Questões de Física

A figura acima ilustra um compressor que admite ar a velocidade, temperatura e pressão V ₁ , T ₁ e P ₁ e o rejeita a velocidade, temperatura e pressão V ₂ , T ₂ e P ₂ , respectivamente. Admitindo que o ar seja um gás ideal, assinale a opção correta com relação aos princípios de conservação da massa, do momento e da energia para um escoamento.

• A.

  Se as áreas das seções de entrada e saída do compressor forem iguais, então as velocidades V ₁ e V ₂ serão iguais.

• B. A magnitude da força horizontal que o suporte deve fazer para manter o compressor parado é dada por P ₁ A ₁ - P ₂ A ₂ , em que A ₁ e A ₂ são as áreas de entrada e saída, respectivamente.
• C.

  A temperatura de saída T ₂ é menor que a temperatura de entrada T ₁

• D. Se a potência fornecida ao compressor for a taxa de transferência de calor fornecida ao ar durante o processo de compressão será  em que  é o fluxo de massa de ar.
• E.

  Se o processo for adiabático, a potência que deve ser fornecida ao compressor será igual a em que  é o fluxo de massa de ar e c p é o calor específico, a pressão constante, do ar.

O funcionamento do olho humano é muito semelhante ao funcionamento de uma máquina fotográfica sofisticada. Alguns componentes da máquina fotográfica desempenham funções muito semelhantes a algumas partes do olho humano. Assinale a opção correta relacionada ao olho humano.

• A.

  A íris do olho corresponde ao diafragma de uma máquina fotográfica e controla automaticamente a distância do objeto em relação à retina.

• B.

  Quando a córnea apresenta uma curvatura irregular ou o cristalino uma forma irregular, a imagem produzida será distorcida e (ou) borrada.

• C.

  Um indivíduo hipermétrope tem dificuldade de focalizar objetos muito afastados, pois a focalização ocorre atrás da retina.

• D.

  Um globo ocular curto ou uma córnea com curvatura muito pequena caracteriza um olho míope.

Convecção de calor, ou simplesmente convecção, é o transporte de energia térmica promovido pela ação de um escoamento. Nos casos em que o escoamento é provocado por algum agente externo ao processo de transferência de calor, tal como um ventilador ou uma bomba, classifica-se a convecção como forçada. Se, no entanto, o escoamento é provocado pela ação da força de empuxo, originada pela estratificação de massa específica em virtude das variações de temperatura, a convecção é dita livre ou natural. Considerando os processos de transferência de calor por convecção, assinale a opção correta.

• A.

  Em um processo de transferência de calor por convecção forçada em que o escoamento é paralelo a uma placa plana, o coeficiente global de transferência de calor depende da condutividade térmica do material da placa.

• B.

  O coeficiente de transferência de calor por convecção em um escoamento de água através de um tubo de seção circular, em regime permanente, completamente desenvolvido e laminar, não depende da vazão do escoamento.

• C.

  Em convecção natural, a origem do escoamento é a estratificação de massa específica, portanto, os modelos para estudo desse tipo de problema devem sempre considerar o escoamento como compressível.

• D.

  Em um processo de transferência de calor por convecção forçada em que o escoamento é paralelo a uma placa plana, a camada limite hidrodinâmica é sempre mais fina que a camada limite térmica.

• E.

  Em um processo de transferência de calor por convecção forçada em que o escoamento é laminar e paralelo a uma placa plana, a espessura da camada limite térmica será tanto maior quanto maior for o número de Reynolds do escoamento.

As radiações tanto corpusculares quanto eletromagnéticas, quando têm energia suficiente, atravessam a matéria, ionizando átomos e moléculas produzindo modificações químicas com conseqüências tanto construtivas quanto destrutivas. Assinale a opção correta, acerca das radiações.

• A.

  A radiação beta, constituída de partículas idênticas ao elétron, é menos penetrante que as partículas alfa. Para blindar esse tipo de radiação pode-se utilizar o vidro e a água.

• B.

  As partículas alfa são núcleos de átomo de hélio constituídos de dois prótons e dois nêutrons.

• C.

  Os nêutrons possuem pouco poder de penetração, apesar de ionizarem o meio diretamente.

• D.

  Sem blindagem, a partícula alfa penetra na pele, e a sua ingestão pode produzir efeitos danosos aos tecidos. Seu alcance é considerado grande comparado com outras radiações.

O radar é um instrumento que detecta objetos em movimento pelo uso de ondas eletromagnéticas. Ao emitir um pulso de onda de rádio, esse pulso é refletido pelo objeto e parte do pulso refletido volta e é detectado pelo radar. Com base no tempo de ida e volta do pulso, assim como a alteração de sua freqüência, é possível calcular a posição e a velocidade do objeto. Com base nessas informações e com relação às propriedades das ondas, assinale a opção correta.

• A.

  O efeito Doppler só é observado se a freqüência da fonte for mantida constante.

• B.

  A luz vinda das galáxias distantes desviam-se para o azul, mostrando, assim, que elas se afastam do observador.

• C.

  Só ocorre efeito Doppler para o som se a fonte estiver em movimento.

• D.

  No caso de ondas eletromagnéticas, se tanto a fonte quanto o observador possuírem a mesma velocidade vetorial, o efeito Doppler não é observado.

• A.

  A rigidez axial da peça tracionada é o produto da área da seção transvesal da barra pelo módulo de elasticidade.

• B. A medida da flexibilidade da barra, definida como a deformação decorrente de uma carga unitária, pode ser determinada quantitativamente pela relação
• C. A rigeza da barra, definida como a força necessária para produzir uma deformação unitária, é inversamente proporcional ao módulo de elasticidade.
• D. A deformação ou alongamento específico g é diretamente proporcional à força de tração e inversamente proporcional à deformação δ.
• E. A tensão na seção da barra é definida pela relação:

Considere uma casca cilíndrica condutora de raio interno R₁ e raio externo R₂ , muito longa, percorrida por uma corrente total igual a I₀ , conforme mostrado na figura acima. Considerando esse modelo, assinale a opção correta, à luz da lei de Ampère.

• A.
• B.

  O campo magnético em um ponto na região externa à casa é constante.

• C. O campo magnético no interior da casca cilíndrica (r < R₁ ) é nulo.
• D.

  As linhas de campo magnético em um ponto fora da casca são paralelas ao eixo da casca cilíndrica.

Na figura acima, é representada uma viga biapoiada, submetida a uma carga q, distribuída e de valor igual a 18 kgf/m. A seção transversal da viga é retangular, medindo 2 cm de largura e 6 cm de altura. Considerando essas informações e desprezando o peso próprio da viga, assinale a opção correta.

• A.

  A reação do apoio B, em módulo, é igual a 36 kgf.

• B.

  O esforço cortante, na seção B, é igual a +18 kgf.

• C.

  O módulo do momento fletor, na seção B, é igual a 35 kgfm.

• D.

  Sabendo-se que o módulo Z de resistência a tração é expresso pela equação em que b e h são a largura, a altura da seção transversal da viga, então o módulo da tensão máxima (tração e compressão) é igual a 30 kgf/cm² .

• E.

  No ponto A, o esforço cortante é igual a zero.

O som é uma onda longitudinal que se propaga nos meios materiais e cuja freqüência está compreendida, aproximadamente, entre 20 Hz e 20.000 Hz. Ao atingir o nosso ouvido, essas ondas produzem vibrações que causam sensações sonoras. Acerca do som e suas características, assinale a opção incorreta.

• A.

  As notas dó de um piano e de um violino têm o mesmo timbre.

• B.

  A altura do som é caracterizado pela sua freqüência.

• C.

  A intensidade de um som é tanto maior quanto maior for a amplitude da onda sonora.

• D.

  No ar, a velocidade do som independe da sua freqüência.

A figura acima representa o diagrama dos momentos fletores de uma viga biapoiada nos pontos de apoio A e B. Desprezando-se o peso próprio da viga, assinale a opção correta

• A.

  O esforço cortante no ponto A, em módulo, é superior a 4 kgf.

• B.

  A força na viga corresponde a uma carga distribuída de valor igual a 4 kgf/m que atua em um ponto do vão situado a 2 m a partir do ponto B.

• C.

  A reação do apoio no ponto B é, em módulo, igual a +2 kgf.

• D.

  No ponto do vão da viga, que está a 2 m do ponto B, o diagrama de esforço cortante apresenta uma descontinuidade de 6 kgf, em módulo.

• E. Na seção transversal da viga correspondente ao do ponto C, o esforço cortante é igual a - 4 kgf.