Questões de Física, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
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Ao sintonizar uma estação de rádio AM, o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena receptora do aparelho. Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga.
O fenômeno físico abordado no texto é dependente de qual característica da onda?
O osciloscópio é um instrumento que permite observar uma diferença de potencial (ddp) em um circuito elétrico em função do tempo ou em função de outra ddp. A leitura do sinal é feita em uma tela sob a forma de um gráfico tensão x tempo.
A frequência de oscilação do circuito elétrico estudado é
mais próxima de
O debate a respeito da natureza da luz perdurou por séculos, oscilando entre a teoria corpuscular e a teoria ondulatória. No início do século XIX, Thomas Young, com a finalidade de auxiliar na discussão, realizou o experimento apresentado de forma simplificada na figura. Nele, um feixe de luz monocromático passa por dois anteparos com fendas muito pequenas. No primeiro anteparo há uma fenda e no segundo, duas fendas. Após passar pelo segundo conjunto de fendas, a luz forma um padrão com franjas claras e escuras.
Com esse experimento, Young forneceu fortes
argumentos para uma interpretação a respeito da
natureza da luz, baseada em uma teoria
Para obter experimentalmente a curva da diferença de potencial U em função da intensidade da corrente elétrica i para uma lâmpada, um aluno montou o circuito a seguir. Colocando entre os pontos A e B resistores com diversos valores de resistência, ele obteve diferentes valores de U e de i para a lâmpada.
Considerando que a bateria de 9,0 V, os aparelhos de medida
e os fios de ligação sejam ideais, quando o aluno
obteve as medidas U = 5,70 V e i = 0,15 A, a resistência
do resistor colocado entre os pontos A e B era de
Define-se a intensidade de uma onda (I) como potência
transmitida por unidade de área disposta perpendicularmente
à direção de propagação da onda. Porém, essa
definição não é adequada para medir nossa percepção
de sons, pois nosso sistema auditivo não responde de
forma linear à intensidade das ondas incidentes, mas
de forma logarítmica. Define-se, então, nível sonoro (β) como 
sendo β dado em decibels (dB) e
I0
= 10–12 W/m2
.
Supondo que uma pessoa, posicionada de forma que a
área de 6,0 × 10–5
m2
de um de seus tímpanos esteja
perpendicular à direção de propagação da onda, ouça
um som contínuo de nível sonoro igual a 60 dB durante
5,0 s, a quantidade de energia que atingiu seu tímpano
nesse intervalo de tempo foi
Um dos fatores que contribuíram para a aceitação do modelo atômico proposto por Niels Bohr em 1913 foi a explicação dos espectros da luz emitida por átomos de gases aquecidos, que podem ser observados por meio de um aparelho chamado espectroscópio, cujo esquema está representado na figura. Nesse equipamento, a luz emitida por um gás atravessa uma fenda em um anteparo opaco, forma um estreito feixe que incide em um elemento óptico, no qual sofre dispersão. Essa luz dispersada incide em um detector, onde é realizado o registro do espectro.
O elemento óptico desse espectroscópio pode ser
A figura mostra a trajetória de um projétil lançado obliquamente e cinco pontos equidistantes entre si e localizados sobre o solo horizontal. Os pontos e a trajetória do projétil estão em um mesmo plano vertical.
No instante em que atingiu o ponto mais alto da trajetória,
o projétil explodiu, dividindo-se em dois fragmentos, A e B,
de massas MA e MB, respectivamente, tal que MA = 2MB.
Desprezando a resistência do ar e considerando que a
velocidade do projétil imediatamente antes da explosão
era VH e que, imediatamente após a explosão, o fragmento
B adquiriu velocidade VB = 5VH, com mesma direção e
sentido de VH, o fragmento A atingiu o solo no ponto
Uma minicama elástica é constituída por uma superfície elástica presa a um aro lateral por 32 molas idênticas, como mostra a figura. Quando uma pessoa salta sobre esta minicama, transfere para ela uma quantidade de energia que é absorvida pela superfície elástica e pelas molas.
Considere que, ao saltar sobre uma dessas minicamas,
uma pessoa transfira para ela uma quantidade de energia
igual a 160 J, que 45% dessa energia seja distribuída
igualmente entre as 32 molas e que cada uma delas se
distenda 3,0 mm. Nessa situação, a constante elástica de
cada mola, em N/m, vale
Atualmente são usados LEDs (Light Emitting Diode) na iluminação doméstica. LEDs são dispositivos semicondutores que conduzem a corrente elétrica apenas em um sentido. Na figura, há um circuito de alimentação de um LED (L) de 8 W, que opera com 4 V, sendo alimentado por uma fonte (F) de 6 V.
O valor da resistência do resistor (R), em Ω, necessário para que o LED opere com seus valores nominais é, aproximadamente,
Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é VB – VA = 2,0 x 104 V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura.
Considere a carga do elétron igual a -1,6 x 10-19 C e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B:
I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x10-15 J.
II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2.
III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1.
Apenas é correto o que se afirma em
O projeto para um balanço de corda única de um parque de diversões exige que a corda do brinquedo tenha um comprimento de 2,0 m. O projetista tem que escolher a corda adequada para o balanço, a partir de cinco ofertas disponíveis no mercado, cada uma delas com distintas tensões de ruptura.
A tabela apresenta essas opções.
Ele tem também que incluir no projeto uma margem de segurança; esse fator de segurança é tipicamente 7, ou seja, o balanço deverá suportar cargas sete vezes a tensão no ponto mais baixo da trajetória. Admitindo que uma pessoa de 60 kg, ao se balançar, parta do repouso, de uma altura de 1,2 m em relação à posição de equilíbrio do balanço, as cordas que poderiam ser adequadas para o projeto são
Note e adote:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2 .
Desconsidere qualquer tipo de atrito ou resistência ao movimento e ignore a massa do balanço e as dimensões da pessoa.
As cordas são inextensíveis.
