Física 2019

Um corpo é lançado verticalmente para cima com a velocidade de 72 km/h. Quanto tempo, em segundos, gasta para retornar à posição de lançamento? ($g = 10\ \mathrm{m/s^2}$)

A equação horária do movimento de partícula é $x(t) = t^3 - 2t$ (SI). Qual é, em m/s, a sua velocidade média entre os instantes $t = 2\ \mathrm{s}$ e $t = 4\ \mathrm{s}$?

Um ponto material percorre, com movimento uniformemente variado, 9 m em 2 s, partindo do repouso. Que espaço, em metros, percorrerá em 6 segundos?

Três objectos S, L e M, cujos pesos são 10 N, 15 N e 8 N, respectivamente, estão suspensos por um fio muito leve, como mostra a figura. Qual é a força que o fio suporta entre S e L?

A figura representa um bloco de 80 N, em repouso sobre um plano inclinado. Qual é, em Newton, o valor da força de atrito entre o bloco e o plano?

No sistema abaixo, a massa do corpo H é 4 kg e a do corpo S, 2 kg. A aceleração do sistema é de $2\ \mathrm{m/s^2}$. Qual é o coeficiente de atrito entre o corpo H e o plano?

O gráfico representa a intensidade da força elástica aplicada por uma mola em função da sua deformação elástica. Qual é a energia potencial elástica armazenada na mola para $x = 0{,}5\ \mathrm{m}$?

Uma bola de massa "m" move-se com uma velocidade de 20 m/s e choca com outra idêntica em repouso. Após o choque, a primeira recua com velocidade $-5\ \mathrm{m/s}$. Qual é, em m/s, a velocidade da segunda bola?

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?

Uma partícula electrizada com $-5\ \mu\mathrm{C}$ é transportada de um ponto de potencial 5 kV para outro ponto de potencial 10 kV. Qual é, em Joules, o módulo do trabalho eléctrico realizado nesse transporte?

No circuito esquematizado, qual é, em ampères, a indicação do amperímetro ideal A?

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?

Duas cargas $Q_1 = 10^{-6}\ \mathrm{C}$ e $Q_2 = 4\cdot10^{-6}\ \mathrm{C}$ estão fixas nos pontos M e N e separadas pela distância $d = 30\ \mathrm{cm}$ no vácuo. A que distância, em cm, da carga $Q_1$ deve ser colocada uma carga $+Q_3$ para ficar em equilíbrio somente sob a acção de forças eléctricas?

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 aquecedor dissipa 800 W de potência, utilizada totalmente para aquecer 1 kg de água, cuja temperatura inicial é de 20 °C. Quanto tempo, em segundos, deve funcionar o aquecedor para que a água atinja a temperatura de 100 °C? (Dado: 1 cal = 4 J, $c = 1\ \mathrm{cal/g\cdot °C}$)

Um corpo negro encontra-se à temperatura de 3000 K. Qual é, em micrómetros, o comprimento de onda máximo do corpo negro? ($b = 3\cdot10^{-3}$ SI)

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 $0{,}9\cdot10^{-6}\ \mathrm{m}$. Qual é, em Kelvin, a temperatura desse corpo? ($b = 3\cdot10^{-3}\ \mathrm{m\cdot K}$)

Um corpo negro está à temperatura de 27 °C. Qual é em Hz a frequência da radiação mais intensa emitida por esse corpo? ($b = 3\cdot10^{-3}\ \mathrm{m\,K}$, $c = 3\cdot10^{8}\ \mathrm{m/s}$).

A figura mostra os níveis de energia 1, 2, 3, 4 e 5 num átomo de hidrogénio e algumas transições P, Q, R, S e T dos electrões entre esses níveis. A qual das transições corresponde maior frequência?

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? ($h = 4{,}14.10^{-15}\mathrm{eV.s}$, $c = 3.10^{8}\ \mathrm{m/s}$)

Em condições normais, o olho humano pode detectar 3 fotões de comprimento de onda igual a 6600 Angstrons. Qual é, em Joules, a energia que corresponde a esse número de fotões? ($c = 3\cdot10^{8}\ \mathrm{m/s}$, $h = 6{,}6\cdot10^{-34}$ (SI))

A função trabalho para o tungstênio vale aproximadamente 4,0 eV. Qual é em metros o menor valor do comprimento de onda para que ocorra o efeito fotoeléctrico, nesse metal? ($h = 4{,}0\times10^{-15}\ \mathrm{eV\cdot s}$, $c = 3{,}0\times10^{8}\ \mathrm{m/s}$)

Deseja-se produzir raios-X a partir da incidência de electrões contra um alvo de cobre. Os electrões são acelerados por uma ddp de 10250 volts. Qual é, em Angstron, o comprimento de onda que esses raios-X terão?

Um feixe luminoso constituído por fotões de energia 5,7 eV, incide sobre um fotocátodo cuja função trabalho é de 3,1 eV. Qual é, em unidades SI, o potencial de paragem?

Para uma tensão máxima de 60 kV num aparelho de radiografia, o comprimento de onda mínimo de um raio X é de 0,2 Angstron. Qual será, em Angstrons, o comprimento de onda mínimo dos raios X se a tensão aplicada for de 120 kV?

A mínima frequência que uma radiação precisa ter para extrair electrões de uma placa de tungstênio é igual a $1{,}1\cdot10^{15}\ \mathrm{Hz}$. Qual é, em Joules, o valor da função trabalho para o tungstênio? ($h = 7\cdot10^{-34}\ \mathrm{J\,s}$)

O defeito de massa para o núcleo de hélio é 0,0303 u.m.a. Qual é a energia de ligação por nucleão para o hélio em MeV? (1 u.m.a $= 9{,}3\times10^{2}$ MeV)

Um núcleo de Lítio-7 pode ser formado pela junção de 3 protões e 4 neutrões, como mostra a reacção: $3\left({}^{1}_{1}P\right) + 4\left({}^{1}_{0}n\right) \rightarrow {}^{7}_{3}Li$. Qual é, em u.m.a, o defeito de massa?

Uma empresa de fundição consome, por mês, $2{,}0\times10^{6}\ \mathrm{kWh}$ de energia eléctrica. Supondo que seja tecnologicamente possível converter massa em energia eléctrica, qual seria em gramas, a massa necessária para suprir a energia requerida pela empresa, durante um mês? ($1\ \mathrm{kWh} = 3{,}6\times10^{6}\ \mathrm{J}$, $c = 3{,}0\times10^{8}\ \mathrm{m/s}$)

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

O gráfico seguinte representa a taxa de decaimento de uma amostra radioactiva. Durante quantos anos a massa da amostra ficará reduzida a 0,125 gramas?

O esquema seguinte representa parte de um processo hipotético da desintegração do Urânio-238. Neste processo, as radiações emitidas em 1 e 6; 3 e 5; 2 e 4 são, respectivamente...

$${}^{238}_{92}U \xrightarrow{1} {}^{234}_{90}X \xrightarrow{2} {}^{234}_{90}X \xrightarrow{3} {}^{234}_{91}Y \xrightarrow{4} {}^{234}_{91}Y \xrightarrow{5} {}^{234}_{92}U \xrightarrow{6} {}^{230}_{90}V$$

Oitenta gramas de um isótopo radioactivo decrescem para 2,5 gramas em cinquenta anos. Qual é, em anos, a meia-vida desse isótopo?

Uma substância radioactiva tem meia-vida de 4 h. Partindo de 200 g do material radioactivo, quantos gramas desta substância restarão após 24 h?

Qual das seguintes reacções é correcta?

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?

Uma certa massa de gás hélio a 27 °C, ocupa o volume de $2\ \mathrm{m^3}$ sob pressão de 3 atm. Se reduzirmos o volume à metade e triplicarmos a pressão, qual será em °C, a nova temperatura 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 8 vezes. Qual é a nova pressão $P_2$ dessa massa gasosa?

Uma massa de gás perfeito contida num recipiente de volume 8 litros, exerce a pressão de 4 atm à temperatura de 280 K. Reduzindo o volume a 6 litros e aquecendo-se o gás, a sua pressão passa a ser de 10 atm. A que temperatura, em K, o gás foi aquecido?

Um gás perfeito sofre uma expansão isobárica, sob pressão de 5 Pa. O seu volume aumenta de $0{,}20\ \mathrm{m^3}$ para $0{,}60\ \mathrm{m^3}$. Qual foi a variação de energia do gás se, durante a expansão, ele recebeu 5 J de calor do ambiente?

O gráfico ilustra uma transformação de gás ideal monoatómico que recebe do meio exterior uma quantidade de calor $1{,}8\cdot10^{6}\ \mathrm{J}$. Qual é, em Joules, a variação da energia interna do gás?

A figura mostra a transformação de uma massa gasosa ao longo de um ciclo. Se a temperatura no estado M é de 27 °C, qual é, em Kelvin, a temperatura em N?

Para a tubulação mostrada, qual é, em unidades SI, o valor da vazão na secção (3)? (Dados $V_1 = 1\ \mathrm{m/s}$; $V_2 = 2\ \mathrm{m/s}$; $d_1 = 0{,}2\ \mathrm{m}$; $d_2 = 0{,}1\ \mathrm{m}$ e $d_3 = 0{,}25\ \mathrm{m}$)

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?

Um fluido escoa através da secção transversal $S_1$ de diâmetro $d_1$ com velocidade de 3 m/s. Qual será a relação entre os diâmetros $d_1$ e $d_2$, se a velocidade de escoamento do fluido na secção transversal $S_2$ é de 27 m/s?

Uma caixa de água de capacidade $2\ \mathrm{m^3}$ é enchida em 30 minutos, através de uma torneira. Qual é, em $\mathrm{m^3/h}$ a vazão na torneira?

Numa tubulação horizontal em que escoa um fluido ideal, o raio de uma secção transversal $S_1$ é 9 cm e o raio da outra secção transversal, $S_2$, é de 3 cm. Qual é a razão $Q_1/Q_2$ entre as respectivas vazões?

Num tubo horizontal passa uma corrente de água a 3 m/s, sob pressão de 200 kPa. O diâmetro do tubo, a partir de um certo ponto fica reduzido à metade do inicial. Qual é, em kPa, a pressão nesta secção reduzida?

Um bloco de massa 4 kg, preso à extremidade de uma mola, oscila com uma frequência de 5 Hz. Qual é, em unidades SI, a constante elástica da mola? (use $\pi^2 = 10$)

O gráfico refere-se à velocidade de um oscilador formado por um bloco suspenso por uma mola que oscila verticalmente em MHS. No instante $t = 0$ ele passa pela posição de equilíbrio $y = 0$. Qual é a equação horária da elongação $y(t)$?

O gráfico representa a velocidade em função do tempo de uma partícula que realiza movimento oscilatório. Qual é, em metros, a amplitude das referidas oscilações?

Um pêndulo oscila com um período de 4 s quando colocado na superfície de um planeta onde $g = 10\ \mathrm{m/s^2}$. O mesmo pêndulo, quando colocado na superfície de outro planeta, oscila com período igual a 2 s. Qual é, em unidades SI, o valor da aceleração de gravidade na superfície desse planeta?

A posição de uma partícula que realiza MHS é dada por $x(t) = 0{,}07\cos10\pi t$ (SI). Qual é, em unidades SI, a aceleração máxima dessa partícula?

A posição de uma partícula que realiza MHS é dada por $x(t) = 3\cos\pi t$ (SI). Qual é, em segundos, o instante em que a partícula passa pela primeira vez, pela posição $x = 1{,}5\ \mathrm{m}$?