Física · IME

Questões de Física do IME

285 questões de Física do IME (2007–2026): os tópicos que mais caem e uma amostra para treinar de graça.

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Física no IME (tópico × ano)

2007–2026

Topico	2026	2024	2023	2022	2021	2020	2019	2018	2017	2016	2015	2014	2013	2012	2011	2010	2009	2008	2007
Óptica e visão	2	3	1	1	1	5	2	2	1	2		2	3	3	3	2	3	2	1
Dinâmica	3		2	3	1				1	1	1		1	2	2	1	1	2	3
Ondulatória	1	1	1	3	1		2		2		3		2		2	1	1	2	2
Termodinâmica	1	3	1	1	1	1		1	3		1	1	1	1	1	2	1	1	1
Circuitos elétricos (Lei de Ohm)	1	1	1	1	2	1			1		2	2	2		2	1	1	1	1
Estática e máquinas simples		1	1	1	2		1	2	1	2	2	1	1		1	1	1	1	1
Eletromagnetismo	1	2	1	1	1	1	1	1	1		2	1		2	1	1	1		1
Pressão e hidrostática	2	1	1	1	2	1	2		1	1	1	1		1			1	1	1
Eletrostática	1	1	1			2		2	1	2	1	1	1			1	1		1
Energia mecânica e força centrípeta						1	2		1		1	3	1			2	2	1	1

Tópicos de Física que mais caem

285 questões

Óptica e visão14% · 39 questões
Dinâmica8% · 24 questões
Ondulatória8% · 24 questões
Termodinâmica8% · 22 questões
Estática e máquinas simples7% · 20 questões
Circuitos elétricos (Lei de Ohm)7% · 20 questões
Eletromagnetismo7% · 19 questões
Pressão e hidrostática6% · 18 questões

Questões de Física do IME

285 no total

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

IME20261a faseQuestao 16FísicaEletromagnetismoDificil

Num determinado instante, uma partícula de carga negativa está com velocidade horizontal ortogonal a um fio infinito, por onde circula uma corrente elétrica constante, provocando na posição dela nesse instante um campo magnético de módulo

B

. Sabe-se que a partícula vai passar por um dos 5 pontos indicados na figura. Observações: • despreze os efeitos gravitacionais; • as linhas tracejadas e o fio estão no mesmo plano; • as linhas tracejadas desenhadas na figura definem 4 quadrados; • caso o fio fosse substituído por um gerador de campo magnético constante de módulo

B

, ortogonal ao plano, a partícula descreveria uma circunferência de raio igual ao lado de cada quadrado. A partícula passará então pelo ponto:

Imagens anexadas

IME20261a faseQuestao 17FísicaCircuitos elétricos (Lei de Ohm)Media

O circuito da Figura 1 é empregado para medir a temperatura de um cômodo. Um dos componentes do circuito é o termistor, que é um resistor cuja resistência varia com a temperatura. Considerando o comportamento da resistência dado pelo gráfico da Figura 2 e o fato de a potência fornecida pela fonte de 15 V ser de 22,5 W, a temperatura do cômodo, em °C, é:

Imagens anexadas

A)100
B)80
C)60
D)40
E)20

IME20261a faseQuestao 18FísicaTermodinâmicaDificil

Considere duas máquinas térmicas onde a potência de acionamento de um ciclo de refrigeração é obtida integralmente através da potência disponibilizada por um ciclo motor. Dados: • temperatura de fonte quente do ciclo motor: 727 °C; • temperatura de fonte fria do ciclo motor: 27 °C; • temperatura de fonte quente do ciclo de refrigeração: 27 °C; • taxa de calor recebido da fonte quente no ciclo motor: 800 kJ/min; • taxa de calor rejeitado do ciclo de refrigeração para a fonte quente: 5040 kJ/min. Observação: • admita que os dois ciclos são compostos por processos termodinamicamente reversíveis. No contexto das informações acima, a temperatura da fonte fria do ciclo de refrigeração, em °C, é:

A) $- \frac{1}{3}$
B) $\frac{9}{2}$
C) $\frac{22}{3}$
D) $- \frac{19}{3}$
E) $- \frac{5}{2}$

IME20261a faseQuestao 19FísicaEletrostáticaDificil

Três partículas puntiformes de mesmas cargas positivas são fixadas, todas sobre o eixo

x

, no interior do círculo tracejado centrado em uma delas. Uma quarta partícula de carga negativa é fixada por uma haste isolante sobre o eixo

y

, seguindo a geometria indicada. Dados: • cargas das partículas positivas:

+ Q

; • carga da partícula negativa:

- Q

; • constante eletrostática do meio:

k

. Observação: • despreze as forças gravitacionais. A força de compressão na haste é:

Imagens anexadas

A) $(\frac{1}{1 2 ^{2}} + \frac{24}{1 3 ^{3}}) \frac{k Q ^{2}}{a ^{2}}$
B) $(\frac{1}{1 2 ^{2}} + \frac{2}{1 3 ^{2}}) \frac{k Q ^{2}}{a ^{2}}$
C) $(\frac{1}{1 2 ^{2}} + \frac{5}{1 3 ^{3}}) \frac{k Q ^{2}}{a ^{2}}$
D) $(\frac{1}{1 2 ^{2}} + \frac{10}{1 3 ^{3}}) \frac{k Q ^{2}}{a ^{2}}$
E) $(\frac{1}{1 2 ^{2}} + \frac{12}{1 3 ^{3}}) \frac{k Q ^{2}}{a ^{2}}$

IME20261a faseQuestao 20FísicaGravitação (campo gravitacional e órbitas)Dificil

Devido à interação gravitacional com uma estrela, localizada no ponto

(0, 0)

, um asteroide desloca-se ao longo da seguinte trajetória, indicada na figura:

y = \frac{x ^{2}}{2 b} - \frac{b}{2}

Dados: • constante universal da gravitação:

G

; • massa da estrela:

M

; • massa do asteroide:

m

. Observações: •

M ≫ m

para que se possa considerar a estrela fixa em

(0, 0)

; • a circunferência de raio

b

tem o mesmo raio de curvatura da parábola em seu vértice; • a velocidade do asteroide para

y ≫ b

é desprezível. A velocidade escalar do asteroide quando ele passa pelo ponto mais próximo da estrela é:

Imagens anexadas

A) $\frac{2 GM}{b}$
B) $2 \frac{GM}{b}$
C) $\frac{1}{2} \frac{GM}{b}$
D) $\frac{GM}{2 b}$
E) $\frac{GM}{b}$

IME20261a faseQuestao 21FísicaPressão e hidrostáticaMedia

Um tubo capilar de comprimento

5 a

é fechado em ambas as extremidades. Ele contém ar seco, que preenche o espaço no tubo não ocupado por uma coluna de mercúrio de densidade

d

e comprimento

a

. Quando o tubo está na posição horizontal, as colunas de ar seco medem

2 a

cada. Levando lentamente o tubo para a posição vertical, sem que se passe ar de uma extremidade à outra, os comprimentos das colunas de ar tornam-se

a

3 a

. Nessas condições, considerando a temperatura constante e sendo

g

a aceleração da gravidade, a pressão no tubo capilar, quando em posição horizontal (situação da Figura 1), é:

Imagens anexadas

A) $\frac{1}{4} d g a$
B) $\frac{1}{2} d g a$
C) $\frac{3}{4} d g a$
D) $\frac{3}{5} d g a$
E) $\frac{2}{3} d g a$

IME20261a faseQuestao 22FísicaPressão e hidrostáticaDificil

Um engenheiro militar precisa estimar o número de cunhetes de munição que podem ser levados para uma operação anfíbia com um veículo blindado de 6 rodas. Na operação, serão empregados 11 militares e as dimensões externas do veículo são apresentadas nas figuras acima. Dados: • massa média dos militares (com equipamento individual de combate): 100 kg; • massa total do veículo blindado: 15000 kg; • massa de um cunhete de munição: 5 kg; • massa específica da água: 1000 kg/m³; • aceleração da gravidade (vertical):

g = 10 m/ s^{2}

; •

π \times 0, 6^{2} \times 0, 4 \approx 0, 45

; •

0, 8 \times 6, 6 \times 2, 7 \approx 14, 3

. Observações: • desconsidere os movimentos do veículo com relação à água e as restrições volumétricas para o acondicionamento dos cunhetes de munição; • o centro de massa do conjunto é tal que a linha limite indicada na figura esteja na horizontal e o ponto de aplicação do empuxo esteja na mesma vertical e acima do ponto de aplicação do peso. Para que o veículo flutue sem que a água atinja a linha limite indicada em sua vista lateral, o número máximo de cunhetes de munição a serem acondicionados no veículo deverá ser de, aproximadamente:

Imagens anexadas

A)160
B)180
C)200
D)220
E)240

IME20261a faseQuestao 23FísicaOscilações e pênduloDificil

Dois cursores se movem sem atrito pelos eixos cartesianos, mantendo as molas indicadas na figura paralelas a eles. Presa em uma das extremidades de cada mola, uma partícula de massa

m

percorre portanto uma trajetória elíptica. Seja

E_{x}

a energia potencial elástica da mola com cursor deslizante sobre o eixo

x

. Dados: • equação da trajetória:

4 x^{2} - 32 x + 9 y^{2} - 54 y + 109 = 0

(todas as distâncias em metros); • constante elástica de cada mola:

k

. O valor máximo de

E_{x}

é:

Imagens anexadas

A) $2 k$
B) $4 k$
C) $\frac{9}{2} k$
D) $9 k$
E) $\frac{3}{2} k$

IME20261a faseQuestao 24FísicaRelatividadeDificil

Um material radioativo é colocado num compartimento que viaja a uma velocidade muito alta. Assim, seu tempo de meia-vida aumenta em relação ao referencial inercial, embora não seja afetado no referencial do compartimento, como mostra o gráfico acima. Um experimento é realizado com duas amostras iguais A e B desse material, sendo A colocada dentro do compartimento e B estando no referencial inercial. Dados: • velocidade da luz no vácuo:

c

; • tempo de meia-vida do material radioativo no referencial inercial:

d t

. A velocidade aproximada, estimada pelo gráfico, necessária para a viagem do compartimento de forma que a quantidade percentual da amostra A remanescente da desintegração exponencial seja o dobro se comparada com o percentual remanescente da desintegração da amostra B, após 5 vezes o tempo de meia-vida em referencial inercial, é:

Imagens anexadas

A) $0, 50 c$
B) $0, 70 c$
C) $0, 90 c$
D) $0, 95 c$
E) $0, 60 c$

IME20261a faseQuestao 25FísicaDinâmicaMuito dificil

A figura mostra duas roldanas presas ao teto por hastes verticais, duas partículas de massa

m

e uma barra horizontal funcionando como uma "gangorra". O sistema está inicialmente em repouso. Dado: • aceleração da gravidade:

g

. Observações: • as hastes, roldanas e barra possuem massas desprezíveis; • o fio que passa pelas roldanas é ideal e inextensível; • os segmentos de fio desenhados na figura estão na vertical. De acordo com os dados listados, geometria apresentada e pelo princípio da conservação da energia, o sistema, ao ser liberado, provoca uma aceleração inicial instantânea para baixo na partícula da direita de aproximadamente:

Imagens anexadas

A) $\frac{30}{29} g$
B) $\frac{5}{7} g$
C) $\frac{15}{29} g$
D) $\frac{5}{21} g$
E) $\frac{1}{5} g$

IME20261a faseQuestao 26FísicaDinâmicaDificil

Um drone quadricóptero de massa

m

é controlado por seu operador, de forma a executar uma trajetória vertical com aceleração constante para cima. De repente, seus quatro motores falham ao mesmo tempo e param bruscamente. Por conta da velocidade vertical já adquirida, o quadricóptero ainda continua sua trajetória para cima após a falha, atingindo ao final uma altura máxima

h

após

Δ t

desde a partida do chão. Sabe-se que a força vertical

F

gerada por cada motor do drone é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade angular

ω

do mesmo propulsor. Dados: • massa do drone:

m = 190

g; • altura máxima atingida pelo drone, incluindo aceleração e desaceleração:

h = 9

m; • tempo de voo total do drone desde a saída do chão até atingir a altura máxima:

Δ t = 6

s; • constante de proporcionalidade:

C_{F} = 5 \times 1 0^{- 7} N \cdot s^{2} /ra d^{2}

; • aceleração da gravidade:

g = 10 m/ s^{2}

. Observação: • considere que os propulsores atinjam suas velocidades angulares instantaneamente assim que comandados. A velocidade angular dos propulsores imediatamente antes da falha, em rad/s, é:

A) $4 \times 1 0^{3}$
B) $1 \times 1 0^{6}$
C) $1 \times 1 0^{3}$
D) $2 \times 1 0^{3}$
E) $2 \times 1 0^{6}$

IME20261a faseQuestao 27FísicaDinâmicaDificil

A figura ilustra uma cunha de massa

M

, cujo ângulo de inclinação em relação à horizontal é

α

, que repousa sobre a superfície do solo. Um bloco de massa

m

é colocado sobre a cunha a uma altura arbitrária acima do solo. O sistema é liberado a partir do repouso. Dado: • aceleração da gravidade:

g

. Observação: • despreze os atritos entre o bloco e a cunha e entre a cunha e o solo. A tangente do ângulo entre o vetor velocidade do bloco e o eixo

x

é:

Imagens anexadas

A) $(\frac{M}{m + M}) tan α$
B) $(1 + \frac{m}{M}) tan α$
C) $tan α$
D) $1 + \frac{m}{M} tan α$
E) $(1 + \frac{m}{M}) tan α$

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