Questões de Física do ano 2008

A lei de Faraday relaciona a força eletromotriz com o fluxo magnético em qualquer tipo de espira, incluindo um circuito fechado. A respeito da lei de Faraday e suas aplicações, assinale a opção correta.

• A.

  Considere que um fio retilíneo longo passa no centro de um anel metálico, perpendicularmente ao plano do anel. Se a corrente no fio estiver aumentando, pode-se afirmar que não surgirá no anel uma corrente induzida.

• B.

  Se uma espira retangular for colocada em repouso perpendicularmente às linhas de um campo magnético uniforme, uma corrente induzida percorrerá a espira no sentido contrário da causa que a originou.

• C.

  Para que seja induzida uma força eletromotriz em um circuito, é necessário que o fluxo através desse circuito seja constante.

• D.

  A energia dissipada por um resistor, ao ser percorrido por uma corrente induzida, é inversamente proporcional à corrente.

Quando uma onda luminosa incide sobre um objeto, o que acontece depende da freqüência da luz, da freqüência natural com a qual os elétrons vibram no material e a maneira como os elétrons estão ligados aos átomos do material. Assim, pode ocorrer que a luz incidente seja refletida, absorvida e refratada ou atravessar o objeto sem produzir efeito algum. Com relação às interações de uma onda luminosa com a matéria, assinale a opção incorreta.

• A.

  Um dado material pode ser transparente para uma certa freqüência da luz incidente e opaco para outras faixas de freqüência.

• B.

  Se a freqüência da luz incidente é próxima ou igual a uma das freqüências de vibração dos elétrons do material, a luz é absorvida pelos elétrons do material que, vibrando mais intensamente, transferem energia para os núcleos atômicos, o que caracteriza um aumento da temperatura do material.

• C.

  A cor de um objeto é dada pela luz que ele reflete, ou seja, pela freqüência da luz que ele não absorve.

• D.

  A luz branca faz parte do espectro eletromagnético na faixa do visível.

Capacitores são dispositivos bastante utilizados em circuitos eletrônicos. Nas unidades de flash das máquinas fotográficas ou nas unidades usadas na operação de laser pulsante, a energia e as cargas armazenadas no capacitor são recuperadas rapidamente. A respeito desse dispositivo, assinale a opção correta.

• A.

  A densidade de energia total armazenada entre as placas de um capacitor é diretamente proporcional ao campo elétrico entre as placas.

• B.

  Ao se introduzir uma barra metálica entre as placas de um capacitor em equilíbrio, sem tocá-las, a capacitância aumenta.

• C.

  As placas carregadas de um capacitor se atraem mutuamente; logo, para afastar as placas, deve-se aplicar uma força externa. O trabalho realizado por essa força é transformado em energia, que é dissipada para o meio externo.

• D.

  Pode-se carregar um capacitor transferindo diretamente elétrons de uma placa para outra e, para isso, é necessário realizar um trabalho contra o campo elétrico entre as placas.

No circuito apresentado, a resistência interna da bateria é identificada por r e a resistência externa por R. A corrente que flui no circuito é de 2,0 A e a tensão na bateria, que tem força eletromotriz igual a 12 V, é igual a 8 V. Com relação a esse circuito, assinale a opção correta.

• A. A resistência interna r da bateria é maior que 4 .
• B.

  A resistência externa R é igual a 4 .

• C.

  A potência dissipada pela bateria é menor que 6 W.

• D.

  A energia dissipada pela resistência externa é menor que 12 W.

Denominam-se forças de tração aquelas que atuam em cabos cordas ou fios. Com relação a essas forças, assinale a opção correta.

• A.

  Em um cabo de guerra, como mostrado na figura abaixo, a tração resultante no cabo é igual a 2T.

  

• B.

  A tração no fio mostrado na figura abaixo é igual ao peso do bloco de massa m₂ .

  

• C.

  A força de tração que o operador exerce na corda muda de direção pelo uso da polia fixa mostrada a seguir.

  

• D.

  Na figura que representa a associação de polias móvel e fixa, a seguir, a tensão no fio exercida pelo operador é igual a 1/3 do peso do bloco levantado uma vez que há 3 trechos distintos do fio.

  

O campo elétrico em um ponto gerado por uma carga puntual é a força elétrica que atua sobre uma carga de prova colocada nesse ponto, dividida pelo módulo da carga de prova, ou seja, é a força por unidade de carga. Assinale a opção correta com relação ao campo elétrico e suas propriedades.

• A.

  O campo elétrico tem a mesma dimensão e a mesma ordem de grandeza que o campo gravitacional.

• B.

  As linhas de força de um campo elétrico são trajetórias descritas por cargas elétricas abandonadas em repouso no campo.

• C.

  A orientação do vetor campo elétrico é, por convenção, aquela do movimento de uma carga negativa abandonada no campo.

• D.

  D Linhas de força de um campo elétrico podem cruzar-se, pois partículas carregadas lançadas no campo cruzam com linhas de força diferentes.

O nosso cotidiano está repleto de situações em que o uso do magnetismo se tornou essencial para o nosso conforto. Motores elétricos, aparelhos de som, fornos de microondas, cinescópios de TV, impressoras de computadores e discos rígidos são apenas alguns exemplos da dependência do mundo contemporâneo em relação ao magnetismo. A respeito do comportamento de cargas elétricas na presença de campos magnéticos, assinale a opção correta.

• A.

  A força magnética que atua em uma carga q que se move com velocidade v em um campo magnético realiza trabalho contra a inércia porque a carga em movimento sofre uma deflexão em sua trajetória.

• B.

  O raio da trajetória circular de uma partícula carregada em movimento em um campo magnético uniforme é independente do módulo de sua velocidade.

• C.

  Um ímã permanente imerso em um campo magnético uniforme tende a se alinhar com esse campo, com o pólo sul do ímã apontando na direção do campo magnético.

• D.

  Uma carga elétrica em movimento paralelamente a um fio por onde passa uma corrente constante i não sofre a ação de forças magnéticas.

Ainda sobre campos elétricos e magnéticos gerados por cargas puntuais e por corrente elétricas ou ímãs, assinale a opção correta.

• A.

  O campo elétrico estático gerado por uma carga ou por uma distribuição de cargas é um campo conservativo.

• B.

  O campo magnético gerado por uma corrente elétrica constante é conservativo, o que possibilita a construção de motores elétricos.

• C.

  Uma partícula carregada lançada segundo o eixo de um solenóide é acelerada.

• D.

  Campos elétricos estáticos interagem fortemente com campos magnéticos também estacionários.

Nunca antes na história da humanidade se produziu e também se gastou tanta energia. Por exemplo, as crises do petróleo de 1973 e 1989 tornaram claro a todos que os meios de transporte, de comunicação, as indústrias etc. possuem tal dependência em relação à energia que um colapso na sua produção e fornecimento seria um caos sem precedentes. Relativamente a este conceito tão importante e que Newton fundamentou, assinale a opção correta.

• A.

  O tobogã, muito comum nos parques de diversões, é um belo exemplo de como a energia mecânica de um sistema se conserva.

• B.

  O conceito de trabalho e energia não pode ser derivado das Leis de Newton.

• C.

  Um sistema massa-mola em oscilação é um exemplo de como a energia mecânica pode transformar-se de uma forma (energia potencial) em outra (energia cinética).

• D.

  Ao se elevar, lenta e continuamente, uma caixa de 200 N a 2m do solo, a energia cinética dessa caixa aumenta de 400 J.

A velocidade de um objeto em queda livre aumenta continuamente enquanto cai de pequenas alturas com relação ao solo. Segundo Galileu, a aceleração é igual para todos os objetos e tem intensidade aproximada de 9,8 m/s ² , desconsiderada a resistência do ar. Com base nessas afirmativas, assinale a opção correspondente ao valor da velocidade de um objeto, em m/s, após 5 segundos de queda livre.

• A.

  59

• B.

  49

• C.

  39

• D.

  19