Questões de Física

Para ir de um ponto A até um ponto B, um ciclista divide o percurso total em dois trechos. O primeiro trecho é percorrido com uma velocidade média de 12 m/s e o segundo trecho é percorrido com uma velocidade média de 9 m/s. Se o tempo gasto para percorrer o primeiro trecho corresponde a 3/5 do tempo total, a velocidade média em todo o percurso é de:

A madeira é uma fonte de energia de baixo custo e fácil obtenção usada como combustível para alimentar caldeiras na geração de energia elétrica em termelétricas no Brasil. A queima da madeira aquece a água que, ao atingir o estado gasoso, passa por uma turbina convertendo parte da energia cinética em energia elétrica. Sabendo-se que o poder calorífico de uma remessa de madeira é de 3.000 kcal/kg, qual deve ser a quantidade de madeira necessária para transformar em vapor uma massa de 30 kg de água a uma pressão de 1 atm, inicialmente a 30 °C?

Pierre e sua noiva Marie estavam discutindo o relacionamento em um laboratório de física. Revoltada com a situação que os dois viviam, Marie arranca de seu dedo o anel que Pierre lhe dera no momento do noivado. Devido à força exercida por Marie na remoção do anel e ao atrito entre este e seu dedo, o anel adquire uma carga elétrica de módulo Q = 6 pC. Considerando-se que o anel e sua distribuição linear de carga são uniformes, sendo o raio do anel igual a 0,768 cm e adotando-se a constante elétrica do meio como , qual é, aproximadamente, o módulo do campo elétrico gerado pelo anel de Marie sobre um ponto P localizado sobre seu eixo a uma distância de 2,9 cm de seu centro? (Dado: (0,00768) 2

• (0,029) 2 ? 0,0009.)

De acordo com as Equações de Maxwell haverá uma força eletromotriz induzida entre as extremidades desse condutor que está relacionado com a variação do fluxo magnético que atravessa esse material. Desse modo, sabendo-se que o plano sobre o qual a barra gira é perpendicular às linhas de indução do campo magnético, qual será o valor da força eletromotriz induzida quando a barra girar com velocidade angular constante de valor ??

Em um vídeo feito em câmera lenta das cordas de um violão é fácil perceber que, quando o músico toca, as cordas começam a vibrar produzindo ondas. Como as cordas do violão estão fixas nas extremidades, elas possuem um padrão de vibração de ondas estacionárias. Qual será a velocidade da onda em uma corda de violão fixa entre dois pontos separados a 60 cm de distância afinada para produzir uma frequência de 330 Hz no harmônico fundamental?

Qual será o comprimento de onda desses elétrons quando se deslocarem com uma velocidade de 3,7 . 10 5 m/s?

O professor informou aos alunos que comprou lâmpadas idênticas e que, dentro da caixa, havia apenas uma bateria que alimentaria as 3 lâmpadas através de fios de cobre. Sendo assim, o professor ligou o circuito com as três lâmpadas e pediu aos alunos que verificassem o brilho de cada lâmpada. Em seguida, o professor desconectou a lâmpada L1 e constatou-se um aumento de brilho na lâmpada L2 e redução do brilho na lâmpada L3, de modo que essas duas lâmpadas passaram a ter brilhos de mesma intensidade. Com base nessa situação, os alunos puderam concluir que:

Viagens no tempo semelhantes às relatadas em filmes como o clássico “De Volta para o Futuro”, de 1985, não passam de ficção científica. Porém, de acordo com a teoria da relatividade restrita de Albert Einstein, o tempo não é absoluto. Um se move a uma velocidade muito menor. Considere que uma pessoa viaje em uma nave espacial com uma velocidade constante de 60% da velocidade da luz durante 5 anos, medidos por alguém dentro da nave. Quando essa nave retornar à Terra após a viagem, quanto tempo a mais terá se passado para um referencial em repouso na superfície do Planeta quando comparado à pessoa que esteve dentro da nave durante a viagem?

Se os dois projéteis forem lançados simultaneamente, desconsiderando-se quaisquer forças resistivas, qual será a altura do projétil que ainda estará em movimento no instante em que o outro tocar o solo?

