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F24
Esta prova contém
Tarde
4
C
17/11/2009
questões.
INSTRUÇÕES:
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Verifique se sua prova está completa.
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Preencha corretamente todos os dados solicitados no cabeçalho.

Resoluções e respostas somente a tinta, azul ou preta.

Utilize os espaços determinados para respostas, não ultrapassando seus limites.

Evite rasuras e o uso de corretivos.

Resoluções com rasuras ou corretivo não serão revisadas.

Resoluções e respostas que estiverem a lápis não serão corrigidas.

Caso necessário utilize g = 10 m/s .

Boa prova!
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(RASCUNHO)
1. A figura representa uma configuração de ondas estacionárias produzida num laboratório
didático com uma fonte oscilante. Sendo d = 5 cm a distância entre dois nós sucessivos.
O conjunto P de cargas que traciona o fio tem massa m = 180 g. Sabe-se que a densidade
linear do fio é μ = 5,0 × 10-2 kg/m. Determine a freqüência de oscilação da fonte.
a) 1250 Hz
b) 1700 Hz
c) 1000 Hz
d) 2250 Hz
e) 1200 HZ
2. Com o carro parado no congestionamento sobre o centro de um viaduto, um motorista pôde
constatar que a estrutura deste estava oscilando intensa e uniformemente. Curioso, pôs-se a
contar o número de oscilações que estavam ocorrendo. Conseguiu contar 60 sobes e desces da
estrutura no tempo de meio minuto, quando teve que abandonar a contagem devido ao reinício
lento do fluxo de carros
Mesmo em movimento, observou que conforme percorria lentamente a outra metade a ser
transposta do viaduto, a amplitude das oscilações que havia inicialmente percebido
gradativamente diminuía, embora mantida a mesma relação com o tempo, até finalmente
cessar na chegada em solo firme. Levando em conta essa medição, pode-se concluir que a
próxima forma estacionária de oscilação desse viaduto deve ocorrer para a freqüência, em Hz,
de
a) 16,0.
b) 8,0.
c) 4,0.
d) 2,0.
e) 1,0.
3. Afinar a corda de um instrumento musical é ajustar a tensão dessa corda até que a
freqüência de seu modo fundamental de vibração coincida com uma freqüência
predeterminada. Uma forma usual de se afinar um violão consiste em afinar uma das últimas
cordas (valendo-se de memória musical ou da comparação com algum som padrão, obtido por
meio de um diapasão, piano, flauta, etc.) e usar tal corda para afinar as outras que ficam abaixo
dela. (A figura seguinte ilustra em detalhe o braço de um violão).
Flavita, acostumada a afinar seu violão, afina inicialmente a corda número 5. Assim, para
afinar a corda número 4, ela pressiona a corda 5 entre o quarto e o quinto traste, percute-a,
observa se a corda 4 vibra e o quão intensamente vibra em conseqüência desse procedimento.
Flavita vai ajustando a tensão na corda 4 e repetindo tal procedimento até que ela vibre com a
maior amplitude possível. Quando isso ocorre, essa corda está afinada.
Com base no que foi exposto no enunciado e seus conhecimentos de acústica, esse fenômeno
ocorre no processo de afinação do violão devido às seguintes condições:
I – Os comprimentos de onda das cordas utilizadas por Flavita, para afinar o violão, são iguais
quando estiverem em ressonância.
II – A ressonância ocorre, quando um corpo é submetido a estímulos externos periódicos com
freqüência igual a uma de suas freqüências naturais, aumentando sua amplitude.
III – Ao ajustar a tensão na corda 4 para deixá-la com a mesma freqüência natural, da corda 5,
Flavita teve que pressionar a corda entre o 4º e o 5º traste.
Podemos afirmar que estão corretas, apenas:
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) I, II e III.
e) II
4. A figura a seguir mostra as linhas de força de um campo elétrico. Neste campo foram
lançadas três cargas pontuais de mesma intensidade de carga e com velocidades horizontais
iguais, como mostra a figura. Desconsidere a interação elétrica entre as partículas.
v
C
v
v
A
B
Assinale a alternativa correta.
a) As partículas negativas serão desviadas para trás.
b) A partícula positiva ficará mais lenta imediatamente
após a situação da figura.
c) A partícula C está sofrendo uma força de menor
intensidade que a A.
d) A partícula positiva será desviada para baixo.
e) A partícula A ficará mais lenta imediatamente após a
situação da figura.
5. Uma partícula de massa desprezível e carga elétrica +3 · 10-7 C está pendurada por um fio
ideal preso ao teto. A partícula é mantida em equilíbrio com o fio na vertical. Existe um
campo elétrico descendente de intensidade 7 · 105 N/C. Quanto vale a tração no fio?
a) 1,21 N
b) 0,79 N
c) 0,21 N
d) 7,9 N
e) 2,1 N
6. A figura a seguir representa um campo elétrico uniforme de intensidade 500 N/C. O valor
da d.d.p. aplicada entre as linhas A e B na figura é:
A
B
a) 2000 V
b) 200 V
c) 20 V
d) 500 V
e) 125 V
4m
7. Um trem movimenta-se sobre trilhos horizontais e retilíneos com velocidade constante v.
Uma pequena esfera metálica acha-se presa ao teto de um dos vagões através de um fio de
peso desprezível. Enquanto a velocidade da composição ferroviária é constante o fio
mantém-se perfeitamente na vertical, isto é, perpendicular ao teto do vagão. Num dado
instante a composição passa a ser frenada uniformemente de modo que durante todo o
processo de frenagem o fio que sustenta a esfera manteve-se inclinado de um ângulo
θ
em
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relação à vertical. Adote o módulo da aceleração gravitacional g = 10 m/s . Responda as
seguintes questões, para velocidade v = 72 km/h um ângulo de 60o: Qual é o módulo, em
m/s2, da aceleração da composição ferroviária?
a) 17,3
b) 11,6
c) 5,8
d) 4,3
e) 2,1
8. Um trem movimenta-se sobre trilhos horizontais e retilíneos com velocidade constante v.
Uma pequena esfera metálica acha-se presa ao teto de um dos vagões através de um fio de
peso desprezível. Enquanto a velocidade da composição ferroviária é constante o fio
mantém-se perfeitamente na vertical, isto é, perpendicular ao teto do vagão. Num dado
instante a composição passa a ser frenada uniformemente de modo que durante todo o
processo de frenagem o fio que sustenta a esfera manteve-se inclinado de um ângulo
2
θ
em
relação à vertical. Adote o módulo da aceleração gravitacional g = 10 m/s . Responda as
seguintes questões, para velocidade v = 72 km/h um ângulo de 30o: Qual a distância, em
metros, aproximadamente, percorrida pelo trem até parar?
a) 17,3
b) 11,6
c) 5,8
d) 4,3
e) 2,1
9. No esquema a seguir nota-se um caminha que arrasta uma esfera mediante uma corda
leve e flexível. Determine a aceleração, em m/s2, do caminhão quando a esfera estiver na
iminência de se destacar do solo. Adote h = 2m, e
gravitacional g = 10 m/s2.
ℓ
= 2,5m módulo da aceleração
a) 2,5
b) 5,0
c) 7,5
d) 10
e) 12,5
10. O coeficiente de atrito entre o bloco e o carrinho é  e a aceleração gravitacional tem
módulo g. Que aceleração deve ter o carrinho da figura para que o bloquinho A não caia?
Adote g=10 m/s2 e  = 0,8.
a) 2,5
b) 5,0
c) 7,5
d) 10
e) 12,5