Questõesde UEMG sobre Física
Durante uma tempestade, ocorrem na atmosfera fenômenos elétricos impressionantes.
Raios, relâmpagos e trovões representam manifestações de processos eletrostáticos naturais.
As nuvens de tempestade acumulam carga elétrica devido ao movimento das partículas de
água e gelo em seu interior. Quando a diferença de potencial entre uma nuvem e o solo, ou
entre duas nuvens, atinge um nível crítico, acontece uma descarga elétrica: o raio. O som que
se ouve, chamado trovão, é gerado pelo rápido aquecimento do ar durante o percurso do raio,
fazendo com que ele se expanda de maneira violenta. Julgando-se os conceitos de eletrização
e fenômenos elétricos na atmosfera, marque a alternativa correta.
Durante um terremoto, um sismógrafo instalado em uma cidade registra duas ondas
sísmicas: a onda P, (primária) e a onda S, (secundária). Sabendo-se que a onda P é mais rápida
que a onda S e percorre uma distância de 300 km até o sismógrafo, em 20 segundos, enquanto
a onda S leva 30 segundos para percorrer a mesma distância. Com base nessas informações,
calcule a variação de velocidade entre a onda P e a S.
Em um laboratório de física, um pesquisador desenvolve uma nova escala termométrica,
chamada de escala X. Nessa escala, o ponto de fusão do gelo, (0°C), corresponde a 50 graus e
o ponto de ebulição da água, (100°C), corresponde a 120 graus. Com base nesses dados, é
possível determinar a temperatura de 30°C na escala X, que será de:
Um planeta de massa m, se move ao redor de uma estrela de massa M, seguindo uma órbita
elíptica. Sabemos que a lei da gravitação universal de Newton, afirma que a força gravitacional
entre dois corpos é dada por:

onde G é a constante gravitacional e d é a distância entre os centros de massa dos dois corpos.
Além disso, as Leis de Kepler descrevem o movimento dos planetas ao redor do Sol.
Considerando-se essas Leis, é correto afirmar que:
Um planeta de massa m, se move ao redor de uma estrela de massa M, seguindo uma órbita elíptica. Sabemos que a lei da gravitação universal de Newton, afirma que a força gravitacional entre dois corpos é dada por:
onde G é a constante gravitacional e d é a distância entre os centros de massa dos dois corpos. Além disso, as Leis de Kepler descrevem o movimento dos planetas ao redor do Sol.
Considerando-se essas Leis, é correto afirmar que:
Durante uma partida de futebol, um jogador chuta uma bola de massa 450 g, que estava
inicialmente em repouso. O chute faz com que a bola alcance uma velocidade de 20 m/s, em
um intervalo de tempo de 0,05 segundos. Nessas condições, qual foi o impulso aplicado pelo
jogador na bola?
A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica,
junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em
filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação,
viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro,
marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por
uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos
da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.
https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)
Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à
Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos,
de acordo com o referencial da espaçonave.
A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica, junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação, viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro, marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.
https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)
Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos, de acordo com o referencial da espaçonave.
A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.
"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um
cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.
Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está
para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao
agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"
ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.
Agora, analise a situação sob a ótica da Física.
Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola
magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os
imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura
da bússola.
Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10-7 T.m/A e as informações do texto para responder à
questão.
O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de
A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.
"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.
Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"
ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.
Agora, analise a situação sob a ótica da Física. Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura da bússola.
Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10-7 T.m/A e as informações do texto para responder à questão.
O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de
A quantização da carga elétrica foi descoberta por Robert Millikan, ao medir a carga contida em gotas de óleo.
Em suas experiências, gotas de óleo caiam entre duas placas paralelas eletrizadas, como mostra a figura.

Quando uma diferença de potencial era aplicada às placas, as gotas eram afetadas pelo campo elétrico criado
entre elas. Regulando a diferença de potencial delas, Millikan conseguiu manter, em equilíbrio, algumas gotas,
devido ao fato de a força do campo elétrico, criado pelas duas placas, ser igual ao peso da gota.
No experimento de Millikan, as duas placas metálicas horizontais estão fixadas a 4 mm de distância uma da
outra. Nessa prática, a gota de óleo possui 24.10-15 kg e carga elétrica positiva, de 4,8.10-19 C.
Qual é a diferença de potencial necessária para manter essa gota em equilíbrio vertical entre as placas?
Desconsidere os efeitos do ar entre as placas e adote g = 10 m/s² .

Nas olimpíadas de inverno, dentre várias modalidades esportivas, há o salto com esqui, que consiste em esquiar
por uma rampa íngreme e saltar o mais longe possível. A eslovena Ursa Bogataj foi a medalhista de ouro nas
Olimpíadas de Pequim 2022, saltando 108 m. A distância alcançada pela desportista, nesse salto, é equivalente
ao gramado do famoso estádio do Maracanã, no Rio de Janeiro, de uma ponta a outra.
Imagine que a eslovena recebe um novo desafio: saltar numa pista de esqui que liga dois picos, com as
seguintes medidas da pista: comprimento de 800 m; inclinação θ = 30°; H = 100 m; h = 82 m. A desportista
eslovena parte do repouso do pico mais alto, sem usar os bastões, em direção ao pico mais baixo, conforme
mostra a imagem.

Qual o valor do coeficiente de atrito dinâmico entre a neve e os esquis, para que a esquiadora pare, exatamente,
no pico mais baixo? Considere cos 30° = 0,9
Nas olimpíadas de inverno, dentre várias modalidades esportivas, há o salto com esqui, que consiste em esquiar por uma rampa íngreme e saltar o mais longe possível. A eslovena Ursa Bogataj foi a medalhista de ouro nas Olimpíadas de Pequim 2022, saltando 108 m. A distância alcançada pela desportista, nesse salto, é equivalente ao gramado do famoso estádio do Maracanã, no Rio de Janeiro, de uma ponta a outra.
Imagine que a eslovena recebe um novo desafio: saltar numa pista de esqui que liga dois picos, com as seguintes medidas da pista: comprimento de 800 m; inclinação θ = 30°; H = 100 m; h = 82 m. A desportista eslovena parte do repouso do pico mais alto, sem usar os bastões, em direção ao pico mais baixo, conforme mostra a imagem.
Qual o valor do coeficiente de atrito dinâmico entre a neve e os esquis, para que a esquiadora pare, exatamente,
no pico mais baixo? Considere cos 30° = 0,9
Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em
nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu
Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho:
Se não existisse o Sol
Como seria pra Terra se aquecer
E se não existisse o mar
Como seria pra natureza sobreviver [...]
Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a
massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a
Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora.
Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o
Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial,
a razão entre os quadrados dos raios das órbitas de Marte e da Terra é
Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho:
Se não existisse o Sol
Como seria pra Terra se aquecer
E se não existisse o mar
Como seria pra natureza sobreviver [...]
Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora.
Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o
Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial,
a razão entre os quadrados dos raios das órbitas de Marte e da Terra é
No desenvolvimento das máquinas térmicas,
especialmente durante a Revolução
Industrial, surgiram equipamentos para
retirar água das minas de carvão, como a
“máquina de Savery” (ver ilustração), e, mais
tarde, a máquina de Newcomen. Nesse
sentido, James Watt introduziu, anos depois,
um dispositivo que melhorou muito a
eficiência mecânica da máquina
termodinâmica. Que dispositivo era esse?


Em um poço imaginário que atravessasse
toda a Terra, o que ocorreria com uma pedra
deixada cair desde uma de suas
extremidades?
Obs.: Desconsidere os efeitos da resistência
do ar, da temperatura, da pressão e da
rotação do planeta.
Qual é a velocidade de uma partícula que tem
um momento de 5 Mev/c e uma energia
relativística total de 10 Mev?
A seguinte figura ilustra o “aparelho de
Morin”, utilizado em laboratórios de Física no
século XIX para registrar o movimento de um
corpo em queda livre; no caso, um corpo
metálico cônico com uma caneta presa a si
para, durante a queda, registrar no papel
milimetrado colado no cilindro, que gira em
rotação uniforme, o traçado do movimento
desse corpo. Diante do exposto, qual será o
traçado registrado em um gráfico de espaço
d em função do tempo t, para esse corpo em
queda livre?






A figura a seguir apresenta quatro gráficos:

Observando os diferentes eixos, é correto afirmar que os gráficos que representam
movimento com aceleração constante e, não, nula são:
A figura a seguir apresenta quatro gráficos:
Observando os diferentes eixos, é correto afirmar que os gráficos que representam
movimento com aceleração constante e, não, nula são:
Em ciências, o termo energia tem um sentido específico, nem sempre
coincidente com aqueles usados na linguagem comum. O slogan abaixo em que o termo
energia foi utilizado com um significado mais próximo do científico é
Duas forças horizontais atuam sobre um bloco material, uma
força
para a direita e uma força
para a esquerda, como mostra a
ilustração abaixo.

Desprezando-se o atrito, o valor e o sentido da força resultante sobre esse bloco são, respectivamente,