Adotando-se a constante universal dos gases perfeitos igual a 8,30 J/mol . K e sabendo-se que a temperatura máxima que o gás atinge nesse diagrama é 800 K, conclui-se que a energia interna mínima do gás representado no diagrama, medida em kJ, está compreendida entre:

O modelo heliocêntrico desenvolvido por Nicolau Copérnico, em 1543, já havia sido sugerido 18 séculos antes pelo astrônomo grego Aristarco de Samos (310 a.C. – 230 a.C) que estimou, através de métodos geométricos, as dimensões e as distâncias do Sol e da Lua e concluiu que era natural supor que o astro menor girasse em torno do maior. Porém, mesmo com as observações de Aristarco, o geocentrismo foi o modelo com mais adeptos e sua supremacia, conquistada com o modelo de Ptolomeu, perdurou por mais de 1.300 anos. Alguns alunos de uma escola, estudando sobre as diferenças entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico, desenvolveram algumas hipóteses para justificar a dificuldade para a aceitação do modelo heliocêntrico, tais como: I. Os cálculos matemáticos dos modelos heliocêntricos eram imprecisos, não tendo a confiabilidade necessária para ser adotado como modelo real. II. O modelo geocêntrico tinha a igreja como defensora, pois era inadmissível aceitar que a Terra era apenas um planeta qualquer girando com os outros ao redor do Sol. III. O modelo geocêntrico era matematicamente mais simples e mais preciso que o heliocêntrico. Das hipóteses que justificam a hegemonia do modelo geocêntrico perante o heliocêntrico, está correto o que se afirma apenas em

De acordo com a proposta de Einstein, para explicar esse fenômeno, a energia máxima que um elétron poderia receber até ser arrancado da superfície do metal seria a energia de um quantum de luz, descontando o trabalho realizado por esse

quantum para arrancar o elétron. Sendo assim, pode-se afirmar que, entre o chumbo e o ferro, o metal que necessita receber menos energia para que seus elétrons sejam arrancados é o: (Considere a constante de Planck h = 6,6 . 10 –34 m 2 . kg/s e 1 eV = 1,6 . 10 –19 J.)

Desse modo, a relação entre as constantes eletrostáticas k1 e k2 dos meios usados nos experimentos é:

Desconsiderando-se qualquer tipo de força resistiva, a relação entre as alturas máximas, h1 e h2, atingidas pelos projéteis A e B é:

Ao sair do vidro, o segundo raio segue paralelo ao primeiro, mas agora separado por uma distância de quantos milímetros?

Considere que a pressão inicial é 8P0, que a transformação AB é isobárica, BC é isocórica e AC é isotérmica. Sendo WAC o trabalho realizado pelo gás durante a transformação isotérmica e WABC o trabalho realizado entre os estados ABC, quanto Considere que a pressão inicial é 8P0, que a transformação AB é isobárica, BC é isocórica e AC é isotérmica. Sendo WAC o trabalho realizado pelo gás durante a transformação isotérmica e WABC o trabalho realizado entre os estados ABC, quanto (Dado: In 2 = 0,69.)

Um metrônomo é um aparelho que marca o “andamento” de uma música através de pulsos que tocam sempre no mesmo intervalo de tempo. A frequência entre os pulsos, geralmente determinada em BPM (batidas por minuto) pode ser ajustada pelo músico para ajudá-lo com o compasso. Um músico, precisando marcar o compasso de uma música, na ausência de um metrônomo, se propôs a construir um pêndulo simples com um pedaço de barbante e um corpo de 20 g. Seu objetivo

era que sempre que o objeto preso ao barbante chegasse a um ponto de maior amplitude ele contaria um pulso. Desse modo, para que o músico consiga utilizar o pêndulo desta maneira para marcar um compasso de 120 BPM, o tamanho do barbante deve ser de, aproximadamente:

Um experimento pretende analisar o fluxo de calor em um determinado material. Para isso, é utilizada uma caixa cúbica de 10 cm de aresta revestida, com exceção de uma das faces, de um material isolante ideal. A face que não é revestida é feita de um material com condutividade térmica 80 J/s . m . K com 2 cm de espessura. Para determinar o fluxo de calor médio, foram colocados 200 g de água a 5° C dentro da caixa e foi registrado o tempo necessário até que a troca de calor fosse interrompida. Considerando a temperatura ambiente constante e igual a 25° C e 1 cal = 4,2 J, qual será o tempo gasto até que a água entre em equilíbrio térmico com o ambiente?

Sabendo-se que o sistema está em equilíbrio e que ? e ? são complementares, qual é o valor de ??

Duas lentes de bordas finas, feitas de diferentes materiais, são colocadas lado a lado em um meio transparente e homogêneo. Dois raios de luz paralelos incidem sobre a primeira lente; na sequência, refratam e incidem, na segunda lente. Sendo n1 o índice de refração da lente 1, n2 o índice de refração da lente 2 e n o índice de refração do meio e,

ainda, sabendo-se que n1 > n > n2, qual figura melhor descreve o comportamento dos raios ao passarem pelas lentes?

Quando tomamos um choque elétrico, o corpo serve de caminho para a passagem de elétrons e essa corrente elétrica, dependendo da intensidade, pode causar contrações musculares, queimaduras e até matar. Alguns dispositivos, como a cerca elétrica, utilizam os choques elétricos para inibir a ação de criminosos. Uma cerca elétrica produz pulsos de corrente elétrica contínua de baixa intensidade, até 2 mA, o suficiente para gerar dor e contração muscular por um tempo de 0,01 segundos a cada 1,2 segundos o que evita que uma pessoa desatenta, que acabe encostando por acidente em uma cerca elétrica, fique presa a ela. Sendo assim, uma pessoa que, por descuido, acabe encostando por 0,1 segundo em uma cerca elétrica como a mencionada receberá, no máximo, quantos elétrons?

Um jogador de basquete tenta realizar um desafio para seus fãs em uma demonstração na internet, fazendo uma cesta da sacada de um prédio. Ele arremessa uma bola de basquete de uma altura de 15 metros em relação ao solo, em um lançamento oblíquo, na direção da cesta. A bola sobe 5 metros até atingir a altura máxima e cai tocando o solo a umadistância de 30 metros em relação à base do prédio. Considerando g = 10 m/s², qual será o módulo da velocidade da bola imediatamente antes de tocar o solo?

Considere um chuveiro elétrico de 5,04 kW e que possui quatro posições para a abertura de seu registro, cada uma com uma vazão de água distinta: Posição 1: 1,8 litro por minuto. Posição 2: 2,4 litros por minuto. Posição 3: 3,0 litros por minuto. Posição 4: 3,6 litros por minuto. Considere que Leibniz deseja tomar banho nesse chuveiro com a água a 50° C. Sabendo-se que a densidade da água é de 1g/mL, que a temperatura inicial da água é de 20° C e que 1 caloria equivale a 4,2 joules, qual será a posição do registro do chuveiro a ser usada por ele?

Sabendo-se que o saco de cimento, inicialmente em repouso, começa a se movimentar graças à força resistente da alavanca e deixa a plataforma quando ela está na horizontal após 0,2 s, qual deve ser a força aplicada pelo ajudante de pedreiro para que seu plano possa dar certo? (Considere a força aplicada no saco de cimento sempre vertical e g = 10m/s².)

Três esferas condutoras – A, B e C, de raios RA, RB e RC, carregadas com cargas +5 ?C, –2 ?C e +3 ?C, respectivamente, são colocadas, simultaneamente, em contato. Após alguns segundos, as esferas são separadas e verifica-se que a força de repulsão entre as esferas B e C, quando separadas por uma distância de 2,0 centímetros, é de 135 N. Sabendo-se que RA < RB < RC e que a esfera A tem quantidade de carga final igual a 1 ?C, qual é a quantidade de carga adquirida pela esfera C após o contato?

Um corpo cuja imagem conjugada em um espelho esférico é virtual, direita e duas vezes maior que o objeto encontra-se a 8 cm do vértice desse espelho. Se esse corpo se afastar do espelho a uma velocidade de 2 cm/s, qual será o intervalo de tempo para que a imagem refletida no espelho deixe de ser virtual e maior e passe a ser real e com o mesmo tamanho do objeto?

Sendo assim, se um objeto for solto em um dos polos do planeta, desprezando-se qualquer força resistiva que possa existir, qual será o tempo necessário para que este objeto chegue até o outro polo do planeta?

Mariana estava em seu quarto quando sua irmã Marcela entrou para entregar uma blusa que havia pegado emprestada na noite anterior. Mariana percebeu que, enquanto Marcela abria a porta espelhada do guarda-roupas, a imagem de um pôster que estava colado em uma parede e era refletida pelo espelho se movia. À medida que o espelho era rotacionado para que a porta fosse aberta, a imagem conjugada por ele se movia também. Desse modo, se Marcela abrir a porta do guarda-roupa com uma velocidade angular de , qual será a velocidade angular da imagem em relação ao objeto?

Deseja-se aplicar uma força F verticalmente para baixo a fim de fazer com o que objeto fique em equilíbrio em uma posição mais baixa. Sabendo-se que a posição natural das molas é de 1 metro, qual é o módulo da força F a ser aplicada para manter o objeto em equilíbrio a 3 metros do teto?

Newton estava brincando com seus bloquinhos em um plano inclinado e percebeu que, ao modificar a direção de aplicação das forças, o sistema atingia o equilíbrio com forças de intensidades diferentes. Considere que o esquema a seguir representa duas situações: na primeira, Newton aplicou uma força F1 paralela ao plano inclinado e, na segunda situação, ele aplicou uma força F2 perpendicular ao plano de modo que, em ambos os casos, o bloco m está na iminência de se mover.

Sendo ? o coeficiente de atrito estático entre o plano e o bloco, qual é a razão entre os módulos dessas forças?