Física 2017

Um corpo é mantido em equilíbrio, segundo indica a figura. Se $F=30\ \text{N}$, a intensidade da tracção da corda $T$ e o peso $P$ do corpo, em S.I., são respectivamente:

Um certo movimento rectilíneo uniformemente variado é descrito pela função $x(t)=6+3t+3t^2$. No instante $t=5\,s$ o espaço inicial, a velocidade inicial e a aceleração são respectivamente:

Um corpo $P$ com massa $20\ \text{kg}$ está ligado por um fio ideal a outro $Q$ de massa $10\ \text{kg}$. O coeficiente de atrito para que este sistema esteja em equilíbrio, quando a polia for ideal, é:

Um corpo de massa igual a $3{,}0\ \text{kg}$ está sob a acção de uma força horizontal constante. Ele desloca-se num plano horizontal, sem atrito e sua velocidade aumenta de $2{,}0\ \text{m/s}$ em $2{,}0\ \text{s}$. A intensidade da força vale:

Uma força $F=30\,\text{N}$ actua sobre um corpo de $3\ \text{kg}$, que desliza por isso numa superfície sem atrito como mostra a figura. A aceleração do corpo é:

Um carro de massa $1000\ \text{kg}$ desloca-se com velocidade $12\ \text{m/s}$. Quando avista um peão, trava até parar. O trabalho realizado pelos freios do carro, foi de:

Uma mola disposta na posição vertical no chão é atingida por uma esfera de massa $20\text{kg}$ que cai livremente de uma altura de $1\text{m}$. Sendo $10\ \text{cm}$ a deformação da mola, a constante elástica dessa mola vale, em $\text{N/cm}$:

Um carro percorre uma estrada recta e horizontal, em movimento uniforme, com velocidade constante de $20\ \text{m/s}$, sob a acção de uma força de $1800\ \text{N}$ exercida pelo motor. Calcule o trabalho realizado pelo motor em $4\text{s}$.

Um corpo de massa $3\ \text{kg}$ é abandonado do repouso e atinge o solo com velocidade de $40\ \text{m/s}$. Determine a altura de onde o corpo foi abandonado.

Um objecto de massa $0{,}50\ \text{kg}$ está se deslocando ao longo de uma trajectória rectilínea com aceleração escalar constante igual a $0{,}3\ \text{m/s}^2$. Se partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento, em $\text{kg.m/s}$, ao fim de $8{,}0\ \text{s}$, é:

Uma moeda de $10\ \text{MT}$ é largada duma torre. Ela parte do repouso e se move em queda livre. Calcule a sua posição no instante $t=2{,}0$ segundos.

Calcule a velocidade, em $\text{m/s}$, da moeda referida no exercício anterior, para o instante $t=3{,}0$ segundos.

Num sistema de diversão dum parque infantil, os passageiros viajam com velocidade constante num círculo de raio $5{,}0\ \text{m}$. Eles fazem uma volta completa no círculo em $4{,}0$ segundos. Qual é, em $\text{m/s}^2$, a aceleração deles?

Calcule a velocidade, em $\text{m/s}$, do círculo referido no exercício anterior.

Um atendedor de mesa, num restaurante, empurra uma garrafa de ketchup de massa igual a $0{,}45\ \text{Kg}$ ao longo de um balcão liso e horizontal. Quando a garrafa deixa sua mão, ela possui velocidade de $4{,}0\ \text{m/s}$, que depois diminui por causa do atrito horizontal constante exercido pela superfície superior do balcão. A garrafa percorre uma distância de $1{,}0\ \text{m}$ até parar. Determine a aceleração (unidades SI) do movimento da garrafa.

Qual é a força de atrito que actua na garrafa do exercício anterior?

A temperatura da pele humana é de aproximadamente $35^\circ\text{C}$. Qual é, em metros, o comprimento de onda em que a radiação emitida pela pele tem a máxima intensidade espectral? $b = 3{,}0.10^{-3}\ \text{mK}$

Uma esfera metálica é aquecida até $1177\ ^\circ\text{C}$. A constante de Wien é de $3{,}0.10^{-3}\ \text{mK}$. O comprimento de onda na superfície da esfera aquecida é de:

Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:

Qual dos gráficos abaixo melhor representa o módulo do campo eléctrico, em função da distância $r$ até a carga eléctrica punctiforme geradora?

Três cargas estão dispostas como mostra a figura, o potencial eléctrico no ponto $P$ é:

No circuito da figura, a ddp entre os pontos $A$ e $B$ é $15\text{V}$. Neste caso a intensidade da corrente eléctrica na resistência de $3\Omega$ é:

O campo eléctrico dentro do corpo humano é, aproximadamente, $3.10^{-6}\ \text{V/m}$. Este campo actua num ião, de carga $3\times10^{-19}\ C$, no cromossoma de uma célula. A força eléctrica exercida sobre o ião é cerca de:

Um condutor recto de $25\ \text{cm}$ de comprimento, é colocado perpendicularmente às linhas do campo magnético de intensidade $B=2\times10^{-3}\,T$ e é atravessado pela corrente $I=4\,A$. Qual é, em Newton, o valor da força magnética?

Um fio condutor percorrido por uma corrente eléctrica de intensidade constante, $I$, é colocado numa região onde existe um campo magnético uniforme, $\mathbf{B}$, de tal forma que o módulo da força magnética, $\mathbf{F}$, que se exerce sobre uma porção do fio, $\Delta l$, é $F=BI\Delta l$. Qual dos gráficos traduz a variação do módulo da força magnética exercida sobre a porção do fio condutor, $\Delta l$ quando varia apenas o módulo do campo magnético uniforme?

Um fio condutor colocado perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme sofre a acção de uma força de módulo $F$ quando ele é percorrido por uma corrente eléctrica. Dobrando-se a intensidade do campo magnético e reduzindo-se a corrente eléctrica à metade, enquanto as demais condições permanecem inalteradas, o fio sofrerá a acção de uma força de módulo:

Electrões num tubo de raios X são acelerados por uma diferença de potencial de $10{,}0\ \text{kV}$. Cada electrão produz um fotão na colisão com o alvo, qual é o comprimento de onda mínimo dos raios X produzidos?

Num tipo de tubo de raios-x, os electrões são acelerados por uma diferença de potencial de $2{,}0.10^{4}\text{V}$. Qual é a energia adquirida, no SI, pelos electrões? $(1{,}6.10^{-19}\text{C})$

O diagrama mostra os níveis de energia (n) de um electrão num certo átomo. Qual das transições mostradas na figura representa a absorção de um fotão com maior frequência?

O espectro de radiação emitido por um corpo negro ideal depende basicamente de:

Uma estação de rádio transmite ondas com frequência de $89{,}3\ \text{MHz}$, com potência total igual a $43{,}0\ \text{kW}$. Qual é o módulo da quantidade de movimento (em unidades SI) de cada fotão? ($h = 6{,}626\ .\ 10^{-34}\ \text{J.s}$; $c = 3{,}0.\ 10^{8}\ \text{m/s}$)

Numa experiência do efeito fotoeléctrico com uma certa luz de determinada frequência verifica-se, que é necessária uma diferença de potencial invertida de $1{,}25\ \text{V}$ para anular a corrente. Qual é a energia cinética máxima?

A temperatura da superfície do Sol é aproximadamente igual a $5.800\ \text{K}$. Com boa aproximação pode-se considerá-lo um corpo negro. Qual é o comprimento de onda $\lambda_m$ que fornece a intensidade de pico? $b = 3{,}0.10^{-3}\ \text{m.K}$

Nas condições apresentadas no exercício anterior, calcule a potência total irradiada por unidade de área em unidades SI. $\sigma = 5{,}67.10^{-8}\ \text{W/m}^2\text{K}^4$

A massa inicial de uma amostra radioactiva é de $9216\ \text{g}$ e o período de semidesintegração é de $90$ anos. Qual é, em gramas, a massa da amostra transcorridos $810$ anos?

Qual é, em Joules, a quantidade de energia libertada quando um micrograma de material radioactivo se converte em energia? ($C = 3.10^{8}\ \text{m/s}$)

Na reacção de fissão ${}^{235}_{92}X + {}^{1}_{0}n \to {}^{138}_{55}Y + {}^{95}_{39}Z + 3\left({}^{1}_{0}n\right) + bx + Q$, bx representa:

Na reacção de fissão ${}^{235}_{92}X + {}^{1}_{0}n \to {}^{95}_{42}Y + {}^{139}_{57}Z + a\left({}^{1}_{0}n\right) + b\left({}^{0}_{-1}e\right) + Q$, o número de neutrões que se libertam na quinta geração é:

Quando um corpo flutua totalmente submerso num líquido, quer dizer que o empuxo é:

Uma caixa de $6\ \text{kg}$ de massa tem faces rectangulares e suas arestas medem $1{,}0\ \text{cm}$, $2{,}0\ \text{cm}$ e $3{,}0\ \text{cm}$. A pressão que a caixa exerce quando apoiada com sua face maior sobre uma superfície horizontal é:

Um menino, ao colocar para flutuar um cubo de plástico, de massa $4\ \text{g}$ e medindo $2\ \text{cm}$ de lado, verifica que ele fica com metade de seu volume submerso. Determine a densidade do cubo, em $\text{g/cm}^3$:

Numa situação de gripe, um homem de $80\ \text{kg}$ tem $39\ ^\circ\text{C}$ de temperatura (cerca de $2\ ^\circ\text{C}$ acima da temperatura normal de $37\ ^\circ\text{C}$). Considerando que o corpo humano é constituído essencialmente por água, qual será o calor necessário para produzir essa variação de temperatura? ($c_{água} = 4200\ \text{J/kg.K}$)

Um grama de água ($1\ \text{cm}^3$) transforma-se em $1671\ \text{cm}^3$ quando ocorre o processo de ebulição a uma pressão constante de $1\ \text{atm}$ ($1{,}01.10^{5}\ \text{Pa}$). O calor de vaporização para essa pressão é $L_v = 2{,}256.10^{6}\ \text{J/kg}$. Qual é o trabalho realizado pela água quando ela transforma-se em vapor?

Qual é o aumento da energia interna da água do exercício anterior?

Um menino coloca um pedaço de gelo na boca. O gelo, à temperatura $T_1 = 32\ ^\circ\text{F}$, acaba sendo todo convertido em água à temperatura do corpo $T_2 = 98{,}6\ ^\circ\text{F}$. Expresse essas temperaturas em $^\circ\text{C}$ respectivamente:

Expresse as temperaturas do exercício anterior em Kelvin:

O gráfico representa a isóbara de uma certa quantidade de um gás perfeito. Qual é, em Kelvin, o valor da temperatura $T_N$?

O esboço gráfico que melhor se relaciona com uma transformação isovolumétrica de um gás ideal é:

Um gás recebe um trabalho de $150\ \text{J}$ e absorve uma quantidade de calor de $320\ \text{J}$. Determine a variação da energia interna do sistema.

Um recipiente indeformável, hermeticamente fechado, contém $10$ litros de um gás perfeito a $30^\circ\text{C}$, suportando a pressão de $2$ atmosferas. A temperatura do gás é aumentada até atingir $60^\circ\text{C}$. Qual é, em atmosferas, a pressão final do gás se o volume permanecer constante?

Considere uma sala de estar com uma altura de $3{,}0\ \text{m}$ e um piso com uma área de $4{,}0\ \text{m} \times 5{,}0\ \text{m}$. Calcule a força total de cima para baixo exercida pela pressão do ar de $1\ \text{atm}$ sobre a superfície do piso.

A figura representa uma onda de frequência $60\ \text{Hz}$, num dado instante. Em unidades SI, a amplitude e velocidade de propagação da onda são, respectivamente:

Um pêndulo simples de comprimento $L=0{,}10m$ executa oscilações de pequena abertura angular de modo que a esfera pendular realize um M.H.S. Determine o período do pêndulo e a respectiva frequência.

Os amortecedores dum carro velho de $1000\ \text{kg}$ estão completamente gastos. Quando uma pessoa de $980\ \text{N}$ sobe lentamente no centro de gravidade do carro, ele abaixa-se $2{,}8\ \text{cm}$. Quando essa pessoa está dentro do carro durante a passagem por uma lomba, o carro oscila verticalmente com o MHS. Considerando o carro e a pessoa uma única massa apoiada sobre uma única mola, calcule o período da oscilação.

Calcule a frequência da oscilação para o MHS do exercício anterior