Questões de Física

Em um local onde a aceleração da gravidade é constante, uma escada rolante foi projetada para se movimentar com velocidade escalar constante e transportar passageiros entre dois pisos separados por uma distância vertical de altura H. Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100% do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para os passageiros, julgue os itens subsequentes. A força aplicada pela escada rolante a cada passageiro é proporcional à velocidade escalar com que a escada se movimenta.

Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra de cobre isolada eletricamente. Considerando que a carga elementar do elétron seja de 1,6 × 10 -1 9 C, julgue os itens seguintes. A barra de cobre, que permanece neutra após a aproximação da esfera de vidro, sofre uma força de atração coulombiana, exercida pela esfera.

Com relação a algumas características dos instrumentos de medida paquímetro, micrômetro, dinamômetro e osciloscópios, normalmente encontrados em um laboratório de física básica, julgue os itens subsequentes. A sensibilidade de um dinamômetro é proporcional à constante de restituição da mola que o constitui: quanto maior a constante de restituição da mola, mais sensível é o instrumento e mais adequado para medir pequenas forças.

Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue os itens subsequentes. Para que todo o gelo a -10 ºC se transforme em água a 0 ºC são necessárias 24.000 cal.

Um automóvel percorreu, sem derrapar, uma pista circular contida em um plano horizontal, em que não havia influência do ar. Considerando que, nesse caso, a aceleração da gravidade tenha sido constante, julgue os itens que se seguem, relativos a essa situação hipotética e a aspectos a ela correlacionados. O referido automóvel não derrapou ao fazer a curva porque sua velocidade escalar máxima foi proporcional à raiz quadrada do raio da pista circular.

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 Considerando-se apenas a fase da arrancada, se a mesma velocidade final fosse atingida na metade do tempo, o trabalho da força resultante média sobre o automóvel teria sido o dobro.

Em um ponto A do lago do reservatório de uma usina hidrelétrica, em que a água se encontra, inicialmente, em repouso, uma tubulação de diâmetro constante capta a água que passa a escoar na vazão de 150 m 3 /s até atingir um gerador de energia elétrica localizado em um ponto B, que está 20 m abaixo

do ponto A. A respeito dessa situação hipotética, julgue os seguintes itens, desprezando todas as forças dissipativas no sistema e considerando que a densidade da água seja de 1.000 kg/m 3 e que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 . A água atinge o ponto B com o módulo da velocidade igual a 20 m/s.

Um automóvel percorreu, sem derrapar, uma pista circular contida em um plano horizontal, em que não havia influência do ar. Considerando que, nesse caso, a aceleração da gravidade tenha sido constante, julgue os itens que se seguem, relativos a essa situação hipotética e a aspectos a ela correlacionados. Em situações semelhantes à situação hipotética em apreço, quanto maior for a massa do automóvel, menor será a velocidade escalar máxima do carro para que ele tenha realizado a curva sem derrapar.

Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue os itens que se seguem. Caso uma substância tenha uma temperatura T1 e pressão P1, e, em uma transformação isobárica, vá para um estado com temperatura T2, esse material terá passado por uma transição de fase denominada sublimação

Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue os itens subsequentes. A quantidade de calor necessária para que todo o gelo derreta e se transforme em água a 0 ºC é inferior a 1.000 cal.

Com relação a algumas características dos instrumentos de medida paquímetro, micrômetro, dinamômetro e osciloscópios, normalmente encontrados em um laboratório de física básica, julgue os itens subsequentes. Em geral, micrômetros possuem precisão entre 0,1 mm e 0,5 mm.

Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de

vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra de cobre isolada eletricamente. Considerando que a carga elementar do elétron seja de 1,6 × 10 -1 9 C, julgue os itens seguintes. O excesso de carga Q na esfera de vidro irá, depois de determinado tempo, distribuir-se uniformemente em toda a sua superfície.

Dentro de um recipiente graduado, coloca-se água até completar o volume de 60,0 mL. Em seguida, é totalmente mergulhado nesse recipiente um objeto feito de cobre, sustentado por um dinamômetro, conforme ilustrado na figura precedente. O dinamômetro registra 0,80 N antes de o objeto ser colocado na água, e registra 0,71 N quando este está submerso na água. Após o mergulho do objeto de cobre, é registrado um volume igual a 69,2 mL. A partir dessas informações e da figura precedente, julgue os itens subsequentes, considerando que o sistema esteja em equilíbrio e sabendo que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s 2 e a densidade da água é de 1,0 g/mL. Se fosse colocado no recipiente um objeto feito de diamante que tivesse o mesmo volume e apresentasse densidade igual a 3,5 g/mL, o empuxo teria o mesmo valor.

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 Durante todo o teste de impacto, a variação da energia cinética do automóvel foi superior a 40 kJ.

A figura apresentada ilustra um experimento acerca de equilíbrio de corpos rígidos, no qual uma régua, cujos furos estão a uma distância igual a d, é colocada sobre uma base de tal maneira que possa girar, sem atrito, em torno do próprio ponto central. A partir desse ponto, um conjunto de 6 moedas empilhadas, de massa m cada, é colocado a uma distância de 4 d. A régua é homogênea, e o peso da linha que segura as moedas é desprezível. Com base nessas informações e na figura precedente, julgue os itens

a seguir. A posição em que deve ser colocado o conjunto de 4 moedas para que o sistema esteja em equilíbrio é igual a 6 d, à direita do ponto central.

Em um ponto A do lago do reservatório de uma usina hidrelétrica, em que a água se encontra, inicialmente, em repouso, uma tubulação de diâmetro constante capta a água que passa a escoar na vazão de 150 m 3 /s até atingir um gerador de energia elétrica localizado em um ponto B, que está 20 m abaixo do ponto A. A respeito dessa situação hipotética, julgue os seguintes itens, desprezando todas as forças dissipativas no sistema e considerando que a densidade da água seja de 1.000 kg/m 3 e que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 . Desconsiderando-se todas as perdas de energia, a potência hídrica na entrada do gerador será de 30 MW.

Um violão é um instrumento de cordas tensionadas por um trasto que, ao ser tangido, vibra em frequências características. A nota musical está relacionada com a frequência fundamental de cada corda. Considerando essas informações e a figura precedente, julgue os próximos itens. Se determinada corda de um violão for tangida e, nesse processo, a mesma corda de outro violão vibrar, ocorrerá o fenômeno denominado ressonância.

Em um local onde a aceleração da gravidade é constante, uma escada rolante foi projetada para se movimentar com velocidade escalar constante e transportar passageiros entre dois pisos separados por uma distância vertical de altura H. Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100% do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para os passageiros, julgue os itens subsequentes. Devido ao fato de não haver forças dissipativas no sistema, a energia mecânica de cada passageiro permanece constante durante todo o percurso.

Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase simplificado de determinada substância, julgue os itens que se seguem. Se uma substância tiver uma temperatura T1 e pressão P2, e, em uma transformação isobárica, for para um estado com temperatura T2, esse material terá passado por uma transição de fase denominada sublimação.

Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra de cobre isolada eletricamente. Considerando que a carga elementar do elétron seja de 1,6 × 10 -1 9 C, julgue os itens seguintes. Com o atrito da esfera de vidro com a lã, a quantidade de

elétrons que são retirados da esfera é superior a 2 × 10 19 .

Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue os itens subsequentes. A quantidade total de calor necessária para que todo o gelo a -10 ºC se transforme em água a +50 ºC é maior que 40.000 cal.

Dentro de um recipiente graduado, coloca-se água até completar o volume de 60,0 mL. Em seguida, é totalmente mergulhado nesse recipiente um objeto feito de cobre, sustentado por um dinamômetro, conforme ilustrado na figura precedente. O dinamômetro registra 0,80 N antes de o objeto ser colocado na água, e registra 0,71 N quando este está submerso na água. Após o mergulho do objeto de cobre, é registrado um volume igual a 69,2 mL. A partir dessas informações e da figura precedente, julgue os itens subsequentes, considerando que o sistema esteja em equilíbrio e sabendo que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s 2 e a densidade da água é de 1,0 g/mL. A densidade do cobre é superior a 7 g/mL.

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 Na fase da arrancada, a aceleração média do automóvel foi igual a 1 m/s 2 .

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 A velocidade média do automóvel, na primeira fase do teste, foi superior a 15 m/s.

Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra de cobre isolada eletricamente. Considerando que a carga elementar do elétron seja de 1,6 × 10 -1 9 C, julgue os itens seguintes. Em uma superfície gaussiana que englobe a esfera de vidro e a barra de cobre, o fluxo do campo elétrico será igual ao de uma superfície gaussiana que envolva apenas a esfera de vidro

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 No intervalo de 10 segundos iniciais, a força resultante média sobre o automóvel foi superior a 1.000 N.

Dentro de um recipiente graduado, coloca-se água até completar o volume de 60,0 mL. Em seguida, é totalmente mergulhado nesse recipiente um objeto feito de cobre, sustentado por um dinamômetro, conforme ilustrado na figura precedente. O dinamômetro registra 0,80 N antes de o objeto ser colocado na água, e registra 0,71 N quando este está submerso na água. Após o mergulho do objeto de cobre, é registrado um volume igual a 69,2 mL. A partir dessas informações e da figura precedente, julgue os itens subsequentes, considerando que o sistema esteja em equilíbrio e sabendo que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s 2 e a densidade da água é de 1,0 g/mL. Se o mesmo objeto de cobre for mergulhado em um líquido de densidade igual ao dobro da densidade da água, o valor a ser registrado no dinamômetro será igual à metade do mostrado quando do mergulho do referido objeto na água.

Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra de cobre isolada eletricamente. Considerando que a carga elementar do elétron seja de 1,6 × 10 -1 9 C, julgue os itens seguintes. A barra de cobre terá carga nula ao ser aterrada.

Com relação a algumas características dos instrumentos de medida paquímetro, micrômetro, dinamômetro e osciloscópios, normalmente encontrados em um laboratório de física básica, julgue

os itens subsequentes. Um osciloscópio de raios catódicos consiste, essencialmente, em um acelerador linear de elétrons, que podem ser defletidos horizontal e verticalmente devido a campos magnéticos perpendiculares entre si.

Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira, denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase, identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque. A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir, considerando que o módulo da aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 Na primeira fase do teste, o automóvel deslocou menos de 100 m.