Questõesde IFN-MG sobre Física

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IFN-MG 2017 - Física - Campo e Força Magnética, Magnetismo

A dualidade onda/partícula é um dos pilares da física dos fenômenos em nível atômico e molecular. Um experimento simples, que atesta a natureza corpuscular da radiação eletromagnética, está ilustrado na FIGURA 12:

Disponível em: <http://www.alanpedia.com/physics> Acesso em: 12 de abr 2017. (Adaptado).

Nesse experimento, a placa P de um eletroscópio E, negativamente carregado, foi iluminada por uma fonte F de luz ultravioleta. Com o passar do tempo, observou-se que o valor do ângluo θ diminuiu até zero. Essa observação experimental é corretamente explicada pela interação entre:

A
Fótons e elétrons.
B
Elétrons e prótons.
C
Elétrons e partículas alfa.
D
Fótons e partículas alfa.
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IFN-MG 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Ondas e Propriedades Ondulatórias

Enquanto Daniel perfura uma parede, estando os seus ouvidos a uma distância igual a 1,0m do local perfurado, Ariovaldo está a 4,0 m desse local, como ilustra a FIGURA 08:

Sabendo-se que a intensidade da onda sonora captada por Daniel é Io, pode-se afirmar CORRETAMENTE que a intensidade do som captado por Ariovaldo vale:

A

B

C

D

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IFN-MG 2017 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

Raquel atritou um balão de borracha com um pedaço de tecido e o aproximou de uma lata de refrigerante vazia, como ilustra a FIGURA 09:

Em seguida, a estudante deslocou o balão, afastando-o da lata, e observou que ela passou a rolar no sentido indicado. Dentre as seguintes, a afirmação física CORRETA em relação ao fenômeno descrito é:

A
O balão está eletrizado com carga positiva e a lata com carga negativa.
B
O balão, com certeza, está eletrizado com carga negativa e a lata com carga positiva.
C
A lata está eletricamente neutra e o balão, com certeza, está eletrizado positivamente.
D
A lata está eletricamente neutra e o balão pode estar eletrizado tanto positiva como negativamente.
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IFN-MG 2017 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Resistores e Potência Elétrica, Associação de Resistores, Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff, Eletricidade

Com uma bateria nova e quatro lâmpadas idênticas, Ana montou o circuito representado na FIGURA 10:

Sabendo-se que a intensidade da corrente elétrica que atravessa a lâmpada L4 vale , é CORRETO afirmar que a intensidade da corrente na lâmpada L1 vale:

A
48 mA
B
18 mA
C
36 mA
D
24 mA
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IFN-MG 2017 - Física - Campo e Força Magnética, Magnetismo

Uma empresa especializada em reciclagem de lixo emprega, em uma das etapas de separação, o processo ilustrado na FIGURA 11:

Nesse processo, o conteúdo trazido pelo caminhão coletador é despejado numa rampa inclinada, ao longo da qual escorrega, atravessando o campo magnético produzido por um poderoso ímã. Sobre o movimento dos objetos e detritos despejados na rampa é CORRETO afirmar que:

A
Somente objetos constituídos de substâncias ferromagnéticas poderão ficar retidos na rampa.
B
Dependendo da intensidade do campo magnético, garrafas plásticas poderão ser retidas na rampa.
C
Latas de alumínio vazias certamente serão retidas pelo campo do ímã.
D
Qualquer objeto metálico será desacelerado enquanto atravessa o campo do ímã.
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IFN-MG 2017 - Física - Lentes, Ótica

Aninha ganhou de presente uma lente L cujas bordas são finas e cuja distância focal vale f. Para determinar esse valor, a estudante realizou o experimento esquematizado na FIGURA 05:

Utilizando uma fonte F, Aninha produziu um feixe de luz cilíndrico, de diâmetro igual a 2,5 mm; em seguida, fez o feixe atravessar a lente, paralelamente ao eixo principal desta. Após atravessar a lente, o feixe foi interceptado por um anteparo A, posicionado a 80mm do centro óptico da lente. Sabendo-se que o diâmetro do feixe projetado no anteparo é 1,5mm , o valor CORRETO de f é:

A
175 mm
B
150 mm
C
200 mm
D
250 mm
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IFN-MG 2017 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

O cãozinho Planck (FIGURA 06) intoxicou-se ao beber um líquido que encontrou no chão do laboratório de química do IFNMG. Para determinar o líquido causador da intoxicação, um veterinário realizou o experimento representado pelo gráfico da FIGURA 07:
Nesse experimento, empregando-se um calorímetro ideal, foram misturados 18,0 g de água e 100g do líquido tóxico. Com base no gráfico da FIGURA 07 e nos dados da TABELA 01, o líquido que intoxicou Planck certamente foi:

A
Álcool etílico.
B
Acetona.
C
Benzeno.
D
Ácido acético.
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IFN-MG 2017 - Física - Estática e Hidrostática, Estática - Momento da Força/Equilíbrio e Alavancas

Em um projeto estrutural, a ser implementado na construção de uma residência, uma viga V, cujo peso vale P = 24kN, é sustentada pelas colunas A e B, como ilustra a FIGURA 01:

Nesse projeto, para que a viga permaneça em equilíbrio, É NECESSÁRIO que:

A
NA = 12 kN e NB = 12kN.
B
NA = 8,0 kN e NB = 16 kN.
C
NA = 6,0 Kn e NB = 18kN.
D
NA = 18kN e NB = 6,0kN.
3ba591f6-b5
IFN-MG 2017 - Física - Cinemática, Gráficos do MRU e MRUV

Um automóvel de massa m = 1,0 x 103 kg está parado num semáforo. Em t = 0, o sinal fica verde e o veículo parte, passando a se deslocar de acordo com o gráfico posição x tempo da FIGURA 02:

Em função dos dados do gráfico, pode-se afirmar corretamente que a energia cinética do automóvel no instante t = 6,0s vale:

A
4,5 kj
B
9,0 kj
C
12 kj
D
18 kj
3baa6b06-b5
IFN-MG 2017 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Henrique fixa um bloco de madeira, de volume V, a outro bloco, construído com madeira idêntica, de volume 5V, como representa a FIGURA 03:

Em seguida, Henrique põe o conjunto para flutuar na água, de modo que o bloco menor fique em cima do maior. O menino verifica, então, que 3/5 do volume do bloco maior ficam imersos e que o nível da água sobe até a altura h, como mostra a FIGURA 04. Se o conjunto for virado, de modo a flutuar com o bloco menor embaixo do maior, é fisicamente CORRETO afirmar que:

A
A altura h permanecerá a mesma e 2/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
B
A altura h diminuirá 1/5 e do volume do bloco maior permanecerá imerso.
C
A altura h aumentará e 4/8 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
D
A altura h permanecerá a mesma e 3/5 do volume do bloco maior permanecerão imersos.
ed1fa3cf-b5
IFN-MG 2018 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Magnetismo Elementar, Magnetismo, Eletricidade

Um estudante analisou o experimento ilustrado na FIGURA 10.

FIGURA 10


Sobre esse experimento, em que um elétron, inicialmente com velocidade de valor vo, penetra em uma região material e submete-se a um campo magnético B, o estudante escreveu: “A direção de B é perpendicular ao plano da FIGURA 10, o seu sentido é para ________ desse plano e sua velocidade no ponto P é _________ vo”. O texto do estudante estará correto se as lacunas nele presentes forem preenchidas, respectivamente, com os termos:

A
dentro; menor que
B
dentro; igual a
C
fora; maior que
D
fora; igual a
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IFN-MG 2018 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Os crocodilos, costumeiramente, optam por flutuar próximo à superfície da água e manter apenas o topo da cabeça emersa. Ao estudar esse comportamento, um biofísico construiu o modelo da FIGURA 09:

FIGURA 09


O corpo desse modelo, cujo material tem densidade igual a 980 kg/m3 , é um bloco maciço com as dimensões seguintes: 2,0 m x 0,60 m x 0,25 m. A água do tanque de testes apresenta densidade igual a 1,0 x 103 kg/m3 e, no local, g = 10 m/s2. Nas condições dadas, o valor correto do peso da cabeça do modelo é:

A
40 N
B
85 N
C
60 N
D
75 N
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IFN-MG 2018 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Eletricidade

O projeto de Aninha para a feira de ciências, um “boneco elétrico”, está ilustrado na FIGURA 07:

FIGURA 07


Nessa montagem, a estudante empregou uma bateria – nova – de 9,00 volts, um LED que funciona sob tensão de 2,70 volts e corrente de 20,0 mA, além de três resistores idênticos, cada qual tendo resistência elétrica R. Com tais elementos, Aninha montou o circuito do seu projeto assim: enquanto uma das mãos do boneco toca o polo positivo da bateria, os pés mantêm contato com uma placa metálica condutora, onde o outro polo está encostado e, desse modo, o LED acende.

Nessas condições, admitindo-se que o LED esteja operando de acordo com as suas especificações, o valor correto de R deve ser:

A
630 Ω
B
125 Ω
C
210 Ω

D
400 Ω
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IFN-MG 2018 - Física - Oscilação e Ondas, Ondas e Propriedades Ondulatórias

Em 1915, William Henry Bragg e seu filho, William Lawrence Bragg, ganharam o prêmio Nobel por suas pesquisas sobre a estrutura cristalina. Essencialmente, o método dos Bragg pode ser esquematizado como se vê na FIGURA 08:

FIGURA 08


(Disponível em: <http://www.cnx.org/resources.>. Acesso em: 02/10/2018 (Adaptado).)

