Considere três osciladores massa-mola independentes (1, 2 e 3) de massa m e constantes elásticas k₁, ​k₂​ e k₃​, respectivamente. O tempo que o sistema massa-mola 1 leva para completar uma oscilação é igual ao tempo que o sistema massa-mola 2 leva para completar duas oscilações e ao tempo que o sistema massa-mola 3 leva para completar três oscilações. Agora considere um sistema composto por essas mesmas três molas acopladas em série e colocadas para oscilar junto a um objeto de massa 4m.

Assinale a alternativa que contém o valor numérico mais próximo da razão entre a frequência do sistema massa-mola 1 e a frequência do sistema massa-mola em série.

Um explorador em um planeta exótico, circundado por um satélite natural, observa que o intervalo de tempo entre as fases cheia e nova de seu satélite é de 58 dias terrestres. Sabe-se que a massa desse planeta é igual à massa da Terra e muito maior que a massa de seu satélite.

Assinale a alternativa que contém a estimativa correta da distância entre o planeta exótico e seu satélite.

Um carrinho realiza um percurso sobre um trilho em um plano vertical, como mostra a figura ao lado. Partindo do repouso no ponto A, ele percorre uma distância ℓ até o ponto B com aceleração constante a_₀. Ao chegar ao ponto B, segue uma trajetória circular de raio R sob a ação da aceleração gravitacional até o ponto C. Então, passa a executar um movimento retilíneo uniforme. Ao chegar ao ponto D, realiza uma colisão perfeitamente inelástica com um outro carrinho de mesma massa.


Desconsiderando efeitos de forças de atrito, assinale a alternativa que corresponde ao módulo da velocidade do carrinho após o choque.

Considere uma partícula cuja posição é dada pela função horária

em que V e D são constantes positivas, com unidades adequadas. Seja v̄(t) a velocidade média móvel entre o instante inicial t_{0 = 0 s e um instante arbitrário t. Assinale a alternativa que contém a distância percorrida pela partícula desde o início do movimento até o instante no qual v̄(t) = 0 m/s.} 

Termômetros infravermelhos utilizados em hospitais são dispositivos utilizados para medir temperatura de pessoas sem contato direto com elas. Seu funcionamento se baseia no princípio físico de que qualquer material com temperatura da ordem de 36°C emite radiação infravermelha, cuja intensidade total da radiação emitida (Irad(T)) aumenta com a temperatura do objeto, conforme a equação:

Irad(T) = ϵσT⁴.

σ = 5,7 Wm⁻²K⁻⁴ é um valor constante chamado de constante de Stefan-Boltzmann e ϵ é um parâmetro adimensional que pode assumir valores entre 0 e 1, dependendo das características do material, chamada de emissividade. Para a pele humana, por exemplo, ϵ é da ordem de 0,98. Para o plástico claro, ϵ é igual a 0,94.

     Alguns termômetros de infravermelho possuem uma mira laser para sinalizar o local onde a temperatura será realizada.

Uma criança de 30 kg desceu por um brinquedo de escorregar, a partir do repouso, e chegou ao final da descida com velocidade de 5,0 m/s. Considerando que 50% da energia mecânica envolvida no movimento foi convertida em energia térmica, e considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s², o desnível entre o início e o fim do movimento é de

Bolhas de sabão, embora transparentes, costumam apresentar padrões de cores em algumas partes de sua superfície. Esse fenômeno ocorre devido à reflexão de parte da luz incidente na superfície externa da bolha e a transmissão da outra parte da luz incidente, que atravessa a interface, sendo refletida na superfície interna da bolha, propagando-se de volta ao exterior, percorrendo uma distância maior até os olhos do observador. A superposição das ondas correspondentes a essas duas reflexões resulta em reforço para alguns comprimentos de onda e cancelamento para outros. O fenômeno em questão é o da

A panela de pressão é utilizada para tornar mais rápido o cozimento de alimentos quando comparado com panelas comuns. Essa vantagem se dá devido à

No decaimento dos elementos químicos radioativos, pequenas partículas do núcleo atômico são ejetadas para que o núcleo atômico encontre sua forma mais estável. No experimento de Rutherford com elementos radioativos, ficou evidente a existência de 3 partículas que foram denominadas alfa, beta e gama. As partículas alfa, de maior massa e carga elétrica positiva, as partículas beta, com massa menor que as partículas alfa e carga elétrica negativa, e as partículas gama desprovidas de carga elétrica e massa. Esse experimento consiste de uma fonte radioativa que emite um feixe de partículas que atravessam uma região na qual existe um campo elétrico E, sendo detectadas por uma tela fluorescente. Na figura, é possível ver 3 manchas na tela de detecção. De acordo com a figura, as partículas em questão são:

As descobertas de Marie Curie possibilitaram a utilização de radioisótopos na medicina nuclear. Dentre esses radioisótopos, se destaca o sódio-24 (Na-24), que é utilizado para monitorar a circulação sanguínea, com a finalidade de verificar a ocorrência de obstruções no sistema circulatório. O sódio-24 possui uma meia-vida de 15 horas. Sabendo que uma amostra contendo 8 g de sódio-24 foi enviada de um laboratório para um hospital gastando no percurso um tempo de 60 horas, infere-se que a massa de sódio-24 eliminada neste percurso foi de:

Uma brincadeira entre amigos viralizou nas redes sociais por, supostamente, “desafiar as leis da física”. A brincadeira consiste em manter uma pessoa suspensa na vertical com o dorso, braços, mãos e pernas diretamente em contato com uma parede, enquanto outra pessoa a empurra horizontalmente contra a parede. Admitindo-se que a pessoa suspensa tem massa igual a 80 kg, qual a menor força que a pessoa que a está empurrando horizontalmente contra a parede deve fazer para mantê-la imóvel? Considere g = 10 m/s² e coeficiente de atrito estático µ_e = 0,5.

