Física 2023

O funcionário da garagem encarregado de receber o automóvel, do motorista que tinha terminado o trabalho, anotou que o conta-quilómetros marcava mais 300km do que quando o automóvel tinha saído da garagem. A que é que este valor se refere?

Um automóvel, viajando a velocidade constante, percorre 48 metros em 2 segundos. Qual é o valor aproximado da velocidade do automóvel em km/h?

O gráfico, na figura ao lado, representa o valor da velocidade de um carro em função do tempo.

Qual é a distância percorrida pelo carro, em metros, no intervalo de 0 aos 50 segundos?

Um bombeiro que está a 50 m dum edifício em chamas, direcciona o jacto de água que sai da mangueira, num ângulo de 30º acima da horizontal. Se o jacto de água sai a 40 m/s, a que altura aproximada, em metros, o jacto de água atinge o edifício?

Uma luminária pende de um ponto B, no centro do cabo ABC que tem as suas extremidades presas aos ganchos A e C, ambos localizados na mesma linha horizontal. Considerando o cabo de peso desprezível, qual é o valor das forças tensoras $T_1$ e $T_2$, em kN, nas secções AB e BC do cabo, se o peso da luminária é de 150 N, o comprimento do cabo ABC é 20 m, e o desvio vertical do ponto de suspensão da luminária mede BD = 0,1 m.

A haste homogénea AB, de comprimento igual a 1 m e de 20 N de peso, foi suspensa horizontalmente pelas cordas paralelas AC e BD. Do ponto E da haste, à distância $AE=0{,}25\ m$, pende a carga $P=120\ N$. Quais são os valores das forças tensoras, $T_C$ e $T_D$ em N, das cordas, respectivamente?

A haste horizontal AB que pesa 100 N pode girar em torno do eixo fixo da articulação A. Um fio, do qual pende o peso $P=150\ N$, passa por uma roldana e puxa para cima a extremidade B da haste.

A carga Q, que pesa 500 N, pende do ponto que fica a 20 cm da extremidade B. Qual é o comprimento x da haste AB, em cm, se esta estiver em equilíbrio?

Um elevador, cuja massa é 280 kg, desce por um poço de maneira uniformemente acelerada e, nos primeiros 10 s percorre 35 m. Considerando $g=10\ m/s^2$, qual é a força tensora, em N, no cabo donde pende o elevador?

Um bloco de massa $m_1$, que está sobre uma superfície horizontal e rugosa, está ligado a uma bola de massa $m_2$ através duma corda de peso desprezível que passa pela gola duma roldana de massa e atrito desprezíveis, como mostra a figura ao lado. Uma força de módulo $F$ é aplicada ao bloco numa direcção que forma um ângulo $\theta=30^\circ$ com a horizontal, como mostra a figura. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é cerca de $0{,}30$. Qual é o valor aproximado, em $m/s^2$, da aceleração dos dois corpos?

Dois blocos de massas $3{,}50\ kg$ e $8{,}00\ kg$ são ligados através duma corda de massa desprezível que passa pela gola duma roldana de atrito desprezível, como mostra a figura abaixo.

O atrito nos planos inclinados é desprezível. Os valores da aceleração de cada bloco e da força tensora na corda no SI, são respectivamente cerca de:

A figura ao lado representa o gráfico da dependência entre a força de elasticidade, que surge no caso de compressão da mola duma pistola de brincar e a sua deformação. Calcule o trabalho que a mola realiza, em Joules, quando a comprimem 2 cm.

A gaiola de uma mina desce à velocidade $v_o=12\ m/s$. A massa da gaiola é 6 toneladas. Se o cabo que sustenta a gaiola se romper, que força de atrito entre a gaiola e as paredes do poço, em kN, deve ser criada pelo paraquedas de emergência para que esta se detenha no transcorrer de $d=10\ m$? Considere que a força de atrito permanece constante.

Uma esfera maciça de 500 g está presa a um extremo de uma corda com 80 cm de comprimento. A esfera é abanada da posição indicada na figura abaixo e, ao atingir o ponto mais baixo da sua trajectória, bate num bloco de madeira de 250 g de massa, que está assente em repouso sobre o tampo de uma mesa horizontal.

A partir desse instante, a esfera fica em repouso e o bloco adquire um movimento retilíneo uniformemente retardado, sobre a mesa, acabando por parar 4 segundos mais tarde, no ponto B. A aceleração adquirida pelo bloco e a distância AB, no SI, valem cerca de:

À medida que a água sai da torneira, o jacto de água torna-se cada vez mais estreito à medida que desce, veja a figura ao lado. Por que razão isso acontece?

Blaise Pascal replicou o barómetro de Torricelli usando o vinho tinto Bordeaux, de densidade $984\ kg/m^3$, como líquido de trabalho, veja a figura. Qual era a altura aproximada $h$, em metros, da coluna do vinho para a pressão atmosférica normal?

A água flui através duma mangueira de incêndio de diâmetro $6{,}35\ cm$ a uma vazão de $0{,}0120\ m^3/s$. A mangueira de incêndio termina num bocal de diâmetro interno de $2{,}20\ cm$. Com que velocidade, em m/s, a água sai do bocal?

Na figura ao lado está representado o gráfico da variação do estado do gás perfeito nas coordenadas $(V\ ,\ T)$ através do ciclo $1\to2\to3\to1$. As transformações que compõem esse ciclo são, respectivamente:

Determine a temperatura do gás que se encontra num vaso fechado, se a pressão do gás aumenta em $0{,}4\%$ em relação à pressão inicial, pelo aquecimento do gás em $1\,°C$.

Um gás ideal à temperatura de $300\ K$ sofre uma expansão isobárica à $p=2{,}50\ kPa$. Se o volume do gás aumenta de $1{,}00\ m^3$ para $3{,}00\ m^3$ e se $12{,}5\ kJ$ de energia, em forma de calor, são transferidos para o gás, a variação da energia interna do gás, em kJ, e a sua temperatura final, em K, são respectivamente:

Um fogão solar consiste dum espelho reflector curvo que concentra raios solares no objecto a ser aquecido, veja a figura ao lado. A potência solar por unidade de área alcançando a terra é $600\ W/m^2$ e o fogão tem um diâmetro de $0{,}600\ m$. Assumindo que $40\%$ da energia incidente é transferida para água, qual é o tempo aproximado necessário, em horas, para ferver completamente $0{,}500\ l$ de água inicialmente a $20{,}0\ °C$. Considere, desprezível, a capacidade térmica do recipiente.

Um peso de massa $m=100\ g$ oscila com uma frequência de $f=2\ Hz$ depois de sujeito à acção de uma mola. A rigidez $k$ dessa mola, em N/m, tem um valor de cerca de:

Um relógio de pêndulo é transportado da superfície da Terra para a Lua. Sabendo que a massa da Lua é 81 vezes menor do que a massa da Terra e o raio da Terra é 3,7 vezes maior que o da Lua, tal relógio irá:

Uma onda sonora passa do ar para a água. Convencione-se que a velocidade de propagação do som na água é de $1435\ m/s$ e, no ar é de $340\ m/s$. Em relação a esse fenómeno, pode-se afirmar que o comprimento dessa onda:

A diferença de potencial entre dois pontos que se encontram na mesma linha de força, a uma distância de 3 cm um do outro, é $120\ V$. Tratando-se de um campo eléctrico uniforme, o seu módulo em $V/m$, vale:

Um electrão que se desloca no campo eléctrico aumentou a sua velocidade de $v_1=10^7\ m/s$ para $v_2=3\times10^7\ m/s$. Sabendo que o quociente da carga do electrão pela sua massa é $\frac{e}{m}=1{,}76\times10^{11}\ \frac{C}{kg}$, a diferença de potencial entre os pontos inicial e final do deslocamento do electrão, em V, vale cerca de:

Quando um gerador é ligado a um resistor $R_1=900\ \Omega$, observa-se que a ddp entre os seus terminais é de $90\ V$, enquanto pelo resistor circula a corrente de intensidade $i_1\ (mA)$. Substituindo-se o resistor por outro $R_2=100\ \Omega$, a intensidade da corrente altera-se para $i_2=500\ mA$ e a tensão nos terminais do gerador passa a $U_2=50\ V$. Nesse contexto, a força eletromotriz (f.e.m) do gerador, em V, e a sua resistência interna, em $\Omega$, valem, respectivamente:

Um electrão é acelerado a partir do repouso por uma ddp de 350 V. Ao penetrar um campo magnético uniforme de $200\ mT$ de intensidade, a sua velocidade é perpendicular ao campo. Sabendo que $|e|=1{,}6\times10^{-19}\ C$ e $m_e=9{,}11\times10^{-31}\ kg$, a velocidade escalar do electrão, em m/s, o raio da sua trajectória, em mm valem, respectivamente:

A figura abaixo, mostra um magnete a ser movido na vizinhança de um solenoide ligado a um galvanômetro.

O polo sul do magnete é o que está mais próximo do solenoide, e o galvanômetro indica uma corrente que flui no sentido horário no solenoide (quando vista de cima). Perante estes factos, pode se afirmar que a pessoa está:

Coloca-se um espelho côncavo voltado para uma estrela. A imagem da estrela será formada:

Um helicóptero faz um voo de inspecção sobre as águas transparentes de uma certa região marítima e detecta um submarino a uma profundidade aparente de 450 m no momento em que os seus centros estão unidos pela mesma vertical. O índice de refracção absoluto da água do mar é 1,5 e o do ar é 1,0. A profundidade real, em metros, a que o submarino se encontra é de: