Física 2018

Um corpo largado de uma certa altura em queda livre atinge o solo com a velocidade de $49\ \mathrm{m/s}$. Qual é, em segundos, o seu tempo de queda? ($g = 9{,}8\ \mathrm{m/s^2}$)

Um móvel se desloca segundo a equação $x = (2t - 2)^2$ (SI). Qual é, em segundos, a sua velocidade no instante $t = 2\,\mathrm{s}$?

Um automóvel viaja a $30\ \mathrm{km/h}$ durante $1\,\mathrm{h}$, em seguida, a $60\ \mathrm{km/h}$ durante $1/2\,\mathrm{h}$. Qual foi, em km/h, a velocidade média no percurso?

No sistema representado na figura, uma força $F_H = 40\ \mathrm{N}$ é aplicada para equilibrar uma caixa de peso $P$ e a tensão no fio XY é $T = 50\ \mathrm{N}$. Qual é, em Newtons, o valor do peso $P$?

O bloco de peso $P$ mostrado na figura, está em equilíbrio. No fio 1 a tensão é $T_1 = 100\,N$ e no fio 2, $T_2 = 100\sqrt{3}\,N$. Qual é, em Newtons, o peso $P$ do bloco?

A figura mostra uma barra uniforme e horizontal de comprimento $8\ \mathrm{m}$ e peso $P = 300\ \mathrm{N}$. A polia é ideal. Quais são, respectivamente, em unidades SI, o comprimento $x$ e a recção normal do apoio S, para que o sistema permaneça em equilíbrio?

Um homem empurra um caixote de $10\ \mathrm{kg}$ com velocidade constante de $2\ \mathrm{m/s}$, durante $6\,\mathrm{s}$. Sabendo que o coeficiente de atrito entre a caixa e o soalho é $\mu = 0{,}1$, qual é, em Joules, o trabalho realizado pelo homem?

O gráfico da figura representa a curva do trabalho $W$, em função da elongação $x$ de um sistema massa-mola em que a mola tem constante elástica $k$. Qual é, em unidades SI, a constante elástica da mola?

Um corpo de massa $5\,\mathrm{g}$ move-se com velocidade $v = 10\ \mathrm{m/s}$ e choca frontalmente com um segundo corpo de massa $20\,\mathrm{g}$, em repouso. Após o choque, o primeiro recua com velocidade de $-2{,}0\ \mathrm{m/s}$. Qual é, em m/s, a velocidade do segundo corpo após o choque?

Uma força de $5000\,\mathrm{N}$ é aplicada a um corpo de forma indefinida, produzindo um impulso de módulo $1000\ \mathrm{N.s}$. Qual é, em segundos, o tempo de contacto da força sobre o corpo?

Um ponto material de massa $m = 10\,\mathrm{kg}$ desloca-se sobre uma superfície lisa de acordo com a seguinte equação horária: $x(t) = 5t^2 + 5t + 1$ (SI). Qual é, em N, a força resultante que actua sobre ela?

As cargas puntiformes $q_1 = 20\,\mu C$ e $q_2 = 64\,\mu C$ estão fixas no vácuo, respectivamente nos pontos M e N. Qual é, em N/C, a intensidade do campo eléctrico resultante no ponto P? ($k = 9\cdot10^{9}\ N\,m^2/C^2$)

O gráfico representa a variação da tensão aplicada nos extremos de um resistor, em função da intensidade de corrente que o percorre. Qual é, em Joules, a energia que se dissipa neste condutor durante $0{,}5$ minutos quando a corrente que o percorre é de $2$ Ampéres?

Um fio condutor recto de $3$ metros de comprimento é percorrido por uma corrente de $600\ \mathrm{mA}$, numa região onde há um campo magnético uniforme de $1$ Tesla. Qual é, em Newtons, o módulo da força magnética que actua sobre o condutor, se o ângulo entre campo e o condutor for de $30^\circ$?

Duas cargas eléctricas positivas $Q_1$ e $Q_2$ são colocadas sobre uma mesma recta suporte, como mostra a figura. Qual é a relação entre as cargas $Q_1$ e $Q_2$, sabendo-se que o campo eléctrico no ponto P é nulo?

Um soldador eléctrico de baixa potência, de especificações $26\,\mathrm{W} - 127\,\mathrm{V}$, está ligado a uma rede eléctrica de $127\,\mathrm{V}$. Qual é em quilo Joules, a energia dissipada em $5$ minutos de operação?

Um condutor eléctrico de $5\,\mathrm{m}$ de comprimento é atravessado por uma corrente eléctrica de $2\mathrm{A}$. Perpendicularmente a esse condutor existe um campo magnético de intensidade de $5\mathrm{T}$. Qual é, em Newton, a força magnética que age sobre o condutor?

