Exercícios de Física para 2º ano do Ensino Médio (com questões resolvidas)
Nesta lista você encontra exercícios sobre os principais temas de Física abordados no 2º ano do ensino médio. Pratique e tire suas dúvidas com as respostas explicadas passo a passo.
Questão 1 - Escalas Termométricas — (Termometria)
Um cientista está conduzindo uma pesquisa em um laboratório localizado em um país que utiliza a escala Celsius, mas suas descobertas precisam ser comunicadas para cientistas de um país que utiliza a escala Fahrenheit. A temperatura de 25°C foi registrada, o que em Fahrenheit equivale a
a) 45°F
b) 32°F
c) 77°F
d) 98.6°F
e) 212°F
As escalas termométricas Celsius e Fahrenheit se relacionam por:
Sendo F a temperatura em Fahrenheit e C em Celsius.
Como temos que a temperatura em Celsius é de 25ºC, basta substituir na fórmula e calcular.
Veja mais exercícios de escala termométrica.
Questão 2 - Calor Sensível e Latente — (Calorimetria)
Em um experimento com gelo e água os conceitos de calor sensível e latente estão sendo verificados. Inicialmente o gelo está a -10 °C, sendo aquecido até que se torne água a 0°C.
Se havia 200 gramas de gelo a -10°C e, após o aquecimento, obteve 200 gramas de água a 0°C, a quantidade total de calor absorvida durante esse processo é de ...
Considere 80 cal/g como calor latente e 0,5 cal/gºC como calor específico do gelo.
a) 17 kcal.
b) 25 kcal
c) 80 kcal
d) 100 kcal
e) 150 kcal
Este processo ocorre em duas etapas:
1ª etapa: aquecimento do gelo de -10ºC até 0ºC.
A quantidade de calor absorvida é o calor sensível, obtido por:
2ª etapa: transformação de estado de gelo para água líquida.
A quantidade de calor absorvida é o calor latente, obtido por:
Q = m.L = 200 g . 80 
Q = 16 000 = 16 kcal
Somando as parcelas:
1 kcal + 16 kcal = 17 kcal
Pratique mais exercícios sobre temperatura e calor.
Questão 3 - Dilatação Térmica
Foi observado que em dias muito quentes, os trilhos de uma ferrovia se expandem devido ao aumento da temperatura. Após observações, constatou-se que, 50 metros de trilhos inicialmente a 20ºC, quando aquecidos para 40ºC, aumentam o comprimento para
a) 50.05 metros.
b) 50.11 metros.
c) 50.22 metros.
d) 50,50 metros.
e) 51,0 metros.
O comprimento final pode ser obtido por:
Onde:
L é o comprimento final;
Li é o comprimento inicial;
é o coeficiente de dilatação térmica;
A variação de temperatura foi de:
Substituindo os valores na fórmula:
Treine exercícios de dilatação térmica (resolvidos).
Questão 4 - Propagação de calor
Avalie as seguintes situações em que ocorre ou não propagação de energia térmica, em seguida, marque a opção que as classifica quanto ao tipo de propagação.
1. Panela no Fogão: uma panela de metal é colocada sobre um fogão aceso. O calor é transferido para o metal e do metal para o alimento que está sendo cozido.
2. Aquecimento de uma Sala: uma sala é aquecida por um aquecedor elétrico localizado em um dos cantos da sala. O ar quente se espalha, aquecendo a sala.
3. Areia da praia quente: ao tocar com os pés na areia da praia em um dia ensolarado, você sente os pés queimarem.
4. Garrafa Térmica: Café quente é colocado em uma garrafa térmica. A bebida permanece quente por um longo tempo, mesmo sem fonte externa de calor.
a) Condução, Convecção, Condução e Irradiação
b) Condução, Condução e Irradiação, Convecção
c) Convecção, Condução, Irradiação, Condução
d) Irradiação, Condução, Convecção, Condução e Irradiação
e) Condução, Convecção, Irradiação, Condução e Irradiação
Panela no Fogão (Condução): A transferência de calor da chama do fogão para o metal ocorre principalmente por condução, pois as partículas mais próximas à fonte de calor se aquecem e transferem essa energia para as partículas adjacentes.
Aquecimento de uma Sala (Convecção): O aquecedor elétrico aquece o ar em contato direto com ele. O ar quente, sendo mais leve, sobe, e o ar frio desce. Isso cria um movimento de convecção, onde o calor é transferido através do movimento das massas de ar.
