Questões de Física

A Física é uma ciência empírica cujo objetivo é compreender e descrever o funcionamento do mundo em suas mais diversas escalas, desde a microscópica até a macroscópica. Para isso, essa ciência se baseia no uso de grandezas físicas, que permitem quantificar fenômenos e estabelecer relações entre diferentes aspectos da natureza.

Sobre duas grandezas físicas de dimensões diferentes, A e B, devidamente definidas em unidades do SI, é correto afirmar que

No estudo da Termodinâmica, o modelo do gás ideal é amplamente utilizado para descrever o comportamento dos gases em diferentes condições. Esse modelo se baseia em algumas suposições fundamentais que simplificam a análise dos sistemas gasosos.

A seguir, apresentam-se três afirmações sobre o gás ideal.

 I. As moléculas do gás ideal não exercem forças entre si, exceto nos momentos de colisão, garantindo que o comportamento do gás seja determinado apenas pelo movimento das partículas.

 II. As partículas que compõem o gás ideal são consideradas pontos materiais, ou seja, possuem massa, mas seu volume próprio é insignificante quando comparado ao volume total do recipiente que as contém.

 III. As colisões intermoleculares bem como as colisões entre as moléculas do gás com as paredes do recipiente são perfeitamente elásticas.

Estão corretas as afirmativas

Um projétil é lançado obliquamente no vácuo, do solo, a partir de uma superfície horizontal, com velocidade inicial de módulo V, sob a ação da aceleração da gravidade g, e com um ângulo de lançamento θ em relação à horizontal. O alcance total do projétil é A, e o tempo total de voo é T. Considere dois pontos distintos em sua trajetória que possuem a mesma altura H e coordenadas horizontais X1 e X2, onde X2 > X1.

Pode-se afirmar que o módulo da velocidade vetorial média na direção do vetor deslocamento entre esses pontos, X1 e X2, é dado por

Durante uma madrugada gelada de julho, em Caxias do Sul (RS), com temperatura ambiente de -1 °C, um morador de rua foi encontrado inconsciente e com sinais de hipotermia. Ele foi imediatamente levado ao pronto socorro por uma equipe de emergência. No hospital, foi atendido por uma médica plantonista, que também leciona fisiologia para residentes. Ao examinar o paciente, ela verificou que sua temperatura corporal estava em 32 °C, o que indicava um caso moderado de hipotermia. Imediatamente, ela iniciou o protocolo de reaquecimento com cobertores térmicos, infusão de soro aquecido e ar quente úmido direcionado ao rosto.

Com base nesse caso e nos mecanismos físicos de propagação de calor, analise as afirmações.

I. O uso de ar quente, direcionado ao rosto, é um exemplo de convecção forçada, que acelera a troca de calor entre o ar e a pele do paciente.

II. A radiação térmica não atua de forma relevante nesse caso, pois o corpo humano não emite nem absorve calor por radiação à temperaturas inferiores a 37 °C.

III. O cobertor térmico reduz a perda de calor por condução e radiação, agindo como uma barreira isolante entre o corpo e o meio ambiente.

IV. A infusão de soro aquecido é um exemplo de condução, pois o calor é transferido diretamente entre o líquido e os tecidos corporais.

V. O calor transferido do soro aquecido para o corpo do paciente é predominantemente por convecção, já que o sangue circulante distribui esse calor por todo o organismo.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmações CORRETAS.

Durante os treinamentos preparatórios para os Jogos Olímpicos de Paris 2024, a Seleção Brasileira Feminina de Futebol realizou uma atividade técnica, voltada para os chutes de longa distância. Jogadoras como Marta, Kerolin e Gabi Nunes participaram de lançamentos de bola com velocidade inicial de 20 m/s, variando apenas o ângulo de chute, sempre com a bola partindo do solo e retornando ao mesmo nível.

Apesar de acertarem o alvo com frequência, graças à experiência, intuição e repetição, um professor de Educação Física da comissão técnica sugeriu que fosse explorado com as atletas os fundamentos físicos por trás desses movimentos, destacando a influência no ângulo de lançamento, na altura máxima atingida e no tempo de permanência da bola no ar — em um cenário idealizado, sem resistência do ar.

Com base nesse contexto e nos princípios do movimento oblíquo, analise as afirmações.

I. Se o alcance da bola em um dos lançamentos realizados por Marta foi de 40 m, é correto afirmar que o ângulo de lançamento foi de 45º.

II. Para a mesma velocidade inicial, lançamentos com ângulos complementares atingem o mesmo alcance.

III. Para um ângulo de 60º, o alcance da bola em um chute realizado por Kerolin foi de aproximadamente 9,8 m.

IV. O movimento oblíquo pode ser analisado como a combinação de um movimento retilíneo uniforme, no eixo horizontal, e um movimento uniformemente variado no eixo vertical.

V. Supondo que a componente vertical da velocidade fosse de aproximadamente 14 m/s, o tempo total de voo, em um dos chutes realizados por Gabi Nunes, foi de aproximadamente 2,8 s.

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas VERDADEIRAS.

Durante uma aula experimental, os alunos analisam um sistema inspirado na famosa experiência de Joule, tal experiência demonstrou que o trabalho mecânico pode se transformar em calor, estabelecendo a equivalência entre energia mecânica e energia térmica. Ao usar pás agitadas por massas em queda para aquecer água, Joule provou que o calor é uma forma de energia — e não uma substância, como se pensava antes, conforme ilustração abaixo.

Imagem ilustrativa da experiência de Joule

    Na aula, uma massa de 5,0 kg é presa a uma corda ideal que passa por roldanas fixas e sem atrito. A extremidade da corda está conectada a um eixo com pás mergulhadas em 800 g de água. Quando a massa é abandonada de uma altura de 3,0 m, ela aciona o sistema de pás, que agitam a água e provocam um aumento de temperatura. Ao atingir o solo, a massa possui uma velocidade de 4,0 m/s. Ao final do processo, sabe-se que 40% da energia mecânica inicial foi convertida em calor transferido para a água.

    Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta os valores aproximados da variação de temperatura da água e da porcentagem de energia mecânica dissipada em outras formas que não o calor absorvido pela água.