Questões de Física

Um carro movimentava-se por uma rua de mão única, da esquerda para a direita, deixando pingos de óleo no asfalto em intervalos iguais de tempo, conforme mostra a figura.

Qual gráfico representa melhor a posição do automóvel em função do tempo?

“O campo magnético é resultado do movimento do ferro líquido que envolve o núcleo interno do planeta, formado por ferro sólido. O movimento desse material condutor contribui para a geração de um campo magnético com dois polos magnéticos opostos, próximos aos polos geográficos.”

“A intensidade do campo magnético terrestre não é uniforme. Medições indicam valores próximos de 66 000 nT nas regiões polares e cerca de 22 000 nT em uma faixa do Hemisfério Sul que se estende da África à América do Sul.”

Observe também o mapa de intensidade do campo magnético terrestre.

Com base nos textos e no mapa, é correto afirmar que

Uma empresa júnior projetou um termômetro mecânico com base na variação da densidade de um óleo com a temperatura. Um objeto de massa igual a 19 g e volume igual a 20 cm³ permanece totalmente imerso no óleo e preso ao fundo do recipiente por um fio.

O gráfico a seguir representa a variação da densidade do óleo em função da temperatura.

A temperatura na qual a tensão no fio se anula é

A frequência aproximada associada à luz verde é 6,0 × 10¹⁴ Hz. As curvas apresentadas nas alternativas representam, de forma esquemática, a distribuição espectral da energia emitida, sendo que o ponto máximo de cada curva corresponde ao comprimento de onda predominante.

Considerando a propagação da luz no vácuo, assinale a alternativa que apresenta o gráfico correspondente à luz verde.

Note e adote:

c = 3,0 × 10⁸ m/s
c = λ · f
1 nm = 10^-9 m

“Os experimentos de difração e interferência da luz realizados no período de 1800 a 1803, em analogia com os processos de interferência das ondas acústicas, corroboraram a natureza ondulatória da luz. Por outro lado, Einstein introduziu, em 1905, o conceito de fóton, em que cada componente monocromática de frequência f da radiação seria equivalente a um sistema de partículas idênticas sem massa, cada qual com energia hf, sendo h ≃ 6,626 × 10⁻³⁴ J·s a constante de Planck. A hipótese da existência de fótons só teve ampla aceitação após os experimentos de Compton, em 1922, sobre o espalhamento da radiação eletromagnética na faixa dos raios X por alvos de elementos leves, como o grafite.”

Adaptado de F. Caruso e V. Oguri, Sobre a necessidade do conceito de fóton, RBEF 43, e20210011 (2021).

A análise conjunta dos fenômenos mencionados no texto permite concluir que

Alguns peixes, como os tubarões, orientam-se percebendo o campo magnético da Terra. Como cada região terrestre apresenta características magnéticas próprias, supõe-se que esses animais possam guardar no cérebro uma espécie de mapa magnético que os ajude a identificar sua localização.

Para verificar essa hipótese, foi realizado um experimento no qual tubarões foram colocados em um tanque cercado por um cubo envolvido por fios de cobre percorridos por corrente elétrica. A corrente modificou o campo magnético da região, provocando a desorientação dos animais.

A figura, fora de escala, representa uma das faces do cubo que cercava o tanque. O fio de cobre tem o formato de um solenoide, e o tubarão nada ao longo de seu eixo longitudinal. O animal está sujeito simultaneamente ao campo magnético terrestre Bₜ, indicado na figura, e ao campo magnético produzido pela corrente elétrica no solenoide.

Considere que o sentido da corrente elétrica no solenoide seja invertido em relação ao sentido indicado na figura, enquanto o campo magnético terrestre B_t permanece inalterado.

Nessa situação, a orientação do campo magnético resultante percebido pelo tubarão será