Simulado COPESE – UFJF | Técnico de Laboratório- Física | CONCURSO

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No circuito mostrado na figura abaixo a fonte de tensão é de 12V. Os resistores têm os valores seguintes:

R₁ = 10kΩ, R₂ = 10kΩ, R₃ = 1kΩ, R₄ = 8 kΩ, R₅= 8 kΩ

Queremos achar a diferença de potencial nos terminais do resistor R₃.

Dos valores indicados abaixo, qual é a reposta correta?

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O técnico do laboratório de ensino da UFJF precisa filtrar um feixe de elétron para garantir que todas as partículas saindo do canhão cheguem num alvo com a mesma velocidade. Para isso, ele monta um experimento com geradores de campos elétricos, magnéticos e um anteparo furado por um buraco muito pequeno.

Como mostrado na figura abaixo, os elétrons são acelerados por uma diferença de potencial de 2 kV.

Ao sair do acelerador, os elétrons se propagam ao longo do eixo z. Numa região do espaço, os campos elétricos

e magnéticos

são perpendiculares entre si e paralelos aos eixos x e y, respectivamente, nos sentidos positivos dos eixos. O buraco do anteparo foi colocado no eixo z.

Sabendo que o campo magnético tem um modulo de 0,1 Tesla e que a razão carga/massa do elétron vale 1,76 x 10¹¹ C/kg, qual valor o campo elétrico deve ter para o feixe passar pelo buraco do anteparo?

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Em um dado microscópio eletrônico, elétrons são acelerados e adquirem uma energia de 17,6 keV, formando um feixe.

Deseja-se mudar a direção do feixe colocando ao longo do caminho uma região de campo magnético uniforme. Esta região com campo tem comprimento L= 10mm ao longo da linha do feixe. Esta dimensão é pequena o suficiente para que o deslocamento do feixe seja desprezível dentro da região de campo, mas os elétrons adquirem uma velocidade transversal devido à força magnética tal que o feixe fica defletido de um ângulo θ .

Calcule o campo magnético necessário, nestas condições, para defletir o feixe de um ângulo de 0,1 rad. Considere que o ângulo seja pequeno o suficiente para usar a aproximação tan (θ) ≈θ .

São dados: a razão carga/massa do elétron = 1,76 x 10¹¹ C/kg,

carga do elétron = 1,6 x 10^-19 C e √20 ≈ 4,5. Despreze efeitos relativísticos.

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Das afirmações propostas abaixo, qual qualificaria melhor um voltímetro ideal?

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Numa certa região do espaço estão fixas duas cargas elétricas pontuais dispostas da seguinte forma:

Q1, de 3,00 micro Coulomb está localizada na posição x= -3,00cm e y = 0,00 cm;

Q2, de -1,00 micro Coulomb, na posição x= 0,00 cm, y= -2,00 cm.

Conside que a constante eletrostática K vale 9,00 10⁹ Nm² /C² .

Nessas circunstâncias, podemos dizer que as componentes x e y do campo elétrico resultante, na posição x= 0,00 e y = 0,00 são, respectivamente:

(1,0) 6 - 

A corda de um violão está afinada no lá fundamental (440 hz) e tem o comprimento de 60 cm entre os pontos de apoio. É possível produzir um harmônico (múltiplo da frequência fundamental) ao tocar com o dedo levemente numa posição onde haveria um nó da frequência desejada no momento em que se percute a corda. Medida à partir de uma das extremidades da corda, qual a posição do nó para que a frequência produzida seja 1320 hz?

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Uma mola de constante elástica 10 N/m e massa desprezível está apoiada horizontalmente numa mesa e uma das suas extremidades, à direita, está presa numa parede. A outra extremidade, livre, recebe o impacto, da esquerda para a direita, de uma pequena quantidade de massa de modelar (49 g) a uma velocidade de 2 m/s. Após o impacto a massa de modelar fica presa à extremidade da mola e passa a descrever um movimento harmônico na horizontal, sem atrito.

Calcule o tempo que levará o conjunto massa mola para, a partir do impacto, atingir o ponto onde a mola fica mais estendida. A opção que mais se aproxima do resultado é:

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A figura a seguir ilustra um experimento de um laboratório didático, constituído de uma panela de pressão, uma placa aquecedora, um manômetro de mercúrio e um termômetro.

A conexão entre a panela de pressão e o manômetro é um capilar muito fino, que praticamente não permite a passagem de calor. Assim, o manômetro se mantém à temperatura ambiente qualquer que seja a temperatura do gás na panela. O manômetro propriamente é feito de dois capilares de vidro verticais unidos por uma pequena mangueira flexível, contendo mercúrio. O volume total do manômetro é desprezível perto do volume da panela de pressão. Chamaremos de “h” a diferença de altura entre os níveis de mercúrio do lado esquerdo e direito do manômetro, sendo que o lado direito está aberto para a atmosfera:

Suponha que o volume útil da panela seja 1 litro e se mantenha constante durante o experimento. Suponha também que “h” é zero quando o gás está à temperatura ambiente (300 K).

Qual a relação entre a variação de altura “Δh” do manômetro para uma dada variação de temperatura “ΔT” do gás? (Para este cálculo, a densidade do mercúrio deve ser tomada aproximadamente constante e igual a 13,33 kg/l, g= 10 m/s² e P_atm=10⁵ N/m² ).

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Um experimento para medir o calor específico da água utiliza o seguinte material:

Um copo de alumínio recoberto externamente por isopor, uma resistência elétrica (para fornecer o calor), uma fonte de corrente com leitura de tensão e corrente, um termômetro e um cronômetro digital.

Numa primeira experiência, utilizando 50 gramas de água, o técnico do laboratório encontrou, para o calor específico da água 4,30 J/(g ⁰C).

Num segundo experimento, desta vez utilizando 100 gramas de água, encontrou 4,24 J/(g ⁰C).

A hipótese feita pelo técnico é de que o copo de alumínio não é ideal, pois tem uma capacidade térmica que não é desprezível. Escolha a opção que melhor estima a capacidade térmica do copo de alumínio utilizado nos experimentos, sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/(g ⁰C). Despreze a possibilidade de trocas de calor com o ambiente:

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Um estudante esqueceu uma torneira parcialmente aberta no laboratório didático, desperdiçando 0,8 litros por minuto.

Supondo que a saída da torneira tenha uma seção reta de 1,2 cm de diâmetro, e que a água venha de um reservatório em forma de cubo regular com 2 metros de aresta, calcule a velocidade com que o nível do reservatório diminui:

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Um técnico de laboratório faz uma medida com um dinamômetro e percebe que a constante elástica não está de acordo com a calibração original. A constante elástica do dinamômetro deveria ter sido 10,0 N/m, mas apresenta somente 9,0 N/m. Para corrigir este defeito, o técnico pode tentar qual procedimento?

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Após um acidente com o trilho de ar do laboratório, o técnico faz um experimento de plano inclinado para verificar se o equipamento continua funcionando corretamente. Os dados obtidos pelo técnico foram usados para gerar o gráfico da velocidade do carrinho em função do tempo apresentado abaixo. Baseado nesse gráfico, o técnico pode concluir que:

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Um experimento didático consiste em dois carrinhos que podem se movimentar sem atrito em um trilho de ar. O movimento da extremidade esquerda de cada um é descrito pelas tabelas ao lado, obtidas no mesmo sistema de referência.

Sabendo que a massa do carrinho 1 é de 1 kg, e a do carrinho 2 é de 2 kg, e que ambos tem 10 cm de comprimento, podemos considerar que ocorreu o seguinte fenômeno:

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O laboratório didático de uma escola possui um carrinho com retro-propulsão (um ventilador com rodas). A tarefa dos estudantes é obter a velocidade do carrinho, medindo a posição em função do tempo.

Com as medidas obtidas pelos estudantes, relatadas na tabela ao lado, pode-se concluir que os melhores valores para a posição inicial e a velocidade do carrinho são:

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Num certo experimento realizado em um laboratório didático, são medidos os tempos que uma esfera leva para percorrer certas distâncias em queda livre. O experimento é repetido diversas vezes para cada distância, conforme a tabela abaixo. Indique qual opção descreve a ordem das medidas quanto à sua incerteza relativa, da menor para a maior: