Questões de Física do ano 2007

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.

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.

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 taxa de crescimento per capita — T — de uma população é utilizada pelos biólogos para estudar o crescimento populacional de determinado grupo de indivíduos. Ela é definida como a razão entre o tamanho populacional em dois períodos consecutivos: em que N(t) é a população no instante. Com base nessas informações e considerando ln 2 = 0,7, ln 3 = 1,1 e ln 5 = 1,6, julgue os itens subseqüentes.

Se a população inicial for de 600 indivíduos, então, no instante t = 10, haverá menos de 100.000 indivíduos.

• C. Certo
• E. Errado

Assinale a única opção que caracteriza uma onda mecânica:

• A.

  Pode se propagar em qualquer meio, inclusive no vácuo.

• B.

  Pode se propagar em um meio por vibração das partículas que compõe o meio na qual a onda está se propagando.

• C.

  Propaga-se com uma freqüência de 1.000 Hz, característico de um aparelho de ultra-som.

• D.

  É utilizado em aviões comerciais para facilitar a localização, como por exemplo, o sonar.

• E.

  Propaga-se em uma rua com grande intensidade de tráfego, onde o som pode chegar a aproximadamente 10 dB.

Assinale a única opção cuja relação entre espelho e imagem está correta:

• A.

  O espelho plano apresenta uma imagem direita e reduzida.

• B.

  O espelho convexo apresenta uma imagem direita e ampliada.

• C.

  O espelho plano apresenta uma imagem direita e igual ao objeto.

• D.

  O espelho côncavo, com objeto longe, apresenta imagem direita e ampliada.

• E.

  O espelho côncavo, com objeto próximo, apresenta imagem invertida e reduzida.

Numa tela de computador, João observa uma reta e uma circunferência que não se interceptam. Em seguida, ele observa um ponto que começa a se deslocar de modo que a distância do ponto à reta é sempre igual à distância do ponto à circunferência. Esse ponto percorre uma trajetória descrita por um:

• A.

  segmento de reta.

• B.

  arco de circunferência.

• C.

  arco de parábola.

• D.

  arco de hipérbole.

• E.

  arco de elipse.

A partir do século XIX, novos conceitos foram introduzidos visando explicar fenômenos envolvendo elétrons em sólidos. Estabeleceram-se princípios e leis relacionados a entidades atômicas e subatômicas, constituindo-se o ramo da ciência conhecido como Mecânica Quântica. Considerando os conceitos então estabelecidos, julgue os itens a seguir. De acordo com o modelo mecânico-ondulatório, as posições que os elétrons em um átomo ou uma molécula podem assumir (nuvem eletrônica) são descritas por uma função distribuição de probabilidades.

• C. Certo
• E. Errado

A partir do século XIX, novos conceitos foram introduzidos visando explicar fenômenos envolvendo elétrons em sólidos. Estabeleceram-se princípios e leis relacionados a entidades atômicas e subatômicas, constituindo-se o ramo da ciência conhecido como Mecânica Quântica. Considerando os conceitos então estabelecidos, julgue os itens a seguir. O modelo de Bohr foi refinado pela mecânica ondulatória. Nesse formalismo, as subcamadas eletrônicas dentro de cada camada foram obtidas pela determinação dos quatro números quânticos.

• C. Certo
• E. Errado

Uma tubulação com diâmetro interno de 40mm é utilizada por um líquido com velocidade de escoamento de 8m/s. A vazão desse líquido, em l/s, é de:

• A.

  3,2

• B.

  6,4

• C.

  9,6

• D.

  12,8

• E.

  16,0