Questõesde IFF sobre Física
Acerca das leis da termodinâmica
podemos afirma que:
I) Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico
com um terceiro corpo, os três estarão em equilíbrio
térmico entre si.
II) O calor recebido por um sistema é igual à soma
entre a variação da energia interna do sistema e o
trabalho efetuado pelo sistema.
III) É impossível que uma máquina térmica,
operando em ciclos, tenha como único efeito a
extração de calor de um reservatório e a execução
de trabalho integral dessa quantidade de energia.
Está correto apenas o que se afirma no(s) item(ns):
II) O calor recebido por um sistema é igual à soma entre a variação da energia interna do sistema e o trabalho efetuado pelo sistema.
III) É impossível que uma máquina térmica, operando em ciclos, tenha como único efeito a extração de calor de um reservatório e a execução de trabalho integral dessa quantidade de energia.
Na atividade de laboratório, o
professor de Física propõe que os estudantes
misturem 1L de água à temperatura de 100°C com
500 mL de água a 4°C. Porém, antes de fazer a
mistura e medir a temperatura de equilíbrio térmico,
os estudantes precisam calcular a temperatura do
equilíbrio térmico. Considere as perdas térmicas
desprezíveis e que o resultado teórico é igual ao valor
experimental. Pode-se afirmar que essa temperatura
de equilíbrio vale:
Na atividade de laboratório, o professor de Física propõe que os estudantes misturem 1L de água à temperatura de 100°C com 500 mL de água a 4°C. Porém, antes de fazer a mistura e medir a temperatura de equilíbrio térmico, os estudantes precisam calcular a temperatura do equilíbrio térmico. Considere as perdas térmicas desprezíveis e que o resultado teórico é igual ao valor experimental. Pode-se afirmar que essa temperatura de equilíbrio vale:
Um dispositivo eletromecânico
denominado solenoide é formado de 8.000 espiras por
metro. Uma corrente elétrica de 0,5 A percorre o
solenoide. A intensidade do vetor indução magnética
originado na região central é de:
(Considere a permeabilidade magnética do meio no
interior do solenoide: μ = 4 π x 10-7 T.m/A.)
O estudo das ondas eletromagnéticas ajudou em muito o avanço tecnológico. A criação do
rádio e da fibra óptica, por exemplo, que possibilitam o transporte de informações de uma
maneira bem rápida, só foram possíveis graças à compreensão dessas ondas. A luz é uma
onda eletromagnética e seu estudo, além da contribuição tecnológica, possibilitou entender
alguns fenômenos naturais, por exemplo, o porquê o céu é azul. Sobre a luz, é
INCORRETO afirmar que:
Durante uma viagem, duas amigas tiveram a chance de patinar em um ringue de gelo.
Como nenhuma das duas sabiam patinar, elas acabaram colidindo no meio do ringue e se
seguraram uma na outra. Sabendo que as amigas estavam indo uma em direção à outra
antes da colisão, com velocidade de mesmo módulo igual a 2m/s, e que a razão entre as
massas delas é de 1,25, qual é o módulo da velocidade das duas após a colisão?
(considere que não existe atrito entre as amigas e o gelo)
Tentando equilibrar uma régua de 1,20 m de comprimento e massa de 300g em um apoio,
percebe-se que o apoio tem que ser posto exatamente no meio da régua. Caso se tente
equilibrar essa mesma régua, porém agora colocando uma massa de 100 g em uma de
suas extremidades, qual deve ser a distância entre a extremidade onde a massa foi posta e
o ponto onde o apoio deve ser colocado para que a régua com a massa fique parada?
Use g=10m/s².
Um estudante adaptou o sistema elétrico de um chuveiro para utilizá-lo como aquecedor de
água. O estudante colocou o sistema para aquecer a água de sua caixa d'água. Sabemos
que a caixa estava com 1000 litros de água, inicialmente a 20°C, e que ele queria que a
temperatura da água atingisse 30°C. Passado o intervalo de uma hora, o estudante
resolveu acelerar o processo de aquecimento e mudou a potência do sistema para um valor
maior, de acordo com o gráfico a seguir.
