Questões de Concursos Públicos - UECE

Dispositivos de aceleração linear (linacs) aumentam a energia cinética de partículas carregadas, fazendo-as atravessar sucessivos “gaps” onde existe uma diferença de potencial elétrica. Em cada gap, uma partícula de carga q recebe um acréscimo em sua energia elétrica de qΔVk, onde ΔVk é a diferença de potencial entre as placas do k-ésimo gap. Sendo assim, considere uma partícula de massa m e carga q, inicialmente em repouso, que atravessa N gaps idênticos em um linac. Além disso, suponha que os gaps foram projetados de modo que as diferenças de potencial ΔVk tenham um ajuste geométrico, ou seja, ΔVk = ΔVr k−1 para k = 1, 2, …, N, com r > 0. Nessa última relação, ΔV representa um acréscimo constante no potencial. Ademais, medindo-se a velocidade da partícula imediatamente após o N-ésimo gap, obtém-se U. Com base nesses dados, a razão carga/massa q/m da partícula vale 

Em um laboratório de Física, um estudante realiza um experimento com um espelho esférico côncavo de Gauss, de distância focal F, que se encontra imerso em meio homogêneo e transparente. Um objeto linear de altura H é colocado a uma distância 3F do vértice do espelho. Forma-se então uma imagem real de altura Y a uma distância X do vértice do espelho. Em seguida, o objeto é posicionado a distância X do vértice do mesmo espelho, onde dá origem a uma outra imagem de altura Z. Assim, é correto afirmar que a razão Z/Y entre as alturas das imagens é 

Alguns dispositivos não ôhmicos (filamentos incandescentes ou componentes semicondutores) apresentam relação não linear entre tensão e corrente, podendo, em certos intervalos de operação, admitir dois valores de corrente para a mesma tensão aplicada. Modelos quadráticos simples são úteis para descrever esse comportamento de forma empírica. Um dispositivo não ôhmico apresenta uma relação entre a diferença de potencial V(em volts) e a corrente I(em ampères) dada por V = −AI² + BI, com A > 0 e B > 0. Quando duas amostras idênticas desse dispositivo são ligadas em paralelo a uma diferença de potencial fixa V0, com 0 < V0 < B²/4A, as correntes que percorrem cada amostra correspondem às duas raízes reais e positivas I1 e I2 da equação quadrática acima. Suponha que, no regime de operação considerado, uma das correntes seja três vezes a outra, isto é, I2 = 3I1. Nessas condições, a tensão V0(expressa em termos de A e B ) vale

O uso de transformadores em práticas didáticas permite a compreensão de conceitos físicos, como a indução eletromagnética e a transformação de tensão. Um destes transformadores, com enrolamento primário contendo 2400 espiras, é ligado a uma rede elétrica de 120 V (tensão nominal no primário). O secundário do transformador possui derivações, entre as quais as de 6 V e 12 V. Em um teste típico, uma mesma lâmpada é conectada sucessivamente às derivações, e as potências dissipadas são medidas, sendo P₆ = 5 W e P₁₂ = 20 W. Com base nesses dados, o número de espiras correspondente à derivação de 12 V é

Em equipamentos elétricos reais, há sempre perdas internas de natureza resistiva e, em certas situações, a condição de ajuste do equipamento para atingir a potência útil máxima é relevante, como em otimização de conversores ou no condicionamento de carga. Uma fonte ideal de tensão de 120 V alimenta um equipamento cujo modelo elétrico pode ser representado por uma resistência interna r=10 Ω (responsável pelas perdas) em série com uma resistência ajustável R, correspondente à carga útil do equipamento. Quando o equipamento é ajustado de modo que a potência dissipada na resistência R é máxima, a corrente elétrica I, que percorre o circuito, é

O fenômeno de interferência entre ondas sonoras é explorado em testes de acústica, calibração de alto-falantes e cancelamento ativo de ruído. Quando duas fontes emitem ondas de mesma frequência e fase, as regiões do espaço podem apresentar som intenso (interferência construtiva) ou quase silêncio (interferência destrutiva), conforme a diferença de caminho percorrido pelas ondas. Dois alto-falantes idênticos emitem sons de mesma frequência e em fase, sendo colocados frente a frente a 4,0 m de distância entre si. Um estudante caminha ao longo da linha que liga os dois alto-falantes e percebe alternância entre regiões de som intenso e regiões de quase silêncio. Sabendo que a frequência emitida é de 340 Hz e que a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s, a distância entre dois pontos consecutivos de silêncio é

Considerando duas escalas termométricas lineares A e B, calibradas nas CNTP, com temperaturas de vaporização da água dadas respectivamente por TA e TB, determinou-se a variação entre os pontos de vaporização da água e fusão do gelo para as escalas A e B, obtendo-se os valores ∆A e ∆B respectivamente. Assim, é correto afirmar que a temperatura T que apresenta o mesmo valor numérico nas duas escalas é

O estudo do movimento harmônico simples (MHS) é frequentemente facilitado pelo modelo de movimento circular uniforme (MCU), do qual o MHS é a projeção sobre o diâmetro tomado como eixo de referência. Em um experimento, um oscilador harmônico de amplitude A é observado em quatro instantes igualmente espaçados ao longo de um período T, correspondendo a quatro posições igualmente distribuídas no círculo que representa o MCU. O deslocamento medido sobre o diâmetro a partir da posição de equilíbrio é dado por x(t) = Acos (2πt/T). Nessas condições, o valor da soma dos deslocamentos x1 + x2 + x3 + x4, correspondentes aos instantes t = 0, T/4, T/2 e 3T/4, é 

Um entregador de mercadorias deve percorrer uma trajetória retilínea de comprimento L em um intervalo de tempo T. Para percorrer o primeiro quarto da trajetória (L/4), ele utiliza a metade do intervalo de tempo. O valor do módulo da velocidade vetorial média necessária para percorrer o restante do percurso de forma que ele consiga realizar a entrega no intervalo de tempo T é

Em um violão devidamente afinado, duas cordas C1 e C2, de mesmo comprimento L, submetidas às tensões T1 e T2 respectivamente, vibram no primeiro harmônico. Sendo a razão entre suas densidades lineares de massa µ1/µ2 = 2, é correto concluir que a relação entre as tensões T1/T2 para que as duas cordas vibrem na mesma frequência fundamental deve ser igual a