Questões de Física — SEDUCE GO 2018

O ensino de física, assim como o de outras áreas de conhecimento, continua essencialmente centrado nos conteúdos, sem apresentar ligação com o dia a dia dos estudantes, e baseia-se, na maioria das vezes, em aulas expositivas. Nessa perspectiva, os professores tendem a transmitir conteúdos e os estudantes possuem um comportamento passivo no processo, muitas vezes simplesmente realizando cálculos matemáticos ao invés de interpretar fenômenos físicos. Internet: <www.univates.br> (com adaptações). De acordo com o texto acima, assinale a alternativa correta quanto ao ensino de física.

Em 1600, William Gilbert relatou, em sua obra De Magnete, que, segundo suas deduções, a Terra se comportava como um grande ímã. Afirmou que a posição da agulha estava relacionada com a inclinação magnética do planeta. Todavia, supõe-se que os chineses tenham sido os primeiros a notar que um ímã, ao ser colocado em um local que permite a ele livre movimento, aponta sempre para dois polos: um lado aponta em direção ao Norte e o outro, por sua vez, para o Sul. Tal característica resultou, posteriormente, na bússola. Internet: https://sobrefisica.wordpress.com (com adaptações). Tendo o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa correta acerca dos fenômenos relacionados ao magnetismo.

Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 ºC são convertidos em vapor a 100 ºC, à pressão atmosférica de 1 atm. O volume da água varia de um valor inicial de 1 . 10 -3 m 3 do líquido para 1,5 m 3 do vapor, 1 atm ? 1 . 10 5 Pa e o calor latente de vaporização da água é igual a 2.256 kJ/kg. Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o intervalo de variação da energia interna ( ?Eint) , em kJ, do sistema durante todo o processo.

Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma peça de concreto de duas toneladas inicialmente em repouso. A peça de concreto será encaixada em pilares e a grua exerce uma força de 60 kN para cima sobre a peça de concreto. Considere-se essa força suficiente para levantar a peça, vencendo a força da gravidade, que atua ao longo de uma distância de 4 m. Com base nesse caso hipotético, considerando um sistema de referência no qual a força peso é negativa e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s 2 , assinale a alternativa correta.

Um corpo de 10 kg move-se ao longo do eixo x sob a ação de uma força que o impulsiona. A figura abaixo mostra a força que age sobre o corpo, que parte do repouso, em t = 0. Com base nesse caso hipotético, o valor do módulo da velocidade do corpo, em metros por segundo, no instante t = 20 s é igual a

O gráfico acima mostra a aceleração escalar de um móvel em função do tempo. Sabendo-se que a velocidade inicial é nula, o valor da aceleração escalar média, em m/s 2 , no intervalo de 0 a 28 s, é igual a

Dois objetos feitos do mesmo material (mármore, por exemplo) possuem capacidades térmicas proporcionais a suas massas. Assim, é conveniente definir uma “capacidade térmica por unidade de massa", ou calor específico (c), que se refere não a um objeto, mas a uma massa unitária do material de que é feito o objeto. Já quando o calor é transferido para uma amostra sólida ou líquida, nem sempre a temperatura da amostra aumenta. Em vez disso, a amostra pode mudar de

fase (ou de estado). No caso, a quantidade de energia por unidade de massa que deve ser transferida em forma de calor para que uma amostra mude totalmente de fase é chamada de calor de transformação e é representada pela letra L. Halliday e Resnick. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica. v. 2. Rio de Janeiro: LTC, 2009 (com adaptações). A partir do texto acima, assinale a alternativa que apresenta a quantidade de calor que uma amostra de gelo de massa m = 100 g a –10 ºC deve absorver para passar ao estado líquido a 20 ºC, sendo o calor específico do gelo (cgelo) igual a 2.220 J/kg.K, o calor específico da água (cágua) igual a 4.190 J/kg.K e o calor de fusão do gelo (LF) igual a 333 kJ/kg.

O Polo Sul é bem mais gelado que o Polo Norte. Por lá, a temperatura média no verão não costuma passar dos –35 ºC. O Norte é mais “quentinho", registrando médias de 0 ºC nos períodos de calor. Há vários motivos para essa diferença. Internet: https://mundoestranho.abril.com.br (com adaptações). Um glaciologista do Programa Antártico Brasileiro (Proantar) utiliza, para registrar as temperaturas, um termômetro calibrado em uma escala desconhecida X. Os valores do ponto de fusão e de ebulição desse termômetro são, respectivamente, 20 ºX e 110 ºX. Com base no texto e no caso hipotético acima apresentados, assinale a alternativa que apresenta a equação de conversão

entre uma dada temperatura na escala X (tX), uma temperatura na escala Celsius e o valor da temperatura de –35 ºC na escala X.

A máquina de Atwood é um dispositivo simples que permite, pela determinação da aceleração dos corpos em movimento, testar as leis da mecânica. Basicamente, a máquina é constituída de dois corpos de massas m1 e m2 presos por um cabo que circunda uma polia, conforme o sistema mostrado na figura a seguir. A polia indicada na figura possui uma massa tão pequena que pode ser desprezada. Também deve-se considerar a massa do cabo e o atrito da polia com seu eixo de rotação como desprezíveis,m1 > m2 e g= aceleração da gravidade.

A partir do texto e da figura acima, assinale a alternativa que apresenta a expressão correta da aceleração (a) e da força de tração T no cabo.

Cada vez mais, as Novas Tecnologias de Informação e Comunicação (NTIC) fazem parte de nossa vida cotidiana. A ampliação da perspectiva e da esfera de ação é apenas uma das possibilidades geradas pelo desenvolvimento dessas tecnologias, ainda que essa ampliação esteja restrita a determinados grupos de pessoas. No entanto, é importante perceber que ficará cada vez mais difícil viver em uma sociedade em que as tecnologias de informação e comunicação ocupam um espaço cada vez maior sem uma correspondente e efetiva democratização do acesso e inclusão digital. A. A. Martins e N. M. Garcia. Ensino de Física e Novas Tecnologias de Informação e Comunicação: Uma Análise da Produção Recente. VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC), 2011 (com adaptações). Com relação ao ensino de física e às NTIC, assinale a alternativa correta.

O campo de estudo dedicado à medida de eventos, onde e quando ocorrem e qual a distância que os separa no espaço e no tempo, é a relatividade. Em 1905, Albert Einstein propôs a teoria da relatividade restrita, em que o adjetivo restrita é usado para indicar que a teoria se aplica somente a referenciais inerciais. A teoria da relatividade restrita é composta basicamente de dois postulados: postulado da relatividade; e postulado da velocidade da luz. Halliday e Resnick. Fundamentos de Física: óptica e física moderna. 9.ª ed. v. 4. Rio de Janeiro: 2012 (com adaptações). Com base no texto acima, assinale a alternativa correta.

Quando um condutor elétrico é atravessado por uma corrente elétrica, aparece espontaneamente um campo magnético em sua volta. Dois físicos franceses, Jean-Baptiste Biot e Félix Savart, deduziram uma lei que descrevia matematicamente o campo magnético gerado. Essa lei passou a ser conhecida por Lei de Biot-Savart. Desse modo, suponha-se que haja um fio comprido e retilíneo, que a intensidade do campo magnético seja igual a 4 . 10 -6 T em um ponto situado a 2 cm do fio e que ?0 = 4? . 10 -7 T.m/ A. Utilizando a Lei de Biot-Savart, assinale a alternativa que apresenta o valor, em Ampères, da corrente elétrica que percorre todo o fio.

Ao passear em um parque de Goiânia, uma criança bateu com suas mãos em um tronco de uma árvore. A criança percebeu que um som foi gerado. Um professor de física que passava pelo local observou a criança e decidiu utilizar a situação como um exercício em sala de aula. Sendo assim, ele propôs o seguinte problema para os estudantes: suponha- se que um som esteja sendo produzido, em uma cavidade cilíndrica de 40 cm de profundidade, no interior do tronco da árvore. A frequência do som produzido pelas batidas de mãos da criança iguala-se com o modo de ressonância fundamental dessa cavidade. A cavidade cilíndrica no tronco da árvore é um tubo fechado em uma das extremidades (o fundo) e aberto na outra e a velocidade do som é igual a 344 m/s. Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a frequência do som do modo fundamental, em Hertz.

Em um parque de Goiânia, uma determinada roda gigante possui um raio de 20 m e realiza um quarto de volta em 30 s. Uma pessoa está sentada em uma das “cadeirinhas" da roda gigante. Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa correta.

Uma onda harmônica com 20 cm de comprimento e 1 cm de amplitude desloca-se ao longo de uma corda. A corda possui um comprimento total de 10 m, massa de 600 g e está tracionada por uma força de 60 N. Considerando essa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta a frequência angular da onda em radianos por segundo.

Um determinado corpo é suspenso por um dinamômetro e totalmente mergulhado em um fluido de massa específica desconhecida, sendo ?C a massa específica do corpo, ?F a massa específica do fluido, w o peso e wap o peso aparente. Considerando essa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta a correta expressão para a massa específica do corpo.

Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30º. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s 2 . Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.

Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis, em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que vários fenômenos elétricos emagnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, na forma diferencial, conhecidas atualmente como Equações de Maxwell. Internet: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br (com adaptações). Considerem-se as seguintes afirmativas: (1) os campos magnéticos são rotacionais, isto é, não existem monopolos magnéticos; e (2) correntes elétricas ou cargas em movimento geram campos magnéticos. Tomando o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, as equações de Maxwell das quais essas afirmativas são consequências.

A barra homogênea AB, mostrada na figura abaixo, possui peso de 120 N e comprimento de 100 cm. A barra está apoiada no ponto C a 60 cm de A, que sustenta um corpo D, de peso igual a 20 N. A uma distância x de B, foi colocado um corpo E, de peso igual a 100 N, de tal forma que a barra AB fique em equilíbrio na horizontal. Com base na figura e no texto apresentados, o valor da distância x, em centímetros, é igual a

A difração da luz pode ser explicada pelo princípio de Huygens, segundo o qual cada ponto de uma fenda se comporta como se fosse um foco emissor secundário de luz. Considerem-se uma fenda de largura AB na qual incide, perpendicularmente, um feixe de luz monocromática e um segundo anteparo opaco, disposto perpendicularmente aos raios incidentes na fenda, no qual é projetada a imagem da fenda, conforme a figura acima. Suponha-se ainda que, sobre a fenda estreita, incida uma luz monocromática de 600 nm, em um anteparo, a 2 m de distância (D), que o afastamento linear (y) entre o segundo mínimo de difração e o máximo central seja de 1,2 cm e que, para pequenos ângulos, tg ? ? sen ? . Nesse caso, a largura AB da fenda, em milímetros, é igual a

Assinale a alternativa correta a respeito do efeito fotoelétrico.

Uma força , com x em metros, age sobre uma partícula, alterando somente a sua energia cinética. Com base nesse caso hipotético, o trabalho, em Joule, realizado sobre a partícula quando ela se desloca das coordenadas (3 m, 4 m) para as coordenadas (4 m, 0 m) é igual a

Uma lente é um sistema óptico que consiste em dois ou mais dioptros, sendo pelo menos um deles curvo (não plano). As lentes que possuem apenas dois dioptros são denominadas de lentes simples. Uma lente simples é feita de material transparente (vidro, plástico ou outros) e possui duas faces. A face curva, ou não plana, é, em geral, esférica. Internet: <www.if.ufrj.br> (com adaptações). Um objeto está localizado a 50 cm de uma lente convergente de distância focal de 20 cm. A partir do texto e do caso hipotético acima, assinale a alternativa que apresenta a imagem formada do objeto pela lente.

Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas TQ = 900 K e TF = 400 K, sendo TQ a temperatura da fonte quente e TF a temperatura da fonte fria. A máquina realiza 800 J de trabalho em cada ciclo. Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada em forma de calor, em Joule, para a fonte fria a cada ciclo.

Um morador de Pirenópolis, ao entrar em um supermercado, viu, em um anúncio, que uma lâmpada do tipo X consome menos energia que outros tipos de lâmpadas. Querendo economizar energia, esse morador comprou uma lâmpada do tipo X de 12 W e, em casa, a utilizou para substituir uma lâmpada incandescente de 60 W. Com base nessa situação hipotética, a economia de energia elétrica, em 1 h, em kWh, foi igual a

Suponha-se que a velocidade de uma partícula seja dada pela seguinte função: V=50-30t + 20t 2 , onde t é dado em segundos e v em metros por segundo. Com base nessa informação, assinale a alternativa que apresenta a função da posição (x) em função do tempo, sabendo que a posição inicial é zero.

O físico e matemático inglês Sir Isaac Newton publicou um estudo que, em parte, explicou três relações fundamentais entre força e movimento, que explicam vários fenômenos físicos de nossa experiência cotidiana. Newton, em seus experimentos, verificou que o conceito de massa estava relacionado com o fato de os objetos resistirem à mudança em seu estado de movimento. Ele descreveu essa relação como uma propriedade intrínseca e imutável da massa dos corpos e dos objetos. Essa propriedade é definida na primeira lei de Newton. Kesten e Tauck. Física na Universidade para as Ciências Físicas e da Vida. v. 1. Rio de Janeiro: LTC editora, 2012 (com adaptações). A primeira lei de Newton garante que

Galileu Galilei é considerado como um dos criadores da ciência moderna. Em seus estudos, combinou a observação com a experimentação, o que lhe permitiu descrever os fenômenos naturais de forma teórica e com o uso de leis matemáticas. Também deu contribuições significativas ao conhecimento do movimento e do espaço e morreu no ano de nascimento de Isaac Newton. Newton, com base nos estudos de diversos outros pesquisadores, inclusive Galileu, revolucionou a teoria sobre o movimento dos corpos. A respeito das teorias do espaço e do movimento, desenvolvidas por Galileu e Newton, assinale a alternativa correta.