Aquecimento da areia: A areia da praia aquece devido à exposição direta aos raios solares, que transferem calor por irradiação, ou seja, por meio de ondas eletromagnéticas, como a luz e o calor, que se movem pelo espaço.
Garrafa Térmica (Condução e Irradiação): A garrafa térmica possui uma parede dupla com um vácuo entre elas, minimizando a transferência de calor por condução. Além disso, o revestimento espelhado na parede interna da garrafa minimiza a perda de calor por irradiação. Portanto, ocorre principalmente condução e, em menor grau, irradiação.
Aprofunde seus conhecimentos em propagação de calor: condução, convecção e radiação.
Questão 5 - Transformações gasosas (gases ideias)
Avalie as seguintes situações em que ocorrem transformações gasosas, em seguida, marque a opção que as classifica quanto ao tipo de transformação.
Expansão térmica em um balão: um balão cheio de gás é aquecido, causando sua expansão. Durante o processo, a temperatura é mantida constante.
Aquecimento de um gás em um recipiente com pistão: um gás é aquecido em um recipiente com um pistão móvel, permitindo a expansão do gás à pressão constante.
Compressão rápida de um gás: um gás é comprimido rapidamente em um cilindro com êmbolo fixo, sem troca de calor com o ambiente.
Variação de temperatura e pressão: um gás confinado em um recipiente rígido sofre uma variação de temperatura e pressão, sem alterar seu volume.
a) Isotérmica, Isobárica, Adiabática, Isocórica
b) Isocórica, Isotérmica, Isobárica, Adiabática
c) Isobárica, Isocórica, Adiabática, Isotérmica
d) Isotérmica, Isocórica, Isobárica, Adiabática
e) Adiabática, Isotérmica, Isocórica, Isobárica
Expansão Térmica em um Balão (Isotérmica): Quando o balão é aquecido, a temperatura é mantida constante durante a expansão, caracterizando uma transformação isotérmica, pois a temperatura permanece a mesma.
Aquecimento de um Gás em um Recipiente com Pistão (Isobárica): A pressão é mantida constante durante o aquecimento, caracterizando uma transformação isobárica, pois a pressão do sistema não varia.
Compressão Rápida de um Gás (Adiabática): A compressão rápida sem troca de calor com o ambiente caracteriza uma transformação adiabática, pois não há transferência de calor durante o processo.
Variação de temperatura e pressão (Isocórica): A variação de temperatura e pressão sem alterar o volume caracteriza uma transformação isocórica.
Aprenda mais sobre transformações gasosas.
Questão 6 - Máquinas Térmicas e 2ª lei — (Termodinâmica)
Um estudante está explorando os princípios da segunda lei da termodinâmica enquanto observa uma máquina térmica. Ele percebe que, mesmo com um aporte de energia, a eficiência da máquina não é 100%, e parte dessa energia é sempre perdida na forma de calor para o ambiente.
Ao analisar a máquina térmica, ele nota que, ao receber 5000 J de energia térmica, ela realiza um trabalho de 2000 J e libera 3000 J de calor para o ambiente, sendo sua eficiência de ...
a) 30%.
b) 40%.
c) 50%.
d) 60%.
e) 70%.
A eficiência (η) de uma máquina térmica é dada pela fórmula:
Multiplicando por 100 para obter a porcentagem, temos que a eficiência é de 40%.
Isso significa que metade da energia térmica recebida pela máquina é convertida em trabalho útil, enquanto a outra metade é perdida na forma de calor para o ambiente, conforme a segunda lei da termodinâmica.
Você pode se interessar por segunda Lei da Termodinâmica.
Questão 7 - Reflexão e espelhos planos — (Óptica)
Um objeto é posicionado em frente a um espelho plano e observa-se a formação da imagem refletida. Estando o objeto a 2 metros do espelho, a distância da imagem refletida do objeto real é de
a) 1 metro
b) 2 metros
c) 3 metros
d) 4 metros
e) 6 metros
Na reflexão da luz em um espelho plano, a distância do objeto ao espelho é igual à distância da imagem ao espelho. Isso é conhecido como a lei da reflexão. Portanto, a distância da imagem (dʼ) será a mesma que a distância do objeto (d).
Neste caso, o estudante posicionou o objeto a 2 metros do espelho, então a distância da imagem será também de 2 metros. Portanto, a resposta correta é a opção d) 4 metros. Isso significa que a imagem formada no espelho estará a uma distância igual à do objeto em relação ao espelho.
2 + 2 = 4
Pratique com exercícios sobre espelhos planos resolvidos.