Qual é, em calorias, a quantidade de calor que deve ser fornecida a $40\,\mathrm{g}$ de água para elevar sua temperatura de $25^\circ\mathrm{C}$ a $60^\circ\mathrm{C}$? ($c_{\text{água}} = 1\ \mathrm{cal/g.^\circ C}$)

A temperatura da estrela fria Antares é de $2500\mathrm{K}$ e de outra estrela, considerada quente, é de $10000\mathrm{K}$. Qual é a razão entre as emissividades das estrelas quente e fria?

Um corpo negro emite radiação térmica a $2.10^{4}\mathrm{K}$. Qual é em Angstron, aproximadamente, o valor do comprimento de onda máximo da curva espectral? ($b = 3.10^{-3}$ SI)

O comprimento de onda máximo do espectro da radiação emitida por um corpo negro, é de $0{,}9.10^{-6}\mathrm{m}$. Qual é, em Kelvin, a temperatura desse corpo? ($b = 3.10^{-3}\ \mathrm{m.K}$)

No efeito fotoeléctrico, a energia cinética dos fotoelectrões em função da frequência é dada pela expressão: $E_c(f) = 7.10^{-34}\,f - 2{,}1.10^{-19}$ (SI). Qual é, em unidades SI, o valor representado por X no gráfico?

Qual em unidades SI, a frequência da luz de comprimento de onda $500\,\text{Å}$? ($C = 300.000\ \mathrm{km/s}$, $1\text{Å} = 10^{-10}\mathrm{m}$)

A luz de comprimento de onda $200\,\mathrm{nm}$ incide sobre uma superfície de alumínio. Para o alumínio, são necessários $4{,}2\,\mathrm{eV}$ para remover o electrão. Qual é, em eV, a energia cinética do electrão mais rápido emitido? ($h = 4{,}14.10^{-15}\mathrm{eV.s}$)

O diagrama mostra os níveis de energia ($n$) de um electrão num certo átomo. Qual das transições mostradas na figura representa a emissão de um fotão com o menor comprimento de onda?

A função trabalho de um dado metal é de $1{,}8\,\mathrm{eV}$. Qual é, em Volts, o potencial de corte para a luz de comprimento de onda $400\,\mathrm{nm}$? ($h = 4{,}14.10^{-15}\,\mathrm{eV.s}$ ; $c = 3.10^{8}\,\mathrm{m/s}$)

Observe os níveis de energia do átomo de Hidrogénio. Qual é, em metros, o comprimento de onda associado à transição III? ($h = 4{,}14.10^{-15}\ \mathrm{eV.s}$, $e = 1{,}6.10^{-19}\mathrm{C}$)

Um feixe de radiação de frequência $5\times10^{14}\,\mathrm{Hz}$ incide sobre a superfície polida de um metal que passa a emitir fotoelectrões com energia cinética $K = 0{,}6\,\mathrm{eV}$. Duplicando-se apenas a frequência da radiação incidente, qual é, em eV, a energia cinética dos fotoelectrões emitidos? ($h = 4{,}14\times10^{-15}\,\mathrm{eV.s}$)

A função trabalho do sódio é $2{,}3\,\mathrm{eV}$ e a energia da radiação incidente é de $3\,\mathrm{eV}$. Qual é, em eV, a energia cinética máxima dos fotoelectrões emitidos?

Um feixe de radiação de frequência $5\times10^{14}\,\mathrm{Hz}$ incide sobre a superfície polida de um metal que passa a emitir fotoelectrões com energia cinética $K = 0{,}6\,\mathrm{eV}$. Qual é, em eV, a função trabalho desse metal? ($h = 4{,}14\times10^{-15}\,\mathrm{eV.s}$)

No processo de formação de um deutrão, liberta-se uma quantidade de energia igual a $2{,}25\,\mathrm{Mev}$. Qual é, em u.m.a, o defeito de massa que se verifica neste processo? ($1\ \mathrm{u.m.a} = 9{,}3\times10^{2}\ \mathrm{MeV}$)

A figura refere-se ao processo de desintegração radioactiva de um isótopo. Quantos períodos são necessários para que a actividade da amostra seja reduzida a $8\,\mathrm{Bq}$?

Qual é, em gramas, a massa que deve ser transformada para se obter uma quantidade de energia de $9.10^{11}\ \mathrm{Joules}$? ($c = 3{,}0\times10^{8}\mathrm{m/s}$)

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:

O elemento neptúnio ($_{93}^{237}\mathrm{Np}$), após a emissão de sete partículas alfa e quatro partículas beta, transforma-se em qual elemento químico?

A figura representa a actividade de uma amostra radioactiva em função do tempo. Quanto tempo, em dias, é necessário para que a actividade da amostra fique reduzida a $6{,}25\,\mathrm{Bq}$?

Vinte gramas de um isótopo radioactivo decrescem para cinco gramas em dezasseis anos. Qual é, em anos, a meia-vida desse isótopo?

Qual é a equação que melhor representa o decaimento radioactivo do isótopo $^{238}\mathrm{U}$ até ao isótopo estável $^{206}\mathrm{Pb}$?

O elemento neptúnio ($_{93}^{237}\mathrm{Np}$), após a emissão de sete partículas alfa e quatro partículas beta, transforma-se em qual elemento químico?

A reacção de fissão de um nuclídio de Cúrio – 244, pode ser representada da seguinte forma:

$$^{244}_{96}\mathrm{Cm} + {}^{1}_{0}n \to {}^{97}_{55}\mathrm{Cs} + {}^{144}_{47}\mathrm{Ho} + (x)\,{}^{1}_{0}n + (y)\,{}^{\ 0}_{-1}e$$

Nesta reacção, quais são os números que representam, respectivamente, as letras "x" e " y"?

Um gás ideal sofre uma transformação: absorve $50\,\mathrm{cal}$ de energia na forma de calor e expande-se realizando um trabalho de $70\mathrm{J}$. Considere $1\mathrm{cal} = 4{,}2\mathrm{J}$. Qual é, em Joules, a variação da energia interna do gás?

Um gás sofre uma transformação a pressão constante. Se à temperatura $T_1 = 300\,\mathrm{K}$ o volume ocupado inicialmente pelo gás era de $5$ litros, qual será, em litros, o novo volume do gás, à temperatura $T_2 = 600\mathrm{K}$?

A figura mostra a transformação de uma massa gasosa do estado Y para o estado X. Qual é, em Megajoules, o trabalho realizado na expansão do gás?

Uma certa massa gasosa que ocupa um volume $V_1$ e exerce uma pressão $P_1$, é comprimida à temperatura constante de modo que o volume reduza $4$ vezes. Qual é, a nova pressão $P_2$ dessa massa gasosa?

O gráfico ilustra uma transformação de gás ideal monoatómico que recebe do meio exterior uma quantidade de calor $1{,}8.10^{6}\,\mathrm{J}$. Qual é, em Joules, a variação da energia interna do gás?

Em uma transformação à pressão constante de $2.10^{5}\ \mathrm{N/m^2}$, um gás aumenta seu volume de $8.10^{-6}\ \mathrm{m^3}$ para $13.10^{-6}\ \mathrm{m^3}$. Qual é em Joules, o trabalho realizado pelo gás?

Um gás ideal sofre uma transformação isobárica como mostra o diagrama. Qual é, em unidades SI, o trabalho realizado na transformação indicada?

A figura refere-se a duas isotermas correspondentes a uma mesma massa de gás ideal. Qual é o valor da razão entre as temperaturas absolutas $T_2/T_1$?

Numa tubulação horizontal em que escoa um fluido ideal, o raio de uma secção transversal $S_1$ é $6\,\mathrm{cm}$ e o raio da outra secção transversal $S_2$, é de $18\mathrm{cm}$ . Qual é a razão $V_1/V_2$ entre as respectivas velocidades?

Na tubulação convergente da figura escoa um fluído incompressível. Qual é, em unidades SI, a velocidade do fluído na secção 2?

A água escoa em um canal onde a região estreita designa-se por 2 e a larga por 1, conforme a figura. Se Q, P, V são, respectivamente, vazão, pressão e velocidade, então é correcto afirmar que, neste caso…

Uma torneira enche de água um depósito cuja capacidade é $108000$ litros em $1\mathrm{hora}$. Qual é, em unidades SI, a vazão na torneira?

Um pêndulo é formado por uma massa $m = 0{,}2\,\mathrm{kg}$, presa à mola de constante elástica $k = 0{,}8\,\pi^{2}\,\mathrm{N/m}$. Qual é, em segundos, o período das oscilações do pêndulo?

Uma partícula oscila em torno duma posição de equilíbrio de acordo com a equação: $x(t) = \dfrac{6}{\pi}\cos\dfrac{\pi}{6}t$ (SI). Qual é, em m/s, a velocidade da partícula no instante $t = 3\mathrm{s}$?

Um ponto material realiza um MHS de acordo com o gráfico. Quais são, respectivamente, em unidades SI, os valores da amplitude e do período?

Uma partícula oscila ao longo do eixo $x$ com movimento harmónico simples, dado por $x = 3{,}0.\cos(0{,}5\,\pi.t)$ em unidades SI. Nessas condições, quais são, respectivamente, a amplitude e a frequência?