Física
- Conteúdos Básicos
- Prova de 2017
- UECE
- Dificuldade: Médio
- Código da questão: 821565F7-E5
Disciplina · Ciências da Natureza
Questões de Física, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
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
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
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
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
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
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
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
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?

A faixa espectral da radiação solar que contribui fortemente para o efeito mostrado na tirinha é caracterizada como
A capacidade de uma bateria com acumuladores, tal como a usada no sistema elétrico de um automóvel, é especificada em ampère-hora (Ah). Uma bateria de 12 V e 100 Ah fornece 12 J para cada coulomb de carga que flui através dela.
Se um gerador, de resistência interna desprezível, que fornece uma potência elétrica média igual a 600 W, fosse conectado aos terminais da bateria descrita, quanto tempo ele levaria para recarregá-la completamente?
Uma lâmpada é conectada a duas pilhas de tensão nominal 1,5 V, ligadas em série. Um voltímetro, utilizado para medir a diferença de potencial na lâmpada, fornece uma leitura de 2,78 V e um amperímetro indica que a corrente no circuito é de 94,2 mA.
O valor da resistência interna das pilhas é mais próximo de
O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água (págua = 1 kg/L) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de 1 m2 é de 0,03 kW/m2. 0 valor do calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C).
Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de 20 “C até 70 “C?
A aquisição de um telescópio deve levar em
consideração diversos fatores, entre os quais estão o
aumento angular, a resolução ou poder de separação e
a magnitude limite. O aumento angular informa quantas
vezes mais próximo de nós percebemos o objeto
observado e é calculado como sendo a razão entre as
distâncias focais da objetiva (F1) e da ocular (F2).
A resolução do telescópio (P) informa o menor ângulo
que deve existir entre dois pontos observados para
que seja possível distingui-los. A magnitude limite (M)
indica o menor brilho que um telescópio pode captar.
Os valores numéricos de P e M são calculados
pelas expressões:
e M = 7,1 + 5(log D), em que
D é o valor numérico do diâmetro da objetiva do telescópio,
expresso em centímetro.
Disponível em: www.telescopiosastronomicos.com.br. Acesso em: 13 maio 2013 (adaptado).
Ao realizar a observação de um planeta distante e de baixa luminosidade, não se obteve uma imagem nítida. Para melhorar a qualidade dessa observação, os valores de D, F, e F2 devem ser, respectivamente,
As especiflcações de um chuveiro elétrico são: potência de 4 000 W, consumo máximo mensal de 21,6 kWh e vazão máxima de 3 L/min. Em um mês, durante os banhos, esse chuveiro foi usado com vazão máxima, consumindo o valor máximo de energia especificado. O calor específico da água é de 4 200 J/(kg °C) e sua densidade é igual a 1 kg/L.
A variação da temperatura da água usada nesses banhos foi mais próxima de
A figura abaixo ilustra uma alavanca que gira em torno do ponto O. Dois triângulos, do mesmo material e de mesma espessura, estão presos por fios de massa desprezível nos extremos da alavanca. Um triângulo é equilátero; o outro é retângulo e isósceles, e sua hipotenusa tem o mesmo comprimento que os lados do triângulo equilátero. Note que, neste caso, o peso dos objetos é proporcional à sua área. Conclui-se que, na condição de equilíbrio da alavanca, a razão das distâncias, i/e, é igual a

Sempre que necessário, use aceleração da gravidade
g = 10 m/s2
.