vítreo. Durante uma brincadeira, enquanto era empurrada em linha reta da esquerda para a direita e, sem causa aparente, a esfera se partiu em três pedaços que deslizaram sobre a superfície bem polida do piso da sua sala. Como aplicada estudante de física, Ana fez um desenho esquemático da vista superior que mostra o vetor velocidade e a estimativa da massa dos pedaços da esfera, após sua fragmentação em três partes.

Imagem associada para resolução da questão


Considerando-se que v1,v2 e v3 são os módulos das velocidades dos pedaços 1, 2 e 3, respectivamente e, com base nas informações do esquema feito por Ana, o vetor velocidade da esfera v0, no instante imediatamente anterior à sua fragmentação, é:
Alternativas
Q3954548 Física
Dois recipientes isolados, A e B, estão conectados por uma válvula inicialmente fechada. O recipiente A contém 1,0 mol de hélio (He ) e o recipiente B contém 3,0 mols de argônio (Ar ), ambos à mesma temperatura T e pressão P.
Sabendo que VA = V e VB = 3V , determine a variação total de entropia após a abertura da válvula e a completa mistura.
Alternativas
Q3954547 Física
Um sensor subaquático mede 100dB a 100 m de um navio. Supondo-se propagação esférica sem absorção, a que distância o nível cai para 60 dB?
Alternativas
Q3954546 Física
Em testes de materiais isolantes utilizados em capacitores de alta tensão, uma pequena esfera maciça de material dielétrico (com constante dielétrica irrelevante para a distribuição de carga) é carregada com carga elétrica total Q, distribuída uniformemente em seu volume. A esfera possui raio R e encontra-se isolada no vácuo.
Para analisar o armazenamento de energia e o estresse elétrico no material, deseja-se caracterizar, no equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico no interior, no exterior e na superfície da esfera, adotando-se o potencial nulo no infinito. Com base na Eletrostática clássica, é correto afirmar que fora da esfera, o potencial elétrico varia inversamente com a/o
Alternativas
Q3954545 Física
Um íon de massa M e carga +2e é acelerado por uma diferença de potencial V e entra com velocidade perpendicular a um campo magnético uniforme B. Um segundo íon de massa 2M e carga +e passa pelo mesmo processo. Qual a razão R2/R1 entre os raios das trajetórias?
Alternativas
Q3954544 Física

Dois raios atingem as extremidades de um trem de comprimento próprio L que se move com velocidade v em relação à plataforma. Para um observador no trem, os raios foram simultâneos. Qual o intervalo de tempo entre os raios medido por um observador na plataforma?

Alternativas
Q3954543 Física
Biossonar é o nome atribuído ao sistema sonar próprio da natureza. De fato, muitos animais emitem uma onda sonora que, quando rebatida por algum objeto, produz um eco que fornece informações sobre distância e tamanho desse objeto. Baleias, morcegos e golfinhos são alguns dos animais que utilizam essa ecolocalização para buscar alimentos e se comunicar. Cada animal emite ondas sonoras em uma faixa específica de frequência. Ainda na década de 1980, pesquisadores do Instituto de Oceanografia Woods Hole, dos Estados Unidos, detectaram uma baleia que “canta” com uma frequência única de 52 Hz, o que faz com que ela não seja ouvida pelas outras baleias. Por isso, a Baleia 52 é conhecida como a mais solitária do mundo. Hoje já se sabe que a baleia 52 é um animal híbrido, possivelmente de um cruzamento entre a baleia-azul e outras espécies de baleia.
Suponha que a Baleia 52 emite um som, quando se aproxima de uma barreira de corais, com velocidade constante de 36 km/h. Considerando-se que a velocidade do som na água é de, aproximadamente, 1.450 m/s , qual é a frequência aproximada com que a Baleia 52 ouve seus sons refletidos nessa barreira de corais? 
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Q3954542 Física
Durante uma aula sobre a Segunda Lei da Termodinâmica, um professor propõe aos estudantes a análise do desempenho de um refrigerador utilizado no armazenamento de reagentes no laboratório da instituição. O equipamento opera com potência elétrica constante de 360 W e mantém o compartimento interno à temperatura de – 3o C , rejeitando calor para o ambiente do laboratório, cuja temperatura é 27o C.
Para a análise, consideram-se dois cenários:

I. o refrigerador opera como um dispositivo reversível entre dois reservatórios térmicos ideais;

II. o coeficiente de desempenho do equipamento corresponde a 2/3 do valor máximo teoricamente possível (coeficiente de desempenho de Carnot) para as temperaturas envolvidas.


Admite-se regime estacionário, temperaturas constantes nos reservatórios térmicos e que toda a potência elétrica consumida seja convertida em trabalho mecânico do compressor. Considerando as temperaturas absolutas (em Kelvin) e um intervalo de 1,0 min de operação, assinale a alternativa correta que apresenta, respectivamente, a quantidade de calor retirada do compartimento interno (em ) nas situações I e II.
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Q3954541 Física
No processo de fabricação de semicondutores, uma pequena partícula de silício (m = 10-6 kg ) é acelerada por um campo elétrico horizontal que exerce uma força Fe = 5 . 10-5 N. Se a partícula parte do repouso em um plano com coeficiente de atrito cinético µc = 0,1 , qual a velocidade da partícula após percorrer 10 cm?
(Considere g = 9,8m/s2  ).
Alternativas
Q3954540 Física
Um microrrobô de 0,5 g usado em cirurgias minimamente invasivas é impulsionado por uma mola biocompatível com constante elástica k = 200 N/m. Se a mola é comprimida em 2,0 mm e o robô deve subir uma artéria vertical enfrentando uma força de resistência viscosa constante de 0,05 N, qual a altura máxima aproximada que ele atinge?
Alternativas
Q3954539 Física
Um professor de Física decidiu montar um experimento óptico que estava há anos armazenado no almoxarifado da instituição onde trabalha. Durante a montagem, ele constatou a ausência de uma das lentes do sistema. Ao consultar um manual do aparato, parcialmente deteriorado, encontrou apenas um esboço gráfico (conforme representado na figura) e as seguintes informações:

 uma imagem real e invertida I deve ser formada a partir de um objeto O;
 a distância entre o objeto e a imagem, medida ao longo do eixo principal da lente, é de d = 45 cm;
 a imagem formada deve possuir metade da altura do objeto.

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Sabendo que o professor pretende posicionar o objeto a 30 cm da lente, assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de lente a ser utilizada e o valor da distância focal necessária para o funcionamento adequado do experimento. 
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Q3954538 Física
Por definição, motor de combustão interna são máquinas térmicas nas quais o calor recebido pelo ciclo tem origem em uma reação química de combustão, que ocorre dentro do motor. Desde o século XVIII, tem-se buscado construir motores a combustão com o melhor desempenho possível. Atualmente, os dois principais motores dessa natureza são os que operam com o ciclo Otto e no ciclo Diesel. Esses ciclos diferem, entre outras coisas, pela forma de fornecimento de energia para o início da combustão. Por um lado, no ciclo Otto, a ignição é introduzida por uma centelha produzida pelo sistema elétrico e se utiliza de combustíveis de baixa volatilidade (álcool e gasolina). Por outro lado, os motores de ciclo Diesel utilizam o óleo diesel ou outros óleos vegetais como combustível e a ignição ocorre pela compressão do ar na câmara de combustão.
A imagem mostra os diagramas P-V dos ciclos Diesel e Otto que funcionam em quatro tempos.


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Com base nas leis da Termodinâmica e nos processos termodinâmicos envolvidos nesses dois ciclos, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3954537 Física
Em uma região montanhosa utilizada para recreações de inverno, uma pista coberta de neve é composta por uma rampa retilínea de 25m de comprimento, inclinada 30° em relação à horizontal, seguida por um plano horizontal longo, também coberto de neve. Para análise do deslocamento dos usuários na pista, os organizadores precisam determinar a distância percorrida por cada usuário no plano horizontal até parar completamente. Suponha que um garoto monte em um trenó e parta do repouso no ponto mais alto da rampa. Juntos, o garoto e o trenó têm massa total de 35kg. Assuma que o coeficiente de atrito cinético entre o trenó e a neve é constante e vale 0,1 ao longo de todo o percurso. Despreze a resistência do ar e considere g = 9,8 m/s2.

Assinale a alternativa que melhor representa a distância correta percorrida pelo garoto e seu trenó no plano horizontal. 
Alternativas
Q3954536 Física
Um sistema de teste de colisão envolve um bloco de metal de 2000 kg movendo -se a 10m/s que atinge frontalmente um carro de teste de 1000kg inicialmente parado.
Se a colisão é perfeitamente inelástica, quanta energia cinética foi dissipada no impacto?
Alternativas
Q3954535 Física
Em estudos oceanográficos, a variação da densidade da água com a profundidade é um fator crítico. Considere uma fossa oceânica com profundidade h = 10km. Sabendo que a densidade da água na superfície é po = 1000 kg/m3 e o seu módulo de elasticidade volumétrico é B = 2,0 x 109 Pa, determine o aumento percentual na densidade da água no fundo da fossa em relação à superfície.
Considere g = 9,8 m/s2 e assuma, para uma primeira aproximação do cálculo da variação da pressão no fundo da fossa, que a água tem densidade média aproximadamente igual a po.
Alternativas
Q3954534 Física
Um aplicado físico reproduz em laboratório um experimento no qual um objeto é abandonado em um aquário. Inicialmente, o aquário contém um fluido 1 com coeficiente de arrasto n1. Em seguida, o experimento é repetido usando-se o mesmo objeto, mas com um fluido 2, com coeficiente de arrasto n2 . Com o auxílio de um sensor, o físico conseguiu obter o gráfico da velocidade de queda versus tempo nas duas situações. 

Imagem associada para resolução da questão


Fonte: Imagem produzida pelo autor, usando software livre.

Com base no gráfico, dadas as afirmativas,
I. O resultado do experimento seria o mesmo, caso fosse utilizado um objeto de mesma massa, porém de forma diferente.
II. Para o experimento usando-se o fluido 2, a aceleração não será constante.
III. O coeficiente de arrasto do fluido 1 é menor do que o coeficiente de arrasto do fluido 2, ou seja, n1 < n2.
IV. Quando o fluido 2 é utilizado, a trajetória (posição versus tempo) do objeto é parabólica.


verifica-se que está/ão correta/s
Alternativas
Respostas
181: D
182: C
183: A
184: D
185: B
186: E
187: C
188: A
189: B
190: A
191: C
192: C
193: D
194: D
195: C
196: B
197: A
198: D
199: C
200: B