Questõesde CEDERJ 2018 sobre Física
Um automóvel, trafegando em linha reta com aceleração constante, aumenta a sua velocidade de 10 m/s para
20 m/s em 20 s. A distância percorrida pelo automóvel durante esses 20 s foi de:
Dois móveis executam curvas semicirculares, mantendo os módulos de suas velocidades constantes. Os raios
das curvas são distintos, porém o tempo que cada móvel
gasta para executá-las é o mesmo. Considerando que o
raio da curva efetuada pelo móvel 1 é o dobro do raio da
curva efetuada pelo móvel 2, a relação entre as intensidades das forças centrípetas F1 e F2 que atuam, respectivamente, sobre os móveis 1 e 2 é:
Um aquário contém uma quantidade fixa de água e a
pressão que ela exerce no fundo do mesmo é P. Alternadamente, dois objetos distintos, de mesmo volume, porém de
massas distintas, são colocados dentro do aquário sem derramar água. O primeiro objeto flutua na água, com apenas
uma parte do seu volume submerso. Entretanto, quando o
segundo objeto é inserido, ele submerge completamente.
As respectivas pressões exercidas pela água no fundo do
aquário em cada um dos casos são denotadas por P1 e P2.
As comparações entre P1 , P2
e P são:
Um aquário contém uma quantidade fixa de água e a pressão que ela exerce no fundo do mesmo é P. Alternadamente, dois objetos distintos, de mesmo volume, porém de massas distintas, são colocados dentro do aquário sem derramar água. O primeiro objeto flutua na água, com apenas uma parte do seu volume submerso. Entretanto, quando o segundo objeto é inserido, ele submerge completamente. As respectivas pressões exercidas pela água no fundo do aquário em cada um dos casos são denotadas por P1 e P2.
As comparações entre P1 , P2
e P são:
Uma criança com 20 kg oscila num balanço, de tal
modo que a diferença entre as alturas máxima e mínima
que ela atinge é de 0,80 m. Na posição de máxima altura, a criança apresenta uma energia potencial 160 J maior
que a da posição de mínima altura. A velocidade da criança,
quando ela passa pela posição de menor altura, será de
Um homem de 80 kg equilibra-se sobre uma plataforma horizontal, de massa desprezível, com 8 metros de
extensão. A plataforma tem suas extremidades apoiadas
em duas balanças. Originalmente, ambas marcam 40 kg em
suas leituras. O homem aproxima-se de uma das extremidades e as leituras nas balanças passam a ser de 60 kg e
20 kg. O deslocamento do homem foi de
Duas amostras de gás estão em um recipiente rígido isolado termicamente do exterior e com duas câmaras
separadas por uma parede que também é rígida. O gás na
primeira câmara está a uma temperatura menor que o gás
na segunda câmara. Lentamente, a parede rígida permite
a passagem de calor levando a uma situação de equilíbrio
térmico entre as câmaras. A variação de energia interna do
gás na primeira câmara, ΔU, e o calor recebido por ele, Q,
têm seus sinais descritos por
Dois corpos pontuais portando cargas respectivamente iguais a Q e Q’ estão em repouso conectados por
uma mola. Quando a carga de um deles é dobrada, passando de Q para 2Q, a extensão da mola diminui na nova
posição de equilíbrio. Quatro hipóteses foram elaboradas
sobre os sinais das cargas:
I: Q > 0 e Q’ > 0
II: Q > 0 e Q’ < 0
III: Q < 0 e Q’ > 0
IV: Q < 0 e Q’ < 0
São compatíveis com o fenômeno descrito as hipóteses
Dois corpos pontuais portando cargas respectivamente iguais a Q e Q’ estão em repouso conectados por uma mola. Quando a carga de um deles é dobrada, passando de Q para 2Q, a extensão da mola diminui na nova posição de equilíbrio. Quatro hipóteses foram elaboradas sobre os sinais das cargas:
I: Q > 0 e Q’ > 0
II: Q > 0 e Q’ < 0
III: Q < 0 e Q’ > 0
IV: Q < 0 e Q’ < 0
São compatíveis com o fenômeno descrito as hipóteses
Um carrinho se move em um trilho de ar com velocidade
constante de 20 cm/s. A 250 cm dele se encontra
outro carrinho que se move, na mesma direção mas
em sentido oposto, também com velocidade constante de
5,0 cm/s. O choque entre eles se dará em
Em uma academia de ginástica, um professor arremessa
um saco de areia de 25 kg com uma velocidade
cuja componente horizontal vale 1,2 m/s. O saco descreve
um movimento parabólico e é recebido por um aluno com
massa de 50 kg. O atrito entre o aluno e o piso é desprezível
e o conjunto formado pelo aluno com o saco de areia é
arremessado para trás com uma velocidade horizontal de
módulo V.
