Questões de Física (ENADE)

Sistemas de aquecimento de água que utilizam energia solar tornaram-se bastante populares devido ao seu baixo custo e à facilidade de implantação. Em geral, esses sistemas são formados de placas coletoras, por onde a água circula, instaladas nos telhados das casas, e de um reservatório térmico, que armazena a água aquecida para uso posterior. Considerando que uma professora de Física deseja utilizar, para fins didáticos, o modelo de sistema descrito, avalie as afirmações a seguir. I. A professora poderá explorar, em sala de aula, os conceitos de convecção térmica, por meio da análise do fluxo da água no sistema. II. A professora poderá testar e avaliar materiais para a confecção das placas coletoras, buscando os que melhor refletem a luz. III. A professora poderá estudar o conceito de irradiação térmica a partir da energia solar que atinge as placas coletoras. É correto o que se afirma em

Nesse contexto, para construir uma prática pedagógica que promova transformações no sentido da igualdade de gênero a partir do respeito às diferenças, espera-se que a escola

No início da década de 1920, os físicos Otto Stern e Walter Gerlach realizaram um experimento para confirmar a hipótese da quantização espacial proposta por Arnold Sommerfeld como um aprimoramento do modelo atômico de Niels Bohr. Nessa experiência, átomos de prata aquecidos em um forno foram colimados por uma fenda e passaram entre os polos de um eletroímã, cujo campo magnético não era uniforme e variava na coordenada perpendicular (z) ao plano (xy) do feixe. Sem o campo magnético, esse feixe atingia uma placa de vidro e deixava um traço que reproduzia a forma da fenda (figura 1). Entretanto, com o campo magnético, o feixe formava um traço dividido na forma de um "lábio entreaberto" (figura 2). Em 1927, o experimento foi refeito com átomos de hidrogênio e o resultado foi o mesmo.

Com relação à interpretação atual da mecânica quântica a respeito do experimento exposto, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A prata (Z = 47) possui apenas um elétron de valência no subnível Ss e pode ser aproximada para um átomo de um elétron com seu movimento orbital e, desse modo, o não surgimento de uma terceira linha central entre os "lábios" na placa de vidro resulta da interação do campo magnético externo produzido pelo eletroímã com o magnetismo do movimento orbital de cada elétron isoladamente, e que não possui o momento magnético zero. PORQUE II. Existem apenas dois vetores possíveis, duas orientações da componente z, correspondentes aos dois spins do elétron, aos quais são atribuídos os números quânticos -1/2 e + 1/2 oriundos das duas direções de movimento de rotação (spin) do elétron. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

No ensemble canônico, o sistema pode trocar energia com um reservatório térmico a uma temperatura T. A probabilidade de se encontrar o sistema com energia E é dada por , denominada distribuição de Boltzmann, na qual KB é a constante de Boltzmann. Com base nessa informação e sabendo que , qual é a energia média de um ? sistema para o qual os estados E = 0 e E = ? são possíveis?

Um eletroímã pode ser construído enrolando-se um fio de cobre esmaltado ao redor de um cilindro de ferro, conforme a figura a seguir. As extremidades do fio de cobre, devidamente raspadas, são ligadas uma em cada polo de uma associação de pilhas em série. Clipes espalhados sobre uma superfície são atraídos pelo dispositivo, que se comporta analogamente a um ímã. A intensidade do campo magnético gerado pelo dispositivo pode variar pela substituição do cilindro de ferro por outros materiais de diferentes permeabilidades magnéticas, como o cobre (material diamagnético). A partir das informações do texto, avalie as afirmações a seguir. I. Se as pilhas estiverem ligadas em paralelo, então a intensidade do campo magnético produzido pelo eletroímã será maior do que se estiverem associadas em série. II. Se o número de voltas (espiras) de fio de cobre for duplicado e o distanciamento entre as espiras também for duplicado, sem se sobreporem, então o campo magnético resultante permanecerá inalterado. III. Se o cilindro for de cobre, seus domínios magnéticos serão alinhados em oposição ao campo magnético produzido no dispositivo, resultando em um campo magnético de maior intensidade. É correto o que se afirma em

Utilizado como forma de conservação de alimentos, o processo de irradiação consiste na exposição de um dado alimento à radiação ionizante, proveniente tanto de uma máquina de feixes de elétrons como de fontes radioativas. A exposição à radiação gama é um desses processos, sendo as fontes de 60 Co e 137 Cs consideradas para uso comercial, devido à produção de raios gama de energias adequadas, bem como à disponibilidade e ao custo. A maior aceitação da fonte de 60 Co deve-se ao fato de esse elemento se apresentar sob a forma metálica e ser insolúvel em água, o que proporciona maior segurança ambiental. Considerando o exposto, avalie as afirmações a seguir. I. A utilização da radiação gama, proveniente de uma fonte radioativa, pode ser considerada mais segura para aplicação em alimentos, dada a não ocorrência de contato de material radiativo com o alimento. II. O decaimento radiativo do 60 Co pode ocorrer por meio de um decaimento beta, sendo exclusivamente o 60 Ni o produto do decaimento. III. Tendo o 60 Co meia vida de 5,27 anos, ao se conservar uma certa quantidade de 60 Co em uma amostra, após 10,54 anos a amostra não será mais composta de 60 Co, pois todos os átomos desse elemento já terão sofrido algum processo

de decaimento radiativo. É correto o que se afirma em

Uma das brincadeiras que sempre encantam as crianças é a de fazer bolhas de sabão. É uma atividade lúdica que apresenta interessantes conceitos físicos. A bolha de sabão é formada pela adição de algum tipo de sabão à água com a intenção de reduzir a tensão superficial e possibilitar a formação da bolha. Considerando as propriedades ópticas das bolhas de sabão, avalie as afirmações a seguir. I. As cores que surgem na superfície das bolhas de sabão podem ser explicadas como sendo o efeito da interferência construtiva e destrutiva que ocorre entre a luz refletida na superfície externa e a luz refletida na parte interna da superfície das bolhas. II. O efeito óptico que ocorre com as bolhas de sabão é o mesmo que ocorre devido à deposição de óleo na água. III. O surgimento de cores na superfície das bolhas também ocorrerá se elas forem iluminadas exclusivamente por uma luz de comprimento de onda bem definido. É correto o que se afirma em

Por meio dos formalismos lagrangeano e hamiltoniano, é possível obter as equações de movimento de um sistema de modo objetivo e sistemático. Contrariamente aos métodos baseados nas leis de Newton, esses formalismos não exigem a identificação das forças envolvidas, o que possibilita simplificar o tratamento de sistemas de maior complexidade, especialmente quando não é relevante a determinação das forças associadas às restrições ao movimento das suas partículas. No que diz respeito aos formalismos lagrangeano e hamiltoniano, avalie as afirmações a seguir. I. Vínculos são limitações exclusivamente de ordem cinemática impostas ao sistema mecânico. II. Para definir completamente a posição de um sistema com n graus de liberdade, é necessário ter n variáveis independentes, escolhidas em qualquer sistema de referência, usando-se para isso coordenadas generalizadas. III. As equações de movimento, de sistema conservativo, podem ser escritas sob a forma,em que L representa a função lagrangeana e qk as coordenadas generalizadas. IV. Se um sistema for conservativo, o hamiltoniano, expresso por H = T + V, pode ser interpretado como a energia total do sistema, em que T é a energia cinética e V, a energia potencial. É correto apenas o que se afirma em

A base ortogonal de um sistema quântico em um espaço de Hilbert de duas dimensões é dada pelos estados |1? e |2? . O sistema é caracterizado pelo hamiltoniano , em que ? é real e positivo e é a constante de Planck reduzida. Como condição inicial, no instante t0 = 0, o sistema tem seu estado descrito pelo vetor |1?. Com base nesse sistema hipotético, assinale a opção correta.

Um cientista apresentou, em um congresso, o esquema de um mecanismo e a respectiva curva, em unidades arbitrárias e fora de escala, da energia livre de Gibbs em função da altura. Segundo a proposta do cientista, a máquina funciona a partir da ascensão de água por capilaridade e a gota, ao cair, moveria o peque no rotor R, realizando o trabalho. O esquema do mecanismo e a curva de energia estão representados nas figuras a seguir. A respeito desse mecanismo e da curva de energia proposta pelo cientista, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O referido mecanismo não funcionará. PORQUE II. Falta um a fonte de energia externa para elevar a energia de Gibbs para que o mecanismo passe do estado 2 para o estado 3. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

Considerando a situação apresentada e o que estabelece a Política Nacional da Educação Especial na perspectiva da Educação Inclusiva, deve-se assegurar a esse aluno

Em reatores nucleares de nêutrons rápidos, é possível usar como combustível o resíduo de outros reatores nucleares, de modo a fechar o ciclo nuclear. Dessa maneira, os altos custos financeiros implicados no armazenamento do lixo nuclear e os impactos ambientais associados poderiam ser minimizados. A maior parte do combustível nuclear gasto é composta de Urânio-238. A energia liberada pela fissão de um núcleo de Urânio-238 é aproximadamente igual a 3,2 x 10 -11 J e uma unidade de massa atômica é igual a 1,66 x 10 -27 kg. Tomando-se o Urânio-238 como base, é correto afirmar que a ordem de grandeza da potência, em MW, que pode ser gerada por um reator abastecido com 1,0 kg de resíduo nuclear queimado por dia é

A partir da Segunda Lei da Termodinâmica, afirma-se que, apesar da energia do universo ser constante, a possibilidade de obtenção de energia útil diminui à medida que ele evolui. Isso significa que a entropia do Universo, enquanto sistema isolado, aumenta, levando-o para um estado de crescente desordem. A respeito da degradação da energia, é correto afirmar que

Qual das imagens a seguir representa o que uma pessoa vê, usando óculos 30 como os descritos no texto, ao se olhar no espelho com um olho fechado e o outro olho aberto?

O estudo da Mecânica Analítica baseia-se nas chamadas equações de Lagrange - uma vez conhecida a função de Lagrange de um sistema mecânico, essas equações estabelecerão as relações entre as acelerações, as velocidades e as coordenadas, constituindo as equações de movimento do sistema. Considerando essas informações e a situação em que uma partícula se desloque livremente em um sistema de referência inercial tal que a função de Lagrange independa do vetor posição e seja função apenas do valor absoluto da velocidade v da partícula, avalie as afirmações a seguir. I. Caso se estabeleça um sistema para o qual a partícula esteja permanentemente em repouso, então estará constituído um sistema referencial absoluto. II. Se o movimento livre da partícula ocorrer num sistema de referência inercial, então todo o movimento livre se dará nesse referencial com velocidade constante em intensidade e em direção. III. Se, ao lado de um sistema inercial, coexistir um outro sistema animado de um movimento retilíneo e uniforme em relação ao primeiro, então um movimento livre se efetuará nesse outro sistema com uma velocidade constante. IV. Se as coordenadas de um ponto em dois sistemas de referência diferentes estiverem relacionadas entre si por meio da velocidade uniforme entre esses dois sistemas, então a pulsação do tempo terá o mesmo ritmo nos dois sistemas de referência. É correto apenas o que se afirma em

No início do século XVII, a partir de cuidadosas análises das medidas astronômicas realizadas por Tycho Brahe, o astrônomo e matemático Johannes Kepler enunciou três leis para descrever o movimento dos planetas e que se mostraram fundamentais para os trabalhos de lsaac Newton acerca da lei de gravitação universal dos corpos, quais sejam: 1ª Lei: os planetas movem-se em elipses com o Sol em um dos focos. 2ª Lei: o raio vetor que liga o Sol a um planeta varre áreas iguais em tempos iguais. 3ª Lei: o quadrado do período de revolução de um planeta é proporcional ao cubo do semi-eixo maior da órbita elíptica. A respeito das leis de Kepler de movimento dos planetas, avalie as afirmações a seguir. I. A 1ª Lei está relacionada ao fato de a força gravitacional ser inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos.

II. A 2ª Lei está relacionada ao fato de a conservação do momento angular do planeta se manter durante seu movimento em torno do Sol. III. A 3ª Lei está relacionada ao fato de o movimento planetário ser regido por uma força central. É correto o que se afirma em

A partir das informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. A práxis pedagógica envolve a adoção do método dialético no processo de elaboração do conhecimento em articulação com a teoria histórico-cultural. II. A apropriação crítica e histórica do conhecimento é um instrumento de compreensão da realidade social e de atuação crítica para a transformação da sociedade. III. A Didática é uma área do conhecimento que utiliza os elementos do cotidiano escolar e das questões sociais para atualizar a prática docente. É correto o que se afirma em

A energia de um elétron em um átomo é quantizada, formando, assim, níveis de energia. Por sua vez, esses níveis formam camadas de energia em sólidos. Pela configuração das camadas de energia, é possível apontar se um sólido é um condutor, um isolante ou um semicondutor. Em uma experiência com três materiais diferentes (um condutor, um isolante e um semicondutor), foram obtidas suas bandas de energia, representadas pelas figuras a seguir.

Nesse contexto, assinale a opção em que são indicados, respectivamente, o condutor, o isolante e o semicondutor.