Questões de Concursos Física

A teoria da relatividade restrita, publicada no ano de 1905 pelo alemão Albert Einstein, impactou diversas áreas do conhecimento humano e mudou completamente a maneira que observamos e compreendemos o universo que nos cerca. Ela tratava principalmente das diferenças entre fenômenos físicos observados de diferentes referenciais. A teoria da relatividade restrita foi estruturada com base nos seguintes postulados:
I. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência inerciais.
II. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência não-inerciais.
III. A velocidade da Luz no vácuo tem o mesmo valor independente do movimento da fonte ou do sistema de referência do observador.
Sobre os postulados descritos acima, identifique os que estão corretos.

Uma máquina de Carnot opera nas temperaturas máxima de 307 ºC e mínima de 75 º C. Nessas condições, o calor rejeitado é de 102 J. A temperatura de fusão da água é 0°C (273 K) e a temperatura de ebulição da água 100 °C (373 K). Uma máquina real, operando com a mesma quantidade de calor fornecido pela fonte quente, apresenta rendimento de 30 %. Para essa situação, o calor rejeitado será de:

Uma pessoa observa a água sair através de uma mangueira em uma direção paralela ao solo e percebe o alcance igual a 2,4 m. Para alterar o alcance, ela coloca o dedo no local de saída da água, reduzindo o diâmetro de saída em 20 %. Durante as observações, a altura da mangueira não se altera. Considere a água como um fluido ideal e despreze a resistência do ar. Qual é o novo alcance?

Nas proposições a seguir, assinale verdadeiro (V) ou falso (F) e, depois, marque a sequência obtida.
( ) Ponto material é um corpo cujas dimensões são desprezíveis quando comparadas com as grandezas envolvidas no fenômeno em estudo.
( ) Um corpo está em movimento quando a distância entre o corpo e o referencial permanece constante.
( ) Trajetória é a linha determinada pelas diversas posições que um corpo ocupa no decorrer do tempo.
( ) Aceleração é a grandeza responsável pela variação da velocidade de um corpo.
( ) Movimento uniforme é aquele em que a aceleração é constante e não nula.

Leia o texto a seguir.
Introduzimos, aqui, outro meio de extrair elétrons do metal. A luz homogênea, tal como a luz violeta, que é, como sabemos, uma luz de comprimento de onda definido, está colidindo com uma superfície de metal. A luz extrai elétrons do metal. Os elétrons são arrancados do metal e uma chuva deles se desloca com certa velocidade. Do ponto de vista do princípio da energia, podemos dizer: a energia da luz é parcialmente transformada na energia cinética dos elétrons expelidos. A técnica experimental moderna nos permite registrar esses elétrons-bala, determinando sua velocidade e, assim, sua energia.
(Adaptado de: EINSTEIN, A.; INFELD, L. A Evolução da Física. Rio de Janeiro: Zahar Editora, 2008. p.214.)
De acordo com o texto, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o fenômeno responsável pelo efeito de extrair elétrons da superfície de um metal quando a luz incide sobre ele.

O raio de um condutor esférico isolado e de potencial 400 V é igual a 5 cm. Use a permissividade elétrica igual a 9 X10-¹² C ² /Nm2 e π = 3. A energia armazenada no condutor é, APROXIMADAMENTE:

Em uma residência, a rede elétrica é de 110 V e alimenta um circuito composto de 4 lâmpadas (R₁ = 250 ohms cada), 1 televisor (R₂ = 10 ohms), 1 liquidificador (R₃ = 40 ohms) e um chuveiro (R₄ = 16 ohms). Considere que todos os elementos estão ligados em série. Qual será a corrente em todos os resistores:

Imagine duas cargas, Q₁ e Q₂, fixas em uma linha imaginária no vácuo (K = 9 .10⁹ Nm² /C² ). Uma delas, Q₁ = 1,6.10^-19 ºC, é fixada na origem da linha. Outra, Q₂ = 6,4.10^-19 ºC, é fixada a 1 metro de distância da Q1 na mesma linha. Se uma terceira carga, Q₃ = -1,6.10^-19 ºC é posta entre Q₁ e Q₂ e tem liberdade para se mover pela linha imaginária, a que distância da origem a carga Q₃ estará em equilíbrio de forças com Q₁ e Q₂?

Uma boia está com 75 % do volume submerso enquanto uma pessoa cochila sobre ela. O corpo da pessoa está fora da água e sua massa é de 63 kg. A boia possui volume igual a 0,35 m³ . A densidade da água em que a boia foi colocada é igual a 1000 kg/m³ . Qual é a densidade da boia?

Um homem entrou em uma loja de materiais elétricos para comprar uma torneira elétrica. O vendedor lhe ofereceu duas opções de uma mesma torneira: Opção A, uma torneira elétrica 220 Volts e 5400 Watts. Opção B, uma torneira elétrica 110 Volts e 5400 Watts. Desconsiderando quaisquer perdas, qual torneira lhe proporcionará o menor consumo de eletricidade? Qual aquecerá mais a água?

Se, num movimento, acontecer de a velocidade escalar instantânea ser igual à velocidade escalar média, num intervalo de tempo qualquer, podemos afirmar que o movimento é

Qual é o comprimento de onda de um elétron de massa 9,0 . 10^-31 kg que se move com velocidade de 100 m/s. Considere a constante de Planck: h = 6,6 . 10^-34J . s.

Um grupo de fanfarra fez o primeiro ensaio em uma quadra coberta e, após o término, alguns integrantes relataram uma diferença no som durante o ensaio. Muitos observaram que, em um ambiente fechado, o som parecia ficar “preso” no ambiente por conta da reverberação. A reverberação é consequência de um fenômeno ondulatório conhecido como:

Sobre o modelo atômico de Bohr, considere as afirmativas a seguir.
I. O elétron se movimenta em órbitas circulares em torno do núcleo atômico devido à ação da força de atração gravitacional. II. O elétron no átomo, ao passar de um estado de maior energia para um outro estado com energia menor, perde energia. A frequência do fóton emitido é independente da frequência do movimento orbital do elétron. III. Quando o elétron se encontra em uma órbita estável, não há emissão de energia, ou seja, o elétron não irradia. IV. As órbitas permitidas para os elétrons são aquelas em que o momento angular orbital do elétron é um múltiplo inteiro de h/2π , onde h é a constante de Planck.
Assinale a alternativa correta.

Isaac Newton levantou a hipótese de que, se um corpo fosse lançado sucessivas vezes, horizontalmente, de um ponto próximo à superfície terrestre, com velocidade de módulo cada vez maior, chegaria a uma situação em que esse corpo entraria em órbita, permanecendo indefinidamente sob a ação da gravidade. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade nas proximidades da superfície terrestre igual a 10m/s² e a Terra como sendo uma esfera de raio igual a 6,4.10⁶ m, pode-se concluir que o módulo da velocidade de lançamento, teorizado por Newton, para que o corpo permaneça em uma órbita rasante seria igual, em km/s, a

A cosmologia aristotélica apresentava um modelo de universo finito, eterno e hierarquicamente organizado, que exerceu profunda influência sobre a astronomia e a filosofia por séculos. Este modelo geocêntrico era baseado em uma distinção fundamental entre o mundo celeste e o terrestre. Acerca da estrutura do cosmos segundo Aristóteles, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas.

(__)O modelo cosmológico aristotélico era heliocêntrico, com o Sol ocupando o centro imóvel do universo e todos os planetas, incluindo a Terra, girando ao seu redor em esferas cristalinas.
(__)O universo era dividido em duas regiões distintas: o mundo sublunar (terrestre), sujeito à geração e à corrupção, composto pelos quatro elementos (terra, água, ar e fogo); e o mundo supralunar (celeste), perfeito e imutável.
(__)Fenômenos como cometas, meteoros e a Via Láctea eram considerados eventos celestes que ocorriam na região dos planetas e das estrelas fixas, sendo, portanto, compostos pelo mesmo elemento perfeito dos astros.
(__)Os corpos celestes, como os planetas e as estrelas, eram compostos por um quinto elemento, o éter ou quintessência, e realizavam movimentos circulares uniformes e eternos, considerados os mais perfeitos.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:

Em relação ao movimento ondulatório, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) As ondas eletromagnéticas são ondas mecânicas constituídas por campos elétricos e magnéticos oscilantes que se propagam no vácuo, com a velocidade constante de 3×10⁸ m/s, aproximadamente. ( ) A interferência é uma característica exclusivamente observada nos fenômenos ondulatórios, que pode ser descrita ao considerar duas ou mais ondas se propagando com frequências diferentes. O efeito combinado dessas ondas, no momento da superposição, implica em alteração da amplitude, que pode ser aumentada ou reduzida. ( ) As ondas mecânicas são descritas matematicamente por uma função harmônica. Quando essas ondas apresentam a mesma amplitude e o mesmo comprimento de onda, ao se propagarem com a mesma velocidade, porém em sentidos opostos, ao longo da corda, elas geram ondas chamadas de estacionárias. ( ) Quando uma fonte de luz ou uma fonte sonora se aproxima de um observador, as ondas emitidas são captadas por ele, com um comprimento de onda menor do que o da onda emitida pela fonte. Entretanto, quando a fonte de luz ou de som está se afastando do observador, este recebe ondas de maior comprimento de onda. Esse fenômeno é denominado de Efeito Doppler. ( ) As ondas eletromagnéticas são ondas transversais e consistem nas vibrações dos vetores campo elétrico e campo magnético. Alguns materiais são fortemente afetados pelo campo elétrico, não ocorrendo o mesmo com o campo magnético. Assim, quando se consegue obter vibração do vetor campo elétrico em uma determinada direção, diz-se que a onda emergente é polarizada.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Gaston Bachelard, filósofo francês do século XIX, dedicou-se à filosofia da descoberta científica. Para ele, o historiador da ciência deve considerar ideias como fatos, enquanto o epistemólogo deve encarar fatos como ideias em um sistema de pensamento. No ensino elementar, Bachelard (2002) destaca a importância de extrair o abstrato do concreto, utilizando experiências para ilustrar teorias. Ele alerta que fenômenos interessantes podem envolver afetividade, prejudicando a objetividade científica. A ciência busca delinear e ordenar fenômenos, encontrando um equilíbrio entre concreto e abstrato, matemática e experiência, leis e fatos. Para isso, Bachelard valoriza experiências que fogem do comum, levando a contradições e discussões que resultam na criação de leis. Para Bachelard, o espírito científico proíbe que tenhamos uma opinião sobre:

Considere a definição dada por Matos e Massoni em seu trabalho, “Uma estratégia para introduzir conceitos de física no Ensino Fundamental: o uso dos paradigmas kuhnianos”, para a relação entre a evolução das teorias científicas e sua relação com a manutenção e a quebra de paradigmas.
São paradigmas que serviram de base para a comunidade científica durante longos períodos de ciência normal. Durante esses períodos, o paradigma pode apresentar dificuldades em explicar alguns fatos, fenômenos ou propriedades consideradas relevantes e caso essas anomalias se tornem resistentes podem levar o paradigma à crise, podendo resultar na substituição por outro paradigma. Essa ruptura é caracterizada por Kuhn como uma revolução científica.
Fonte: Jênifer A. de Matos, Neusa T. Massoni. Revista Thema v.16 n.2 (2019).
No estudo, com estudantes de ensino médio, se realizou um debate entre dois grupos defendendo teorias distintas e um terceiro grupo representando um júri. Assim, no ambiente didático se estabelece um embate em torno da compreensão de um fenômeno e a formação de um consenso sobre sua explicação. Uma analogia, portanto, com a disputa que ocorre nos círculos científicos: “cientistas que disputam ~ grupos divergentes”, “comunidade científica como um todo ~ juri”.
Do relato da atividade didática são extraídos (e adaptados) os seguintes excertos numerados:

I. “(...) há muitos materiais instrucionais e livros didáticos que mostram que a ciência é feita por gênios que descobrem fenômenos ao acaso.” II. “(...) as leis são obtidas a partir de observações na medida em que há um método científico seguro que lhes garante a verdade.” III. “Os defensores de Aristóteles argumentaram que o senso comum explica os movimentos, como o de queda dos corpos, com pensamentos aristotélicos.” IV. “Os jurados tiveram um momento para debater e decidir o vencedor. No fim, escolheram a defesa galileana como a vencedora, uma vez que argumentaram melhor e trouxeram materiais extras.”

Conforme a definição dada no texto para o pensamento de Kuhn para o estabelecimento das revoluções científicas em termos dessa analogia “sala ~ comunidade científica”, estabeleça a comparação entre as afirmações trazidas como sendo:
RC - contribuidoras para o processo de ocorrência de revoluções científicas; NR - não contribuidoras para o processo ocorrência de revoluções científicas;

Assinale a alternativa que realiza essa comparação corretamente.