Questõesde UPE 2016 sobre Física

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UPE 2016 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Eletricidade

Um corpo negro tem um pico de emissão em uma temperatura cujo comprimento de onda de sua radiação vale 9000 Å. Nessa temperatura, a radiação que emerge desse corpo não produz efeito fotoelétrico em uma placa metálica. Aumentando a temperatura do corpo negro, sua radiação emitida aumenta 81 vezes, causando efeito fotoelétrico na placa para o comprimento de onda de pico dessa nova temperatura. A energia necessária para frear esses fotoelétrons emitidos é equivalente à diferença de energia dos níveis n = 2 e n = 3 do átomo de hidrogênio de Bohr. Sabendo-se que a Lei de Wien relaciona o comprimento de onda de pico de emissão com a temperatura do corpo negro na forma λT = constante, é CORRETO afirmar que a função trabalho do metal vale aproximadamente

Dados: energia do átomo de hidrogênio de Bohr no estado fundamental = -13,6 eV, constante de Planck = 4,14 x 10-15 eVs, 1 eV = 1,6 x 10-19 J.

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
1,15 eV.
B
2,25 eV.
C
4,50 eV.
D
7,25 eV.
E
10,75 eV.
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UPE 2016 - Física - Oscilação e Ondas, Movimento Harmônico

Um pêndulo simples de massa m e comprimento L está imerso em um fluido viscoso, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo g que aponta verticalmente para baixo. Considerando-se que a força de arrasto, que atua sobre o pêndulo, devido ao fluido, seja proporcional à sua velocidade e que ela não possua efeitos significativos sobre o fio, assinale a alternativa CORRETA.


Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
A energia mecânica é conservada.
B
A amplitude de oscilação é constante.
C
O pêndulo tenderá ao repouso mais rapidamente, se a sua massa aumentar.
D
A força de tração na corda aumenta, se a massa do pêndulo aumentar.
E
A força de tração na corda diminui , se o comprimento do pêndulo diminuir.
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UPE 2016 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Eletricidade

Supondo-se que uma equação de onda de ultrassom, utilizada em um exame pré-natal, tem o deslocamento ao longo da direção y dado pela relação y(x, t) = 50sen[(60 × 106 )t + (4 × 103 )x], onde x e y estão medidos em micrômetros e o tempo t, em segundos. Essa equação representa uma onda

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
que viaja com uma velocidade de 15 mm/s no sentido negativo do eixo x.
B
de amplitude 25 µm que viaja ao longo do sentido negativo do eixo x.
C
que possui número de onda igual a 40 m-1 .
D
de comprimento de onda 60 µm.
E
de frequência 106 MHz.
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UPE 2016 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Eletricidade

O BMX, também conhecido como bicicross, é o caçula do ciclismo. A origem da modalidade data das décadas de 1960 e 1970, época em que as vertentes mais tradicionais do esporte — estrada e pista — já faziam parte dos Jogos Olímpicos. O BMX surgiu graças à admiração de jovens norteamericanos pelo MotoCross. A vontade de imitar as manobras dos ídolos, aliada à falta de equipamento, fez bicicletas serem utilizadas em pistas de terra. Nasceu, então, o Bicycle Moto Cross, ou simplesmente BMX. O BMX fez sua primeira aparição olímpica nos Jogos Olímpicos de Pequim2008, com disputas tanto no masculino quanto no feminino. No Rio de Janeiro-2016, foi a terceira vez em que o BMX distribuiu medalhas em uma edição dos Jogos.

Fonte: http://tecnologia.hsw.uol.com.br/fibras-opticas5.htm, acessado em: 14 de julho de 2016. (Adaptado).


Na montagem de uma estrutura de uma pista de BMX, uma barra de comprimento 2R e peso P está em equilíbrio, dentro de uma superfície semiesférica de raio R, conforme mostra a figura a seguir. Considerando-se que não há atrito no ponto de apoio A, ponto mais baixo da pista, qual é o valor do coeficiente de atrito estático no ponto de apoio B, na condição de deslizamento iminente?


Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
1,7
B
1,4
C
1,0
D
0,7
E
0,5
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UPE 2016 - Física - Óptica Geométrica, Ótica

As fibras ópticas são feitas de vidro óptico extremamente puro. Costumamos achar que uma janela de vidro é transparente. Entretanto, quanto mais espesso for o vidro, menos transparente ele será em razão das impurezas nele contidas. O vidro de uma fibra óptica possui, porém, menos impurezas que o vidro usado em janelas. Segue a descrição da qualidade do vidro produzido por uma companhia: se você estivesse sobre um oceano feito de quilômetros de núcleo sólido de fibra de vidro, poderia ver claramente o fundo. Fazer fibras ópticas requer as seguintes etapas: elaborar um cilindro de vidro pré-formado; estirar as fibras a partir da pré-forma; e testar as fibras.

Fonte: http://tecnologia.hsw.uol.com.br/fibras-opticas5.htm, acessado em:14 de julho de 2016.


Durante a fase de estiramento das fibras, é necessário haver um controle da espessura dos fios de fibra óptica fabricados. Para isso, suponha que uma montagem experimental é configurada, utilizando-se um laser com comprimento de onda de 650nm que incide sobre o fio de fibra óptica, com um revestimento opaco, conforme ilustra a Figura 1. Após passar pelo fio, o feixe de laser forma um padrão de difração em um anteparo instalado a 2,0m de distância do fio. A representação esquemática desse padrão está mostrada na Figura 2. Sabendo-se que a separação entre os máximos de intensidade luminosa, Δx, é 1,0 cm, qual é o valor do diâmetro do fio?

 

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
65 μm
B
130 μm
C
260 μm
D
390 μm
E
520 μm
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UPE 2016 - Física - Associação de Resistores, Eletricidade

A medida da condutividade térmica de um fluido pode ser realizada com a técnica do fio quente. Nessa técnica, um fio de platina é esticado e imerso num reservatório com fluido. As extremidades do fio são conectadas a uma fonte de tensão autoajustável, para manter uma corrente constante circulando no circuito, e a um voltímetro em paralelo, conforme ilustra a figura a seguir. Quando a corrente passa pelo fio, a temperatura do fluido aumenta em razão do efeito joule. Sabendo-se que a resistência do fio aumenta linearmente com a temperatura, qual é a equação que descreve o comportamento da tensão, V, em função do tempo, t, medido quando o sistema está em equilíbrio térmico com o ambiente?

Considere que as dimensões do reservatório são muito maiores que as dimensões do fio.


Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
V = δ + βt, com com δ e β constantes.
B
V = δ + βt 2 , com δ e β constantes.
C
V = δ, com δ constante.
D
V = δ + βtg(t), com β constante.
E
V = δ + βsen(t), com δ e β constantes.
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UPE 2016 - Física - Leis de Kepler, Gravitação Universal

A sonda caçadora de exoplanetas Kepler encontrou aquele que talvez seja o corpo celeste mais parecido com a Terra. A Nasa anunciou, nesta quinta-feira (23), a descoberta de Kepler-452b, um exoplaneta encontrado dentro de uma zona habitável de seu sistema solar, ou seja, uma região onde é possível que exista água no estado líquido. A semelhança com nosso planeta é tão grande que os pesquisadores chamaram o Kepler-452b de Terra 2.0. O Kepler-452b é cerca de 60% maior que a Terra e precisa de 385 dias para completar uma órbita ao redor de sua estrela, a Kepler 452. E essa estrela hospedeira é muito parecida com nosso Sol: tem quase o mesmo tamanho, temperatura e emite apenas 20% mais luz. Localizado na constelação Cygnus, o sistema solar da Terra 2.0 está a 1 400 anos-luz distante do nosso.

Fonte: http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/terra-2-0-nasa-anuncia-descoberta-historica-de-planeta-quase-identico-ao-nosso, acessado em: 14 de julho de 2016.

Supondo-se que, a fim de investigar mais de perto o Kepler-452b, uma sonda tenha sido enviada da Terra por uma equipe da Nasa, com uma velocidade igual a (3)1/2c/2. Quando o relógio instalado na sonda marcar 28 anos de viagem, quanto tempo terá se passado para a equipe na Terra?

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
7 anos
B
14 anos
C
21 anos
D
42 anos
E
56 anos
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UPE 2016 - Física - Resistores e Potência Elétrica, Eletricidade

Tendo em vista a Lei Federal 13290/2016, que "Torna obrigatório o uso, nas rodovias, de farol baixo aceso durante o dia e dá outras providências...", um estudante de ensino médio está propondo um circuito para um carro elétrico. Nesse veículo, o motorista liga lâmpadas resistivas e motor simultaneamente, evitando, assim, uma infração de trânsito de gravidade média na qual ele estaria sujeito, ainda, ao pagamento de multa no valor de R$ 85,13. Das seguintes alternativas, qual permite ligar simultaneamente o motor e as lâmpadas na condição de máxima potência de funcionamento do sistema? 


Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A

B

C

D

E

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UPE 2016 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

A partir da adaptação para um sistema intensivo de criação em tanques escavados e do uso de aeração artificial diária, é possível se triplicar a produção de peixe de piscicultura no Amazonas, mantendo as mesmas áreas de tanques existentes.


Fonte: https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/1472703/piscicultores-buscam-adotar-tecnologia--que-pode-triplicar-producaode-peixe-no-am, acessado em: 14 de julho de 2016. (Adaptado)


Analisando-se um sistema de aeração, percebe-se que uma bolha de ar que ascende desde o fundo de um tanque de piscicultura, com temperatura constante, dobra seu volume desde sua formação até atingir a superfície da água. Considerando-se que o ar da bolha é um gás ideal e que a pressão atmosférica local é igual a 1 atm, a profundidade do tanque é, aproximadamente, igual a 

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2 , o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10-19C, o módulo da velocidade da luz como c = 3,0 x 108 m/s e utilize π = 3.
A
1 m.
B
5 m.
C
10 m.
D
16 m.
E
20 m.