Questões de Física do AFA

• Movimento harmônico simples6% · 8 questões
• Física moderna5% · 6 questões
• Impulso e quantidade de movimento5% · 6 questões
• Eletromagnetismo4% · 5 questões
• Óptica Geométrica4% · 5 questões
• Eletrostática3% · 4 questões
• Termodinâmica3% · 4 questões
• Cinemática2% · 3 questões

Uma amostra das questões. Crie uma conta para resolver todas com correção e comentário.

AFA2027Fase unicaQuestao 49FísicaCinemática: gráficos do movimentoMedia

Ao analisar o movimento de uma partícula é possível classificá-lo em função de sua velocidade (progressivo ou retrógrado) e aceleração (uniforme, acelerado ou retardado). Os gráficos, a seguir, representam o movimento de três partículas distintas A, B e C, respectivamente. Nessas condições, é correto afirmar que, para instantes de tempo de 0 a t, o movimento de

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)A é acelerado e retrógrado.
2. B)B é acelerado e retrógrado.
3. C)B é retardado e progressivo.
4. D)C é, necessariamente, uniforme e progressivo.

AFA2027Fase unicaQuestao 50FísicaEnergia e calorimetriaDificil

Dados: $g=10{\text{m/s}}^2$; calor específico do chumbo: $c_{Pb}=125\text{J/(kg}\cdot {}^{\circ }\text{C)}$; $\mathrm{sen}45^{\circ }=\cos 45^{\circ }=\frac{\sqrt{2}}{2}$. Uma mola ideal, de constante elástica $k=100$ N/m, está inicialmente travada e comprimida de um valor $x=20$ cm. Uma esfera de chumbo, de dimensões desprezíveis e massa $m=1,0$ g, está encostada nessa mola. Quando a mola é destravada a esfera sobe, sem atrito, o plano inclinado de $45^{\circ }$ e é lançada, ao fim desse plano, descrevendo uma trajetória parabólica, conforme figura a seguir. Observe que, após o lançamento, ao atingir a altura máxima de sua trajetória, a esfera terá percorrido horizontalmente uma distância 1,5 vezes a altura do ponto de lançamento da esfera no plano inclinado. Ao chegar no ponto mais alto de sua trajetória parabólica, a esfera colide com um bloco de madeira. A colisão deforma, aquece e para a esfera. Considere que metade da energia cinética que a esfera possuía, imediatamente antes da colisão, seja utilizada no aumento de sua temperatura. Nessas condições, a variação de temperatura, em °C, que vai ocorrer na esfera devido à colisão com o bloco de madeira será igual a

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)9,6
2. B)4,8
3. C)2,4
4. D)1,2

AFA2027Fase unicaQuestao 51FísicaMovimento harmônico simplesDificil

Dados: $g=10{\text{m/s}}^2$; $\pi =3,0$. Em um experimento, uma mola ideal é fixada verticalmente no teto do laboratório e apresenta comprimento natural igual a 100 cm. Uma partícula é então presa na extremidade inferior da mola e abandonada a partir do repouso. Através de um sensor, mediu-se a velocidade dessa partícula e plotou-se o gráfico de sua energia cinética ($E_c$) em função do comprimento ($L$) da mola, conforme ilustrado a seguir. Desprezando quaisquer forças dissipativas e analisando o gráfico, pode-se afirmar que o período de oscilação do sistema massa-mola é, em s, igual a

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)0,1
2. B)0,3
3. C)0,6
4. D)0,8

AFA2027Fase unicaQuestao 52FísicaMovimento circular e força resultante centrípetaMedia

Um trator trabalha em ciclos, acelerando, movendo-se com velocidade constante e desacelerando várias vezes, ao longo do seu serviço diário. Em um desses ciclos, ao plotar o gráfico de sua velocidade escalar pelo tempo, verifica-se que o trator acelera uniformemente até o instante $t_1$, quando então atinge uma velocidade $v$, que permanece constante até o instante $t_2$, e, finalmente, desacelera uniformemente até o instante $t_3$, conforme ilustrado a seguir. Esse trator tem suas rodas traseiras com raios duas vezes maiores que os raios das rodas dianteiras. Considerando que não há escorregamento das rodas com o solo, o gráfico que melhor representa as velocidades angulares das rodas dianteiras (${\omega }_D$) e traseiras (${\omega }_T$) desse trator ao longo do tempo ($t$) é

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)
2. B)
3. C)
4. D)

AFA2027Fase unicaQuestao 53FísicaPrincípio de BernoulliMedia

Considere o escoamento do ar ao redor das asas de um avião em voo, modelado como incompressível, invíscido e estacionário. Considerando o Princípio de Bernoulli, a força de sustentação pode ser corretamente interpretada como resultado da

1. A)separação das partículas do ar no bordo de ataque e seus reencontros simultâneos no bordo de fuga, o que implica maior velocidade na parte superior e, portanto, menor pressão.
2. B)conversão direta de energia cinética em energia potencial gravitacional do ar, na parte superior das asas, reduzindo a pressão nessa região.
3. C)diferença de pressão hidrostática do ar, sendo maior na parte inferior da asa que na parte superior, devido à sua espessura.
4. D)diferença de pressão entre as superfícies inferior e superior das asas, decorrente da variação da velocidade de escoamento do ar, sendo a pressão menor na superfície onde a velocidade é maior.

AFA2027Fase unicaQuestao 54FísicaCalor e mudança de estadoDificil

Considere um balão de vidro pirex aberto e preenchido com água até metade do seu volume total. A água é aquecida pela chama de um bico de Bunsen e, ao entrar em ebulição, o balão é retirado da chama e tampado com uma rolha. Em seguida, o balão é virado com a rolha para baixo e o fundo é coberto por um pano molhado. À medida que o balão esfria, observa-se, até certa temperatura, a formação de bolhas no interior de todo o líquido, caracterizando que a água volta a ferver, embora discretamente. Isso ocorre porque

1. A)a rolha retém o calor dentro do balão resfriado, permitindo que a energia térmica seja novamente absorvida pela água, provocando nova ebulição.
2. B)as moléculas de maior energia cinética do vapor retornam para a água aumentando a temperatura da fase líquida até o ponto de ebulição.
3. C)o vapor contido no balão torna-se saturado, como consequência do resfriamento, possibilitando o retorno de moléculas energéticas para o líquido, fazendo com que volte a ferver.
4. D)o vapor contido no balão condensa, devido à troca de calor com o pano molhado, diminuindo a pressão de vapor e, como a água permanece a uma temperatura considerável, ela volta a ferver.

AFA2027Fase unicaQuestao 55FísicaDilatação térmicaMedia

Uma partícula é abandonada no topo de uma calha metálica linear, homogênea e perfeitamente lisa. Para chegar à base da calha inclinada, conforme figura a seguir, essa partícula gasta um intervalo de tempo $t$. Posteriormente, essa calha, que possui coeficiente de dilatação linear $\alpha$, constante, é aquecida, sofrendo uma variação de temperatura $\Delta \theta$. Abandona-se novamente a partícula, agora no topo dessa calha aquecida. Nessas condições, e considerando que a calha continua com a mesma inclinação em relação à horizontal, o tempo gasto pela partícula para chegar à base da calha será igual a

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)$t\cdot \alpha \cdot \Delta \theta$
2. B)$t\cdot (1+\alpha \cdot \Delta \theta {)}^{1/2}$
3. C)$t\cdot (1+\alpha \cdot \Delta \theta )$
4. D)$t\cdot (1+\alpha \cdot \Delta \theta {)}^2$

AFA2027Fase unicaQuestao 56FísicaCampos elétrico e magnéticoDificil

Uma partícula carregada eletricamente se desloca com velocidade constante, numa trajetória horizontal e perpendicular a um espelho plano fixo. O conjunto partícula-espelho encontra-se em uma região na qual atuam, simultaneamente, dois campos uniformes perpendiculares entre si, um elétrico e outro magnético, cujas intensidades são $4,0$ N/C e $2,0\cdot 10^{-1}$ T. À medida que a partícula se aproxima do espelho, desprezando a ação gravitacional e a resistência do ar, a imagem também se aproxima do espelho com uma velocidade, em m/s, de

1. A)10
2. B)20
3. C)40
4. D)80

AFA2027Fase unicaQuestao 57FísicaCalorimetria e vazãoMedia

Em períodos frios, é comum, entre usuários de chuveiros elétricos, a redução da vazão de água com o propósito de elevar sua temperatura. Considerando um dia em que a temperatura da água, antes de passar pelo chuveiro, é de 11 °C, uma pessoa, no seu banho, abre a torneira de forma que a vazão é de 182 mL/s e verifica que a água está saindo do chuveiro com uma temperatura de 31 °C, abaixo do que lhe seria agradável. Então, buscando aumentar a temperatura de seu banho, a pessoa fecha parcialmente a torneira, fazendo com que a vazão de água no chuveiro diminua para 130 mL/s. Nessa nova condição, considerando desprezíveis as influências da temperatura na resistividade elétrica e no calor específico dos elementos envolvidos, e, sem fazer qualquer alteração no sistema elétrico do chuveiro, tem-se que a temperatura, em °C, com que a água sairá do chuveiro será igual a

1. A)38
2. B)39
3. C)40
4. D)41

AFA2027Fase unicaQuestao 58FísicaEletromagnetismoDificil

Uma barra metálica homogênea AC, de massa $m$ e comprimento $L$, está totalmente imersa numa região na qual atua um campo magnético uniforme, de intensidade $B$, e dirigido perpendicularmente para dentro da folha. A barra é sustentada em uma de suas extremidades por um fio ideal e isolante, que forma um ângulo $\theta$ com a vertical e, na outra extremidade, é apoiada sobre um suporte de borracha, cujo coeficiente de atrito estático entre as superfícies é $\mu$, conforme figura a seguir. Ao ser percorrida por uma corrente elétrica $i$, de C para A, verifica-se que a barra fica na iminência de se movimentar. Considerando $g$ o módulo do vetor aceleração da gravidade, a intensidade da tração no fio pode ser expressa por

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)$\frac{\mu }{2\mathrm{sen}\theta }\cdot (mg-BiL)$
2. B)$\frac{\mu }{2\cos \theta }\cdot (mg+BiL)$
3. C)$\frac{\mu }{\mu \cos \theta +\mathrm{sen}\theta }\cdot (mg+BiL)$
4. D)$\frac{\mu \mathrm{sen}\theta +\cos \theta }{\mu }\cdot (mg-BiL)$

AFA2027Fase unicaQuestao 59FísicaFísica modernaMedia

Dados: constante de Planck: $h=6,6\cdot 10^{-34}$ J·s; massa do elétron: $m_e=9,0\cdot 10^{-31}$ kg; massa do pósitron: $m_p=9,0\cdot 10^{-31}$ kg; velocidade da luz no vácuo: $c=3,0\cdot 10^8$ m/s. A tomografia por emissão de pósitrons (PET) é um exame de diagnóstico por imagem, utilizado na medicina nuclear, para estudar a atividade metabólica de tecidos e órgãos. Nesse procedimento, o paciente recebe um radiofármaco que emite pósitrons. Quando um desses pósitrons encontra um elétron presente nos tecidos do corpo, ocorre um processo de aniquilação entre matéria e antimatéria. Nesse processo, as duas partículas (pósitron e elétron) desaparecem e suas massas de repouso são convertidas em energia, originando dois fótons que têm momentos de mesmos módulos e sentidos opostos, sendo detectados pelos sensores do equipamento e usados para formar a imagem do exame. A ordem de grandeza da frequência mínima de cada fóton criado é, em Hz, igual a

1. A)$10^{12}$
2. B)$10^{15}$
3. C)$10^{20}$
4. D)$10^{24}$

AFA2027Fase unicaQuestao 60FísicaEletrostáticaDificil

Considere o sistema eletricamente isolado, representado na figura a seguir, onde três cargas elétricas puntiformes, $Q_A$, $Q_B$ e $Q_C$, encontram-se fixas nos vértices de um triângulo equilátero. As únicas interações relevantes entre as cargas são as de origem elétrica, e o módulo de $Q_A$ é igual a 1 µC, mas não se conhece seu sinal e nada se sabe a respeito da carga $Q_C$. Já a carga $Q_B$ vale $-3$ µC e está submetida a uma força eletrostática resultante $\vec{F}$ devido à interação eletrostática com as demais cargas do sistema, perpendicular ao lado AB e apontando para baixo, conforme a figura. Assim, a soma das cargas elétricas, em µC, nesse sistema, vale

Imagens anexadas

Ampliar

1. A)$-4,0$
2. B)$-1,5$
3. C)$0$
4. D)$+6,0$