Questões de Física

Em uma oficina de instrumentos musicais, um luthier está ajustando dois tipos de tubos sonoros de mesmo comprimento L: um aberto (aberto nas duas extremidades) e outro fechado (fechado em uma das extremidades). Ele percebe que, ao soprar o tubo aberto, o som produzido, no primeiro harmônico, tem comprimento de onda igual ao dobro do comprimento do tubo. Já, no tubo fechado, o primeiro harmônico possui comprimento de onda igual a quarto vezes o comprimento do tubo.

Considerando as propriedades dos tubos sonoros e sabendo que eles se encontram no mesmo meio, assinale a alternativa correta.

O físico Michael Faraday introduziu o conceito de campo elétrico bem como de linhas de força, também conhecidas como linhas de campo.

Sobre as propriedades do campo elétrico e das linhas de campo, pode-se afirmar corretamente que

No estudo do eletromagnetismo, o movimento de uma carga elétrica puntiforme positiva q em um campo eletromagnético é determinado pelas forças que atuam sobre ela. A interação da carga com os campos elétrico (E) e magnético (B) obedece à Força de Lorentz, descrita pela equação F = q(E+V×B), onde V representa o vetor velocidade da partícula.

Desprezando a força gravitacional, assinale o item no qual se descreve corretamente o efeito da força de Lorentz sobre q.

O estudo do magnetismo remonta à Antiguidade. Segundo relatos lendários, um lavrador chamado Magnes, da região da Magnésia, teria notado que a ponta de seu cajado de ferro e as ferraduras de seus bois ficaram “presas” a certas pedras do solo. Essas pedras continham magnetita, um minério natural de ferro que exibe propriedades magnéticas. Esse fenômeno chamou tanto a atenção que a própria palavra “magnetismo” deriva dessa região. Desde então, o ser humano passou a investigar os efeitos misteriosos dessa força invisível, culminando no desenvolvimento do eletromagnetismo moderno.

Durante uma aula sobre esses fenômenos, uma professora propôs um desafio conceitual aos seus alunos: compreender o comportamento do campo magnético tanto em aplicações tecnológicas quanto nos fenômenos naturais, como o magnetismo terrestre.

Com base nos conceitos físicos e nos conhecimentos relacionados ao magnetismo, analise as afirmações.

I.   O vetor campo magnético em um ponto sempre tangencia as linhas de campo magnético naquele ponto, e sua direção indica o alinhamento de uma bússola ali posicionada.

II.  O campo magnético criado por um fio retilíneo, percorrido por corrente elétrica, forma linhas concêntricas ao redor do fio, e sua direção pode ser determinada pela regra da mão esquerda.

III. Substâncias ferromagnéticas, como o cobalto, são fortemente atraídas por ímãs naturais, como a magnetita.

IV. No interior de um solenoide longo, percorrido por corrente contínua, o campo magnético é praticamente uniforme e paralelo ao eixo do solenoide, com intensidade proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento.

V. O polo norte geográfico da Terra coincide com seu polo norte magnético, pois é para lá que a extremidade norte da agulha da bússola aponta.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas VERDADEIRAS.

Um objeto é colocado sobre o eixo principal a uma distância de 10 cm do centro óptico de uma lente delgada, a qual possui uma função semelhante à de uma lupa. A imagem desse objeto é projetada sobre um anteparo e possui uma altura três vezes maior e invertida quando comparada ao objeto.

Com base nas informações dadas, a distância focal dessa lente, em centímetros, é:

Por conta do aquecimento global, temos presenciado recordes de temperaturas. Uma das consequências disso é a preocupação com a dilatação dos materiais, motivo pelo qual as construções e equipamentos devem ser planejados para essas novas condições. Considere uma barra de trilho de trem com comprimento de 20 m, a 0 ºC, cuja temperatura máxima em dias quentes pode chegar a 60 ºC. O coeficiente de dilatação linear do material da barra do trilho é de 1,0x10^-5/ºC. A barra é fixada no centro e pode dilatar na horizontal, conforme a imagem a seguir.

Supondo que os trabalhadores estão instalando as barras em um dia em que elas estão a 20 ºC, qual é a distância, Δx, em centímetros, que deve ser deixada entre as barras que permita sua dilatação, de forma que as barras apenas se encostem em dias de temperatura máxima?