19 Questões de Física do UERJ 2024

Em um experimento, dois relógios idênticos e sincronizados apresentam uma diferença perceptível na medida do tempo. Um dos relógios se encontra em repouso, enquanto o outro está em movimento a uma velocidade escalar v constante, próxima à velocidade escalar c da luz. Segundo a teoria da relatividade de Albert Einstein, entre o intervalo de tempo ?t1, medido pelo relógio em repouso, e o intervalo de tempo ?t2, medido pelo relógio em movimento, observa-se a seguinte relação: ?t1 = ?t2 / v(1 - v²/c²) Considere que o deslocamento do relógio ocorre à velocidade v = 12c/13 durante ?t2 = 10 segundos. Logo, o tempo ?t1, em segundos, decorrido no relógio em repouso, é igual a: (UERJ 2024)

1. A) 28
2. B) 26
3. C) 24
4. D) 22

O menor tempo medido em laboratório ocorreu na escala de zeptossegundos e corresponde ao intervalo ?t em que uma partícula de luz percorre a distância que separa os centros atômicos de uma única molécula de hidrogênio. Uma unidade de zeptossegundo equivale a 10?²¹ segundo. Admita que a velocidade da luz seja de 3 × 108 m/s e que a distância entre os centros atômicos de uma molécula de hidrogênio seja de 7,2 × 10?¹¹ metro. Nessas condições, no referencial da partícula de luz, o valor de ?t, em zeptossegundos, é igual a: (UERJ 2024)

1. A) 120
2. B) 180
3. C) 240
4. D) 320

RAIOS NAS TEMPESTADES DE VERÃO Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses. Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses. O valor de x é igual a: (UERJ 2024)

1. A) 5
2. B) 10
3. C) 15
4. D) 20

Durante uma ventania, uma árvore sofreu certa inclinação e, depois, retornou à posição inicial. Nesse processo, um de seus frutos foi projetado e submetido à ação exclusiva da gravidade, descrevendo um arco de parábola. Observe no esquema a trajetória do fruto e as setas I, II, III e IV, que representam possíveis vetores de velocidade resultante na altura máxima. Sabe-se que a altura máxima é alcançada pelo fruto alguns instantes após seu lançamento. Nesse caso, o vetor velocidade resultante do fruto é representado pela seguinte seta: (UERJ 2024)

1. A) I
2. B) II
3. C) III
4. D) IV

Em determinadas condições, nanopartículas podem ser impulsionadas como um foguete pela simples interação com o meio. Admita que, em um dado instante, uma dessas partículas, com massa de 9,0 x 10?²6 kg, adquire velocidade de 2,0 x 10² m/s. Com base nessas informações, a ordem de grandeza da quantidade de movimento dessa partícula é igual a: (UERJ 2024)

1. A) 10⁻²⁰
2. B) 10⁻²¹
3. C) 10⁻²²
4. D) 10⁻²³

Para aumentar a eficiência energética de uma caldeira industrial, pesquisadores realizaram um teste que verificou a expansão volumétrica de uma amostra de gás ideal em função da temperatura. Observe os resultados no gráfico: [imagem] Admita que o processo de expansão volumétrica ocorre à pressão constante de 8 atm e que a constante universal dos gases ideais é de 0,08 atm.L/mol.K. Ao atingir a temperatura máxima, o número de mols da amostra de gás corresponderá a: (UERJ 2024)

1. A) 100
2. B) 150
3. C) 200
4. D) 250