Questões de Física

Líquidos e gases fazem parte da vida e do cotidiano; o funcionamento dos pulmões e do coração, envolvendo o movimento de ar e de sangue pelas artérias e veias, obedecem às mesmas leis que regem a distribuição de água e de gás pelas tubulações nas cidades. As equações de continuidade e de Bernoulli descrevem adequadamente o comportamento dos fluidos ideais, nos quais a viscosidade é muito baixa. A respeito desse assunto, assinale a opção correta.

• A. Um médico mede a pressão sanguínea de uma pessoa adaptando a braçadeira do manômetro em torno do braço do paciente. Se ele o fizesse em torno da panturrilha do paciente em pé, o resultado obtido em relação a essa pressão seria o mesmo.
• B. Se uma mangueira de diâmetro conhecido fosse usada para encher um balde de volume determinado, então, medindo-se o tempo para encher o balde, seria possível determinar a velocidade com que a água se desloca através da mangueira.
• C. A pressão atmosférica varia no transcorrer do dia. Em dado instante do dia em que essa pressão esteja alta, um navio flutuará mais alto na água do que em um dia de pressão atmosférica baixa.
• D. Sabendo que a densidade do chumbo é maior que a do ferro e que ambos são bem mais densos que a água, então, é correto afirmar que quando se mergulham volumes iguais de chumbo e de ferro na água, o empuxo sobre o chumbo será maior que o empuxo sobre o ferro.

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Alguns sistemas laser-ultra-som empregam interferômetro heteródino do tipo Mach-Zenhder para detecção de ondas elásticas. Nos interferômetros heteródinos, as freqüências dos dois feixes ópticos que se interferem são iguais.

• C. Certo
• E. Errado

Em várias situações de medidas ópticas, a característica ondulatória da luz se manifesta com mais evidência. Em relação a esse assunto, julgue os seguintes itens.

A figura a seguir ilustra uma distribuição de intensidade que pode ser observada em uma tela próxima a um orifício circular iluminado com uma fonte de luz monocromática. Esse tipo de difração é conhecido como difração de Fresnel.

• C. Certo
• E. Errado

As teorias do estado sólido, em geral, descrevem separadamente os elétrons de valência e os íons dos átomos que formam o sólido. Quanto à descrição dos elétrons de um sólido, julgue os itens a seguir.

O modelo de elétrons livres prevê a existência de bandas proibidas, ou seja, faixas de energia para as quais não há estados eletrônicos.

• C. Certo
• E. Errado

Atualmente, a tecnologia fornece um conforto nunca antes experimentado. Comprovam isso o telefone celular, que facilita as comunicações; o forno de microondas; o DVD; os aparelhos de RMN, que podem escanear o corpo humano sem invadi-lo; os aparelhos de MP3; as câmeras fotográficas digitais e outros mais. O conhecimento sobre geração e controle das ondas eletromagnéticas é realmente muito grande e sofisticado, fruto do aperfeiçoamento do trabalho pioneiro de James Clerk Maxwell e de Einrich Hertz no longínquo século XIX. Graças ao trabalho de muitos pesquisadores, o uso do espectro eletromagnético expandiu-se muito além das fronteiras do visível. A respeito dos conhecimentos de física relacionados a esse assunto, assinale a opção correta.

• A. A equação I = I _máx cos 2relaciona corretamente a intensidade de luz I que atravessa um filtro analisador, cujo eixo de polarização faz um ângulo com o eixo de polarização da luz incidente de intensidade I _máx .
• B. O estado de polarização da luz não é afetado no fenômeno da reflexão da luz por uma superfície.
• C. A luz solar sofre espalhamento pelas moléculas do ar, predominando o espalhamento da luz azul, mas a luz espalhada não é polarizada.
• D. Nem todos os resultados obtidos a partir da aplicação do Princípio de Huygens, que é uma construção geométrica, podem ser obtidos por meio das equações de Maxwell.

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

Em um sistema laser-ultra-som que emprega interferômetro homodino para detecção de ondas elásticas, a largura-defaixa do sistema é limitada pela bandapassante do fotodetector.

• C. Certo
• E. Errado

Em várias situações de medidas ópticas, a característica ondulatória da luz se manifesta com mais evidência. Em relação a esse assunto, julgue os seguintes itens.

O fenômeno ondulatório clássico da difração pode ser entendido em termos de partículas como uma manifestação do princípio de incerteza.

• C. Certo
• E. Errado

Com relação a aquisição e processamento de sinais, julgue os itens que se seguem.

Quando há uma multiplexação dos canais de entrada de um sistema de aquisição de dados, ocorre a aquisição simultânea de todos os canais de aquisição.

• C. Certo
• E. Errado

O desenvolvimento da mecânica por Sir Isaac Newton levou a um conhecimento do funcionamento das máquinas térmicas e teve diversas conseqüências, entre elas, a Revolução Industrial, alterando profundamente as relações de trabalho entre empregados e patrões, ou seja, influenciando até o direito do trabalho. Hoje, as máquinas térmicas já estão bastante desenvolvidas e utilizam-se de outras substâncias de trabalho além do vapor d`água. Nesse processo evolutivo da técnica, a termodinâmica e a mecânica estatística foram fundamentais para o perfeito entendimento dos conhecimentos de física nele envolvida.

Com base no texto acima e acerca do processo de evolução dos conhecimentos de física implicados na termodinâmica e na mecânica estatística, assinale a opção correta.

• A.

  Na distribuição de velocidades de um gás, dada pela distribuição de Maxwell-Boltzmann mostrada na figura abaixo, a velocidade média das moléculas do gás é a velocidade na qual a curva da distribuição atinge o pico.

  

• B. A 2. a Lei da Termodinâmica está relacionada à lei da conservação da energia.
• C. Considerando a distribuição de Maxwell-Baltzmann para as velocidades de um gás, pode-se afirmar que a velocidade mais provável do gás é menor que a sua velocidade quadrática média.
• D. Um corpo a uma certa temperatura irradia continuamente mas também absorve radiação eletromagnética do meio ambiente. Se essa absorção não ocorresse, a irradiação também não ocorreria.

A técnica laser-ultra-som figura entre as mais promissoras para rotinas de metrologia de micro e macroestruturas. Nessa técnica, um feixe laser (normalmente pulsado) incide em uma amostra sólida gerando ultra-som por meio do regime termo-elástico ou ablativo. Um outro feixe laser (normalmente contínuo), acoplado a um sistema interferométrico, é então direcionado para a superfície da amostra para detecção do ultra-som gerado. Como a geração e a detecção de ultra-som são ambas realizadas por dois feixes ópticos, a técnica é totalmente remota, podendo ser utilizada em amostras submetidas às mais extremas condições de temperatura e pressão. A focalização dos feixes ópticos com lentes adequadas possibilita, também, a aplicação da técnica em amostras com superfícies bastante irregulares e de difícil acesso. Outra grande vantagem oferecida pela técnica laser-ultra-som é a geração simultânea de diferentes tipos de ondas elásticas (ou ondas de ultra-som) em sólidos, incluindo ondas volumétricas (longitudinais e transversais), ondas de superfície (Rayleigh) e ondas guiadas (ondas de Lamb em placas, ondas de flexão em cilindros etc.). Essas características não são possíveis com técnicas convencionais de geração e detecção de ultra-som com transdutores piezoelétricos.

 Considerando essas informações, julgue os seguintes itens, referentes à técnica laser-ultra-som.

A sensibilidade de um sistema laser-ultra-som está relacionada com a detecção de refletores (por exemplo, falhas internas em amostras) a uma dada distância. Assim, quanto maior for a amplitude do sinal proveniente do refletor, menor será a sensibilidade do sistema laser-ultra-som.

• C. Certo
• E. Errado