Questõesde IF-GO 2010 sobre Física
Um buraco negro é um corpo cuja densidade é tão
grande que a aceleração da gravidade no seu interior
tende ao infinito de tal maneira que nem a luz
emitida em seu interior consegue escapar. O raio de
um buraco negro pode ser definido, então, como
sendo a distância entre o seu centro e o ponto no qual
uma partícula de massa m alcançaria a velocidade da
luz se fosse abandonada em repouso no infinito. Se
um buraco negro tem massa M = 27.1024 kg, então,
seu raio, em milímetros, deve ser igual a:
Dados:
Constante gravitacional G = 6,67.10-11 m3/kg.s2
Velocidade da luz c = 3,00.108 m/s
Energia potencial gravitacional: U = – GMm/R
O reservatório indeformável da figura a seguir,
cujo volume interno é 2,0 litros, contém ar
comprimido a 4,0 atm de pressão. O registro R é
aberto e deixa escapar o ar para o cilindro, até que o
pistão suba 50 cm e fique em equilíbrio. Nesse
instante o registro é fechado novamente. A área do
pistão é de 100 cm2, o seu peso é desprezível e não
há atrito com as paredes do cilindro. Durante todo o
processo a temperatura permaneceu constante.
Considere a pressão atmosférica patm = 1 atm.

A pressão final no reservatório será de:

O elétron da figura a seguir encontra-se
inicialmente em repouso entre duas placas metálicas
idênticas, paralelas, de áreas muito grandes, ligadas a
uma bateria e separadas por uma distância de 10 cm.
Considere a massa do elétron igual a 9,0.10-31 kg e
sua carga igual a 1,6.10-19 C.

A diferença de potencial elétrico entre as placas é
de 90V. O elétron é abandonado junto à placa
negativa e na placa positiva há um pequeno orifício
que permite a sua passagem. Após deixar as placas, o
elétron penetra numa região onde existe um campo
magnético uniforme dirigido para a folha de papel
perpendicular a ela, cujo módulo é 5,0.10-2 T.
Assinale a alternativa correta.

A figura a seguir representa parte do circuito
elétrico de um automóvel. Nele, encontram-se
representados a bateria de 12 V, com resistência interna r = 0,02 Ω, os faróis, o motor de arranque
(MA), dois interruptores de acionamento elétrico (C1
e C2), um voltímetro e um amperímetro.

Quando apenas os faróis estão ligados, a corrente
elétrica que circula pelo circuito é de 12A. Todavia,
quando a chave C2 é acionada, para girar o eixo do
motor, que está em repouso, o motor de arranque
solicita da bateria uma corrente muito elevada (em
torno de 212,4A). Nesse momento, o amperímetro A
indica 7,6A e a luminosidade dos faróis perde
intensidade.
Admitindo que os instrumentos de medida são
ideais, a diferença de potencial elétrico (ddp)
indicada pelo voltímetro é de:
A figura a seguir representa parte do circuito elétrico de um automóvel. Nele, encontram-se representados a bateria de 12 V, com resistência interna r = 0,02 Ω, os faróis, o motor de arranque (MA), dois interruptores de acionamento elétrico (C1 e C2), um voltímetro e um amperímetro.
Quando apenas os faróis estão ligados, a corrente elétrica que circula pelo circuito é de 12A. Todavia, quando a chave C2 é acionada, para girar o eixo do motor, que está em repouso, o motor de arranque solicita da bateria uma corrente muito elevada (em torno de 212,4A). Nesse momento, o amperímetro A indica 7,6A e a luminosidade dos faróis perde intensidade.
Admitindo que os instrumentos de medida são
ideais, a diferença de potencial elétrico (ddp)
indicada pelo voltímetro é de:
Um bloco de massa m1 = 4 kg move-se sobre uma
superfície horizontal sem atrito, com velocidade v1 =
1 m/s. Um segundo bloco, de massa m2 = 2 kg,
também se move nessa mesma superfície, com
velocidade v2 = 8 m/s, na mesma direção, porém em
sentido contrário ao primeiro bloco. O choque entre
os dois blocos é perfeitamente inelástico.
A figura a seguir representa a situação descrita.
Assinale a alternativa correta.
A figura a seguir mostra um veículo A, que se
move ao longo da reta r com velocidade constante de
30 m/s, e um veículo B, que parte da origem com
velocidade inicial igual a zero e aceleração constante
de 4 m/s2
, no mesmo instante em que a partícula A
passa pelo eixo y. O veículo B se move ao longo da
reta s, que forma um ângulo de 30° com o eixo x.

Assinale a alternativa correta.

A caldeira de uma máquina a vapor produz vapor
d’água que atinge as pás de uma turbina. A fonte
quente fornece a ela 72.000 cal por minuto. O
refrigerador dessa máquina é mantido à temperatura
de 27ºC e recebe, em cada minuto, cerca de
46.800 cal , que representa a quantidade de calor
dissipada, isto é, que não é aproveitada pela máquina. Considere 1 cal = 4,2 J.
Julgue as afirmativas a seguir:
I. O trabalho realizado pela máquina é 196,56 kJ.
II. O rendimento da máquina é 35%.
III. A potência útil da máquina é de 1764 W.
Assinale a alternativa correta.
Considere o circuito constituído por um
gerador, um resistor ôhmico e três capacitores,
como mostra o esquema abaixo.

De acordo com o esquema e os valores nele
indicados, analise as proposições a seguir:
I. A capacidade do capacitor equivalente é
6 µF.
II. A intensidade de corrente no resistor R = 4 Ω
é igual a 3 A.
III. A ddp nos terminais do capacitor C3 é igual a
8 V.
Assinale a alternativa correta:

Um forno de microondas opera na voltagem
de 120 V e corrente de 5 A. Colocam-se neste
forno 200 cm3
de água à temperatura de 25 ºC.
Admita que toda a energia do forno é utilizada
para aquecer a água. Para simplificar, adote
1 cal igual a 4 J, calor específico da água igual
a 1 cal°/g.ºC e a densidade da água igual a
1 kg/litro. O intervalo de tempo gasto para a
água atingir a temperatura de 100 ºC, é de:
No vácuo, onde a constante de
permissividade magnética vale 4π . 10-7 T.m/A,
há um fio retilíneo muito longo pelo qual passa
uma corrente elétrica contínua de 2,5 A de
intensidade, como mostra a figura. Essa
corrente gera no ponto A um campo magnético
de intensidade 5 . 10-6 T.

Analise as proposições a seguir.
I. O vetor campo magnético no ponto A tem
direção perpendicular ao plano da folha
penetrando nela.
II. O vetor indução magnética no ponto A tem
direção paralela ao fio e mesmo sentido da
corrente elétrica.
III. A distância que separa o ponto A do fio vale
10 cm.
Assinale a alternativa correta:

Num reator nuclear, a energia provém da
fissão do Urânio. Cada núcleo de Urânio, ao
sofrer fissão, divide-se em núcleos mais leves,
e uma pequena parte, ∆m, de sua massa inicial
transforma-se em energia. Uma certa usina
nuclear tem uma potência elétrica de cerca de
1,0 . 106 kW, que é obtida a partir da fissão de
Urânio-235. Para produzir tal potência, devem
ser gerados 4,0 . 106 kW na forma de calor.
Utilizando a equação de Einstein E = ∆m.c2 e
considerando a velocidade da luz no vácuo
c = 3 . 108 m/s, analise as proposições a seguir:
I. A quantidade de calor, produzida em uma
hora é de 1,44 . 1013 joules.
II. A quantidade de massa ∆m que se
transforma em energia na forma de calor, a
cada hora, é 0,16 gramas.
III. Supondo que a massa ∆m, que se
transforma em energia, seja
aproximadamente 8 x 10-4 da massa de
Urânio-235, a massa de urânio que sofre
fissão em uma hora é de 200 gramas.
Assinale a alternativa correta:
Um feixe luminoso propaga-se no ar com
frequência igual a 5,0 . 1014 Hz e comprimento
de onda igual a 6,0 . 10-7 m. Considere o índice
de refração do ar igual a 1,0. Ao passar a se
propagar num meio transparente de índice de
refração igual a 1,2, terá, em Unidades do
Sistema Internacional, velocidade e
comprimento de onda, respectivamente, iguais
a:
O bloco A está na iminência de movimento
de descida, quando equilibrado pelo bloco B,
como mostra a figura. Os fios e as polias são
ideais e o coeficiente de atrito estático entre o
bloco A e a superfície de apoio é 0,2.
Considerando a massa do bloco A igual a
50 kg, cos θ = 0,6, sen θ = 0,8 e g = 10 m/s2
,
podemos afirmar que a massa do bloco B, em
kg, é:


Uma pedra com 10 g de massa é lançada
verticalmente para cima a partir do alto de uma
torre de 25 m de altura, com velocidade de
20 m/s. Desprezando a resistência do ar e
considerando g = 10 m/s2
, é correto afirmar, em
relação à pedra, que:
A figura abaixo representa uma lente delgada
convergente. O ponto o é o centro óptico, F é o
foco principal objeto, f é a distância focal e A é o
ponto antiprincipal, que dista em relação ao
centro óptico 2f.

Em referência ao posicionamento do objeto e
à respectiva imagem, assinale a alternativa
correta.