Questão 8 - Reflexão e espelhos esféricos — (Óptica)
Um objeto é colocado a uma certa distância de um espelho côncavo e observa-se a formação da imagem refletida. Estando o objeto posicionado a 10 centímetros de um espelho esférico côncavo de 20 centímetros de raio de curvatura. A distância focal do espelho e a natureza da imagem serão de
a) 5 cm e imagem real.
b) 10 cm e imagem virtual.
c) 20 cm e imagem real.
d) 30 cm e imagem virtual.
e) 40 cm e imagem real.
Cálculo da Distância Focal (f):
Utilizando a equação dos espelhos esféricos, que relaciona a distância focal (f), o raio de curvatura (R) e a distância do objeto (d):
Onde:
R é o raio de curvatura (sendo -20 cm, pois o espelho é côncavo);
d é a distância (sendo -10 cm, por estar do lado oposto.
Natureza da Imagem
Utilizando a regra dos sinais, uma vez que o objeto está antes do espelho (distância do objeto negativa) e o foco é positivo (espelho côncavo), a imagem será real.
Aprende mais sobre espelhos esféricos.
Questão 9 - Intensidade, Altura e Timbre — (Acústica)
Em um concerto musical, um cantor apresenta uma canção acompanhado por diferentes instrumentos musicais. A plateia percebe as variações de intensidade, altura e timbre ao longo da apresentação.
Durante a apresentação musical, o cantor atinge um trecho em que canta com maior intensidade, altera a altura de sua voz e, em seguida, destaca a sonoridade única de um instrumento específico. Considerando esses momentos, indique qual afirmação está correta:
a) Aumento de intensidade está relacionado à mudança na frequência da voz do cantor.
b) Alteração na altura está associada à variação na amplitude da onda sonora.
c) Destacar a sonoridade única de um instrumento refere-se a mudanças no timbre.
e) Aumento de intensidade implica em redução na amplitude da onda sonora.
f) Variação na altura da voz está relacionada à modificação no timbre.
Aumento de Intensidade:
A intensidade está relacionada à amplitude da onda sonora. Aumentar a intensidade significa aumentar a amplitude.
Alteração na Altura:
A altura do som está relacionada à frequência da onda sonora. Mudar a altura significa alterar a frequência, não a amplitude.
Destacar o Timbre:
O timbre está associado à qualidade única do som, que permite distinguir diferentes fontes sonoras. Destacar a sonoridade única de um instrumento refere-se a mudanças no timbre.
Veja ondas sonoras.
Questão 10 - sistema massa-mola — (Ondulatória)
Uma massa m é presa a uma mola de constante elástica k. O sistema é esticado e liberado. A afirmação correta sobre o período T é
a) O período aumenta com a massa e diminui com a constante elástica.
b) O período é independente da massa, mas aumenta com a constante elástica.
c) O período é inversamente proporcional à raiz quadrada da constante elástica.
d) O período aumenta com a massa e com a constante elástica.
e) O período é diretamente proporcional à constante elástica e inversamente proporcional à massa.
Período do Movimento Massa-Mola é obtido por:
Onde:
T é o período
m é a massa do objeto em kg.
k é a constante elástica da mola em N/m.
Analisando as afirmações:
A relação correta é que o período T é diretamente proporcional à constante elástica k e inversamente proporcional à massa m.
Você também pode se interessar por a força elástica e a Lei de Hooke.
Questão 11 - Pêndulo Simples — (Movimento Harmônico Simples — MHS)
Um pêndulo simples, composto por uma massa m e uma corda de comprimento L é deslocado de sua posição de equilíbrio e liberado para oscilar. Considerando um pêndulo simples em movimento harmônico simples (MHS) com amplitude A, podemos afirmar que a frequência
a) diminui com a amplitude.
b) é independente da amplitude.
c) é diretamente proporcional à amplitude.
d) aumenta com o comprimento da haste.
e) é inversamente proporcional à amplitude.
A frequência em um pêndulo simples é obtida por:
Onde:
g é a aceleração da gravidade;
L é o comprimento do fio.
Assim, vemos que a frequência não depende da amplitude A do movimento.
Aprenda mais sobre movimento harmônico simples.
Veja também nossa lista sobre exercícios de Física (resolvidos) para 1º ano do ensino médio.
ASTH, Rafael. Exercícios de Física para 2º ano do Ensino Médio (com questões resolvidas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-resolvidos-para-2-ano-do-ensino-medio/. Acesso em: