2015
3º SIMULADO OBJETIVO
TURMA DE MILITARES
FÍSICA E QUÍMICA
Dia: 14/07 - Das 14h às 19h
EDUCANDO PARA SEMPRE
FÍSICA
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.
Constante dos gases: R 8J (mol K).
Pressão atmosférica ao nível do mar: P0 100 kPa.
Massa molecular do CO2 44 u.
Calor latente do gelo: 80cal g.
Calor específico do gelo: 0,5cal (g K).
1cal
4 107 erg.
Aceleração da gravidade: g 10,0m s2 .
1. Um múon de meia-vida de 1,5μs é criado a uma altura de 1km da superfície da Terra devido à colisão
de um raio cósmico com um núcleo e se desloca diretamente para o chão. Qual deve ser a magnitude
mínima da velocidade do múon para que ele tenha 50% de probabilidade de chegar ao chão?
a)
6,7 107 m / s
b) 1,2 108 m / s
c) 1,8 108 m / s
d)
2,0 108 m / s
e) 2,7 108 m / s
Gabarito: E
Resolução/Comentário:
1,5 μs 1,5 10
Dados: t
6
s; L0
1 km 103 m; c 3 108 m/s.
No tempo de meia vida, o múon deve percorrer a distância relativística L.
L vt
L20 2
c2 v2
2
2
L
v
t
c
v2
v2 t2
0
c
v
c2
c2
L L0
c2
c2
v
v2
v2 1
t2
c2
L20
9 1016
v 2 1 2,25 10
12
9 1016
106
v2
9 1016
1,2025
2,7 108 m/s.
2. Em 1964, o físico britânico Peter Higgs propôs a existência de um campo, o qual, ao interagir com uma
partícula, conferia a ela a sua massa. A unidade básica desse campo foi chamada de bóson de Higgs.
Em julho de 2012, os cientistas do CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) anunciaram terem
identificado o bóson de Higgs, com uma massa de 125 GeV (gigaelétronvolt). O valor dessa massa, em
kg, é de
Dados: 1 eV 1,6 10 19 J; c 3,0 108 m/s.
a)
4,50 10
24
b)
6,66 10
18
c)
2,22 10
25
d)
6,66 10
27
e)
2,22 10
34
1
Gabarito: C
Resolução/Comentário:
Transformando a energia do bóson de Higgs para joule:
E
125 109 1,6 10 19
125 GeV
E
2 10 8 J.
Da relação massa-energia de Einstein:
E
m
m c2
m
2,22 10
25
E
2 10
c2
3 108
8
2 10
2
8
9 1016
kg.
3. Uma régua cujo comprimento é de 50 cm está se movendo paralelamente à sua maior dimensão com
velocidade 0,6 c em relação a certo observador. Sobre isso, é correto afirmar que o comprimento da
régua, em centímetros, para esse observador vale
a) 35
b) 40
c) 62,5
d) 50
e) 100
Gabarito: B
Resolução/Comentário:
Pela Teoria da Relatividade, sabemos que
2
L
L0 1
v
C
L
50 1
0,6C
C
L
50 1
0,6C
C
2
2
50 1 0,36
50x08
40 cm
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Dados:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2 .
Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3 .
Pressão atmosférica: 1,0 105 N/m2 .
Constante eletrostática: k 0
1 4 πε0
9,0 109 N m2 /C2 .
4.
Com relação à teoria da relatividade especial e aos modelos atômicos, podemos afirmar que:
(
(
)
)
(
)
(
)
(
)
a)
b)
c)
d)
e)
A velocidade da luz no vácuo independe da velocidade da fonte de luz.
As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. A única exceção ocorre em
fenômenos físicos que ocorram sob gravidade nula.
É impossível determinar simultaneamente a velocidade e a posição do elétron no átomo de
hidrogênio.
No modelo de Bohr do átomo de hidrogênio, o elétron não irradia quando se encontra nas órbitas
estacionárias, isto é, naquelas órbitas onde o momento linear do elétron é um múltiplo inteiro da
constante de Planck.
Para ionizar o átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, isto é, separar completamente o
elétron do núcleo, gasta-se uma energia menor do que 10 eV.
V-F-V-F-F
V-V-V-F-F
V-F-F-V-V
F-V-F-V-V
F-F-F-V-V
2
Gabarito: A
Resolução/Comentário:
V - F - V - F - F.
[V] - De acordo com o segundo postulado da teoria da relatividade restrita, a velocidade da luz no vácuo tem
o mesmo valor para todos os observadores, qualquer que seja o seu movimento ou o movimento da fonte.
[F] - De acordo com o primeiro postulado da teoria da relatividade restrita, as leis da física são as mesmas
para todos os observadores em quaisquer sistemas de referência inerciais, e isso não tem exceção.
[V] - A afirmação está de acordo com o princípio da incerteza de Heisenberg.
[F] - De acordo com o modelo de Bohr, as órbitas estacionárias se caracterizam por terem o momento
angular, e, não o momento linear, como citado no exercício, como múltiplo da constante de Planck.
[F] - Para separar completamente o elétron do núcleo do átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental,
é necessária uma energia maior que 13,6 eV.
5.
a)
b)
c)
De acordo com as leis da mecânica newtoniana, se um corpo de massa constante
tem velocidade escalar constante, é nula a resultante das forças que nele atuam
descreve uma trajetória retilínea com velocidade escalar constante, não há forças atuando nele
descreve um movimento com velocidade vetorial constante, é nula a resultante das forças
nele aplicadas
d) possui velocidade vetorial constante, não há forças aplicadas no corpo
e) está em movimento retilíneo e uniforme é porque existem forças nele aplicadas
Gabarito: C
6. Faz-se uma força F atuar sucessivamente sobre dois corpos, A e B, que adquirem, respectivamente,
acelerações a e b, com a = 2 b. Se a mesma força F for aplicada ao sistema formado pelos dois corpos
A e B ligados rigidamente, a aceleração do sistema será:
a) a + b
b) 3 b
c) 3 a
d) a/3
e) b/3
Gabarito: D
7. O corpo A, mostrado na figura, é constituído de material homogêneo e tem massa de 2,5kg.
Considerando-se que o coeficiente de atrito estático entre a parede e o
2
corpo A vale 0,20 e que a aceleração da gravidade seja 10m/s , o valor
mínimo da força F para que o corpo A fiquem equilíbrio, na situação
mostrada na figura, é
a) 275 N
b) 25 N
c) 125 N
d) 225 N
e) 250 N
Gabarito: C
8. No sistema abaixo, o corpo 1 de massa 6kg está preso na posição A. O corpo 2 tem massa de 4 kg.
2
Despreze o atritos e adote g = 10m/s . Abandonando o corpo 1, a sua velocidade ao passar pela
posição B será de
3
a) 0,5 m/s
b) 1,0 m/s
c) 2,0 m/s
d) 2,5 m/s
e) 4,0 m/s
Gabarito: C
9. Uma pessoa no ar observa um dioptro líquido-água, de índices de refração nAR = 1 e nlíq = 1,5. Dentro
do líquido, uma fonte luminosa a 6m de profundidade. A imagem dessa fonte, vista pela pessoa, está
a) 02 metros mais próxima do dioptro.
b) 02 metros mais distante do dioptro.
c) 04 metros mais próxima do dioptro.
d) 04 metros mais distante do dioptro.
e) 06 metros mais distante do dioptro.
Gabarito: A
10. Uma lâmina de faces paralelas possui uma espessura e. Um raio de luz atravessa a lâmina, sofrendo
desvio lateral igual a 2e. Nessa lâmina, o ângulo de incidência do raio de luz tem o dobro do valor do
ângulo de refração. O ângulo de incidência pode ser dado por
a) arcsen
2 5
5
b) arcsen
2 5
3
c) arcsen
2 3
3
d) arcsen
2 2
3
e) arcsen
2 3
5
Gabarito: A
11. Uma fonte luminosa encontra-se no ar, a 40cm do vértice de um dioptro esférico de raio 30cm. O meio à
direita do dioptro mostrado na figura a seguir é um cristal de índice de refração igual a 2.
Uma imagem real se formará dentro do cristal a que distância do vértice desse dioptro?
a) 60 cm
b) 80 cm
c) 100 cm
d) 180 cm
e) 240 cm
Gabarito: E
12. Num oftalmologista, constata-se que um certo paciente tem uma distância máxima e uma distância
mínima de visão distinta de 5,0 m e 8,0 cm, respectivamente. Sua visão deve ser corrigida pelo uso de
uma lente que lhe permita ver com clareza objetos no “infinito”. Qual das afirmações é verdadeira?
a) O paciente é míope e deve usar lentes divergentes cuja vergência é 0,2 dioptrias.
b) O paciente é míope e deve usar lentes convergentes cuja vergência é 0,2 dioptrias.
c) O paciente é hipermétrope e deve usar lentes convergentes cuja vergência é 0,2 dioptrias.
d) O paciente é hipermétrope e deve usar lentes divergentes cuja vergência é –0,2 dioptrias.
e) A lente corretora de defeito visual desloca a distância mínima de visão distinta para 8,1 cm.
Gabarito: E
4
QUÍMICA
13. O número de oxidação do Ferro no Ácido Ferricianídrico será
a) 2+
b) 3+
c) 0
d) 1+
e) 4+
Gabarito: A
Resolução/Comentário:
H3[Fe(CN)6]
14. Qual fator atua sobre a energia de ativação de uma reação?
a) temperatura
b) catalisador
c) entropia
d) luz
e) pressão
Gabarito: B
Resolução/Comentário:
O catalisador diminui a Ea da reação.
15. Assinale a opção que apresenta um sal que, quando dissolvido em água, produz uma solução
aquosa ácida.
a) Na2CO3
b) CH3COONa
c) CH3NH3Cl
d) Mg(ClO4)2
e) NaF
Gabarito: D
Resolução/Comentário:
Sal de Ácido Forte e Base Fraca.
16. Na reação:
NO + H2 → N2 + H2O
Observando o experimento:
Determine a ordem global da reação:
a) 3ª
b) 2ª
c) 1ª
d) 4ª
e) 5ª
Gabarito: A
Resolução/Comentário:
2ª Ordem do NO e 1ª Ordem do H2 = 3ª Ordem Global.
1
17. Considere os seguintes compostos:
I. alcoóis
II. aldeídos
III. carbono particulado (negro de fumo)
IV. cetonas
Dos componentes acima, é (são) produto(s) da combustão incompleta do n-octano com ar atmosférico
apenas
a) I e II.
b) I e IV.
c) II e III.
d) III.
e) IV.
Gabarito: C
Teremos:
9
C8H18
O2
8 C
9H2O
2
negro
de
fumo
C8H18
C8H18
17
O2
2
25
O2
2
8CO 9H2O
8CO2
9H2O
ou
51
O2
8C 8CO 8CO2 27H2O
2
Na combustão do n-octano podem existir etapas intermediárias, nas quais pode ocorrer a formação de
aldeídos (R CH O) , principalmente o aldeído fórmico (H2C O).
3C8H18
18. Considerando-se as reações químicas para os compostos orgânicos, analise as afirmações a seguir e
marque V para o que for verdadeiro e F para o que for falso:
(
(
)
O composto propeno, H3C CH
)
composto 2-cloropropano e não o 1-cloropropano, fato explicado de acordo com a regra de
Markovnikov.
As substâncias químicas H2O( ) e H3C CH2 O CH2 CH3( ) são produtos resultantes da
reação de desidratação intermolecular entre duas moléculas de etanol (C2H5OH). Essa reação
CH2(g), ao reagir com HC
(aq) ,
produzirá preferencialmente o
ocorre na presença de H2SO4(conc) e a temperatura de 140°C.
(
)
2 mols de C4H10(g), em reação de combustão completa com 13 mols de O2(g) , produzem 8 mols
de CO2(g) e 18 g de H2O(v) .
(
(
)
)
A produção da margarina se dá pela hidrogenação catalítica: processo que consiste na adição de
gás hidrogênio (H2(g) ) em compostos insaturados na presença de catalisador metálico e com
aquecimento em torno de 150°C. Esse processo provoca a quebra das insaturações para permitir
a entrada dos átomos de hidrogênio na molécula.
A adição de gás cloro (C 2(g) ) ao composto químico H3C CH CH2, na presença de calor,
produzirá o composto H3C CC 2
CH3.
2
A sequência CORRETA de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
a) V – V – V – F – F.
b) F – F – F – V – F.
c) F – F – F – V – V.
d) V – V – F – V – F.
e) V – F – V – F – V.
Gabarito: D
O composto propeno, H3C CH CH2(g), ao reagir com HC (aq) , produzirá preferencialmente o composto
2-cloropropano e não o 1-cloropropano, fato explicado de acordo com a regra de Markovnikov (o hidrogênio
entra no carbono mais hidrogenado, neste caso o número 1).
As substâncias químicas H2O( ) e H3C CH2 O CH2 CH3( ) são produtos resultantes da reação de
desidratação intermolecular entre duas moléculas de etanol (C2H5OH). Essa reação ocorre na presença de
H2SO4(conc) e a temperatura de 140 °C.
2 mols de C4H10(g), em reação de combustão completa com 13 mols de O2(g) , produzem 8 mols de CO2(g)
e 180 g de H2O(v) .
2C4H10(g)
13O2
8CO2
10H2O
10 18 g 180 g
A produção da margarina se dá pela hidrogenação catalítica: processo que consiste na adição de gás
hidrogênio (H2(g) ) em compostos insaturados na presença de catalisador metálico e com aquecimento em
torno de 150 °C. Esse processo provoca a quebra das insaturações para permitir a entrada dos átomos de
hidrogênio na molécula.
A adição de gás cloro (C 2(g) ) ao composto químico H3C CH CH2, na presença de calor, produzirá o
composto H3C CHC CH2C .
19. É ERRADO afirmar que, à temperatura de 25°C, o potencial de um eletrodo de cobre construído pela
a)
b)
c)
d)
imersão de uma placa de cobre em solução aquosa 1 mol L 1 de cloreto de cobre
diminui se amônia é acrescentada à solução eletrolítica.
diminui se a concentração do cloreto de cobre na solução eletrolítica for diminuída.
duplica se a área da placa de cobre imersa na solução eletrolítica for duplicada.
permanece inalterado se nitrato de potássio for adicionado à solução eletrolítica tal que sua
concentração nessa solução seja 1 mmol L 1.
e) aumenta se a concentração de íons de cobre for aumentada na solução eletrolítica.
3
Gabarito: C
Resolução/Comentário:
A ddp de uma pilha pode mudar se alterarmos a quantidade de soluto nas cubas eletrolíticas, ou seja, se
alterarmos as concentrações molares das soluções eletrolíticas.
Existe uma equação matemática, denominada equação de Nernst, que relaciona a ddp com as
concentrações molares das soluções.
A equação de Nernst é dada por:
0,059
E
Eo
logQ
n
Na qual:
E = ddp da pilha (25 °C; solução de qualquer concentração molar)
o
E = ddp da pilha (25 °C; solução de concentração 1 molar ou 1 mol/L)
0,059 = valor constante a 25° C, se a temperatura mudar, esse valor sofrerá alteração.
n = número de mols de elétrons transferidos durante o processo eletroquímico.
Q = quociente entre concentrações que sofrem alteração durante o funcionamento da pilha.
Conclusão: O potencial eletroquímico não depende da área da placa, de acordo com a equação de Nernst.
20. (Ita 2012) São feitas as seguintes afirmações a respeito dos produtos formados preferencialmente em
eletrodos eletroquimicamente inertes durante a eletrólise de sais inorgânicos fundidos ou de soluções
aquosas de sais inorgânicos:
I. Em CaC 2 há formação de Ca(s) no catodo.
II. Na solução aquosa 1 10 3 mol L 1 em Na2SO4 há aumento do pH ao redor do anodo.
III. Na solução aquosa 1 mol L 1 em AgNO3 há formação de O2(g) no anodo.
IV. Em NaBr( ) há formação de Br2 ( ) no anodo.
Das afirmações acima, está(ão) errada(s) apenas
a) I e II.
b) I e III.
c) II.
d) III.
e) IV.
Gabarito: C
Resolução/Comentário:
Análise das afirmações:
I. Correta. Em CaC 2 há formação de Ca(s) no catodo, pois ocorre a redução do cátion Ca2 .
+
II. Errada. Ocorre a oxidação da água no anodo e o valor do pH diminui devido à formação de cátions H (
1
H2O( ) 2H (aq) 2e
O2 (g) ).
2
III. Correta. Ocorre a oxidação da água no anodo e a formação de gás oxigênio
1
(H2O( ) 2H (aq) 2e
O2 (g)).
2
IV. Correta. Temos a formação de Br2 ( ) no anodo, devido à oxidação do ânion brometo:
2Br ( )
Br2 ( ) 2e .
4
JARDIM DA PENHA
(27) 3025 9150
JARDIM CAMBURI
(27) 3317 4832
PRAIA DO CANTO
(27) 3062 4967
VILA VELHA
(27) 3325 1001
www.upvix.com.br