O Sistema Internacional de Unidades (SI) surgiu da necessidade de padronizar as medições em todo o mundo, facilitando a comunicação científica, tecnológica e comercial entre diferentes países. Estabelecido oficialmente em 1960, durante a 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas, o SI é atualmente o sistema de unidades mais amplamente adotado, sendo composto por sete unidades de base, das quais derivam todas as demais grandezas físicas. Sua adoção é fundamental para garantir precisão, coerência e reprodutibilidade nas medições realizadas nas ciências naturais e nas engenharias. Com base no Sistema Internacional de Unidades (SI), analise os grupos de grandezas apresentados nas opções abaixo e assinale aquela que contém apenas grandezas cuja unidade pertence ao SI.

Em uma usina experimental de energia, engenheiros projetaram um sistema térmico complexo que opera com gás ideal em diferentes etapas. Inicialmente, o gás sofre uma compressão lenta e controlada, mantendo o equilíbrio interno do sistema a cada instante. Em seguida, passa por uma expansão rápida, com significativa geração de turbulência, atrito e dissipação de energia térmica para o ambiente. Por fim, o sistema é resfriado mantendo contato térmico com uma fonte fria até retornar ao seu estado inicial. Com base nesse experimento, analise as seguintes afirmações:

I. A primeira etapa caracteriza um processo quase-estático e reversível, pois o sistema evolui lentamente através de uma sucessão de estados de equilíbrio a cada instante podendo inclusive retornar ao estado inicial conservando a energia.

II. A segunda etapa representa um processo irreversível, já que há produção de entropia, dissipação de energia e impossibilidade de reverter o processo sem alterações no ambiente externo.

III. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, em qualquer ciclo completo que retorne ao estado inicial, a variação da entropia é nula.

É correto o que se afirma em

Considere um circuito elétrico de duas malhas. A malha da esquerda é composta por uma fonte \( V_1 \) = 10 \( V \) e um resistor \( R_1 \) = 2 \( Ω \) em série. A malha da direita é composta por uma fonte \( V_2 \) = 10 \( V \) e um resistor \( R_2 \) = 2 \( Ω \) em série. O ramo central, que separa as duas malhas, contém um resistor \( R_3 \) = 3 \( Ω \).

Assinale a alternativa que indica a correta intensidade da corrente elétrica (em ampères) que flui pelo resistor central \( R_3 \).

Pela seção transversal de um condutor metálico, atravessa uma quantidade de 2,0 \( \times \) 10²⁰ elétrons, fluindo em um sentido específico, durante um intervalo de tempo de 10 segundos. Considere a carga elementar =1,6 \( \times \) 10⁻¹⁹ \( C \). A intensidade da corrente elétrica que percorre esse condutor é:

O circuito abaixo é composto por uma fonte de tensão ideal \( V \) e quatro resistores idênticos, \( R_1 \), \( R_2 \), \( R_3 \) e \( R_4 \), todos com resistência \( R \):

Com base na análise algébrica desse circuito, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) A resistência equivalente do circuito, vista pela fonte \( V \), é \( R_{eq} \) = \( \dfrac{5R}{3} \).

( ) A diferença de potencial sobre o resistor \( R_2 \) é exatamente igual à soma das diferenças de potencial sobre \( R_3 \) e \( R_4 \).

( ) A diferença de potencial (tensão) sobre o resistor \( R_3 \) é \( V_3=\dfrac{V}{5} \).

( ) A corrente que flui através de \( R_1 \) é \( I_1 \) = \( \dfrac{3V}{5R}. \).

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Duas cargas elétricas puntiformes, \( Q_A \) = + \( Q \) e \( Q_B \) = −4\( Q \), são mantidas fixas no vácuo sobre uma mesma reta, separadas por uma distância \( d \). Considere \( k \) a constante eletrostática do vácuo. Analise as seguintes assertivas sobre os campos e potenciais gerados por essa configuração:

I. Se as cargas \( Q_A \) e \( Q_B \) forem inseridas simultaneamente no interior de um condutor, após o sistema alcançar o equilíbrio eletrostático, o campo elétrico e o potencial elétrico no interior do condutor serão nulos.

II. Existe um único ponto P sobre a reta que une as cargas, situado externamente ao segmento AB e mais próximo da carga \( Q_A \), onde o campo elétrico resultante é nulo. Esse ponto P está localizado a uma distância \( d \) da carga \( Q_A \).

III. O potencial elétrico resultante é nulo em dois pontos distintos sobre a reta que une as cargas: um ponto M, situado entre as cargas, a uma distância \( ^d/_5 \) de \( Q_A \); e um ponto N, situado externamente, a uma distância \( ^d/_3 \) de \( Q_A \).

Quais estão corretas?

Um capacitor de placas paralelas, com capacitância \( C \) = 10 \( μF \), é conectado a uma fonte de tensão ideal de 12 V até estar plenamente carregado. Nessa situação, a carga elétrica armazenada em sua armadura positiva é ____. Em seguida, o capacitor é desconectado da fonte e um material dielétrico com constante \( k \)=4 é inserido, preenchendo totalmente o espaço entre as placas. Com a inserção do dielétrico, a capacitância do sistema (\( C \)') torna-se 40 \( μF \) e, como a carga não se altera, a nova diferença de potencial (\( V \)') entre as placas passa a ser ____.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando os fenômenos ondulatórios listados com as situações práticas, tecnológicas ou exemplos físicos descritos.

Coluna 1

1. Reflexão.

2. Refração.

3. Polarização.

4. Interferência.

Coluna 2

( ) Uso de óculos com lentes antirreflexo, que possuem um filme fino na superfície para anular parte da luz que seria refletida.

( ) Operação de óculos de sol que reduz o brilho intenso refletido por superfícies horizontais (como água ou asfalto) ao filtrar oscilações da luz em planos específicos.

( ) Mudança abrupta na direção de propagação da luz ao passar do ar para a água, fazendo com que um objeto pareça estar em uma profundidade menor do que a real.

( ) Funcionamento básico do sonar de um navio para mapear o fundo do oceano, emitindo um pulso sonoro e medindo o tempo de seu retorno.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Sobre a formação de imagens em espelhos e lentes comuns considerando conhecimentos próprios da óptica geométrica, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) Um espelho convexo, como o utilizado em retrovisores de veículos ou saídas de garagem, forma imagens que são sempre virtuais, direitas e menores que o objeto, proporcionando um campo visual maior.

( ) Lentes divergentes são utilizadas para corrigir a hipermetropia, um defeito de visão em que a imagem de objetos próximos se forma atrás da retina.

( ) Um objeto real colocado a uma distância que corresponde ao dobro da distância focal de uma lente convergente produz uma imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto.

( ) Ao se afastar de um espelho plano, uma pessoa pode ver uma porção maior do seu próprio corpo por meio de uma imagem virtual e enantiomorfa.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Em um laboratório didático, um estudante utiliza um diapasão de frequência ajustável para testar a ressonância de um tubo sonoro de \( H \) = 50 \( cm \) de comprimento, aberto em uma extremidade e preenchido com água até a altura de  \( h \) = 16 \( cm \), como mostra a figura abaixo. O experimento é realizado em um ambiente onde a velocidade do som no ar é 340 m/s.

Sobre o experimento, analise as seguintes assertivas:

I. O tubo em questão só pode estabelecer ressonância para os harmônicos ímpares (1º, 3º, 5º, ...), pois possui uma extremidade fechada, que deve ser um nó de deslocamento, e uma aberta, que deve ser um ventre.

II. A menor frequência de ressonância (frequência fundamental ou 1º harmônico) que pode ser estabelecida nesse tubo é de 250 Hz.

III. Se o estudante decidisse abrir a extremidade fechada do tubo, tornando-o bocal (aberto-aberto) com o mesmo comprimento, a frequência fundamental seria quatro vezes maior do que a calculada no item II.

Quais estão corretas?