Questõesde FGV sobre Física
Um recipiente graduado de vidro, de volume interno igual a 800 cm3
, contém certa quantidade de
glicerina, ambos a 20 ºC, temperatura para a qual o recipiente foi calibrado. Aquecendo-se o
conjunto, nota-se que a indicação do volume de glicerina no interior do recipiente não se altera
enquanto a substância estiver no estado líquido. Sendo os coeficientes de dilatação volumétrica do
vidro e da glicerina, respectivamente, iguais a 3,0 × 10–5 ºC–1 e 5,0 × 10–4 ºC–1
, a quantidade de
glicerina no recipiente, a temperatura de 20 ºC, é igual a
Uma esfera metálica oca, cujo raio da superfície externa é R, está eletrizada com carga positiva e
localizada no vácuo. Considere o ponto X, localizado no centro da esfera, e dois pontos, Y e Z,
localizados fora da esfera e distando, respectivamente, R e 3R da superfície externa da esfera.
Adotando-se o potencial elétrico como nulo a uma distância infinita da esfera e denominando-se
VX, VY e VZ os potenciais elétricos dos pontos X, Y e Z, respectivamente, tem-se:
A figura mostra dois recipientes cilíndricos idênticos, R e S, de altura 35 cm, contendo água até
diferentes alturas, hR e hS.
Colocando-se um alto-falante que emite um som de frequência 850 Hz sobre cada recipiente,
separadamente, verifica-se que eles funcionam como tubos sonoros fechados em uma extremidade
e abertos na outra, ocorrendo ressonância em ambos. Considerando-se a velocidade de
propagação do som no ar igual a 340 m/s, a diferença entre as alturas da água nos dois
recipientes, hS – hR, é igual a
Uma bateria de força eletromotriz ε e resistência interna r é ligada a um resistor ôhmico de
resistência R, que, nessa situação, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade I. Se essa
bateria for associada em paralelo com outra bateria idêntica e o conjunto, assim formado, for ligado
ao mesmo resistor R, a intensidade da corrente elétrica I’ que o percorrerá será tal que
A figura mostra o diagrama de níveis de energia, em elétrons-volt, para o átomo de hidrogênio,
segundo o modelo proposto por Bohr. Nela está representada uma transição do elétron do nível n =
4 para o nível n = 2.
(http://astro.if.ufrgs.br. Adaptado.)
A quantidade de energia associada ao fóton emitido pelo átomo de hidrogênio na transição
mostrada na figura é
Certa massa de gás ideal sofreu três transformações. A primeira, AB, foi isotérmica, a segunda,
BC, foi isovolumétrica e a terceira, CA, foi isobárica, como mostra a figura.
Considerando-se que o calor absorvido pelo gás seja positivo, que o calor cedido seja negativo,
que o trabalho realizado pela força aplicada pelo gás no meio exterior seja positivo e que o trabalho
realizado pela força aplicada pelo meio exterior sobre o gás seja negativo, montou-se o quadro a
seguir.
Completam, respectivamente, as células X, Y e Z do quadro:
Um motorista, que conduz seu caminhão com velocidade constante de 25 m/s (90 km/h) por uma
estrada retilínea, plana e horizontal, aciona os freios quando percebe um ônibus a sua frente
deslocando-se lentamente no mesmo sentido, com velocidade constante de 5 m/s (18 km/h).
Supondo-se que a distância entre o caminhão e o ônibus no instante em que o motorista do
caminhão aciona os freios é de 80 m, que o ônibus não altera sua velocidade e que não há
mudança nas direções dos movimentos de ambos os veículos, o módulo da aceleração mínima,
admitida constante, que deve ser imprimida ao caminhão para evitar a colisão é
Uma lente convergente de distância focal igual a 6,0 cm é colocada entre duas fontes de luz
puntiformes, de modo que fiquem localizadas sobre o eixo principal da lente. Sabendo-se que a
distância entre uma das fontes e a lente é 12 cm e que as imagens das duas fontes são
coincidentes, a distância entre as fontes de luz é
A figura mostra três recipientes, L, M e N, que contêm água, sendo que a altura da água no
recipiente L é h, no recipiente M é 2h e no recipiente N é 3h. A área da base do recipiente L é igual
ao dobro da área da base do recipiente M e ao triplo da área da base do recipiente N.
Comparando-se as pressões PL, PM e PN exercidas pela água nas bases dos recipientes L, M e N,
respectivamente, tem-se
Um bloco de massa 100 g, apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito, está preso à
extremidade de uma mola de constante elástica 1,6 N/m, que tem a outra extremidade presa a um
suporte vertical fixo. O bloco realiza movimento harmônico simples, e sua posição x é dada pela
equação x = 0,20 cos (4,0·t + 0,80). A máxima aceleração a que o bloco está sujeito nesse
movimento tem módulo igual a
A imagem mostra duas fotografias da Lua, obtidas em uma mesma localidade.
(www.zenite.nu)
O intervalo de tempo mínimo entre os instantes em que as fotos foram obtidas é de,
aproximadamente,
Um asteroide com tamanho semelhante ao de um pequeno automóvel passou perto da Terra no
último domingo. Chamado de 2020QG, ele esteve a 2 950 quilômetros do planeta, uma distância
pequena em termos astronômicos.
(O Estado de S.Paulo, 20.08.2020. Adaptado.)
Considere que a constante de gravitação universal é igual a 6,7 × 10–11 N·m2
/kg2
, que a massa da
Terra é 6,0 × 1024 kg e que a menor distância entre o centro do asteroide e o centro da Terra foi,
aproximadamente, 1,0 × 107 m (resultado da soma do raio da Terra com a distância do asteroide ao
planeta). Uma vez que o asteroide não foi capturado gravitacionalmente pela Terra, sua velocidade,
ao passar pelo ponto mais próximo da Terra, era de, no mínimo,
Uma bola de massa 60 g é solta, a partir do repouso, de uma altura igual a 80 cm. Após colidir com
o solo, a bola sobe verticalmente até a altura de 45 cm. Considerando-se a aceleração
gravitacional igual a 10 m/s² e desprezando-se a resistência do ar, a intensidade do impulso
recebido pela bola na colisão com o solo foi de
Dois objetos de materiais, massas e temperaturas diferentes foram colocados no interior de um
calorímetro ideal de capacidade térmica desprezível e, após certo tempo, atingiram o equilíbrio
térmico. É indubitável que, ao fim desse processo,
O carretei de um ioiô, de massa m, é solto a partir do repouso, com seu centro de massa na
posição y = 0. Nessa posição, a energia potencial do sistema é nula. A figura ilustra a situação, sendo
g a aceleração da gravidade local.
O fio do ioiô tem comprimento L, e sua massa pode ser desprezada. O carretel tem velocidade de
translação de módulo v e velocidade angular w, quando o seu centro de massa está na posição
y = -L/3. Sendo E(y) a energia total do sistema, quando o centro de massa do carretel está na posição
y , é correta a afirmação:
Nota: despreze os efeitos dissipativos
O carretei de um ioiô, de massa m, é solto a partir do repouso, com seu centro de massa na posição y = 0. Nessa posição, a energia potencial do sistema é nula. A figura ilustra a situação, sendo g a aceleração da gravidade local.
O fio do ioiô tem comprimento L, e sua massa pode ser desprezada. O carretel tem velocidade de translação de módulo v e velocidade angular w, quando o seu centro de massa está na posição y = -L/3. Sendo E(y) a energia total do sistema, quando o centro de massa do carretel está na posição y , é correta a afirmação:
Nota: despreze os efeitos dissipativos
Em um local onde o campo magnético da Terra é paralelo ao solo horizontal, uma agulha de costura
magnetizada, de material ferromagnético, foi pendurada em um suporte por uma linha amarrada em
seu centro. A figura abaixo, onde Nrepresenta o polo norte magnético da agulha vista de cima,
ilustra a situação descrita.
A partir das informações e da figura acima, foram feitas as seguintes afirmações:
I o sol nasce no mesmo lado que a posição A;
II o sol nasce no mesmo lado que a posição C;
III o norte magnético da Terra está no mesmo lado que a posição B;
IV o norte magnético da Terra está no mesmo lado que a posição D;
V o sul geográfico da Terra está no mesmo lado que a posição B.
Está correto apenas o que se afirma em
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor
elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo
água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a
temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico
apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do
instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C