Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de mat...

Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matéria concentrada em uma pequena região do espaço, de modo que sua força gravitacional é tão grande que qualquer partícul...

Q935815 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022

Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matéria concentrada em uma pequena região do espaço, de modo que sua força gravitacional é tão grande que qualquer partícula fica aprisionada em sua superfície, inclusive a luz. O raio dessa região caracteriza uma superfície-limite, chamada de horizonte de eventos, da qual nada consegue escapar. Considere que o Sol foi instantaneamente substituído por um Buraco Negro com a mesma massa solar, de modo que o seu horizonte de eventos seja de aproximadamente 3,0 km.

SCHWARZSCHILD, K. On the Gravitational Field of a Mass Point According to Einstein’s Theory. Disponível em: arxiv.org. Acesso em: 26 maio 2022 (adaptado).

Após a substituição descrita, o que aconteceria aos planetas do Sistema Solar?

a) Eles se moveriam em órbitas espirais, aproximando-se sucessivamente do Buraco Negro.
b) Eles oscilariam aleatoriamente em torno de suas órbitas elípticas originais.
c) Eles se moveriam em direção ao centro do Buraco Negro.
d) Eles passariam a precessionar mais rapidamente.
e) Eles manteriam suas órbitas inalteradas.

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Marcos de Castro EQUIPE
30/10/2024 • 17:15

Gabarito: Alternativa E
As órbitas não sofreriam nenhuma alteração, porque a massa do Buraco Negro será a mesma da massa solar.
Pela equação da Gravitação Universal, temos que:
F g = G * M * n/R²
A constante gravitacional e a massa de cada planeta ficariam iguais, da mesma forma que as distâncias entre o Buraco Negro e os planetas da órbita solar.

Questões sobre Eletricidade e Energia

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Q935838 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022
Em um manual de instruções de uma geladeira, constam as seguintes recomendações:

• Mantenha a porta de seu refrigerador aberta apenas o tempo necessário;

• É importante não obstruir a circulação do ar com a má distribuição dos alimentos nas prateleiras;

• Deixe um espaço de, no mínimo, 5 cm entre a parte traseira do produto (dissipador serpentinado) e a parede.

Com base nos princípios da termodinâmica, as justificativas para essas recomendações são, respectivamente:
- a) Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador de calor e o ambiente.
- b) Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a convecção do ar interno, garantir o isolamento térmico entre a parte interna e a externa.
- c) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
- d) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
- e) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa.
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2

Q935837 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022
Alguns cinemas apresentam uma tecnologia em que as imagens dos filmes parecem tridimensionais, baseada na utilização de óculos 3D. Após atravessar cada lente dos óculos, as ondas luminosas, que compõem as imagens do filme, emergem vibrando apenas na direção vertical ou apenas na direção horizontal.

Com base nessas informações, o funcionamento dos óculos 3D ocorre por meio do fenômeno ondulatório de
- a) difração.
- b) dispersão.
- c) reflexão.
- d) refração.
- e) polarização.
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3

Q935816 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022
Afim de classificar as melhores rotas em um aplicativo de trânsito, um pesquisador propõe um modelo com base em circuitos elétricos. Nesse modelo, a corrente representa o número de carros que passam por um ponto da pista no intervalo de 1 s. A diferença de potencial (d.d.p.) corresponde à quantidade de energia por carro necessária para o deslocamento de 1 m. De forma análoga à lei de Ohm, cada via é classificada pela sua resistência, sendo a de maior resistência a mais congestionada. O aplicativo mostra as rotas em ordem crescente, ou seja, da rota de menor para a de maior resistência.

Como teste para o sistema, são utilizadas três possíveis vias para uma viagem de A até B, com os valores de d.d.p. e corrente conforme a tabela.

Rota d *d * d * (J/carro * m) Corrente (carro/s)

1 510 4

2 608 4

3 575 3

Nesse teste, a ordenação das rotas indicadas pelo aplicativo será:
- a) 1, 2, 3.
- b) 1, 3, 2.
- c) 2, 1, 3.
- d) 3, 1, 2.
- e) 3, 2, 1.
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4

Q935814 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022
Em 2002, um mecânico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia elétrica e iluminar a própria casa num dia de sol. Para isso, ele utilizou garrafas plásticas PET com água e cloro. Cada garrafa foi fixada ao telhado de sua casa em um buraco com diâmetro igual ao da garrafa, muito maior que o comprimento de onda da luz. Nos últimos dois anos, sua ideia já alcançou diversas partes do mundo e deve atingir a marca de 1 milhão de casas utilizando a “luz engarrafada”.

ZOBEL, G. Brasileiro inventor de “luz engarrafada” tem ideia espalhada pelo mundo. Disponível em: www.bbc.com. Acesso em: 23 jun. 2022 (adaptado).

Que fenômeno óptico explica o funcionamento da “luz engarrafada”?
- a) Difração.
- b) Absorção.
- c) Polarização.
- d) Reflexão.
- e) Refração.
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5

Q935813 • Física • Eletricidade e Energia • INEP • INEP • 2022
Uma lanterna funciona com três pilhas de resistência interna igual a 0,5 Ω cada, ligadas em série. Quando posicionadas corretamente, devem acender a lâmpada incandescente de especificações 4,5 W e 4,5 V. Cada pilha na posição correta gera uma f.e.m. (força eletromotriz) de 1,5V. Uma pessoa ao trocar as pilhas da lanterna, comete o equivoco de inverter a posição de uma das pilhas. Considere que as pilhas mantêm contato independentemente da posição.

Com esse equivoco, qual é a intensidade de corrente que passa pela lâmpada ao se ligar a lanterna?
- a) 0,25 A
- b) 0,33 A
- c) 0,75 A
- d) 1,00 A
- e) 1,33 A
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Rota	*d d * d * (J/carro * m)**	Corrente (carro/s)
1	510	4
2	608	4
3	575	3