Suponha que as trocas de calor se deram apenas entre o aquecedor e a água, e que as
perdas de calor para o ambiente possam ser desconsideradas. Assinale a alternativa que
indica qual será, aproximadamente, o tempo total que o estudante terá que esperar até que
a água atinja a temperatura desejada.
(Dados: calor específico da água 4200 J/kg°C; densidade da água 1,0 kg/dm3
).
Uma pequena partícula, carregada com carga positiva de 2,0µC, encontra-se em repouso
num ponto P e, verticalmente abaixo desse ponto P, a 10,0 m, existe um fio condutor muito
longo, como mostra a figura a seguir:
A partícula foi então deixada cair, a partir do repouso. Exatamente um segundo após ela ter
sido deixada cair, foi acionada uma corrente elétrica de 8,0 A no fio condutor, cujo sentido
convencional era da esquerda para direita. Em relação à força magnética sobre a carga, no
instante em que é acionada a corrente elétrica no fio, podemos afirmar que:
(Suponha que os efeitos dissipativos de resistência do ar e os efeitos do campo magnético
terrestre possam ser desprezados)
(Dados:µ0 = 4π.10-7 T.m/A;g = 10,0 m/s2 )
é horizontal, para esquerda, e possui módulo de 6,4 pN
O processo medieval de forja de espadas consistia basicamente no aquecimento de uma
barra de aço até que ela ficasse maleável, em torno de 800°C, e sua modelagem era obtida
através de marteladas no metal para então formar a lâmina. Depois a espada passava por
um tratamento térmico, uma espécie de têmpera, para definir sua dureza. A têmpera
consistia basicamente no resfriamento da lâmina sendo colocada diretamente na água.
Depois a lâmina ainda passava por uma nova sessão de marteladas para expelir partículas
indesejadas da liga metálica. Imagine que durante a forja de uma lâmina de aço, de 800g de massa, o ferreiro está
acabando de modelar a lâmina, ainda maleável, e a coloque em um reservatório com 2,96 l
de água, inicialmente a 36°C. Deixando que esse sistema (lâmina+água) atinja o equilíbrio
térmico, qual será a temperatura final da água? Suponha que a troca de calor se dê
exclusivamente entre a lâmina e a água, desconsiderando eventuais perdas para o
ambiente.
Dados: Cágua = 1,0 cal/g . °C; Págua = 1000 kg/m3 ; Caço = 0,12 cal/g . °C
Maria estava brincando com um pequeno espelho que achou em casa. Ela ficou admirada
com as imagens geradas pelo espelho e decidiu pesquisar um pouco sobre o espelho na
internet. Durante a pesquisa, ela descobriu que o espelho com o qual estava brincando era
um espelho côncavo e que as imagens formadas podem ser classificadas em reais ou
virtuais, direitas ou invertidas; e, em relação ao tamanho, maiores, menores ou iguais. Ela,
então, colocou um objeto bem próximo ao espelho, entre o espelho e o foco do mesmo.
Nessa situação, como a imagem formada pelo espelho é classificada?
Maria estava brincando com um pequeno espelho que achou em casa. Ela ficou admirada com as imagens geradas pelo espelho e decidiu pesquisar um pouco sobre o espelho na internet. Durante a pesquisa, ela descobriu que o espelho com o qual estava brincando era um espelho côncavo e que as imagens formadas podem ser classificadas em reais ou virtuais, direitas ou invertidas; e, em relação ao tamanho, maiores, menores ou iguais. Ela, então, colocou um objeto bem próximo ao espelho, entre o espelho e o foco do mesmo.
Nessa situação, como a imagem formada pelo espelho é classificada?
Um dos grandes físicos da história foi Isaac Newton. Uma das suas maiores contribuições
para a física foram suas três leis da dinâmica, que explicam porque os corpos se movem.
Como base nessas três leis, marque a alternativa que está INCORRETA.
Um corpo em repouso permanece em repouso, até alguma força o obrigar a se mover.
João, um estudante de física, recebeu como trabalho achar a porcentagem de quantidade
de movimento perdido por uma bola na colisão com o chão. Para isso ele abandonou a bola
de várias alturas diferentes e anotou a altura máxima que ela chegava após cada colisão.
Sabendo que João concluiu que a cada colisão com o chão a bola perde 50% da sua
quantidade de movimento, qual é a menor altura que João tem que largar a bola para que
esta, após a colisão, chegue a altura de 0,4 m?
Ao projetar uma casa, é necessária, entre outras coisas, a preocupação com o projeto
elétrico residencial, por isso é preciso fazer uma estimativa da potência elétrica que será
utilizada na casa para a instalação correta dos disjuntores.
A figura a seguir ilustra uma suíte, que terá um único disjuntor para todos equipamentos.
A tabela abaixo relaciona os equipamentos elétricos que serão utilizados na suíte:
Baseado nessas informações, assinale dentre as afirmativas a que indica o menor valor de
disjuntor adequado para essa suíte, considerando apenas o uso desses equipamentos.
Dois fios condutores paralelos, r e s finos e longos, são percorridos por correntes elétricas contínuas de mesma intensidade i, e sentidos opostos, como mostra a figura a seguir.
Assumindo como referência um eixo, perpendicular a r e com origem fixada no próprio r, poderemos generalizar que, para cada valor de h (no intervalo h>0) existirá, num ponto P, um valor associado do módulo do campo indução magnética resultante B, resultado da soma dos campos magnéticos dos fios r e s . Considerando que a constante de permeabilidade magnética na região seja , assinale a afirmativa que expressa corretamente a relação entre o módulo do campo indução magnética resultante, B, dos dois fios e a distância h entre o ponto P e o fio superior.
Muito utilizados em diversos equipamentos eletrônicos, os sensores são dispositivosque, quando submetidos a estímulos físicos ou químicos, apresentam como resposta avariação de alguma característica que pode ser mensurada. Um sensor de temperaturaNTC, por exemplo, ao ser submetido a variações de temperatura, apresenta mudanças emsua resistência elétrica, como ilustra o gráfico.
Um circuito foi montado usando esse sensor NTC e outros componentes como mostra oesquema abaixo:
Sabe-se que os resistores R1 e R2 possuem resistências elétricas de 20,0kΩ e 30,0kΩ, respectivamente, e obedecem à lei de Ohm. No que diz respeito ao circuito em questão,todas as afirmativas abaixo são verdadeiras, EXCETO:
Quando o circuito estiver à temperatura de 30º C , a razão entre as correntes elétricas , do resistor e o resistor , será igual a 1,5.
Sabendo que um autofalante com 1200 W de potência pode ser considerado uma fonte
pontual isotrópica, que emite ondas sonoras com simetria esférica, indique a alternativa
correta.
Adote o limiar de audibilidade I0 = 10-12 W/m2
e π = 3.
A figura abaixo apresenta uma caixa rígida de comprimento 3a e largura 2a dividida
em cinco regiões interligadas, aonde atuam campos uniformes elétricos (E) ou magnéticos
(B).
Um elétron colocado, inicialmente em repouso, na posição ( l )percorre todas as regiões e
alcança a posição( f ) com velocidade nula. Podemos concluir que o campo, com direção e
sentido, nas regiões I, II, III, IV e V, respectivamente, será mais bem representado pela
alternativa:
A figura abaixo apresenta uma caixa rígida de comprimento 3a e largura 2a dividida em cinco regiões interligadas, aonde atuam campos uniformes elétricos (E) ou magnéticos (B).
Um elétron colocado, inicialmente em repouso, na posição ( l )percorre todas as regiões e
alcança a posição( f ) com velocidade nula. Podemos concluir que o campo, com direção e
sentido, nas regiões I, II, III, IV e V, respectivamente, será mais bem representado pela
alternativa: