A fusão nuclear é o processo pelo qual dois núcleos atômicos leves se combinam para formar um único núcleo mais pesado, liberando grandes quantidades de energia. As reações de fusão ocorrem em um estado da matéria chamado plasma – um gás quente e carregado feito de íons positivos e elétrons em movimento livre com propriedades únicas distintas de sólidos, líquidos ou gases. O Sol, juntamente com todas as outras estrelas, é alimentado por esta reação. Para se fundirem no nosso Sol, os núcleos precisam colidir uns com os outros a temperaturas extremamente elevadas, cerca de dez milhões de graus Celsius. A alta temperatura fornece-lhes energia suficiente para superar a repulsão elétrica mútua. Uma vez que os núcleos estejam muito próximos um do outro, a força nuclear atrativa entre eles superará a repulsão elétrica e permitirá que eles se fundam. Para que isso aconteça, os núcleos devem estar confinados em um pequeno espaço para aumentar as chances de colisão. No Sol, a extrema pressão produzida pela sua imensa gravidade cria as condições para a fusão.
Fonte: https://www.iaea.org/newscenter/news/what-is-nuclear-fusion, traduzido. Acesso em 04 de dezembro de 2024. 

Em um reator de fusão experimental, dois núcleos de deutério 2H são acelerados em alta velocidade para colidir e fundir, formando um núcleo de hélio-3 3He e liberando um nêutron. Estime a energia liberada em uma reação de fusão entre dois núcleos de deutério, assumindo que toda a diferença de massa se converte em energia.

O desenvolvimento dos modelos atômicos, ao longo da história, foi fundamental para a compreensão da estrutura da matéria e é marcado por avanços e correções. Desde as primeiras teorias filosóficas até a física quântica, cada avanço não apenas ajudou no entendimento de fenômenos naturais, mas também impulsionou inovações em diversas áreas, como a medicina e a indústria. Relacione o modelo atômico, na coluna da esquerda, com seus postulados ou hipóteses, na coluna da direita.
(I) Modelo de Bohr.
(II) Modelo de Thomson (pudim de passas).
(III) Modelo de Dalton (bola de bilhar).
(IV) Modelo de Rutherford (modelo planetário).
(V) Modelo mecânico-quântico.

(A) Todas as substâncias são formadas por partículas pequenas e indivisíveis chamadas átomos.
(B) O átomo é composto por um núcleo central positivo, pequeno e denso, e mantém os elétrons orbitando ao seu redor. 
(C) O átomo é uma esfera uniforme de carga positiva, onde estão os elétrons de carga negativa.
(D) Os elétrons movem-se ao redor do núcleo em órbitas circulares fixas chamadas de níveis ou camadas de energia.
(E) Os elétrons possuem propriedades tanto de partículas quanto de ondas, e suas posições exatas não podem ser determinadas.
Assinale a alternativa que contém a associação correta.

A fonte de energia de um carro elétrico é a bateria de tração que pode ser carregada por uma fonte de alimentação externa ou, quando o veículo está freando, pelo movimento reverso do motor. O processo de carregamento da bateria de tração do carro elétrico, quando ele está freando, ilustra uma das leis gerais da Teoria Eletromagnética. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o enunciado dessa lei.

Os motores do tipo universal são construídos de tal forma que o enrolamento do estator fica ligado em série com o do rotor, conforme ilustra a figura a seguir.

Por esse motivo, eles são também denominados motores tipo série. Sobre a corrente elétrica nos enrolamentos e as forças que provocam o giro do rotor, considere as afirmativas a seguir.
I. Conhecendo o tipo de material, o comprimento e a espessura do fio usado em cada enrolamento e a tensão elétrica, a intensidade da corrente elétrica pode ser calculada utilizando-se a lei de Ohm.
II. As forças que atuam no rotor são proporcionais à intensidade da corrente elétrica que circula no rotor e ao campo magnético criado pelo enrolamento do estator.
III. A intensidade do campo magnético, criado pelo enrolamento do estator, é proporcional à intensidade de corrente elétrica que o atravessa e ao número de voltas do fio que constitui esse enrolamento.
IV. Em motores do tipo série, em que o fio do enrolamento do estator é mais grosso do que o do rotor, a corrente elétrica no estator tem maior intensidade que a corrente elétrica do rotor.
Assinale a alternativa correta.

Embora se possa melhorar o rendimento de um motor a gasolina utilizando aditivos, regulando-o ou utilizando, na sua produção, materiais mais resistentes, os motores a gasolina terão rendimento sempre inferior aos motores do carro elétrico. Em relação ao funcionamento e ao rendimento de um motor a gasolina, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) Os motores de automóveis (a gasolina ou a álcool), ônibus e caminhões são exemplos de máquinas térmicas. São sistemas semelhantes que envolvem combustíveis diferentes.
( ) Os motores a gasolina sempre terão rendimento inferior aos elétricos, pois o aquecimento e o resfriamento são necessários para o próprio funcionamento do motor.
( ) Um motor a gasolina realiza um processo cujo único efeito é transferir calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente.
( ) As perdas energéticas dos motores a gasolina são provocadas, exclusivamente, pelo atrito interno entre suas peças e pelo aquecimento dos fios, devido à corrente elétrica.
( ) É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos periódicos, transforme toda a energia interna em trabalho.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Uma mergulhadora, transportando uma scuba, que contém ar comprimido para respiração, escuta um som proveniente da buzina de um barco que está, na superfície de um lago, diretamente sobre ela. No mesmo instante, um amigo que está nas margens do lago a uma distância de 17,0 m da buzina também ouve o som da buzina. Se a buzina está a 1,7 m acima da superfície da água e considerando que a velocidade do som, no ar, é igual a 340 m/s e que, na água, é igual a 1.450 m/s, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a distância entre a buzina e a mergulhadora.

Ao descrever o tamanho de um navio de grande proporções, costuma-se usar expressões do tipo “ele desloca 20.000 toneladas”. Sobre o enunciado da hidrostática, que explica o significado dessa expressão, assinale a alternativa correta. 

Um balde com água pesando 5 kg é acelerado, de baixo para cima, por uma corda de massa desprezível, cuja tensão de ruptura é igual a 80 N. Considerando g = 10 m/s² , assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a aceleração máxima, de baixo para cima, que o balde pode ter sem que a corda se rompa.

A tirinha a seguir mostra Armandinho dando informação sobre um dos movimentos da Terra.

                                                    

Adaptado, Gravitação Universal: Movimentos de Rotação e Translação, campo gravitacional, força gravitacional, órbitas, geocentrismo, heliocentrismo https://tirasarmandinho.tumblr.com

Com base na tirinha e nos conhecimentos sobre gravitação e Leis de Kepler, assinale a alternativa correta. 

Uma fábrica de fuselagens, que utiliza o procedimento de rebitagem na linha de montagem, funciona regularmente desde o ano de 1998. Naquele ano, a temperatura média local era de 24◦C. Uma das partes da fuselagem não apresenta nenhuma alteração de dilatação por conta da variação de temperatura. Nela são feitos pequenos furos para a inserção de rebites, que entram sem folga alguma. Entretanto, no ano de 2023, com a temperatura média local de 24,8^◦C, a produção precisou ser paralisada por conta de problemas com a inserção dos rebites.
Considerando que os rebites utilizados são de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é 26.10^{−6 ◦}C ⁻¹ , é correto afirmar que eles 

A tirinha a seguir mostra Calvin tentando entender um assunto de Física.

                                                                       

                                                                                Calvin and Hobbes.Bill Watterson

Com base na tirinha e nos conhecimentos sobre Termodinâmica e Fluidos, assinale a alternativa correta. 

O sistema internacional de unidades geralmente é abreviado como SI (do francês Systéme International). Às vezes, as unidades nesse sistema são chamadas de unidades métricas. As unidades para todas as grandezas físicas podem ser derivadas das sete unidades de base do SI.

Relacione as grandezas derivadas com seu nome comum no SI: 

1 – Carga elétrica

2 – Fluxo magnético

3 – Capacitância

4 – Fluxo luminoso

5 – Iluminância

( ) farad

( ) weber

( ) coulomb

( ) lux

 ( ) lumen

Assinale a alternativa que relaciona CORRETAMENTE a grandeza derivada com seu nome:

Diferentes tipos de radiações eletromagnéticas são produzidos por vários mecanismos. Por exemplo, __________ são produzidos por reações nucleares; __________, com bombardeamento de metais com elétrons de alta energia; ___________, com excitação de cristais ou fluxos de corrente através de condutores elétrico. 
As palavras que completam CORRETAMENTE essas lacunas são: 

A __________ Lei de Newton relaciona o conceito da aceleração, para o qual usamos o símbolo  à força. Já consideramos a aceleração como a derivada de tempo da velocidade e a segunda derivada de tempo da posição. A _________ Lei de Newton diz que as forças que dois objetos em interação exercem entre si são sempre exatamente iguais em módulo e com sentidos opostos. A __________ Lei de Newton diz que há dois estados possíveis para um objeto sem força resultante sobre ele: um objeto em repouso está em equilíbrio estático; e um objeto que se move com velocidade constante está em equilíbrio dinâmico.

As palavras que completam CORRETAMENTE essas lacunas são: 

Considere um capacitor de placas paralelas quadrado com 5 cm de lado e distância entre placas de 1 mm, cuja capacitância é C1. Ao cortar as placas resultando em dois retângulos iguais de lados 2 cm por 4 cm e diminuindo a distância entre estas pela metade, este capacitor passa a ter capacitância C2. Calcule a razão C2/C1

Uma experiência com balões, ambos com mesmo peso e volume, porém o balão A é rígido (não se expande) e o balão B é maleável, ou seja, se expande livremente conforme variação da pressão externa. Eles são enchidos com um gás mais leve que o ar, desta forma, acontece: 

Um gás teve a média da energia cinética de suas moléculas aumentada mas seu volume manteve-se constante. Desta forma é correto dizer que: 

Qual é a necessidade de revestir amostras isolantes com uma camada condutora ao usar microscópio eletrônico de varredura (SEM)? 

Um profissional está realizando uma análise quantitativa por espectrometria de dispersão de energia (EDS) em um microscópio eletrônico de varredura (MEV) para uma amostra que contém os elementos Rutênio (Ru), Cobre (Cu), Vanádio (V) e Potássio (K).

Abaixo estão os valores das linhas de emissão de Raios X Kα1 para cada um desses elementos:

Rutênio (Ru): 19,279 keV

Cobre (Cu): 8,048 keV

Vanádio (V): 4,952 keV

Potássio (K): 3,312 keV

Sabendo as energias de emissão Kα1 dos elementos que são usadas para quantificação, qual das seguintes energias de aceleração do feixe de elétrons deve ser escolhida para garantir uma análise quantitativa precisa de todos esses elementos? 

Na formação dos planetas, as partículas se aglomeraram e formaram a Terra. A força centrífuga que gerou o planeta é maior na Linha do Equador o que diminui a força da gravidade nesse local, fazendo, assim, com que a Terra assumisse a forma geoide, achatada nos polos. No movimento de rotação, o planeta gira em torno de seu próprio eixo, o que leva em torno de 24 horas, a uma velocidade constante. Porém, devido à sua forma, diferentes pontos da superfície terrestre estão se movendo a uma velocidade diferente. Sendo que,