Nessa esquematização, um feixe de Raios X, com comprimento de onda λ, incide numa amostra de cristal e, ao ser espalhado pelos planos atômicos da estrutura cristalina, sofre interferência construtiva. Quanto a esse experimento, é correto afirmar que:

A
pode ser realizado, igualmente, com um feixe de elétrons em substituição aos Raios X.
B
a distância d entre os planos atômicos é diretamente proporcional ao produto λ ∙ senθ.
C
uma placa transparente de PVC também produziria o efeito de interferência observado.
D
um feixe de ultrassom, suficientemente potente, poderia ser utilizado em substituição aos Raios X.
ed12714a-b5
IFN-MG 2018 - Física - Ótica, Refração

Um modelo teórico para se estudar o fenômeno de refração, proposto por Huygens, no final do século XVII, está esquematizado na FIGURA 06:

FIGURA 06


(Disponível em: <http://upload.wikimedia.org.> Acesso em: 01/10/2018.)

Quanto à proposição de Huygens, é correto afirmar que

A
para um dado par de meios, esse modelo prevê que a razão entre os senos dos ângulos de incidência e de refração é constante.
B
tal modelo fundamenta-se na concepção corpuscular para a natureza da luz, ou seja, na hipótese de que a luz é formada de partículas.
C
o comprimento de onda da luz, nos fenômenos refrativos, é diretamente proporcional ao índice de refração do meio em que ela se propaga.
D
esse modelo somente se aplica à refração de vibrações longitudinais, em meios materiais e para pequenos comprimentos de onda.
ed0ea182-b5
IFN-MG 2018 - Física - Estática e Hidrostática, Pressão, Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Considere que uma substância S comporta-se segundo o diagrama de fases ilustrado na FIGURA 05:



De acordo com esse diagrama, se uma amostra da substância S estiver a 35 ºC de temperatura e sob pressão de 3,75 atm, o estado de agregação da amostra será:

A
líquido
B
vapor
C
gás
D
sólido
ed06d402-b5
IFN-MG 2018 - Física - Leis de Kepler, Gravitação Universal

Um experimento de astronomia foi esquematizado como se ilustra na FIGURA 03.

FIGURA 03 .



Nesse esquema, em uma observação astronômica realizada no mês de janeiro, um pesquisador observa a estrela E e a localiza – contra o fundo das chamadas “estrelas fixas” – na posição P. No mês de julho, ao repetir a observação dessa mesma estrela E, o pesquisador a localizará na posição

A
III
B
I
C
II
D
IV
ed0b3a77-b5
IFN-MG 2018 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O ciclo de combustão no cilindro de um motor a álcool pode ser representado – simplificadamente e fora de escala – pelo diagrama da FIGURA 02:

FIGURA 04



Nesse diagrama, durante a compressão – no processo de I para F –, o volume da mistura é reduzido de VI para VF. Nesse caso, sabe-se que a eficiência termodinâmica (E) depende da taxa de compressão e é dada por: √VF / VI . Considerando-se os dados numéricos do diagrama e admitindo-se, numa primeira aproximação, que a mistura ar-álcool comporta-se como um gás ideal, o valor correto de E será: 

A
0,70
B
0,25
C
0,40
D
0,60
ed03cacf-b5
IFN-MG 2018 - Física - Fundamentos da Cinemática, Dinâmica, Cinemática, Impulso e Quantidade de Movimento

Aninha, que tem massa igual a 40 kg, é transportada por Henrique, de massa 50 kg, na garupa de uma bicicleta, cuja massa é 10 kg, como se vê na FIGURA 02:

FIGURA 02


(Disponível em: <http://www.physicsclassroom.com.> Acesso em: 02/10/2018.)

Em dado instante, quando a bicicleta movia-se a 2,0 m/s, a menina salta para trás, com velocidade de módulo 2,5 m/s em relação ao solo. Após o salto, Henrique continua na bicicleta, afastando-se da menina. Nessas condições, o módulo da velocidade da bicicleta – em relação ao solo –, imediatamente após o salto de Aninha, será igual a:

A
3,0 m/s
B
4,5 m/s
C
5,0 m/s
D
6,0 m/s
ed0066a4-b5
IFN-MG 2018 - Física - Oscilação e Ondas, Dinâmica, Leis de Newton, Trabalho e Energia, Impulso e Quantidade de Movimento, Movimento Harmônico

Ao projetarem uma rede elástica de resgate, a ser empregada por bombeiros nos casos de incêndio em pequenos edifícios, técnicos de uma empresa idealizaram o modelo mecânico ilustrado na FIGURA 01:

FIGURA 01


(Disponível em:< http://www.physicsclassroom.com.>Acesso em: 01/10/2018 (Adaptado))

No modelo mecânico apresentado, além dos dados disponíveis na FIGURA 01, considera-se que a massa da pessoa resgatada vale 80,0 kg e que a velocidade do seu centro de massa é nula nos planos A e C. Admitindo-se também que a resistência do ar sobre o movimento da pessoa é desprezível e que g = 10 m/s2 , o valor correto da constante elástica que deve ter o material da rede é:

A
48,0 kN/m
B
16,0 kN/m
C
32,0 kN/m
D
24,0 kN/m