145 exercícios resolvidos de Física

Verificação da forma como uma corrente é estabelecida em todo um circuito elétrico no instante em que ele é fechado

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Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora.
Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa
a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente.
De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que:
A) o fluido elétrico se desloca no circuito.
B) as cargas negativas móveis atravessam o circuito.
C) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.
D) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.
E) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

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Verificação da razão entre as frequências de onda do Dó central e do Dó maior

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Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos.
É possível utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado na Figura do Enunciado, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).

A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

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Cálculo da leitura de um voltímetro em um sistema de um medidor de temperatura

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Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático.
O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado na Figura do Enunciado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.

Para um valor de temperatura em que , a leitura apresentada pelo voltímetro será de:
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

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Verificação da intensidade de um campo elétrico magnético que atua numa porta automética através da distenção de uma mola

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Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica percorra uma barra condutora de comprimento , cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica . O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de e atingirá a catraca em milisegundos, abrindo a porta, conforme a Figura do Enunciado.

A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de:
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

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Verifiacação da força resultante que atuam num paraquedista antes, durante e após a abertura do paraquedas

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Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante ) , ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança.
Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?
As alternativas de resposta estão nas Figuras de Resposta.

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Cálculo da relação ideal entre a quantidade em massa de água quente e fria de um chuveiro

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Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até .
No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de . Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório,
que se encontra a .
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?
A) 0,111.
B) 0,125.
C) 0,357.
D) 0,428.
E) 0,833.

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Verificação da forma como a liga metálica do material da haste do pêndulo de um relógio influencia na marcação das horas

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Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo.
Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.
YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).
Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem
do tempo, é necessário que o(a):
A) comprimento da haste seja mantido constante.
B) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
C) material da haste possua alta condutividade térmica.
D) amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.
E) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.

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Verificação do filtro a ser usado para filtrar a luz verde vinda das lâmpadas fluorescentes

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É comum aos fotógrafos tirar fotos coloridas em ambientes iluminados por lâmpadas fluorescentes, que contêm uma forte composição de luz verde. A consequência desse fato na fotografia é que todos os objetos claros, principalmente os brancos, aparecerão esverdeados. Para equilibrar as cores, deve-se usar um filtro adequado para diminuir a intensidade da luz verde que chega aos sensores da câmera fotográfica. Na escolha desse filtro, utiliza-se o conhecimento da composição das cores-luz primárias: vermelho, verde e azul; e das cores-luz secundárias: amarelo vermelho verde, ciano verde azul e magenta vermelho azul.
Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt. Acesso em: 20 maio 2014 (adaptado).
Na situação descrita, qual deve ser o filtro utilizado para que a fotografia apresente as cores naturais dos objetos?
A) Ciano.
B) Verde.
C) Amarelo.
D) Magenta.
E) Vermelho.

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Cálculo do volume de água consumido pelas pessoas de uma casa permanecendo a vazão máxima

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Uma pessoa, lendo o manual de uma ducha que acabou de adquirir para a sua casa, observa o gráfico na Figura do Enunciado que relaciona a vazão na ducha com a pressão, medida em metros de coluna de água (mca).
Nessa casa residem quatro pessoas. Cada uma delas toma um banho por dia, com duração média de 8 minutos, permanecendo o registro aberto com vazão máxima durante esse tempo. A ducha é instalada em um ponto seis metros abaixo do nível da lâmina de água, que se mantém constante dentro do reservatório.

Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a:
A) 69120.
B) 17280.
C) 11520.
D) 8640.
E) 2880.

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Verificação da posição da chave de um circuito para uma lâmpada brilhar mais

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Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B, conforme a Figura do Enunciado.

Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição:
A) B, pois a corrente será maior nesse caso.
B) B, pois a potência total será maior nesse caso.
C) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.
D) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.
E) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.

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