Joana tem 1,60 m de altura e seus olhos ficam a 1,50 m do chão quando ela está de pé. Qual o menor comprimento vertical de um espelho plano vertical para que ela enxergue o topo da cabeça e os pés, sem se curvar? 

Trens MagLev utilizam a levitação magnética para flutuar sobre a via e eliminar o atrito. O trem possui magnetos na parte inferior e a via contém bobinas fixas. Conforme o trem se desloca, o fluxo do campo de seus magnetos através de cada bobina varia, gerando nas bobinas uma corrente elétrica, que gera seu próprio campo magnético. A disposição apropriada desses componentes faz com que os campos sejam opostos, gerando repulsão vertical. Essa combinação de efeitos é explicada pela

Para a construção de uma balança matemática, faz-se um furo no centro de uma régua de 30 cm de comprimento. Através do furo é inserido um pino que é fixado na direção horizontal a uma base triangular apoiada sobre uma mesa. A régua, agora, é livre para girar nos sentidos horário e anti-horário em torno do pino. Duas massas iguais m são colocadas nas posições 6 cm e 12 cm da régua, respectivamente. Desconsiderando as massas da régua, do pino e da base triangular, para que a régua fique horizontalmente em equilíbrio, uma terceira massa m deve ser adicionada na régua na posição

A luz do sol é caracterizada como uma onda eletromagnética que viaja no espaço com a velocidade da luz de valor aproximado a 3,0 × 10⁸m/s. Quando a luz branca atravessa um prisma, ela se decompõe em várias cores visíveis aos olhos humanos. As cores são classificadas de acordo com o comprimento de onda na faixa de 3,8 × 10⁻⁷m a 7,4 × 10⁻⁷m, chamado espectro visível. O comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. A tabela a seguir mostra o espectro da luz visível de acordo com o comprimento de onda. 

Podemos dizer que o intervalo de frequência mais aproximado da cor azul, medido em 10¹²s ⁻¹ , é dado por

Uma partícula com carga q numa região de um campo elétrico  , sofre a ação de uma força elétrica igual a  Considere três partículas de carga positiva Q e massas m₁, m₂ e m₃, obedecendo à condição m₁ < m₂ < m₃. As três partículas, inicialmente em repouso, são soltas de uma altura h em relação ao chão na região do campo elétrico uniforme  , dirigido verticalmente para baixo e também sob a ação do campo gravitacional terrestre com aceleração da gravidade representada pelo vetor . Use a segunda lei de Newton, , para analisar qual alternativa abaixo está correta. Despreze a resistência do ar e a influência de uma partícula sobre a outra.

Denomina-se gás perfeito um gás idealizado que obedece à equação de Clapeyron PV = nRT, em que P representa a pressão, V o volume, T a temperatura, n o número de mols do gás e R a constante universal dos gases. Considere um gás perfeito que obedece ao ciclo termodinâmico ABCD, representado na figura abaixo. As sequências BC e DA representam variações de estado isotérmicas.


De acordo com o ciclo ABCD, é falso afirmar que

Em maio de 2022, foi divulgada a primeira imagem do buraco negro Sagittarius A*, localizado no centro de nossa galáxia a 26 mil anos-luz da Terra. A imagem foi gerada através da análise de dados de oito radiotelescópios pertencentes ao consórcio internacional Event Horizon Telescope. De acordo com um fóton de luz viajando de Sagittarius A* à Terra – e desconsiderando o movimento relativo entre a Terra e o buraco negro –, é correto afirmar que

Um balão de vidro A, com volume VA = 5 L, está interconectado a outro balão de vidro B, com volume VB, conforme o desenho abaixo.

O balão A contém gás He à pressão de 3 atm, o balão B está sob vácuo, e a torneira da conexão está fechada. A torneira é aberta e, após um intervalo de tempo, a pressão total do sistema, à temperatura constante de 27 °C, é igual a 1 atm. O volume VB e o número total de mols de gás He são, respectivamente,  

Com boa aproximação, a lei da irradiação de Stefan-Boltzmann, I = σT4, medida em W/m², permite calcular a temperatura média da Terra. Supondo-a sem atmosfera e como um corpo negro ideal à temperatura T, o balanço energético entre a irradiação recebida do Sol e a transmitida pela Terra de volta ao espaço fornece T~255 K (~ –18 ºC) para a temperatura média da Terra.

Entretanto, sabe-se que a temperatura média da Terra é de ~288 K (~ 15 ºC), ou seja, 33 ºC mais quente do que a hipótese da inexistência da atmosfera. Esse aquecimento adicional é o que se chama de “efeito estufa”, no qual alguns gases da atmosfera, como por exemplo o dióxido de carbono e o metano, absorvem e reemitem radiação infravermelha.

Sabendo que a constante de Stefan-Boltzmann σ = 5,67 x 10^-8 W/(m²K⁴), a irradiação infravermelha emitida pela atmosfera é, em W/m², aproximadamente