Para se chegar à descrição atual sobre a natureza da luz, caracterizada pelo comportamento dual (onda-partícula), houve debates épicos entre propositores e defensores de modelos explicativos divergentes. Sobre a natureza da luz, um dos debates que ficou marcado na história da Ciência envolveu grandes estudiosos, tendo de um lado Isaac Newton e de outro Christiaan Huygens.

Focado no debate Newton-Huygens, relativo à natureza da luz, analise as proposições.

I. Dois aspectos centrais alimentavam o debate entre Newton e Huygens; o primeiro de natureza metodológica e o segundo que envolvia a aceitação ou não do conceito de vácuo e as suas implicações.

II. Newton e Huygens tinham concepções diferentes sobre o espaço físico e a natureza da luz, porém, concordavam que os modelos explicativos para a propagação da luz teriam que ser alcançados a partir de um modelo mecânico.

III. O debate Newton-Huygens ocorreu exclusivamente devido à divergência sobre o conceito de vácuo, mas ambos defendiam a natureza ondulatória da luz.

IV. Assumindo perspectivas teóricas e metodológicas diferentes, Newton propôs uma explicação corpuscular para a luz, enquanto Huygens defendia uma visão ondulatória para a luz.

Com relação aos fenômenos eletromagnéticos, analise as proposições.

I. Corrente elétrica induzida, em um circuito fechado, por um campo magnético variável no tempo sempre gera um campo magnético que se opõe à mudança desse campo.

II. Correntes elétricas, em circuitos fechados, podem formar dipolos magnéticos, mas nunca monopolos magnéticos.

III. Ao dividir-se um ímã ao meio, formam-se dois monopolos magnéticos, um polo sul e outro polo norte.

IV. Força magnética atua em cargas elétricas em repouso e em movimento.

Os olhos dos seres humanos podem ser considerados sistemas ópticos. Eles são a janela de entrada da luz e, consequentemente, responsáveis pela formação das imagens que resultarão em nossa visão. Quando a formação de imagens no olho não é nítida, há alguma anomalia. Considerando as anomalias relativas à visão humana e os estudos sobre lentes, analise as proposições.

I. Um encurtamento do bulbo do olho, se comparado ao comprimento normal do bulbo, é característico de pessoas com hipermetropia. Neste caso, a imagem forma-se depois da retina e não sobre ela, prejudicando sua nitidez. Para correção desse problema de visão, utilizam-se lentes convergentes.

II. Um olho com miopia apresenta um alongamento do bulbo, quando comparado ao comprimento normal. Com isso, a imagem dos objetos acabará por se formar após a retina, prejudicando a nitidez da imagem formada. Para correção desse problema de visão utilizamse lentes divergentes.

III. A dioptria de uma lente, também chamada de grau da lente, corresponde numericamente ao inverso da distância focal, medida em metros.

IV. Uma lente convergente de distância focal igual a 30 cm está imersa no ar. Quando se coloca um objeto de 5 cm de altura, a 40 cm de distância da lente, obtém-se uma imagem real, invertida, maior e localizada a 120 cm da lente.

Quando necessário, utilize as constantes para a água:

𝜌 = 1,0𝑔 𝑐𝑚³; 𝑐 = 1,0𝑐𝑎ℓ 𝑔℃.

Quando necessário, adote o valor de 340𝑚 𝑠 para a velocidade do som no ar.

Quando necessário, adote a equivalência: 1,0𝑐𝑎ℓ = 4,2 𝐽.

A luz é a única coisa que realmente vemos? Mas, o que é a luz? Como se propaga? Como é produzida? Sabemos que durante o dia a fonte principal de luz é o Sol, e a secundária o brilho do céu. Outras fontes de luz comuns são os diversos tipos de lâmpadas. Essas são algumas das questões fundamentais abordadas no estudo da Ótica, atualmente uma das áreas mais ativas da Física. Sejam as seguintes afirmativas relacionadas com o estudo da ótica geométrica:

I. Quando um objeto é colocado entre o ponto focal e o vértice de um espelho esférico côncavo, os raios refletidos formam uma imagem virtual, direita e menor que o objeto.

II. Ao afastar um objeto do ponto focal para além do centro de curvatura de um espelho esférico côncavo, a imagem formada irá se aproximar do ponto focal e diminuirá de tamanho.

III. Para um espelho esférico côncavo, as imagens reais se formam do mesmo lado do espelho em que se encontra o objeto.

IV.Todo espelho esférico convexo forma somente um tipo de imagem: virtual, direita e menor que o objeto.

V. Quando estamos na borda de uma piscina cheia, com águas tranquilas, ela nos parece mais rasa. Na realidade, o que vemos não é o fundo da piscina, mas sua imagem, elevada em relação ao fundo, em virtude da refração dos raios luminosos que partem do fundo da piscina.

Foi o inglês William Thomson (1824-1907), mais conhecido como Lorde Kelvin, quem cunhou a palavra termodinâmica, derivada das palavras gregas therme (calor) e dynamis (movimento). As duas “pedras fundamentais” da termodinâmica são a conservação da energia, expressa na primeira lei, e o fato de que o calor flui espontaneamente do quente para o frio e não no sentido inverso, expresso na segunda lei. Considere as seguintes afirmativas:

I. Com a porta e as janelas de uma cozinha fechadas, é teoricamente possível diminuir a temperatura ambiente deixando a porta da geladeira aberta.

II. Com a porta e as janelas de uma cozinha fechadas, é teoricamente possível aumentar a temperatura ambiente deixando a porta do forno aceso aberta.

III. É possível a uma pessoa manter seus dedos ao lado da chama de uma vela sem se queimar, mas não poderá mantê-los acima da chama por causa da convecção do ar aquecido pela chama.

IV. Quando uma lata de refrigerante gelado é colocada fora da geladeira, formam-se gotículas sobre sua superfície, porque o vapor de água atmosférico, ao entrar em contato com a lata, condensa-se.

Em uma colisão elástica frontal (em uma dimensão) entre duas partículas de massas m₁ e m₂, a partícula 2 estava em repouso antes da colisão. Analise as proposições em relação à colisão.

I. A quantidade de movimento e a energia cinética do sistema se conservam.

II. Se as massas são iguais, a magnitude da velocidade adquirida pela partícula 2, após a colisão, é igual à magnitude da velocidade da partícula 1, antes da colisão.

III. Se m₁ é maior que m₂, a magnitude da velocidade adquirida pela partícula 2, após a colisão, será maior que a magnitude da velocidade da partícula 1, antes da colisão.

IV. Se m₁ é menor que m₂, o vetor velocidade da partícula 1, após a colisão, é igual ao vetor velocidade que ela tinha antes da colisão.

Em 1860, J. Maxwell (1831 – 1879), físico e matemático escocês, publicou na The Philosophical Magazine 19, um trabalho no qual demonstra a formulação do modelo cinético do calor, partindo da hipótese de que as moléculas não estão em repouso, mas possuem energia cinética, e de que a temperatura absoluta de um corpo é determinada pela energia cinética média de suas moléculas. Assim, de acordo com o texto, julgue as proposições a seguir com (V) verdadeira ou (F) falsa:

I. Para uma mesma temperatura absoluta, independentemente das massas molares de cada gás, as moléculas têm energias cinéticas médias iguais;

II. A energia cinética média das moléculas de um gás depende, apenas e exclusivamente, das massas moleculares desse gás;

III. As moléculas de um gás perfeito possuem movimentos desordenados e, por isso, colidem inelasticamente entre si ou com as paredes do recipiente que as contém.

Um estudante do terceiro ano do Ensino Médio desenhou, com a ajuda de um computador, as linhas de força do campo magnético produzido por dois imãs em quatro situações, conforme indicado na figura a seguir:

Sejam as seguintes afirmativas sobre força magnética e movimento de uma carga elétrica em um campo magnético:

I. A trajetória de uma carga elétrica sob a ação exclusiva de um campo magnético uniforme, não depende de como a carga elétrica é lançada dentro do campo.

II. A força magnética será nula quando uma carga elétrica é lançada paralelamente às linhas de um campo magnético uniforme e não depende do sinal da carga elétrica.

III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento, dentro de um campo magnético, é sempre perpendicular ao vetor velocidade e às linhas do campo magnético.

IV.Devido à força magnética que atua sobre uma carga elétrica, lançada perpendicularmente às linhas de um campo magnético uniforme, o movimento dessa carga elétrica será circular e uniforme.

V. Quando uma carga elétrica é lançada obliquamente, em relação a um campo magnético uniforme, a força magnética que atua sobre uma carga elétrica fará com que a mesma descreva uma curva tridimensional denominada hélice cilíndrica.

Sejam as seguintes afirmativas sobre as ondas sonoras:

I. O som é uma onda mecânica progressiva longitudinal cuja frequência está compreendida, aproximadamente, entre 20Hz e 20kHz.
II. O ouvido humano é capaz de distinguir dois sons, de mesma frequência e mesma intensidade, desde que as formas das ondas sonoras correspondentes a estes sons sejam diferentes. Os dois sons têm timbres diferentes.
III. A altura de um som é caracterizada pela frequência da onda sonora. Um som de pequena frequência é grave (baixo) e um som de grande frequência é agudo (alto).
IV. Uma onda sonora com comprimento de onda de 10mm é classificada como ultrassom.

V. A intensidade do som é tanto maior quanto menor for a amplitude da onda sonora.