Questões de Física

Alguns relógios analógicos possuem uma escala chamada taquímetro, ou tachymeter, em inglês, tal qual o relógio representado na imagem. Essa escala pode ser utilizada para medir taxas temporais, como a variação de distância percorrida por um carro em determinado período, isto é, sua velocidade.

Na imagem, a seta representa o caminho percorrido pelo ponteiro dos segundos após o taquímetro ser acionado durante um tempo O número 80, para o qual o ponteiro aponta, indica a taxa temporal, em Se um carro percorresse uma distância de nesse período, o taquímetro estaria informando que sua velocidade média era de

Portanto, o taquímetro relaciona o tempo medido, ∆t, em segundos, com a taxa temporal, em por meio da expressão

O efeito fotoelétrico é um fenômeno quântico proveniente da interação entre um fóton e um átomo, e que evidencia o comportamento corpuscular da luz. Sua explicação teórica foi realizada por Albert Einstein em 1905. Tal efeito ocorre quando incidimos luz de certa energia sobre a superfície de um metal provocando emissões de elétrons desta superfície. Diferentes metais necessitam de quantidades particulares mínimas de energia para emitirem seus elétrons. Essa quantidade é denominada função trabalho e corresponde à energia de ligação entre o elétron e um átomo do material. A energia de um fóton (E) é diretamente proporcional à sua frequência, dada pela equação:

E = hf

onde: h é a constante de Planck (6,6 x 10^-34 J.s) e f é a frequência em Hertz quando expressas no Sistema Internacional de Unidades (SI).

Portanto, caso a energia hf do fóton incidente seja superior a função trabalho e o Efeito Fotoelétrico ocorra, o elétron do metal é ejetado e adquire energia cinética (K) dada pela diferença entre a energia do fóton incidente e a função trabalho como a seguir:

K = hf − Φ

onde: Φ é a função trabalho.

Uma unidade conveniente para descrever a energia dos elétrons é o elétron-volt (eV), sendo que cada eV equivale a 1,6 x 10^-19 J.

De acordo com o texto apresentado sobre o efeito fotoelétrico, assinale a alternativa INCORRETA.

As lentes são componentes essenciais de vários dispositivos presentes no nosso cotidiano, tais como: os óculos que corrigem defeitos na visão, os microscópios e as câmeras fotográficas dos celulares. As de uso mais comum são feitas de vidro, acrílico ou cristal e, dependendo da aplicação, podem ter diferentes formas e tamanhos. Na figura temos uma lente esférica delgada biconvexa cuja distância focal está indicada pelo ponto F. Inicialmente um objeto real é colocado à esquerda da lente sendo que sua imagem real se forma à direita dela.

Considerando a óptica geométrica envolvida no problema e as propriedades da lente, assinale a alternativa INCORRETA.

A Lei da Indução Eletromagnética de Faraday-Lenz descreve como o movimento relativo de um imã em relação a um conjunto de espiras produz um fluxo magnético variável através delas, gerando uma diferença de potencial em seus terminais. Este é o princípio de funcionamento de um gerador eletromagnético no qual uma bobina composta por um conjunto de espiras gira submetida a um campo magnético. A indução eletromagnética é empregada em usinas geradoras hidrelétricas, térmicas ou eólicas nas quais, por meio de uma queda-d’água, do vapor ou do vento, o eixo de um gerador é posto a girar. Durante o funcionamento de um gerador, deseja-se aumentar o módulo da força eletromotriz induzida nos terminais das bobinas.

Para obter esse aumento se pode:

Uma lâmpada L é conectada ao circuito representado na figura abaixo, no qual cada resistor possui resistência de valor R (ou seja, R1 = R2 = R3 = R), a bateria é considerada ideal e a chave S tem resistência desprezível.

Inicialmente, o circuito está em funcionamento, com a chave S aberta. Ao fechar a chave S, a luminosidade da lâmpada:

A figura abaixo mostra um esquema de macaco hidráulico no qual um bloco de massa m está no êmbolo de entrada do dispositivo, que tem área A_e, e uma viga está ligada por uma mola de constante elástica k ao êmbolo de saída, que tem área A_s.

Figura: Esquema de um macaco hidráulico. Adaptado de: Halliday & Resnick. “Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Volume 2, tradução Ronaldo Sérgio de Biasi, 10.ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2016.

Na ausência de atrito entre os êmbolos e as paredes do macaco hidráulico, considere que o peso do bloco cause uma compressão na mola sem mover a viga.

De acordo com o Princípio de Pascal, é CORRETO afirmar que: