Questõesde UFRGS 2019 sobre Física
A figura abaixo mostra a imagem de um buraco negro na galáxia elíptica Messier 87, obtida através
do uso de um conjunto de telescópios espalhados ao redor da Terra.
No centro da nossa galáxia, também há um buraco negro, chamado Sagittarius A*.
Usando o Sistema Internacional de unidades, a relação entre o raio da órbita, R, e o período de
revolução T de um corpo que orbita em torno de um astro de massa M é dada pela 3ª Lei de Kepler
R3 = G/4π2 MT2 , em que G=6,67 x 10-11 N m2
/kg2 é a constante de gravitação universal.
Quando T e R são expressos, respectivamente, em anos e em unidades astronômicas (UA), a 3ª Lei
de Kepler pode ser escrita como R3/T2 =M, em que a massa M é expressa em unidades de massa do Sol,
Msol.
Tendo sido observada uma estrela em órbita circular com R ≅ 800 UA e T ≅ 16 anos, conclui-se que
a massa do buraco negro na nossa galáxia é, aproximadamente,
A figura abaixo representa um bloco de massa 2,0 kg, que se mantém em repouso, sobre uma
superfície plana horizontal, enquanto submetido a uma força F paralela à superfície e de intensidade
variável.
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície vale 0,25. Considere g=lO m/s2.
Assinale a alternativa que melhor representa o gráfico do módulo da força de atrito estático fe em
função do módulo da força aplicada.
Dois projéteis são disparados simultaneamente no vácuo, a partir da mesma posição no solo, com
ângulos de lançamento diferentes, θ1 < θ2 conforme representa a figura abaixo.
Os gráficos a seguir mostram, respectivamente, as posições verticais y como função do tempo t, as
posições horizontais x como função do tempo t e as posições verticais y como função das posições
horizontais x, dos dois projéteis.
Analisando os gráficos, pode-se afirmar que
I - o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da
componente vertical da velocidade do projétil 1.
II - o valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial
da componente horizontal da vel0cidade do projétil 1.
III- os dois projéteis atingem o solo no mesmo instante.
Quais estão corretas?
No Sistema Internacional de Unidades (SI), utiliza-se o metro (m), o quilograma (kg) e o segundo (s),
respectivamente, como unidades de comprimento, massa e tempo. Em Astronomia, são definidas
unidades de medida mais apropriadas para o estudo de objetos astronômicos no Sistema Solar.
A tabela abaixo mostra a equivalência entre as duas notações.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas abaixo, na ordem em que aparecem.
A órbita do planeta Netuno em torno do Sol tem um raio médio de 4,5 x 109 km. Essa distância
corresponde, aproximadamente, a ........ UA.
Júpiter, o planeta mais massivo do Sistema Solar, tem massa MJ aproximadamente igual a 2 x 1022 kg,
o que corresponde a ........ Msol,
O módulo da velocidade da luz, c = 3 x 105 km/s, corresponde a, aproximadamente, ........ UA/ano.
Na coluna da esquerda, estão listados eventos ou situações físicas; na da direita, grandes áreas das
teorias físicas.
1. Descrição de sistemas que envolvam objetos
que se movam com velocidades próximas da
velocidade da luz.
2. Descrição de fenômenos que ocorrem em
dimensões muito pequenas, como as de um
átomo.
3. Unificação da Eletricidade e Magnetismo,
conforme realizada por Maxwell.
(a) Física Clássica
(b) Física Quântica
(c) Física Relativística
A alternativa que relaciona corretamente o evento ou situação com a área usada para descrevê-lo é
Na coluna da esquerda, estão listados eventos ou situações físicas; na da direita, grandes áreas das teorias físicas.
1. Descrição de sistemas que envolvam objetos que se movam com velocidades próximas da velocidade da luz.
2. Descrição de fenômenos que ocorrem em dimensões muito pequenas, como as de um átomo.
3. Unificação da Eletricidade e Magnetismo, conforme realizada por Maxwell.
(a) Física Clássica
(b) Física Quântica
(c) Física Relativística
A alternativa que relaciona corretamente o evento ou situação com a área usada para descrevê-lo é
Um átomo instável perde energia emitindo alguma forma de radiação. Quando a perda de energia
ocorre devido a transições na eletrosfera do átomo, pode acontecer a emissão de
Considere as afirmações abaixo, sobre o fenômeno da difração.
I - A difração é um fenômeno ondulatório que ocorre apenas com ondas sonoras.
II - A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto
menor for a largura da fenda.
III- A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto
maior for o comprimento de onda da onda.
Quais estão corretas?
Considere as afirmações abaixo, sobre o fenômeno da difração.
I - A difração é um fenômeno ondulatório que ocorre apenas com ondas sonoras.
II - A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto menor for a largura da fenda.
III- A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto maior for o comprimento de onda da onda.
Quais estão corretas?
Na figura abaixo, O representa um objeto puntual luminoso, E representa um espelho plano e X um
observador.
A imagem do objeto O está corretamente posicionada no ponto
Na figura abaixo, O representa um objeto puntual luminoso, E representa um espelho plano e X um observador.
A imagem do objeto O está corretamente posicionada no ponto
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em
que aparecem.
Na propagação de uma onda mecânica longitudinal, o meio é deslocado ........ à direção de
propagação, ........ ao transporte de energia. Nessa propagação, ........ transporte de matéria.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Na propagação de uma onda mecânica longitudinal, o meio é deslocado ........ à direção de propagação, ........ ao transporte de energia. Nessa propagação, ........ transporte de matéria.
Uma onda sonora propagando-se no ar é uma sucessão de compressões e rarefações da densidade do ar.
Na figura abaixo, estão representadas, esquematicamente, ondas sonoras estacionárias em dois
tubos, 1 e 2, abertos em ambas as extremidades. Os comprimentos dos tubos 1 e 2 são,
respectivamente, L e L/2.
Sendo λ1 e λ2 os respectivos comprimentos de onda das ondas representadas nos tubos 1 e 2, e f1 e
f2 suas frequências, as razões entre os comprimentos de onda λ1/λ2 e as frequências f1/f2 são, nessa
ordem,
Uma onda sonora propagando-se no ar é uma sucessão de compressões e rarefações da densidade do ar.
Na figura abaixo, estão representadas, esquematicamente, ondas sonoras estacionárias em dois tubos, 1 e 2, abertos em ambas as extremidades. Os comprimentos dos tubos 1 e 2 são, respectivamente, L e L/2.
Sendo λ1 e λ2 os respectivos comprimentos de onda das ondas representadas nos tubos 1 e 2, e f1 e
f2 suas frequências, as razões entre os comprimentos de onda λ1/λ2 e as frequências f1/f2 são, nessa
ordem,
O fogão mostrado na figura 1 abaixo não produz chamas nem propaga calor. O cozimento ou
aquecimento dos alimentos deve ser feito em panelas de ferro ou de aço e ocorre devido à
existência de campos magnéticos alternados, produzidos em bobinas, conforme representado no
esquema da figura 2. Os campos magnéticos penetram na base das panelas, criando correntes
elétricas que as aquecem.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em
que aparecem.
O processo físico que fundamenta essa aplicação tecnológica é conhecido como ........ e é regido
pela lei de ........ .
Um fio condutor está fixamente colocado na região entre os polos de um ímã. A figura abaixo
representa um corte da região interior, que mostra o campo magnético uniforme (desprezando os
efeitos de borda) e o fio entrando perpendicularmente no plano da página.
Em dado instante, uma corrente elétrica começa a fluir pelo fio, com sentido “para dentro da página”.
A alternativa que melhor representa a configuração final das linhas de campo magnético é
Um fio condutor está fixamente colocado na região entre os polos de um ímã. A figura abaixo representa um corte da região interior, que mostra o campo magnético uniforme (desprezando os efeitos de borda) e o fio entrando perpendicularmente no plano da página.
Em dado instante, uma corrente elétrica começa a fluir pelo fio, com sentido “para dentro da página”.
A alternativa que melhor representa a configuração final das linhas de campo magnético é
Na figura abaixo, está representado, em corte, um sistema de três cargas elétricas com seu
respectivo conjunto de superfícies equipotenciais.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em
que aparecem.
A partir do traçado das equipotenciais, pode-se afirmar que as cargas ........ têm sinais ........ e que
os módulos das cargas são tais que ........ .
Na figura abaixo, está representado, em corte, um sistema de três cargas elétricas com seu respectivo conjunto de superfícies equipotenciais.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A partir do traçado das equipotenciais, pode-se afirmar que as cargas ........ têm sinais ........ e que
os módulos das cargas são tais que ........ .
Duas pequenas esferas idênticas, contendo cargas elétricas iguais, são colocadas no vértice de um
perfil quadrado de madeira, sem atrito, conforme representa a figura 1 abaixo.
As esferas são liberadas e, devido à repulsão elétrica, sobem pelas paredes do perfil e ficam em
equilíbrio a uma altura h em relação à base, conforme representa a figura 2.
Sendo P, Fe e N, os módulos, respectivamente, do peso de uma esfera, da força de repulsão elétrica
entre elas e da força normal entre uma esfera e a parede do perfil, a condição de equilíbrio ocorre
quando
Duas pequenas esferas idênticas, contendo cargas elétricas iguais, são colocadas no vértice de um perfil quadrado de madeira, sem atrito, conforme representa a figura 1 abaixo.
As esferas são liberadas e, devido à repulsão elétrica, sobem pelas paredes do perfil e ficam em equilíbrio a uma altura h em relação à base, conforme representa a figura 2.
Sendo P, Fe e N, os módulos, respectivamente, do peso de uma esfera, da força de repulsão elétrica
entre elas e da força normal entre uma esfera e a parede do perfil, a condição de equilíbrio ocorre
quando
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que
aparecem.
No processo I, o gás sofre duas transformações sucessivas, sendo a primeira ........ e a segunda ........ .
A variação de energia interna no processo I, ∆UI, é ........ variação de energia interna no processo II, ∆UII.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
No processo I, o gás sofre duas transformações sucessivas, sendo a primeira ........ e a segunda ........ .
A variação de energia interna no processo I, ∆UI, é ........ variação de energia interna no processo II, ∆UII.
Um gás ideal contido em um cilindro com pistão pode ser levado de um estado inicial i até um estado final f, seguindo dois processos distintos, I e II, conforme ilustrado na figura abaixo.
Os trabalhos WI e WII, realizados pelo gás nos processos I e II, valem respectivamente
Um gás ideal contido em um cilindro com pistão pode ser levado de um estado inicial i até um estado final f, seguindo dois processos distintos, I e II, conforme ilustrado na figura abaixo.
Considere as afirmações abaixo, sobre o comportamento térmico dos gases ideais.
I - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura inicial, quando aquecidos sob pressão
constante de modo a sofrerem a mesma variação de temperatura, dilatam-se igualmente.
II - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo
número de moléculas.
III- Uma dada massa gasosa, quando mantida sob pressão constante, tem temperatura T e volume V
diretamente proporcionais.
Quais estão corretas?
Considere as afirmações abaixo, sobre o comportamento térmico dos gases ideais.
I - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura inicial, quando aquecidos sob pressão constante de modo a sofrerem a mesma variação de temperatura, dilatam-se igualmente.
II - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.
III- Uma dada massa gasosa, quando mantida sob pressão constante, tem temperatura T e volume V diretamente proporcionais.
Quais estão corretas?
A telefonia celular utiliza radiação eletromagnética na faixa da rádio-frequência (RF: 10 MHz – 300 GHz)
para as comunicações. Embora não ionizantes, essas radiações ainda podem causar danos aos
tecidos biológicos através do calor que elas transmitem. A taxa de absorção específica
(SAR – specific absorption rate) mede a taxa na qual os tecidos biológicos absorvem energia quando
expostos às RF’s, e é medida em Watt por kilograma de massa do tecido (W/kg).
No Brasil, a Agência Nacional de Telecomunicações, ANATEL, estabeleceu como limite o valor de
2 W/kg para a absorção pelas regiões da cabeça e tronco humanos. Os efeitos nos diferentes
tecidos são medidos em laboratório. Por exemplo, uma amostra de tecido do olho humano exposta
por 6 minutos à RF de 950 MHz, emitida por um telefone celular, resultou em uma SAR de 1,5 W/kg.
Considerando o calor específico desse tecido de 3600 J/(kg °C), sua temperatura (em °C) aumentou em
A telefonia celular utiliza radiação eletromagnética na faixa da rádio-frequência (RF: 10 MHz – 300 GHz) para as comunicações. Embora não ionizantes, essas radiações ainda podem causar danos aos tecidos biológicos através do calor que elas transmitem. A taxa de absorção específica (SAR – specific absorption rate) mede a taxa na qual os tecidos biológicos absorvem energia quando expostos às RF’s, e é medida em Watt por kilograma de massa do tecido (W/kg).
No Brasil, a Agência Nacional de Telecomunicações, ANATEL, estabeleceu como limite o valor de 2 W/kg para a absorção pelas regiões da cabeça e tronco humanos. Os efeitos nos diferentes tecidos são medidos em laboratório. Por exemplo, uma amostra de tecido do olho humano exposta por 6 minutos à RF de 950 MHz, emitida por um telefone celular, resultou em uma SAR de 1,5 W/kg.
Considerando o calor específico desse tecido de 3600 J/(kg °C), sua temperatura (em °C) aumentou em
Em um tubo transparente em forma de U contendo água, verteu-se, em uma de suas extremidades, uma
dada quantidade de um líquido não miscível em água. Considere a densidade da água igual a 1 g/cm3
.
A figura abaixo mostra a forma como ficaram distribuídos a água e o líquido (em cinza) após o
equilíbrio.
Qual é, aproximadamente, o valor da densidade do líquido, em g/cm3?
Em um tubo transparente em forma de U contendo água, verteu-se, em uma de suas extremidades, uma dada quantidade de um líquido não miscível em água. Considere a densidade da água igual a 1 g/cm3 .
A figura abaixo mostra a forma como ficaram distribuídos a água e o líquido (em cinza) após o equilíbrio.
Qual é, aproximadamente, o valor da densidade do líquido, em g/cm3?