O valor de V é
Em uma academia de ginástica, um professor arremessa um saco de areia de 25 kg com uma velocidade cuja componente horizontal vale 1,2 m/s. O saco descreve um movimento parabólico e é recebido por um aluno com massa de 50 kg. O atrito entre o aluno e o piso é desprezível e o conjunto formado pelo aluno com o saco de areia é arremessado para trás com uma velocidade horizontal de módulo V.
O valor de V é
Sendo a luz um fenômeno ondulatório, são características
suas a velocidade de propagação, a amplitude,
a frequência, a polarização e o comprimento de onda, entre
outras. Observa-se que a luz do sol, ao passar por um
prisma de vidro, produz várias cores. Esse efeito se deve à
dependência da velocidade da luz no vidro e, portanto, do
índice de refração com
Em uma indústria, encontram-se quatro tanques cilíndricos
abertos superiormente. Os diâmetros dos tanques
e as suas respectivas alturas estão especificados na tabela:

Os tanques P e Q estão cheios completamente de água,
enquanto os tanques R e S estão completamente cheios
de óleo. Sabendo-se que a densidade do óleo é 80% da
densidade da água, a pressão é maior no fundo do tanque
Em uma indústria, encontram-se quatro tanques cilíndricos abertos superiormente. Os diâmetros dos tanques e as suas respectivas alturas estão especificados na tabela:
Os tanques P e Q estão cheios completamente de água,
enquanto os tanques R e S estão completamente cheios
de óleo. Sabendo-se que a densidade do óleo é 80% da
densidade da água, a pressão é maior no fundo do tanque
Dois satélites percorrem órbitas circulares em torno
da Terra. Os raios das suas órbitas são R1 e R2 e suas velocidades
escalares correspondentes são v1 e v2.
Sabendo-se que v2 = 2v1, a relação entre R2 e R1 é:
Dois satélites percorrem órbitas circulares em torno da Terra. Os raios das suas órbitas são R1 e R2 e suas velocidades escalares correspondentes são v1 e v2.
Sabendo-se que v2 = 2v1, a relação entre R2 e R1 é:
Um capacitor é composto por dois planos paralelos
e condutores, que estão separados por uma distância muito
menor que as suas dimensões. Suponha que os planos estejam
eletricamente carregados, um com carga positiva +q
e outro com carga negativa -q, e que a distribuição dessas
cargas seja homogênea em cada plano. Na região entre
os dois planos (longe das suas bordas), à medida que nos
afastamos do plano com carga +q em direção ao plano com
carga -q, a intensidade do campo elétrico E e o potencial
eletrostático V comportam-se da seguinte forma:
Considere que uma massa de água MA, inicialmente
numa temperatura de 90°C, seja despejada em um recipiente
isolante térmico contendo uma outra massa de
água Mb, a 10°C. Isolado termicamente do meio ambiente,
o sistema composto pelos dois líquidos atinge, depois de
um certo tempo, a temperatura de equilíbrio de 60°C. |ΔUA|
e |ΔUB| representam, respectivamente, os valores absolutos
das variações de energia interna de cada uma das massas
d'água nesse processo.
As relações entre |ΔUA| e |ΔUB| e entre as massas MA e MB são:
Considere que uma massa de água MA, inicialmente numa temperatura de 90°C, seja despejada em um recipiente isolante térmico contendo uma outra massa de água Mb, a 10°C. Isolado termicamente do meio ambiente, o sistema composto pelos dois líquidos atinge, depois de um certo tempo, a temperatura de equilíbrio de 60°C. |ΔUA| e |ΔUB| representam, respectivamente, os valores absolutos das variações de energia interna de cada uma das massas d'água nesse processo.
As relações entre |ΔUA| e |ΔUB| e entre as massas MA e MB são:
Duas bolas de gude, a primeira com massa menor do
que a segunda, são arremessadas verticalmente para cima,
com a mesma velocidade inicial, a partir de uma mesma
altura, atingindo alturas máximas h1 e h2, respectivamente.
As correspondentes energias cinéticas das bolas, imediatamente
após os lançamentos, são denotadas por E1 e E2.
As relações entre E1 e E2 e entre h1 e h2 são:
Duas bolas de gude, a primeira com massa menor do que a segunda, são arremessadas verticalmente para cima, com a mesma velocidade inicial, a partir de uma mesma altura, atingindo alturas máximas h1 e h2, respectivamente. As correspondentes energias cinéticas das bolas, imediatamente após os lançamentos, são denotadas por E1 e E2.
As relações entre E1 e E2 e entre h1 e h2 são: