Reflexão total - EsPCEx | Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2014 - Questão 01

Uma fibra óptica é um filamento flexível, transparente e cilíndrico, que possui uma estrutura simples composta por um núcleo de vidro, por onde a luz se propaga, e uma casca de vidro, ambos com índices de refração diferentes. Um feixe de luz monocromático, que se propaga no interior do núcleo, sofre reflexão total na superfície de separação entre o núcleo e a casca segundo um ângulo de incidência α, conforme representado no desenho abaixo (corte longitudinal da fibra). Com relação à reflexão total mencionada acima, são feitas as afirmativas abaixo.
(I) O feixe luminoso propaga-se do meio menos refringente para o meio mais refringente.
(II) Para que ela ocorra, o ângulo de incidência α deve ser inferior ao ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca.
(III) O ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca depende do índice de refração do núcleo e da casca.
(IV) O feixe luminoso não sofre refração na superfície de separação entre o núcleo e a casca.
Dentre as afirmativas acima, as únicas corretas são:
a) I e II
b) III e IV
c) II e III
d) I e IV
e) I e III

Calorimetria - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2013 - Questão 02

Em uma casa moram quatro pessoas que utilizam um sistema de placas coletoras de um aquecedor solar para aquecimento da água. O sistema eleva a temperatura da água de 20° C para 60°C todos os dias. Considere que cada pessoa da casa consome 80 litros de água quente do aquecedor por dia. A situação geográfica em que a casa se encontra faz com que a placa do aquecedor receba por cada metro quadrado a quantidade de 2,016 · 108 J de calor do sol em um mês.
Sabendo que a eficiência do sistema é de 50%, a área da superfície das placas coletoras para atender à demanda diária de água quente da casa é de:
Dados: Considere um mês igual a 30 dias
Calor específico da água: c = 4,2 J/(g · °C)
Densidade da água: d = 1kg/L
a) 2,0 m² 
b) 4,0 m² 
c) 6,0 m²
d) 14,0 m² 
e) 16,0 m²

Resistividade e Resistência - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 18

Um fio de cobre possui uma resistência R. Um outro fio de cobre, com o triplo do comprimento e a metade da área da seção transversal do fio anterior, terá uma resistência igual a:
a) 2R/3
b) 3R/2
c) 2R
d) 3R 
e) 6R

Principio de Pascal - EsPCEx - Física Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 12

Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área igual a 4 · 10-4 m². O automóvel a ser elevado tem peso de 2 · 104 N e está sobre o êmbolo maior de área 0,16 m². A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel é de
a) 20 N 
b) 40 N 
c) 50 N
d) 80 N 
e)120 N

Força gravitacional - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 20

Consideramos que o planeta Marte possui um décimo da massa da Terra e um raio igual à metade do raio do nosso planeta. Se o módulo da força gravitacional sobre um astronauta na superfície da Terra é igual a 700 N, na superfície de Marte seria igual a:
a) 700 N 
b) 280 N 
c) 140 N
d) 70 N 
e) 17,5 N

Força eletromotriz - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 11

A pilha de uma lanterna possui uma força eletromotriz de 1,5 V e resistência interna de 0,05 Ω. O valor da tensão elétrica nos polos dessa pilha quando ela fornece uma corrente elétrica de 1,0 A a um resistor ôhmico é de
a) 1,45 V   
b) 1,30 V 
c) 1, 25 V
d) 1,15 V   
e) 1,00 V

Circuito elétrico - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 10

O amperímetro é um instrumento utilizado para a medida de intensidade de corrente elétrica em um circuito constituído por geradores, receptores, resistores, etc. A maneira correta de conectar um amperímetro a um trecho do circuito no qual queremos determinar a intensidade da corrente é
a) em série 
b) em paralelo 
c) na perpendicular
d) em equivalente 
e) mista

Equilíbrio estático - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 19

Uma barra horizontal rígida e de peso desprezível está apoiada em uma base no ponto O. Ao longo da barra estão distribuídos três cubos homogêneos com pesos P1, P2 e P3 e centros de massa G1, G2 e G3 respectivamente. O desenho abaixo representa a posição dos cubos sobre a barra com o sistema em equilíbrio estático.

O cubo com centro de massa em G2 possui peso igual a 4P1 e o cubo com centro de massa em G3 possui peso igual a 2P1. A projeção ortogonal dos pontos G1, G2, G3 e O sobre a reta r paralela à barra são, respectivamente, os pontos C1, C2, C3 e O’. A distância entre os pontos C1 e O’ é de 40 cm e a distância entre os pontos C2 e O’ é de 6 cm. Nesta situação, a distância entre os pontos O’ e C3 representados no desenho, é de:
a) 6,5 cm 
b) 7,5 cm 
c) 8,0 cm
d) 12,0 cm 
e) 15,5 cm

Edição histórica - ITA - Equilibrio eletrostático - Física Passo a Passo

(ITA-1986) Duas esferas metálicas, A e B, de raios R e 3R, respectivamente, são postas em contato. Inicialmente A possui carga elétrica positiva +2Q e B, carga -Q. Após atingir o equilíbrio eletrostático, as novas cargas de A e B passam a ser, respectivamente:
a) Q/2, Q/2.
b) 3Q/4, Q/4.
c) 3Q/2, Q/2.
d) Q/4, 3Q/4.
e) 4Q/3 e -Q/3.

Cinemática - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 09

Um carro está desenvolvendo uma velocidade constante de 72 km/h em uma rodovia federal. Ele passa por um trecho da rodovia que está em obras, onde a velocidade máxima permitida é de 60 km/h. Após 5 s da passagem do carro, uma viatura policial inicia uma perseguição, partindo do repouso e desenvolvendo uma aceleração constante. A viatura se desloca 2,1 km até alcançar o carro do infrator. Nesse momento, a viatura policial atinge a velocidade de
a) 20 m/s 
b) 24 m/s 
c) 30 m/s
d) 38 m/s 
e) 42 m/s

Lei de Stevin - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 17

A pressão (P) no interior de um líquido homogêneo, incompressível e em equilíbrio, varia com a profundidade (X) de acordo com o gráfico abaixo.
Considerando a aceleração da gravidade
igual a 10 m/s², podemos afirmar que a
densidade do líquido é de:
a) 1,1 · 105 kg/m³ 
b) 6,0 · 104 kg/m³ 
c) 3,0 · 104 kg/ m³
d) 4,4 · 10³ kg/m³ 
e) 2,4 · 10³ kg/m³

Equilíbrio Eletrostático - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 07

Duas esferas metálicas de raios RA e RB, com RA menor que RB, estão no vácuo e isoladas eletricamente uma da outra. Cada uma é eletrizada com uma mesma quantidade de carga positiva. Posteriormente, as esferas são interligadas por meio de um fio condutor de capacitância desprezível e, após atingir o equilíbrio eletrostático, a esfera A possuirá uma carga QA e um potencial VA, e a esfera B uma carga QB e um potencial VB. Baseado nas informações anteriores, podemos, então, afirmar que
a) VA menor que VB e QA = QB 
b) VA = VB e QA = QB
c) VA menor que VB e QA menor que QB
d) VA = VB e QA menor que QB
e) VA maior que VB e QA = QB

Circuito elétrico - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2013 - Questão 01

O disjuntor é um dispositivo de proteção dos circuitos elétricos. Ele desliga automaticamente o circuito onde é empregado, quando a intensidade da corrente elétrica ultrapassa o limite especificado. Na cozinha de uma casa ligada à rede elétrica de 127 V, há três tomadas protegidas por um único disjuntor de 25 A, conforme o circuito elétrico representado, de forma simplificada, no desenho abaixo.
A tabela mostra a tensão e a potência dos aparelhos eletrodomésticos, nas condições de funcionamento normal, que serão utilizados nesta cozinha.

Cada tomada conectará somente um aparelho, dos cinco já citados acima. Considere que os fios condutores e as tomadas do circuito elétrico da cozinha são ideais. O disjuntor de 25 A será desarmado, desligando o circuito, se forem ligados simultaneamente:
a) forno de micro-ondas, lava-louça e geladeira.
b) geladeira, lava-louça e liquidificador.
c) geladeira, forno de micro-ondas e liquidificador.
d) geladeira, cafeteira e liquidificador.
e) forno de micro-ondas, cafeteira e liquidificador.

Edição histórica - ITA - Eletrodinâmica - Física Passo a Passo

(ITA-1971) Por razões técnicas, um cabo condutor é constituído de três capas concêntricas de várias ligas com resistividade diferentes. Sabendo-se que todas as capas têm a mesma espessura r/3, onde r é o raio do cabo, e que o núcleo do cabo (considerado como uma das capas) é um fio de raio r/3; sabendo-se também que a resistividade do núcleo é ro e que as das capas são, respectivamente, de dentro para fora, 2 e 3 vezes o valor dessa resistividade, pode-se escrever a expressão da resistência por metro de comprimento de cabo, da seguinte forma:
a)  ro/(pi · r²)
b) (164/123)·ro/(pi · r²)
c) (23/18)·ro/(pi · r²)
d) (54/25)·ro/(pi · r²)
e) nenhuma dessas expressões satisfaz o enunciado do problema.

Gases - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 16

Para um gás ideal ou perfeito temos que:
a) as suas moléculas não exercem força uma sobre as outras, exceto quando colidem.
b) as suas moléculas têm dimensões consideráveis em comparação com os espaços vazios entre elas.
c) mantido o seu volume constante, a sua pressão e a sua temperatura absoluta são inversamente proporcionais.
d) a sua pressão e o seu volume, quando mantida a temperatura constante, são diretamente proporcionais.
e) sob pressão constante, o seu volume e a sua temperatura absoluta são inversamente proporcionais.

Sistema Massa-Mola - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2012 - Questão 06

Uma mola ideal está suspensa verticalmente, presa a um ponto fixo no teto de uma sala, por uma de suas extremidades. Um corpo de massa 80 g é preso à extremidade livre da mola e verifica- se que a mola desloca-se para uma nova posição de equilíbrio. O corpo é puxado verticalmente para baixo e abandonado de modo que o sistema massa-mola passa a executar um movimento harmônico simples. Desprezando as forças dissipativas, sabendo que a constante elástica da mola vale 0,5 N/m e considerando π = 3,14, o período do movimento executado pelo corpo é de
a) 1,256 s 
b) 2,512 s 
c) 6,369 s
d) 7,850 s 
e) 15,700 s

Gases - EsPCEx - Física Passo a Passo

EsPCEx do ano 2011 - Questão 15

Um gás ideal sofre uma compressão isobárica sob a pressão de 4·103 N/m2 e o seu volume diminui 0,2 m³. Durante o processo, o gás perde 1,8·10³ J de calor. A variação da energia interna do gás foi de:
a) 1,8 · 10³ J 
b) 1,0 ·10³ J 
c) - 8,0 · 10² J
d) - 1,0  · 10³ J 
e) - 1,8 · 10³ J