Questões de Concursos Públicos - Física

O relógio mostrado abaixo é chamado de Relógio de Pêndulo ou pêndulo que bate segundos, o que significa que o período desse pêndulo, considerado simples, é igual a 1,0 (um) segundo, aqui na Terra. (https://traumartes.wordpress.com/produtos/relogios/) Imaginemos que esse relógio seja levado para a Lua, cuja aceleração da gravidade na superfície equivale a 1/6 da aceleração da gravidade na superfície da Terra, logo o período desse relógio tem um valor próximo de:

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale:

A Termodinâmica estuda a relação existente entre calor e trabalho mecânico realizado pelo sistema gasoso. É a Termodinâmica que vai dar o ponto de partida a um equipamento que chamamos de Máquina Térmica. Este equipamento funciona num chamado ciclo termodinâmico, cuja análise nos informa, entre outras coisas, o rendimento. O francês Sadi Carnot (1796 – 1832) desenvolveu um ciclo que, teoricamente, alcançaria o rendimento máximo de uma máquina térmica. Este ciclo é chamado de Ciclo de Carnot, o qual é constituído de:

Com placas metálicas, discos de papelão, salmoura e sagacidade, Alessandro Volta, em 1799, revolucionou o mundo moderno com a invenção da pilha elétrica de Volta. (Recorte adaptado de http://www.hottopos.com.br/regeq4/invention.htm.) Devido à necessidade do uso de energia elétrica em grande escala, foi necessária a invenção do Gerador Eletromecânico (1866), o qual, basicamente, é constituído de uma máquina elétrica solidária a um sistema mecânico externo. Um exemplo simples de sistema mecânico é a roda d’água mostrada na figura abaixo. (Recorte adaptado de http://pt.clipart.me/premium-buildings-landmarks/old-mill-with-water-wheel-icon-422710) Quanto aos geradores eletromecânicos, é correto afirmar que seu funcionamento básico está relacionado à (ao):

A famosa experiência de Joule, na qual o mesmo determina o Equivalente Mecânico do Calor (1 cal = 4,1868 J), está representada na figura abaixo. (Recorte adaptado de http://ceticismo.net/ciencia-tecnologia/a-termodinamica/8/) Considerando que Joule deixou cair por 10 (dez) vezes o corpo de massa m de uma altura de 20 cm, num local onde a aceleração da gravidade vale 10m/s² e que os 500 g de água contidos no recipiente absorvem apenas 80% da energia total oriunda das quedas, o valor de m, em kg, sabendo que em todo o processo a água aqueceu de 0,08 ºC, vale: Considere o calor específico da água: c = 4 J/gºC.

Para medir o coeficiente de atrito estático entre a superfície de um bloco e uma rampa, faz-se a montagem esquematizada abaixo. Nela temos o bloco em repouso sobre a superfície da rampa que vai levantando lentamente até que o bloco fique prestes a se movimentar (iminência de movimento). Nessas condições, anota-se o ângulo de inclinação, o qual deverá estar relacionado com o coeficiente em questão. Este ensaio foi feito para três blocos A, B e C de materiais diferentes, cujos ângulos de inclinação foram anotados, conforme a tabela abaixo. Material A B C Ângulo 27° 30º 25º Sendo µA, µB e µC, respectivamente, os coeficientes de atrito estático dos blocos A, B e C em relação à superfície da rampa, podemos afirmar que a relação entre eles é mais bem representada por:

Uma forma, relativamente, simples de determinarmos o índice de refração de líquidos transparentes está demonstrada na figura abaixo. Basicamente, coloca-se o líquido num recipiente de forma semicircular preso a um transferidor duplo de 180º. Em seguida, usa-se um laser (fonte de luz) para incidir um raio de luz na superfície de separação entre o ar e o líquido, exatamente na origem do sistema (centro do transferidor) e registra-se o ângulo de incidência. O raio é refratado e ao emergir do recipiente (superfície semicircular), o faz sem sofrer desvio. Nesse caso, registra-se o ângulo de refração. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1, determina-se o índice de refração do líquido. Num laboratório de Física foram feitos dois experimentos, um para o líquido A e outro para o líquido B. Na figura, temos representados os ângulos referentes ao experimento para o líquido A, enquanto que, para o líquido B a única diferença está na incidência, na qual o ângulo é 30º com a horizontal. Depois de calculados os índices de refração para os líquidos estudados, podemos afirmar que o índice de refração do líquido A e relação ao líquido B vale:

Com a descoberta do efeito magnético da corrente elétrica (1819), foi possível a construção de aparelhos que fossem capazes de medir a intensidade de corrente elétrica e as diferenças de potenciais (ddp), bem como, outras grandezas elétricas. A figura mostra dois desses aparelhos, o Voltímetro e o Amperímetro (à esquerda), assim como suas representações em esquemas de circuitos elétricos (à direita). No laboratório de física, um aluno fez uma montagem de circuito elétrico, a qual está esquematizada na figura abaixo, onde além dos aparelhos de medidas, considerados ideais, temos também resistores de 10 Ω cada e uma bateria de 30 V com resistência interna desprezível. Considerando desprezíveis também as resistências dos fios de ligação entre os componentes, os valores registrados, respectivamente, pelo voltímetro e pelo amperímetro são:

Um oscilador harmônico simples consiste de um corpo de massa preso a uma mola de constante elástica oscilando sobre uma superfície sem atrito, ou seja, conservando sua energia mecânica. A Figura mostra o diagrama das energias cinética, potencial e total para um oscilador desse tipo que pulsa com frequência de 10/3 Hz. Nessas condições, a massa , em gramas, e a constante elástica da mola , em N/m, valem, respectivamente: Dados: Considere o valor de aproximadamente 3.

No laboratório de Física existe um experimento para determinarmos a densidade de corpos que afundam na água, por exemplo. Para realização dessa experiência dispomos, basicamente, de um dinamômetro e um recipiente contendo água (d = 1000 kg/m3). A figura abaixo mostra o esquema do experimento, bem como os valores registrados nos dinamômetros, respectivamente, 100N e 20N, nas duas situações distintas, ou seja, o bloco fora d’água e o bloco mergulhado na água. Considerando a aceleração da gravidade no laboratório igual 10 m/s² , podemos afirmar que a densidade do bloco vale: