C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 1
EXERCÍCIOS-TAREFA
q MÓDULO 1 – Cinemática Escalar
1. O gráfico a seguir pretende representar o tempo de movimento t
de uma partícula em função de sua coordenadas de posição x em uma
suposta trajetória retilínea.
A curva representada tem a forma de um arco de parábola.
A distância x entre os pontos B e P é dada por:
L
a) ––
n
L
b) ––––––––
2
n+
1
nL
d) ––––––
n2 + 1
L (n +1)
e) ––––––––
n–1
L
c) ––––––––
2
n–
1
Dado: De acordo com o Princípio de Fermat, o caminho de tempo
mínimo é aquele que seria seguido por um raio de luz entre A e C
sofrendo refração em B.
2. (CETERJ) – O tempo previsto para a travessia de catamarãs entre
Rio e Niterói é de 15 minutos, num percurso de 6,0km. Certo dia,
durante uma travessia, uma forte chuva obrigou o condutor a reduzir,
durante 10 minutos, a velocidade escalar do catamarã para 12km/h.
Passada a chuva, o barco retomou sua marcha habitual. Por causa disso,
o tempo de duração dessa travessia, em relação ao tempo estimado,
sofreu um acréscimo de:
a) 15 minutos
b) 12,5 minutos
c) 10 minutos
d) 7,5 minutos
e) 5,0 minutos
Mantendo essas velocidades, seria previsível que os dois se encontrassem próximos a um marco da estrada com indicação de:
a) km 20
b) km 30 c) km 40 d) km 50 e) km 60
5. (AMAN) – O gráfico abaixo indica a posição (S) em função do
tempo (t) para um automóvel em movimento num trecho horizontal e
retilíneo de uma rodovia.
3. Um automóvel percorre uma rodovia retilínea a partir do ponto
A, com velocidade constante de módulo V1 e pretende atingir um ponto
C fora da rodovia e a uma distância L, conforme indica a figura.
Sabe-se que, fora da rodovia, o automóvel terá uma velocidade constanV1
te de módulo V2 = –––
, em que n é um número inteiro positivo.
n
Para conseguir chegar a C no menor tempo possível, o automóvel
deverá abandonar a rodovia em B seguindo a trajetória ABC indicada
na figura.
Da análise do gráfico, pode-se afirmar que o automóvel
a) está em repouso, no instante 1 min.
b) possui velocidade escalar nula, entre os instantes 3 min e 8 min.
c) sofreu deslocamento escalar de 4km, entre os instantes 0 min e 3 min.
d) descreve movimento progressivo, entre os instantes 1 min e 10 min.
e) tem a sua posição inicial coincidente com a origem da trajetória.
6. Um comboio de carros de comprimento total L se move em linha
reta com velocidade escalar constante V. No instante t = 0, o comboio
inicia uma mudança abrupta de direção de 90º, conforme indicado na
figura. Em um instante t = T, a distância d entre os extremos A e B do
comboio é mínima.
–1
FÍSICA A
O gráfico proposto
a) traduz um movimento uniforme.
b) traduz um movimento uniformemente variado.
c) é absurdo, pois em um mesmo instante a partícula ocupa duas posições distintas.
d) é absurdo, pois a partícula ocupa a mesma posição em dois instantes
distintos.
e) traduz um movimento com aceleração escalar negativa.
4. (UNIR) – João e Maria combinaram encontrar-se em um certo
ponto de uma autoestrada plana e retilínea, para seguirem viagem
juntos. Maria, ao passar pelo marco zero da estrada, constatou que,
mantendo uma velocidade escalar de 80km/h, chegaria na hora certa
ao ponto de encontro combinado. No entanto, quando ela já estava no
marco do quilômetro 10, ficou sabendo que João se tinha atrasado e,
só então, estava passando pelo marco zero, pretendendo continuar sua
viagem a uma velocidade escalar de 100km/h.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 2
O valor de T é:
L
L
a) ––––
b) ––––
4V
2V
L
c) –––
V
2L
d) ––––
V
4L
e) ––––
V
7. Dois blocos, A e B, estão em movimento retilíneo e uniforme na
situação apresentada na figura.
As acelerações escalares experimentadas por A e B têm o mesmo
módulo de 0,2m/s2. Com base nesses dados, é correto afirmar que essas
partículas se encontrarão novamente no instante
a) 10s
b) 50s
c) 100s
d) 500s
e) 600s
11. (FCC) – A velocidade escalar de um móvel, que percorre uma
trajetória retilínea, varia com o tempo de acordo com o gráfico.
→
O bloco B tem velocidade VB com módulo 1,0m/s e está fixado na
polia por um fio ideal.
→
O bloco A tem velocidade VA e está preso na extremidade de outro
fio que envolve a polia e está fixado em uma parede vertical.
No instante t = 0, mostrado na figura, a distância entre A e B vale 3,0m.
A distância entre A e B valerá 2,0m no instante:
a) 0,25s
b) 0,75s
c) 1,0s
d) 2,0s
e) 3,0s
FÍSICA A
8. Duas partículas, A e B, se movimentam segundo a mesma trajetória retilínea.
No instante t = 0, a distância entre A e B vale 12,0m e suas velocidades
escalares valem V0 = 4,0m/s e V0 = – 8,0m/s.
A
B
As acelerações escalares de A e B valem respectivamente
A = – 2,0m/s2 e B = (m/s2), com 0.
Para que as partículas não se encontrem, a condição necessária e
suficiente é que:
a) 4,0
b) 2,0
c) 2,0 4,0
d) 2,0
e) 4,0
9. Um automóvel se desloca em movimento progressivo segundo o
eixo x de modo que sua velocidade escalar V varia com a coordenada
de posição x de acordo com a relação:
V = 4,0 + 2,0x
válida em unidades SI e para x 0
Sabe-se que no instante t = 0, temos x = 0.
O deslocamento do automóvel no intervalo de tempo entre t = 0 e
t = 2,0s vale:
a) 2,0m
b) 4,0m
c) 6,0m
d) 8,0m
e) 10,0m
10. (AFA) – Duas partículas, A e B, que executam movimentos uniformemente variados ao longo de uma mesma trajetória retilínea, se
encontram em t = 0 na mesma posição. Suas velocidades escalares, a
partir desse instante, são representadas pelo gráfico a seguir.
2–
É correto afirmar que, no intervalo de 0 a 20,0s,
a) o movimento é sempre acelerado.
b) o movimento é sempre retardado.
c) a velocidade escalar média é de 10,0m/s.
d) a aceleração escalar média é de 4,0m/s2.
e) a variação de espaço é nula.
12. (FCC) – Uma esfera de aço é abandonada a partir do repouso, em
queda livre, do alto de uma torre de 245m de altura. Adote g = 10m/s2.
Dois segundos antes de tocar o solo, a altura em que se encontra a
esfera é, em m,
a) 135
b) 130
c) 125
d) 120
e) 115
13. Um dispositivo é abandonado do repouso de um helicóptero que
está a uma altura H acima do solo.
O efeito do ar é desprezível e a aceleração da gravidade tem módulo
g.
Quando o dispositivo está a uma altura h do solo, é acionado um
retropropulsor que comunica ao dispositivo uma aceleração vertical
para cima de módulo a de tal modo que ao chegar ao solo sua velocidade seja nula.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 3
g
c) h = H –––––
g+a
3. (FCC) – A partir do repouso, um corpo descreve trajetória circular
de raio 3,6m, com aceleração tangencial com módulo constante e, após
4,0s, sua velocidade tem módulo 1,2m/s. Neste instante, a aceleração
vetorial do corpo tem módulo, em m/s2,
a) 0,30
b) 0,40
c) 0,50
d) 0,60
e) 0,70
(g – a)
b) h = H ––––––
g
d) h = H
–––––
g+a g–a
H
e) h = –––
2
14. (FATEC-SP) – Um menino, na Terra, arremessa para cima uma
bolinha de tênis com uma determinada velocidade inicial e consegue
um alcance vertical de 6,0 metros de altura. Se essa experiência fosse
feita na Lua, onde a gravidade é um sexto da gravidade na Terra, a
altura alcançada pela bolinha arremessada com a mesma velocidade
inicial seria, em metros, de
a) 1,0
b) 6,0
c) 36,0
d) 108
e) 216
q MÓDULO 2 – Cinemática Vetorial
1. No instante t = 0, um balão parte do solo com velocidade vertical
constante de módulo V1 = 6,0m/s e um carro está a uma distância do
balão de 100m e se movimenta em linha reta com velocidade constante
de módulo V2 = 8,0m/s se aproximando do balão.
A distância mínima d entre o carro e o balão vale:
a) 10,0m
b) 20,0m c) 30,0m d) 60,0m
e) 80,0m
2. (CEPERJ) – Uma esfera de aço de pequenas dimensões,
suspensa por um fio ideal a um suporte, está oscilando em um plano
vertical, com atrito desprezível, entre as posições extremas A e B. A
figura abaixo mostra a posição da esfera em um determinado instante.
Dos cinco segmentos orientados – I, II, III, IV e V – desenhados na
figura, aquele que pode representar o vetor aceleração da esfera, nesse
instante, é:
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
4. Uma partícula está-se movendo segundo a orientação de oeste
para leste com velocidade vetorial de módulo 5,0m/s.
Após um intervalo de tempo t = 10,0s, a velocidade vetorial passa a
ter a orientação de sul para norte com o mesmo módulo de 5,0m/s.
A aceleração vetorial média da partícula, neste intervalo de 10,0s, tem
módulo:
a) nulo
2 m
b) ––– ––2 e orientação para nordeste
2 s
2 m
c) ––– ––2 e orientação para noroeste
2 s
1 m
d) –– ––2 e orientação para nordeste
2 s
5. Uma partícula realiza um movimento circular e sua velocidade
angular varia com o tempo t segundo o gráfico a seguir:
No intervalo de tempo 0 t 10,0s, o número de voltas dadas pela
partícula é:
a) 4,0
b) 6,0
c) 8,0
d) 10,0
e) 16,0
6.
Uma bolinha B está fixa sobre um disco liso (sem atrito) de raio
R
R, a uma distância –– de seu centro.
2
O disco está em um plano horizontal e gira em torno de um eixo que
passa pelo seu centro com frequência de 5,0rpm.
Num dado instante (t = 0), a bolinha se desprende do disco e vai
abandoná-lo após um intervalo de tempo T dado por:
a) 1,1s
b) 2,4s
c) 3,4s
d) 4,4s
e) 5,4s
Nota: Adote = 3 e 3 = 1,7
–3
FÍSICA A
O valor de h é dado por:
a
a) h = H ––
g
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 4
7. A polia composta da figura gira com velocidade angular constante
de módulo igual a 10,0rad/s no sentido horário.
Em seguida, o estudante repetiu o experimento, apenas alterando o
módulo da velocidade inicial da esfera, e mediu, nessa nova situação,
o tempo t2 de queda e o alcance horizontal D2. Se, nesse segundo
experimento, a velocidade inicial da esfera foi o triplo da velocidade
inicial do experimento anterior, é correto afirmar que:
a) t2 = t1
A polia menor tem raio r = 0,1m e a polia maior tem raio R = 3r = 0,3m.
Os blocos A e B partem do repouso separados por uma altura h = 8,0m.
O cruzamento dos blocos ocorre após um intervalo de tempo de:
a) 1,0s
b) 1,2s
c) 2,0s
d) 2,5s
e) 4,0s
e
D2 = 3 D 1
t1
b) t2 = –––
e
3
D2 = D 2
c) t2 = 3 t1 e
D2 = 3 D 1
d) t2 = t1
e
D1
D2 = –––
3
e) t2 = t1
e
D2 = D 1
10. (CEPERJ) – Dois projéteis são lançados do solo a uma distância
de 30m um do outro: o projétil (1) obliquamente, e o projétil (2)
verticalmente para cima. Verifica-se que eles se chocam no instante em
que ambos atingem os pontos mais altos de suas trajetórias, a 20m do
solo, como mostra a figura abaixo.
8. Um rio com leito horizontal tem correnteza que se desloca do
oeste para leste com velocidade constante de módulo 5,0m/min em
relação às margens.
Um homem na margem sul do rio, capaz de nadar em águas paradas
com velocidade de módulo 10,0m/min, deseja atingir a margem norte
no menor tempo possível.
FÍSICA A
Supondo-se desprezível a resistência do ar e considerando-se g = 10m/s2,
pode-se afirmar que o projétil (1) foi lançado do solo com uma
velocidade de módulo igual a:
a) 20m/s
b) 25m/s
c) 30m/s
d) 40m/s
e) 50m/s
Para cumprir seu objetivo, o homem deve ter uma velocidade relativa
→
→
às margens ( VR) que forma com a velocidade da correnteza ( VC) um
ângulo (na figura) dado por:
3
a) tg = –––
3
b) tg = 1
d) tg = 2
e) tg = 2
3
11. (IJSO-Brasil) – Um estudante pretende lançar horizontalmente
uma pequena esfera, a partir do piso superior de uma escada, de modo
a atingir o quarto degrau. Considere a profundidade de cada degrau
igual a 30cm e a altura entre dois degraus consecutivos igual a 20cm.
Despreze o efeito do ar.
c) tg = 3
9. (UFV-MG) – Um estudante lançou, do alto de uma mesa, uma
esfera com velocidade horizontal de módulo V1. A figura abaixo ilustra
a trajetória descrita pela esfera e o respectivo alcance horizontal D1.
Sabe-se que foi desprezível a resistência do ar e que o tempo de queda
da esfera foi t1.
Sendo o módulo da aceleração da gravidade igual a 10m/s2, pode-se
afirmar que a máxima velocidade escalar de lançamento (V0) é igual a:
a) 1,0m/s
b) 2,0m/s c) 3,0m/s d) 4,0m/s e) 5,0m/s
q MÓDULO 3 – Leis de Newton e Atrito
1. (UFPE) – Um menino de peso 400N puxa um carro de brinquedo
em movimento retilíneo uniforme sobre uma superfície horizontal (ver
figura).
4–
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 5
Existe uma posição A0 na barra em que a força de tração se anula.
Esta posição é definida pela coordenada x0 dada por:
L
L
2
a) x0 = ––
b) x0 = ––
c) x0 = –– L
3
2
3
4
d) x0 = –– L
5
As forças totais que o solo e o carro exercem no menino são denotadas,
→
→
respectivamente, por Fs e Fc. A figura ilustra as componentes horizontal
→
(Fc, x)
e vertical
→
(Fc, y)
→
de Fc de módulos Fc, x = 450N e Fc, y = 200N.
e) x0 = L
5. No sistema representado na figura abaixo, os corpos A, B e C têm
massas iguais a 30kg, 50kg e 20kg, respectivamente. Considere o atrito
inexistente na superfície com os corpos e na roldana com a corda e
admita a corda de massa desprezível.
(para efeito de cálculo, considere o menino como uma partícula). Nessa
situação, o módulo de Fs vale, em newtons,
a) 150
b) 300
c) 450
d) 600
e) 750
2. (UFG) – A figura a seguir mostra um helicóptero de brinquedo
de massa 2,0kg.
Dado: módulo da aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e o efeito do ar é
desprezível.
A intensidade da força aplicada pelo corpo C sobre o corpo A vale, em
newtons,
a) 50
b) 80
c) 100
d) 120
e) 150
FÍSICA A
→
Ao se mover no espaço, o helicóptero tem uma velocidade vetorial V
com componentes, em relação a um sistema de coordenadas cartesianas
triortogonal fixo no solo, dadas por:
6. Uma polia sem atrito e de massa desprezível é acelerada verticalmente para cima com aceleração de módulo a = 5,0m/s2.
O efeito do ar é desprezível e adota-se g = 10,0m/s2.
Os blocos A e B têm massas respectivamente iguais a mA = 4,0kg e
mB = 6,0kg.
→
→
→
→
V = 0,375t2 i + (3,00 – 2,00t)j + 2,50k (SI)
A intensidade da força resultante no helicóptero, no instante t = 2,0s,
vale:
a) 1,0N b) 2,0N
c) 3,0N
d) 5,0N
e) 7,0N
3. (Olimpíada Paulista da Física) – Um elevador desce em movimento retardado com aceleração de módulo igual a 2,0m/s2. Sabe-se
que a massa do elevador com seus ocupantes é de 2,5 . 103kg e que é
suportado por um cabo. Qual o valor da intensidade da força de tração
neste cabo?
a) 10,0kN
b) 20,0kN
c) 30,0kN
d) 40,0kN
e) 50,0kN
Dado: g = 10,0m/s2
4. O gráfico mostra uma barra homogênea de comprimento L que é
arrastada sobre uma superfície horizontal lisa. A força de tração ao
longo da barra varia com a posição do ponto A definido pela
coordenada x.
A intensidade de F vale:
a) 36,0N
b) 72,0N
d) 144N
e) 200N
c) 100N
7. (FAPESE) – Um elevador está subindo com uma aceleração
constante de módulo 2,0m/s2 e dirigida para cima. Uma pessoa, dentro
do elevador, joga para cima uma bola de gude com uma velocidade de
módulo 4,0m/s (medida dentro do elevador) a partir de uma altura de
1,0m em relação ao piso do elevador. O tempo que a bola leva até
atingir a altura máxima em relação ao piso do elevador é:
4
1
1
a) –– s
b) –– s
c) –– s
10
3
2
2
2
–– s
–– s
e)
10
12
Adote g = 10,0m/s2 e despreze o efeito do ar.
d)
–5
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 6
8. (FAPESE) – Com respeito à questão anterior, a distância percorrida
pela bola na subida em relação ao piso do elevador vale:
2
a) 0,8m
b) 1m
c) –– m
3
1
d) 1,2m
e) –– m
3
9. No esquema da figura, os blocos A, B e C têm massas respectivamente iguais a 3,0kg, 4,0kg e 8,0kg.
O coeficiente de atrito dinâmico entre todas as superfícies em contato
vale 0,25.
O bloco A é mantido em repouso por uma haste rígida de massa
desprezível fixada na parede, enquanto B e C estão conectados por um
fio de massa desprezível que passa em torno de uma polia de massa
desprezível e sem atrito. Adote g = 10,0m/s2.
→
Uma força constante e horizontal F é aplicada em C de modo que B e
C se movimentem com velocidades constantes.
Admita que, num certo intervalo de tempo T, a conformação mostrada
na figura se mantenha, isto é, A em cima de B e B em cima de C. Neste
intervalo de tempo T, desprezando-se o efeito do ar, a intensidade de
força F será igual a:
a) 17,5N
b) 25,0N
c) 37,5N
d) 55,0N
e) 80,0N
FÍSICA A
10. No esquema da figura, os blocos A e B têm massas M e 2M
respectivamente e são feitos de um mesmo material homogêneo.
A força de atrito no bloco A tem intensidade igual a 10,0N e o efeito
do ar é desprezível.
Uma força horizontal constante de intensidade F = 60,0N é aplicada
ao bloco A.
A força de contato entre A e B terá intensidade igual a:
a) 60,0N
b) 50,0N
c) 40,0N
d) 30,0N
e) 20,0N
11. Um inseto está subindo muito lentamente ao longo da superfície
de um hemisfério fixado no solo horizontal.
1
O coeficiente de atrito entre o inseto e o hemisfério vale –– .
2
A linha que une o inseto ao centro C do hemisfério forma com a vertical
um ângulo .
O valor máximo possível para o ângulo é tal que:
a) tg = 2
b) cotg = 2
L
d) cos = ––
2
e) cossec = 2
q MÓDULO 4 – Plano Inclinado,
Força Centrípeta e Trabalho
1. (UENP) – A figura a seguir apresenta um plano inclinado com as
dimensões: h = 5 unidades, x = 4 unidades e y = 3 unidades. Um bloco
de massa M = 10kg, inicialmente em repouso, é liberado.
Supondo-se que o coeficiente de atrito cinético seja 0,10, qual alternativa indica o módulo da aceleração do corpo em m/s2? (g = 10,0m/s2)
a) 9,0
b) 7,4
c) 6,1
d) 5,2
e) 0,5
2. (UFRJ) – Dois blocos, B1 de massa m1 e B2 de massa m2, ligados
por uma mola ideal, são apoiados em uma rampa inclinada e separados
por uma distância tal que a mola esteja com seu comprimento natural,
nem esticada nem comprimida. Assim abandonados, passam a deslizar
rampa abaixo, com o bloco B2 descendo à frente do bloco B1, como
indica a figura.
Sendo iguais os coeficientes de atrito de deslizamento entre ambos os
blocos e a rampa, pode-se afirmar que, após iniciada a descida, a mola
estará
a) esticada, se m1 m2
b) esticada, se m1 m2
c) comprimida, se m1 m2
d) comprimida, se m1 m2
e) com seu comprimento natural, sejam quais forem m1 e m2
3. Considere o sistema de três prismas, A, B e C, indicados na figura.
Não há atrito entre os prismas nem com o plano de apoio.
Sabe-se que o bloco C permanece em repouso, enquanto A e B escorregam para baixo.
mA
entre as massas de A e B vale:
A razão –––
mB
6–
1
c) sen = ––
2
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 7
cos a) –––––
cos sen b) –––––
sen sen 2
c) –––––
sen 2
sen 2
d) –––––
sen 2
sen e) –––––
sen 3
Dados: sen 37º = ––
5
4
cos 37º = ––
5
4. Uma partícula descreve a trajetória sem atrito representada na
figura, contida em um plano vertical.
A aceleração vetorial da criança, no ponto A, tem módulo igual a:
a) 2,0m/s2
b) 2,0
5m/s2
c) 4,0m/s2
d) 4,0
2m/s2
e) 6,0m/s2
O trecho ABD tem a forma de um arco de circunferência de centro C.
Quando a partícula passa por B, ela recebe do apoio uma força de
intensidade F = 12,0N.
Dados: sen 53º = 0,80; cos 53º = 0,60
A partícula tem massa m = 1,0kg, a aceleração de gravidade tem
módulo g = 10,0m/s2 e o efeito do ar é desprezível.
A aceleração da partícula ao passar pelo ponto B tem módulo igual a:
a) 6,0m/s2
b) 8,0m/s2
c) 10,0m/s2
d) 14,0m/s2
e) 20,0m/s2
7. Um corpo de massa m = 10,0kg parte do repouso e passa a se
mover ao longo do eixo x em um plano horizontal sob ação de uma
→
força horizontal F cuja intensidade varia em função da coordenada da
→
posição x de acordo com o gráfico a seguir. A força F deixa de atuar
na posição x = 4,0m. Durante todo o trajeto do corpo, ele recebe uma
força de atrito e o coeficiente de atrito entre o bloco e o solo vale 0,10.
Adote g = 10,0m/s2.
FÍSICA A
5. Uma esfera presa à extremidade de um fio ideal oscila em um
plano vertical.
Na posição A, indicada na figura, o fio forma com a vertical um ângulo
= 37º e a aceleração da esfera é horizontal.
O comprimento L do fio vale 2,0m.
Adote g = 10m/s2 e despreze o efeito do ar.
4
Dado: cos 37° = ––
5
O bloco vai parar na coordenada:
a) x = 8,0m
b) x = 10,0m
d) x = 16,0m
e) x = 20,0m
A velocidade da esfera na posição A tem módulo igual a:
a) 1,0m/s
b) 2,0m/s
c) 3,0m/s
d) 4,0m/s
e) 5,0m/s
6. Uma criança de massa 25,0kg desliza sobre uma superfície
esférica de raio R = 4,0m.
Adote g = 10,0m/s2 e despreze o efeito do ar.
O coeficiente de atrito dinâmico entre a criança e a superfície esférica
1
vale = –– .
3
A criança passa pela posição A, indicada na figura, com velocidade de
módulo VA = 4,0m/s.
c) x = 12,0m
8. Uma partícula está em movimento em um plano (x; y). Uma força
→
F atua na partícula, que parte da origem dos espaços se desloca ao
longo do eixo x até um ponto A de coordenadas x = a e y = 0 e em
seguida se move paralelamente ao eixo y até o ponto B, de coordenadas
x = a e y = a.
→ →
→
Indicando por i e j os versores dos eixos x e y, a força F é dada por:
→
→
→
F = kx i + ky j
em que k é uma constante positiva.
–7
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 8
→
O trabalho total realizado pela força F desde a partida da partícula da
origem até a chegada a B é dado por:
1
a) –– ka2
b) ka2 c) 2ka2
d) 4ka2
e) 8ka2
2
9. Um navio de massa M = 3,0 . 107kg inicialmente em repouso é
rebocado por uma força horizontal constantes de intensidade F = 5,0 .
104N ao longo de uma distância d = 3,0m, em trajetória retilínea.
Desprezando-se a força de resistência da água, a velocidade do navio
ao final do percurso de 3,0m terá módulo igual a:
a) 1,0 . 1,0–1m/s
b) 1,0m/s
c) 1,5m/s
d) 5,0m/s
e) 60m/s
10. Um bloco de massa 2,0kg está em repouso sobre um plano
horizontal. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o bloco
e o plano de apoio valem respectivamente E = 0,50 e D = 0,40. Uma
→
força horizontal F de direção e sentido constantes é aplicada ao bloco.
→
O módulo de F varia com a coordenada de posição x conforme o
gráfico a seguir.
2. Um avião, em sua decolagem, move-se ao longo de uma reta no
solo horizontal, com velocidade constante de módulo 60m/s.
Cada um de seus quatro motores desenvolve uma força constante de
intensidade 4,0 . 103N
A potência total desenvolvida pelos motores do avião vale:
a) 2,4 . 105W
b) 4,8 . 105W
c) 6,0 . 105W
d) 9,6 . 105W
e) 1,0 . 106W
3. Uma partícula de massa m está em movimento em uma trajetória
circular de raio r com aceleração centrípeta cujo módulo acp varia com
o tempo t segundo a relação acp = k2 r t2, sendo k uma constante.
A potência instantânea da força resultante na partícula é dada por:
a) 2
m k2 r2 t
b) m k2 r2 t
c) m k4 r2 t
2
2
2
2
d) m k r t
e) m k r t
4. Um corpo de massa m é acelerado uniformemente, a partir do
repouso, até atingir uma velocidade escalar V1 após um tempo T1. O
corpo está-se deslocando em trajetória retilínea ao longo de um plano
→
horizontal sem atrito, sob ação de uma força resultante F.
→
A potência instantânea P da força F varia com o tempo t
relação:
2
2
mV
mV
a) P = ––––1 t
b) P = ––––1 t2
c) P =
2
2
T1
T1
2
Adote g = 10,0m/s2 e despreze o efeito do ar.
A velocidade escalar máxima do bloco vale:
a) 120m/s
b) 8,0m/s
d) 5,0m/s
e) zero
d)
c) 56,0m/s
FÍSICA A
q MÓDULO 5 – Potência e Energia Mecânica
1. (UFV-MG) – Uma pessoa puxa um bloco entre os pontos P e Q,
ao longo da rampa inclinada ilustrada na figura abaixo. Nessa situação,
o módulo do trabalho realizado pela pessoa e a potência foram W1 e
P1, respectivamente. Gastando o mesmo intervalo de tempo, uma outra
pessoa eleva o mesmo bloco entre os pontos R e S, ao longo de uma
linha vertical, também ilustrada na figura.
segundo a
2
mV
––––1 t
2
2T1
mV2
e) P = ––––1 t
2
4T1
mV
P = ––––1 t2
2
2T1
5. Uma bomba d’água eleva a água a uma altura H. A densidade da
água vale , a vazão de água vale Z e a área de secção de saída da água
vale A.
Considere que a vazão Z é dada por Z = A . V, em que V é o módulo
da velocidade de saída da água. A potência útil da bomba é dada por:
Z3
b) ––––
2A2
a) Z g H
Z
d) g Z2 H + –––
A
e) Z g
Z2
c) Z g H + ––––
2A2
Z
H + ––––
2A 2
2
6. Um projétil de massa m = 1,0kg é lançado a partir do solo com
→
velocidade inicial V0 de módulo 20,0m/s inclinada de um ângulo
= 37º, conforme indica a figura. Adote g = 10,0m/s2 e despreze o
efeito do ar.
Dados: sen 37º = 0,60 e cos 37º = 0,80
Em ambas as situações, o bloco é puxado com velocidade constante e
são desprezíveis os atritos e o efeito do ar. Indicando por W2 o módulo
do trabalho realizado na segunda situação e por P2 a respectiva
potência, é correto afirmar que:
a) W2 < W1 e P2 = P1
b) W2 = W1 e P2 = P1
c) W2 = W1 e P2 > P1
d) W2 < W1 e P2 > P1
8–
A potência média da força peso entre os instantes t0 = 0 (lançamento) e
t1 = 2,0s vale:
a) – 40,0W
b) – 20,0W
c) zero
d) 20,0W
e) 40,0W
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 9
7. (FCC) – Um corpo é lançado verticalmente para cima, com
velocidade escalar inicial de 20m/s, em um local onde a aceleração da
gravidade tem módulo igual a 10m/s2. Desprezando-se a resistência do
ar e tomando-se como referencial o ponto de lançamento, a altura em
que a energia potencial gravitacional do corpo é o triplo da sua energia
cinética vale:
a) 25m
b) 20m
c) 18m
d) 15m
e) 12m
8. Um bloco de massa 10,0kg está em repouso sobre uma superfície
horizontal comprimindo uma mola de 0,20m. O bloco não está preso
à mola, mas apenas encostado.
A mola tem massa desprezível e constante elástica k = 500N/m.
Quando o bloco é liberado, ele se desloca sobre o plano horizontal e o
coeficiente de atrito dinâmico entre ele e o apoio vale = 0,10.
Despreze o efeito do ar e adote g = 10,0m/s2.
Quando o bloco passar pelo ponto C, a uma distância de 0,50m do ponto
A de onde foi abandonado, a velocidade do bloco terá módulo VC igual a:
a) 0,50m/s b) 0,80m/s c) 0,90m/s d) 1,0m/s e) 1,5m/s
5
–– m/s
3
10m/s
c) h = 2,0m e VB = 2
b) h = 1,0m e VB = 52m/s
d) h = 2,0m e VB = 52m/s
e) h = 0 e VB = 5,0m/s
11. (CEPERJ) – Um bloco de 4,0kg é abandonado a uma altura de
4,75m verticalmente acima de uma mola ideal de constante elástica
K = 80,0N/m, que possui uma extremidade fixa em um piso horizontal,
como mostra a figura abaixo.
Suponha que o bloco, ao colidir com a mola, comprima-a verticalmente. Desprezando-se as perdas de energia mecânica, e considerandose g = 10,0m/s2, o valor máximo do módulo da velocidade do bloco
enquanto ele está descendo é:
a) 9,5m/s
b) 9,7m/s
c) 10,0m/s d) 10,2m/s e) 10,5m/s
12. Uma esfera de 2,0kg tem raio desprezível em relação ao comprimento do fio em cuja extremidade ela está fixada. O fio é inextensível
e sem peso, tem comprimento de 2,0m e é mantido em repouso na
horizontal, com a outra extremidade fixada ao teto, como mostra a
figura. Abandona-se a esfera e o sistema entra em movimento.
FÍSICA A
9. Uma corrente homogênea tem massa m e comprimento total L e
é solta a partir do repouso, da posição indicada na figura. Despreze os
atritos e o efeito do ar e considere a aceleração da gravidade com
módulo g.
a) h = 1,0m e VB = 4
Quando o último elo da corrente abandona a mesa, a velocidade dos
elos tem módulo igual a:
gL
a) ––––
2
2gL
b) –––––
2
3gL
c) –––––
2
d) gL
e) 2gL
10. No esquema da figura, o bloco A tem massa m = 2,0kg, o bloco
B tem massa M = 3,0kg e o sistema parte do repouso com a mola não
deformada.
O fio é ideal e a mola tem
massa desprezível e constante
elástica k = 10N/m.
O efeito do ar é desprezível
e g = 10m/s2.
No instante imediatamente
anterior ao início do
movimento de A, o bloco B
está a uma distância h do
solo e tem velocidade com
módulo VB.
Os valores de h e VB são:
Sabendo-se que a intensidade da força de tração máxima que o fio
suporta sem se romper é de 30N e que a gravidade local tem módulo
de 10m/s2, podemos afirmar que o ângulo que o fio forma com a
vertical no instante em que o fio se rompe mede:
a) 80º
b) 60º
c) 45º
d) 30º
e) 20º
13. (CEPERJ) – Uma esfera de aço, de pequenas dimensões, é livre
para se mover ao longo do trilho vertical ABCE, cujo trecho BCE é
circular de centro em O e de raio R, como mostra a figura abaixo.
–9
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 10
3R
A esfera é abandonada a uma altura h0 = –– acima do plano horizontal
4
que contém o centro O do trecho circular e perde contato com o trilho
quando atinge uma altura h, acima desse plano. É possível afirmar que,
se os atritos forem desprezíveis, a altura h será igual a:
R
R
R
2R
3R
a) ––
b) ––
c) ––
d) ––
e) ––
4
3
2
3
4
A intensidade da força média que o teto aplicou na bola no ato da
colisão vale:
a) 2,0N b) 4,0N
c) 6,0N
d) 8,0N
e) 10,0N
4. (FCC) – Um bloco de massa 6,0kg move-se com velocidade de
módulo 6,0m/s quando se parte em três fragmentos iguais, que passam
a se mover nas direções indicadas.
q MÓDULO 6 – Quantidade de Movimento
1. Um atleta de massa M = 80,0kg salta verticalmente a partir do
solo horizontal, atingindo uma altura máxima H = 0,20m.
A aceleração da gravidade tem módulo g = 10,0m/s2 e o efeito do ar é
desprezível.
A interação entre o atleta e o solo durou 5,0 . 10–2s.
O impulso da força aplicada pelo solo sobre o atleta, durante a
interação, tem módulo igual a:
a) 40N. s
b) 1,2 . 102N.s
c) 1,6 . 102N.s
2
2
d) 2,0 . 10 N.s
e) 2,4 . 10 N.s
2. Um bloco de massa m = 2,0kg se encontra em repouso sobre um
plano horizontal. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o
bloco e o plano de apoio valem respectivamente E = 0,60 e D = 0,50.
A aceleração da gravidade tem módulo g = 10,0m/s2 e despreza-se o
efeito do ar.
→
→
Uma força horizontal F é aplicada sobre o bloco. A força F tem
intensidade F variando com o tempo t segundo o gráfico.
O módulo da velocidade do fragmento B, em m/s, deve ser
a) 2,0
b) 3,0
c) 6,0
d) 12,0
e) 18,0
5. Considere um prisma de massa M apoiado, em repouso, em um
plano horizontal sem atrito.
M
Um ratinho de massa m = –– começa a subir o prisma com velocidade
3
constante de módulo V, em relação ao prisma.
Considere: sen 37° = 0,60
cos 37° = 0,80
FÍSICA A
No intervalo de 0 a 5,0s, a velocidade escalar máxima atingida pelo
bloco vale:
a) 20,0m/s
b) 30,0m/s
c) 40,0m/s
d) 50,0m/s
e) 60,0m/s
3. Uma esfera de borracha de massa m = 0,20kg bate no teto da sala
de uma residência.
Considere que não há atrito entre a bola e o teto e a colisão é elástica.
A colisão dura 4,0 . 10–1s e a aceleração da gravidade tem módulo
g = 10,0m/s2.
Imediatamente antes e imediatamente após a colisão, a bola tem
velocidade com módulo 10,0m/s e inclinação de = 37º em relação à
normal ao teto.
→
→
| V1| = | V2| = 10,0m/s
sen 37º = 0,60: cos 37º = 0,80
10 –
Enquanto o ratinho sobe pela prisma, este se movimenta para a
esquerda com velocidade, relativa ao solo, de módulo:
V
V
V
V
a) ––
b) ––
c) ––
d) ––
e) V
5
4
3
2
6. Duas partículas, P e Q, de massas respectivamente iguais a M e
2M são simultaneamente projetadas dos pontos A e B do solo
horizontal com velocidades de mesmo módulo e inclinadas de 45º em
relação ao plano horizontal.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 11
As partículas colidem no ponto mais alto de suas trajetórias e,
imediatamente após a colisão, a partícula P inverte sua velocidade
(conservando o seu módulo) e percorre a mesma trajetória parabólica,
retornando ao ponto A.
A partícula Q atingirá o solo em uma posição cuja distância ao ponto
A vale:
D
D
D
3
a) ––
b) ––
c) ––
d) ––
e) D
8
4
2
4
7. Uma partícula A de massa m move-se com velocidade de módulo
V e colide com outra partícula, B, de mesma massa, inicialmente em
repouso. Após a colisão, a partícula A move-se com velocidade de
V
módulo ––– em uma direção perpendicular a da sua velocidade inicial.
3
A velocidade da partícula B, após a colisão, tem módulo igual a:
2V
4V
V
a) V
b) –––––
c) –––––
d) –––––
e) 2V
3
3
3
Dados: sen 37º = cos 53º = 0,60
cos 37º = sen 53º = 0,80
O coeficiente de restituição, nesta colisão, é igual a:
2
9
3
4
a) ––
b) –––
c) ––
d) ––
5
16
5
5
e) 1
11. Na figura, representamos um carrinho A de massa M e um
bloquinho B de massa 2M, ambos inicialmente em repouso em um
plano horizontal sem atrito.
Num dado instante (t = 0), comunica-se ao bloco B uma velocidade V0
de módulo 2,0m/s.
As colisões entre o bloco B e o carrinho A são elásticas, frontais e
supostas instantâneas.
Não considere as dimensões de bloco B e despreze o efeito do ar.
Não há atrito entre A e B.
O centro de massa do sistema formado pelos corpos B e C, antes que
eles atinjam o solo,
a) vai desviar-se da vertical para o lado em que se deslocou o corpo B.
b) vai desviar-se da vertical para o lado em que se deslocou o corpo C.
c) continua descrevendo a mesma trajetória vertical de antes da
explosão.
d) vai estar equidistante de B e C.
e) passa a ter uma aceleração diferente da aceleração da gravidade.
9. As esferas A e B da figura têm massas respectivamente iguais a
m e 2m e são abandonadas do repouso da posição indicada na figura.
Imediatamente após a colisão, a esfera B fica em repouso. O efeito do
ar é desprezível.
O intervalo de tempo entre a primeira e a segunda colisão entre A e B
vale:
a) 0,5s
b) 1,0s
c) 1,5s
d) 2,0s
e) 2,5s
12. Um nêutron colide unidimensionalmente com um núcleo atômico
cujo número de massa vale A.
A colisão é perfeitamente elástica.
Antes da colisão, o nêutron tem energia cinética E0 e após a colisão, Ef.
Ef
A razão –––
vale:
E0
1–A 2
4A
a) 1
b) –––––
c) –––––2
1+A
(1 + A)
d)
A+1
–––––
A
2
e)
A
–––––
A–1
2
q MÓDULO 7 – Gravitação –
Física Moderna – Dimensões
1. (CFO) – Considere o seguinte conjunto de dados referentes às
órbitas circulares de três diferentes satélites.
O coeficiente de restituição nesta colisão vale:
a) 0,10
b) 0,20
c) 0,30
d) 0,40
e) 0,50
10. A colisão descrita a seguir ocorre em um plano horizontal sem
atrito entre uma esfera e um anteparo. Também não há atrito entre a
esfera e o anteparo.
Satélite
Raio da órbita
ao cubo (u.a.)3
Período orbital
ao quadrado (anos)2
1
0,016
0,04
2
0,040
0,10
3
0,020
0,03
(u.a. – unidade astronômica)
– 11
FÍSICA A
8. Um corpo A de massa M está caindo verticalmente sob ação exclusiva da gravidade terrestre quando explode, fragmentando-se em
M 2
duas partes, B e C, de massas respectivamente iguais a –– e –– M.
3
3
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 12
Com base na análise dos dados, assinale a alternativa correta.
a) Os três satélites orbitam em torno do mesmo planeta.
b) Cada satélite orbita em torno de um planeta diferente.
c) Os satélites 1 e 2 orbitam em torno do mesmo planeta.
d) Os satélites 1 e 3 orbitam em torno do mesmo planeta.
e) Os satélites 2 e 3 orbitam em torno do mesmo planeta.
2. Considere um planeta de pequena massa gravitando em órbita
circular de raio R e período de translação T em torno de uma estrela
de massa muito grande M. Admita, por hipótese, que a intensidade da
força gravitacional entre a estrela e o planeta seja proporcional a R–5/2
(hipótese que não é real).
Podemos afirmar que:
a)
T2
é proporcional a
R3
b)
c) T2 é proporcional a R3/2
T2
é proporcional a
R7/2
d) T2 é proporcional a R7/3
4. Um planeta descreve uma trajetória elíptica em torno do Sol.
A distância do periélio ao Sol vale a e a distância do afélio ao Sol vale
b.
A velocidade no periélio tem módulo VA e no afélio, VB.
Dados:
1)
2)
3. Considere a Terra com massa M e um satélite geoestacionário de
massa m em órbita circular de raio r. O satélite geoestacionário é
utilizado em telecomunicação na superfície terrestre.
Para ser geoestacionário, a órbita do satélite deve estar contida no plano
equatorial da Terra.
b
VA
–––
= –––
VB
a
A energia potencial gravitacional Ep entre o planeta e o Sol é dada
por:
GMm
Ep = – ––––––
d
G = constante de gravitação universal
M = massa do Sol
m = massa do planeta
d = distância do planeta ao Sol
No afélio, a energia potencial gravitacional entre o planeta e o Sol vale
E1 e a energia cinética de translação do planeta vale E2.
E2
A razão –––
vale:
E1
–a
a) –––
b
FÍSICA A
A força gravitacional que a terra aplica no satélite tem intensidade F
dada por:
GMm
F = –––––––
r2
G = constante de gravitação universal
A energia potencial gravitacional Ep entre a Terra e o satélite é dada
por:
GMm
Ep = – –––––––
r
Com base no que foi exposto no texto e em seus conhecimentos, analise
as proposições a seguir, classificando-as como verdadeiras (V) ou
falsas (F).
(1) O período de translação do satélite geoestacionário em torno do
centro da Terra é de 24h.
(2) O satélite pode estar diretamente acima da cidade de Macapá.
(3) A aceleração do satélite estacionário é nula.
(4) A relação entre a energia cinética do satélite Ec e a energia potencial
gravitacional Ep é Ep = – 2Ec.
A sequência correta de V e F é:
a) V – V – F – V
b) V – V – F – F
c) F – F – V – F
d) V – F – V – F
e) F – V – F – V
12 –
–b
b) –––
a
–a
c) ––––
a+b
–b
d) ––––
a+b
a–b
e) ––––
a+b
5. Se considerarmos como grandezas físicas fundamentais a força F,
o comprimento L e o tempo T, a equação dimensional da massa será
dada por:
a) FL–1 T2
b) FL–1 T–2
c) FL–1 T–1
2
–1
–2
2
d) FL T
e) FL T
6. A velocidade de uma onda na superfície da água tem módulo V
que pode depender do seu comprimento de onda , da densidade da
água ρ e do módulo g da aceleração da gravidade, segundo a relação:
V = k x ρy gz
k = constante adimensional
Os expoentes x, y e z valem, respectivamente:
1
1
1
1
1
a) –– ; 0; ––
b) –– ; 1; ––
c) 0; 1; ––
2
2
2
2
2
d) 1; 1; 1
1 1
e) 0; –– ; ––
2 2
7. (UFG) – Um laser emite um pulso de luz monocromática com
duração de 6,0ns, com frequência de 4,0 x 1014Hz e potência de
110mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
a) 2,5 x 109
b) 2,5 x 1012
c) 6,9 x 1013
d) 2,5 x 1014
e) 4,2 x 1017
Dados:
Constante de Planck: h = 6,6 x 10–34J . s; 1,0ns = 1,0 x 10–9s
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 13
9. (UPE) – Em 1905, Einstein explicou, pela primeira vez, o efeito
fotoelétrico, em que a luz, além de ser considerada como constituída de
partículas de energia, deveria ser quantizada. Isso representou um grande
avanço no conhecimento da Física e no progresso tecnológico. O metal
césio tem uma função trabalho de 1,8 eV. Qual o valor aproximado do
comprimento de onda da luz que, incidindo sobre esse metal (césio), é
capaz de expulsar elétrons com energia cinética de 2,2eV?
Considere a constante de Planck h = 7,0 . 10–34 Js, o módulo da velocidade da luz c = 3,0 . 108m/s e o módulo da carga do elétron
e = 2,0 . 10–19C.
a) 2,2 . 10–7m
b) 2,6 . 10–7m
c) 2,2 . 10–3m
3
3
d) 3,3 . 10 m
a) 6,0 . 10 m
10. A argila encontrada na foz de certo rio contém isótopos C14 (meia
vida de 5600 anos), com uma atividade natural de 1600 desintegrações
por minuto. Cerâmicas feitas por ancestrais que lá habitaram apresentam atividade atual de 200 desintegrações por minuto. Pode-se
calcular então que elas foram feitas, aproximadamente, no século
a) 218aC.
b) 148aC.
c) 2dC.
d) 11dC.
11. A natureza corpuscular da radiação eletromagnética foi
confirmada por Compton, em 1923, que fez um feixe de raios X incidir
num alvo de grafita.
Denomina-se Efeito Compton o fenômeno pelo qual a frequência
do fóton sofre um decréscimo em virtude de sua colisão com um
elétron.
Nesse fenômeno, o elétron fracamente ligado ao núcleo do átomo é
incapaz de absorver todo o fóton, que é altamente enérgico. Ocorre,
então, uma colisão, semelhante à colisão mecânica, entre o fóton e o
elétron, os quais podem, então, ser considerados um sistema físico
isolado. Nesta colisão, o fóton perde parte de sua energia e sofre um
desvio em relação à sua direção de propagação.
Analise as proposições que se seguem:
(1) Na colisão entre o fóton e o elétron, a quantidade de movimento
total do sistema permanece constante.
(2) Após a colisão com o elétron, o comprimento de onda do fóton
aumenta.
(3) A velocidade do fóton após a colisão é menor do que antes da
colisão.
(4) No Efeito Compton, a frequência do fóton permanece constante.
Estão corretas apenas:
a) (1) e (2)
b) (1) e (3)
c) (2) e (4)
d) (2), (3) e (4)
e) (1), (2) e (4)
q MÓDULO 8 – Hidrostática
1. (Olimpíada Paulista de Física) – Certo líquido A apresenta
massa específica A = 1,20g/cm3 e volume de 100mL. Este líquido é
misturado com um líquido B, com o qual não reage, de massa
específica B = 1,00g/cm3 e de massa mB = 300g. A mistura resultante
apresenta a seguinte densidade:
a) 1,00g/cm3
b) 1,05g/cm3
c) 1,10g/cm3
3
3
d) 1,15g/cm
e) 1,20g/cm
Admita que não haja contração de volume.
2. Uma bolha de ar se despende do fundo de um lago de
profundidade H e ao chegar à superfície o seu volume está triplicado.
Considere a densidade da água igual a 1,0 . 103kg/m3, a pressão atmosférica igual a 1,0 . 105Pa e a aceleração da gravidade com módulo
g = 10,0m/s2.
Admita que a temperatura do lago seja uniforme.
O valor de H é:
a) 10,0m
b) 20,0m c) 30,0m d) 40,0m e) 50,0m
3.
Um recipiente sem a base de apoio, com o formato cilíndrico
indicado na figura e com peso
P, encontra-se sobre uma mesa. As bordas do recipiente
estão bem assentadas sobre a
mesa, de modo que o líquido
que vai ser introduzido no
recipiente não extravase. Um
líquido de densidade é
colocado no interior do recipiente e quando atinge uma
altura H, indicada na figura,
ele está prestes a perder o contato com o piso de apoio.
Sendo g o módulo da aceleração da gravidade, a densidade do líquido
é dada por:
2P
P
a) = ––––––––––––
b) = ––––––––––––
2
2
gH
(R2 – r2)
2gH
(R – r )
P
c) = ––––––––––––
gH
R2
P
d) = ––––––––––––
gH
r2
P
e) = ––––––––––––
gH
(R2 – r2)
4. (MACKENZIE) – No interior do tubo em forma de U, com
extremidades abertas, ilustrado ao lado, existe
água, de densidade 1,0g/cm3. Em certo instante,
despeja-se, no ramo da direita, uma quantidade de
óleo, de densidade 0,80 g/cm3.
Entre as alternativas, a figura que melhor representa o estado de equilíbrio desses dois líquidos
imiscíveis é
– 13
FÍSICA A
8. (UDESC) – Analise as afirmativas abaixo, relativas à explicação
do efeito fotoelétrico, tendo como base o modelo corpuscular da luz:
I. A energia dos fótons da luz incidente é transferida para os elétrons
no metal de forma quantizada.
II. A energia cinética máxima dos elétrons emitidos de uma superfície
metálica depende apenas da frequência da luz incidente e da função
trabalho do metal.
III.Em uma superfície metálica, elétrons devem ser ejetados independentemente da frequência da luz incidente, desde que a intensidade
seja alta o suficiente, pois está sendo transferida energia ao metal.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa II é verdadeira.
b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
d) Somente a afirmativa III é verdadeira.
e) Todas as afirmativas são verdadeiras.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 14
7. (CEPERJ) – A figura 1 mostra uma balança de braços iguais,
em repouso, tendo em cada prato recipientes de mesmas dimensões e
de mesmo peso que contêm a mesma quantidade de água.
Introduzem-se nos recipientes duas esferas maciças de mesmo material
(cuja densidade é 7,8g/cm3), ambas de volume igual a 50cm3. As
esferas ficam totalmente submersas na água, que, por hipótese, não
transborda. No prato da esquerda, a esfera está suspensa por um fio de
volume desprezível a um suporte externo, enquanto, no da direita, a
esfera está suspensa por fios de volumes desprezíveis à borda do
próprio recipiente, como ilustra a figura 2.
5. (UFPE) – Um elevador hidráulico de um posto de gasolina
funciona baseado no Princípio de Pascal da Hidrostática. Considere
que uma força vertical para baixo, de módulo f, empurra o pistão
hidráulico com área da base 12cm2 (ver figura). No outro extremo da
tubulação, um êmbolo cilíndrico, de área da base 2000cm2, conectado
a um eixo, suspende um automóvel de peso 15000N. A tubulação é
preenchida com fluido considerado incompressível e atritos podem ser
desprezados.
FÍSICA A
Considere a densidade da água 1,0g/cm3 e g = 10m/s2. Para que o
sistema, na situação ilustrada na fig. 2, fique em repouso,
a) é necessário colocar 340g de água no recipiente da esquerda.
b) é necessário colocar 170g de água no recipiente da esquerda.
c) é necessário colocar 340g de água no recipiente da direita.
d) é necessário colocar 170g de água no recipiente da direita.
e) não é necessário acrescentar água em nenhum dos recipientes.
Quando o automóvel é suspendido a uma velocidade constante, o
→
módulo de f é igual a:
a) 90N
b) 500N
c) 800N
d) 1500N
e) 8000N
8. (CEPERJ) – A figura abaixo representa uma balança de massa
desprezível e de braços iguais a 4L e L, em cujas extremidades se
encontram dois blocos de massas m1 e m2, respectivamente, pendurados por fios ideais.
6. No sistema mostrado na figura, a área do êmbolo A é cinco vezes
a área do êmbolo B e a mola tem constante elástica k = 100N/m. O
sistema está em equilíbrio.
Os êmbolos têm massas desprezíveis e adota-se g = 10,0m/s2.
Se quisermos aumentar a deformação da mola em 1,0cm, devemos
aplicar no êmbolo A uma força vertical para baixo de intensidade:
a) 1,0N b) 2,0N
c) 5,0N
d) 10,0N
e) 20,0N
14 –
O sistema encontra-se em equilíbrio com os blocos de volumes iguais
parcialmente submersos num mesmo líquido: o de massa m1 com 20%
m1
submersos, e o de massa m2, 80% submersos. A razão –––
vale:
m2
1
1
a) –––
b) –––
c) 1
d) 2
e) 4
4
2
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 15
9.
(CEPERJ) – Observe as figuras mostradas abaixo.
A figura 1 mostra um recipiente cilíndrico, de secção uniforme, de área
igual a 0,50m2, que contém certa quantidade de água. Introduz-se na
água uma esfera de ferro, maciça, que pesa 390N, suspensa por um fio
ideal a um dinamômetro, como mostra a figura 2. A esfera não toca as
paredes do recipiente, a água não transborda e o volume do fio é
desprezível. Quando se restabelece o equilíbrio, o dinamômetro indica
340N.
A introdução da esfera na água provoca acréscimo de pressão p no
fundo do recipiente igual a:
a) 125Pa
b) 100Pa
c) 75Pa
d) 50Pa
e) 25Pa
10. (UNIOESTE) – Um pescador mantém seu barco ancorado, por
uma âncora de alumínio, ao fundo de um lago de águas tranquilas
enquanto pesca. A âncora pesa 400N. A massa específica do alumínio
é, aproximadamente, três vezes maior do que a massa específica da
água do lago. Quando o pescador for recolher a âncora para ir embora,
a força ele deverá fazer será, aproximadamente, igual
a) ao triplo do peso da âncora.
b) ao peso da âncora.
c) a dois terços do peso da âncora.
d) a um terço do peso da âncora.
e) a três meios do peso da âncora.
q MÓDULO 9 – Termologia I
FÍSICA A
1. (ETEC-SP) – Sabe-se que os parques públicos nas grandes cidades funcionam como importantes locais de lazer, entre outros motivos, pela
qualidade de suas condições microclimáticas: em geral, pode-se encontrar ali um ar mais úmido e com temperaturas mais amenas em relação ao
resto da cidade.
O esquema gráfico a seguir representa a variação de temperaturas do ar numa certa hora do dia, típica das grandes cidades.
Ana, após ouvir atentamente uma reportagem sobre “Caminhar para desestressar”, decide seguir essa prática. Assim, caminha 9 km indo de seu
trabalho, localizado na região central, até sua residência, localizada na região residencial suburbana. Neste percurso, ela passa pela região residencial
urbana e pelo parque, gastando um tempo de 2,5h.
Tendo como base o esquema gráfico e considerando-se que a temperatura interna de Ana permaneça constante durante todo o percurso, pode-se
afirmar que:
a) ocorre maior transferência de calor entre Ana e o ambiente na região central.
b) a maior transferência de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região residencial urbana.
c) durante o percurso, a menor troca de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região do parque.
d) a região rural é onde há a possibilidade de uma maior troca de calor entre Ana e o ambiente.
e) a diferença de temperatura entre as regiões não interfere na transferência de calor entre Ana e o ambiente.
2. (VUNESP) – Muitos são os fatores que influenciam o clima de uma região. No Brasil, país de dimensões continentais, as diferentes variáveis
climáticas como temperatura, precipitação, umidade e insolação podem ser muito diferentes de uma região para outra. O gráfico apresenta valores
da temperatura média, ao longo do ano, em duas cidades brasileiras.
– 15
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 16
(http://www.tvcultura.com.br/aloescola/infantis/chuachuagua/ciclo.htm
Acesso em: 2 ago. 2006. Adaptado.)
(Adaptado de www.inmet.gov.br)
Tendo em vista apenas efeitos associados às propriedades térmicas dos
materiais, as duas cidades representadas nesses gráficos por X e por Y
poderiam ser, respectivamente,
a) Cuiabá e Fortaleza, tendo-se em conta a alta capacidade térmica
das massas de água do mar.
b) Cuiabá e Fortaleza, tendo-se em conta a alta capacidade térmica da
areia na costa litorânea.
c) Cuiabá e Fortaleza, tendo-se em conta a alta condutividade térmica
da terra e da areia.
d) Fortaleza e Cuiabá, tendo-se em conta o baixo calor específico
sensível da água do mar.
e) Fortaleza e Cuiabá, tendo-se em conta a alta condutividade térmica
da água do mar.
FÍSICA A
3. (UNESP) – Uma cozinheira, moradora de uma cidade praiana, não
dispunha de um termômetro e necessitava obter água a uma
temperatura de 60ºC. Resolveu, então, misturar água fervendo com
água proveniente de um pedaço de gelo que estava derretendo.
Considere o sistema isolado, ou seja, que a troca de calor só se estabeleceu
entre as quantidades de água misturadas e ainda que a cozinheira usou a
mesma xícara nas suas medições. A cozinheira só chegaria ao seu objetivo
se tivesse misturado uma xícara da água a 0ºC com
a) três xícaras de água fervendo.
b) duas xícaras e meia de água fervendo.
c) duas xícaras de água fervendo.
d) uma xícara e meia de água fervendo.
e) meia xícara de água fervendo.
4. (ETEC-SP) – No ambiente, a água apresenta-se nos estados sólido,
líquido e gasoso, estando em constante interação com o solo, com a
atmosfera, com a flora e com a fauna. A compreensão desta interação não
é simples, pois a água muda de estado em determinadas ocasiões.
No desenho, temos uma representação simplificada do ciclo da água.
As mudanças de estados físicos que acontecem em (1) e (2) são,
respectivamente,
a) condensação e sublimação.
b) condensação e solidificação.
c) condensação e evaporação.
d) solidificação e evaporação.
e) solidificação e sublimação.
16 –
5. O gráfico a seguir representa o calor específico sensível da água,
em função da temperatura:
Com base no gráfico, considere as afirmações a seguir:
I. O calor específico sensível da água entre 0ºC e 100ºC é uma função
crescente com a temperatura.
II. A 65ºC e a 15ºC, o calor específico sensível da água vale
1,0000cal/gºC.
III.Para uma dada massa de água se aquecer de 35º para 65ºC, ela
requer uma quantidade de calor menor do que para se aquecer de
65ºC para 95ºC.
IV. O calor específico sensível da água é mínimo para a temperatura de 35ºC.
Está correto o que se afirma em
a) I e II, apenas.
b) I e IV, apenas.
c) II e III, apenas.
d) II e IV, apenas.
e) II, III e IV, apenas.
6. Experimentos realizados com água levaram à construção do
diagrama de estado representado na figura a seguir.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 17
7. A válvula de segurança de uma panela de pressão limita a pressão
no interior da panela, evitando desastres como o estouro dela. Uma
panela de pressão contendo água e alimento é tampada e colocada no
fogo. Depois de certo tempo, começa a jorrar vapor-d’água pela válvula
de segurança, indicando que a água no seu interior se encontra em
ebulição. As pessoas com prática conhecem o tempo de cozimento de
cada alimento e desligam o fogo que aquece a panela no tempo
adequado.
Assinale a alternativa que melhor expressa o funcionamento da panela
de pressão.
a) A panela de pressão é usada para aumentar o tempo de cozimento.
b) A válvula de segurança impede que a pressão no interior da panela
ultrapasse o valor da pressão atmosférica existente na cozinha.
c) Como no interior de uma panela de pressão a temperatura de
ebulição da água ultrapassa 100°C, o tempo de cozimento dos
alimentos diminui.
d) Por causa da válvula de segurança, a panela de pressão diminui a
temperatura de ebulição da água.
e) Uma panela de pressão consome mais energia do que uma panela
comum para cozinhar uma mesma quantidade de feijão.
8. O processo de evaporação de nosso suor é um mecanismo
importante para a regulação de nossa temperatura e determina um
conforto ou desconforto térmico.
A evaporação é um processo endotérmico, isto é, necessita de calor
para ocorrer. Este calor é retirado de nosso corpo e transferido para
as moléculas de água provocando a sua evaporação.
A taxa ou rapidez de evaporação é intensificada pela temperatura
elevada, presença de ventos e baixa umidade relativa do ar e também
depende da natureza do líquido que está evaporando e da área em que
o processo ocorre. Assim, por exemplo, o éter evapora muito mais
rapidamente que a água em idênticas condições atmosféricas.
Com base nesse texto e em seus conhecimentos, analise as proposições
a seguir:
I. Uma moringa de barro, usada para manter a água fresca, é porosa
para que uma pequena parte da água atravesse os poros e possa se
evaporar retirando calor da água remanescente, que fica numa
temperatura menor (água fresca).
II. Quando derramamos éter em nosso corpo, a sua evaporação produz
um aquecimento na área onde estava o éter.
III.Quando uma roupa molhada é estendida e exposta ao vento, ela
seca mais rapidamente, pois estamos intensificando a rapidez de
evaporação da água.
IV. Quando saímos de um banho de mar, em uma praia onde a
temperatura está elevada, a umidade relativa do ar está baixa e sopra
um forte vento, sentimos um frio repentino pela rápida evaporação
da água que está retirando calor de nosso corpo.
Somente está correto o que se afirma em:
a) I e III
b) I e IV
d) II, III e IV
e) II e IV
c) I, III e IV
9. (UFJF) – Quando uma pessoa cozinha um ovo numa vasilha com
água, pode diminuir a intensidade da chama do fogo que aquece a vasilha
tão logo a água comece a ferver. Baseando-se na Física, assinale a alternativa que explica por que a pessoa pode diminuir a intensidade da
chama e, ainda assim, a água continuar a ferver.
a) Durante a mudança de estado, a quantidade de calor cedido para a
água diminui e sua temperatura aumenta.
b) Durante a mudança de estado, a quantidade de calor cedido para a
água e sua temperatura diminuem.
c) Apesar de o calor estar sendo cedido mais lentamente, na mudança
de estado, enquanto houver água em estado líquido na vasilha, sua
temperatura não variará.
d) O calor é cedido mais lentamente para a água, aumentando a
temperatura de mudança de estado da água.
e) O calor é cedido mais lentamente para a água, diminuindo a
temperatura de mudança de estado da água.
10. Quando se planeja a construção de uma sauna, um dos objetivos
é que a temperatura da sauna diminua o mais lentamente possível
depois de se desligar o aquecedor.
Selecione a alternativa que contém os termos que devem substituir as
letras (a) e (b), respectivamente, a fim de tornar verdadeira a afirmação
seguinte.
Esse objetivo pode ser alcançado _____ a espessura das paredes e
escolhendo-se um material, para a construção das paredes, com _____
condutividade térmica.
a) aumentando-se – alta
b) diminuindo-se – baixa
c) aumentando-se – baixa
d) diminuindo-se – alta
e) mantendo-se constante – alta
11. O Brasil é um país tropical e grande parte do seu território está
sujeita a temperaturas bastante elevadas. A figura a seguir ilustra algumas
técnicas simples e econômicas de se proteger o telhado de uma residência
do aquecimento provocado pela radiação solar.
As explicações corretas para os efeitos refrescantes do papel laminado,
das placas de isopor e das aberturas no telhado são, respectivamente:
a) conduzir calor de uma telha para outra, impedir a condução do calor
para o interior da casa, retirar calor por convecção do ar.
b) dificultar a passagem da radiação solar, dificultar a convecção do
ar dentro da casa, conduzir calor de uma telha para outra.
c) dificultar a passagem da radiação solar, impedir a condução do calor
para o interior da casa, retirar calor por convecção do ar.
– 17
FÍSICA A
Nesse gráfico, podemos observar as curvas de fusão-solidificação (linha
divisória entre os estados sólido e líquido), de vaporização-liquefação
(linha divisória entre os estados líquido e vapor) e de sublimação-ressublimação (linha divisória entre os estados sólido e vapor). Encontramos
ainda o ponto triplo (ponto de equilíbrio dos estados sólido, líquido e
gasoso) e a temperatura crítica (acima da qual o vapor se torna gás).
Das afirmações a seguir, assinale a correta.
a) No ponto A, encontramos a água nos estados líquido e gasoso.
b) No ponto B, encontramos a água nos estados sólido e gasoso.
c) No ponto C, encontramos a água no estado líquido.
d) No ponto D, a água encontra-se apenas no estado gasoso.
e) No ponto E, encontramos gelo e água no estado de vapor.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 18
d) retirar calor das telhas por condução, irradiar calor de volta para as
telhas, retirar calor por convecção do ar.
e) conduzir calor de uma telha para outra, irradiar calor de volta para
as telhas, dificultar o aquecimento por convecção.
12. Na figura, representamos a brisa marítima e a brisa terrestre, que
são resultados de processos de convecção térmica.
14. Leia atentamente o seguinte texto.
FÍSICA A
Durante o dia, a água, que tem elevado calor específico sensível, esquenta
menos que a areia. O ar junto à areia esquenta mais, torna-se menos denso
e sobe, gerando uma região de baixa pressão. A diferença de pressão ocasiona uma brisa que vai do mar para a terra (item A da figura).
Durante a noite, a água esfria mais lentamente que a areia, isto é, o ar
junto à água fica mais quente que o ar junto à areia, e o processo se
inverte ocasionando a brisa que vai da terra para o mar (item B da figura).
Do exposto, podemos concluir:
a) o sentido de deslocamento do ar é o mesmo durante o dia ou durante
a noite.
b) a água esfria mais rapidamente que a areia.
c) quando a temperatura do ar aumenta, ele se torna mais denso.
d) a região mais aquecida é uma zona de menor pressão, e a região
mais fria é uma zona de maior pressão.
e) o sentido da brisa é o da região de baixa pressão para a região de
alta pressão.
13. No inverno, uma espécie de “manto” de partículas poluentes pode
ser formado sobre as cidades, o que dificulta a entrada da luz solar e
retarda o aquecimento do solo e do ar. Sendo diminuída a movimentação
ascendente do ar, a camada de poluentes permanece por mais tempo sobre
essas cidades, fato conhecido por Inversão Térmica, ilustrado a seguir.
Nessa figura, 1, 2 e 3 representam, respectivamente,
a) ar frio, ar quente (camada de inversão térmica) e ar frio.
b) ar quente, ar frio (camada de inversão térmica) e ar quente.
c) ar muito frio, ar frio e ar muito quente (camada de inversão
térmica).
d) ar muito quente, ar quente (camada de inversão térmica) e ar frio.
e) ar muito quente, ar frio e ar quente (camada de inversão térmica).
18 –
Até hoje, a civilização industrial tem vivido quase exclusivamente
da exploração intensiva de energias acumuladas ao longo das épocas
geológicas. Mais de 85% da energia consumida hoje é obtida através
do carvão, petróleo e gás natural, entre outros. A velocidade de
reposição destas energias é praticamente nula à escala da vida
humana. Por isso, o futuro depende da utilização que o Homem saiba
fazer das energias renováveis como, por exemplo, as energias solar,
eólica e hidroelétrica.
Atualmente, consomem-se cerca de 320 bilhões de kWh de
eletricidade por dia. A manter-se o ritmo atual de consumo de
combustíveis fósseis, estes recursos esgotar-se-ão rapidamente.
O consumo dos recursos não renováveis tem assim, inevitavelmente,
de diminuir, não apenas para afastar o espectro de uma crise
energética grave que a humanidade enfrenta, mas também porque a
sua utilização tem efeitos altamente prejudiciais sobre o meio
ambiente.
Estes efeitos estão relacionados, sobretudo, com as emissões de
gases com efeito de estufa, como o dióxido de carbono, cujas
concentrações na atmosfera têm aumentado, nos últimos anos, de
forma exponencial. O aumento de concentração destes gases tem
potenciado o reforço do efeito de estufa natural, causando alterações
climáticas globais.
(GAVE)
Julgue os itens a seguir:
I. As energias obtidas do carvão, petróleo e gás natural são renováveis.
II. Os geradores eólicos usam uma energia renovável.
III.As energias renováveis são responsáveis pelo aumento do efeito
estufa.
Somente está correto o que se afirma em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
15. Você já deve ter observado que, quando fechamos uma geladeira
e tentamos abri-la logo em seguida, encontramos uma certa dificuldade.
Esta dificuldade está no fato de que, logo após seu fechamento, a
pressão do ar interno à geladeira fica menor do que a pressão
atmosférica externa e essa diferença de pressão precisa ser vencida para
que a geladeira seja aberta. Depois de um certo tempo de seu
fechamento, a pressão interna praticamente volta a se igualar à externa
e sua abertura torna-se muito fácil.
Assinale a opção que melhor explica por que, após um certo tempo de
seu fechamento, a pressão do ar interno torna-se praticamente igual à
pressão atmosférica externa.
a) A temperatura do ar interno à geladeira aumenta e, por isso, a
pressão do ar interno também aumenta.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 19
16. A umidade relativa é definida como a razão percentual entre a
densidade do vapor-d’água, numa dada temperatura, e a densidade do
vapor-d’água saturado na mesma temperatura.
Baseado na curva da densidade do vapor-d’água saturado em função da
temperatura, indicada na figura, calcule a umidade relativa no estado A.
a) 10%
b) 20%
c) 25%
d) 50%
e) 100%
17. O texto a seguir explica o funcionamento de uma geladeira.
No interior da geladeira, existe uma serpentina oculta (evaporizador), onde circula um gás muito frio (–37º C). O calor dos alimentos
é transferido para esse gás, que vai se aquecendo à medida que percorre
a serpentina. Para transferir esse calor para o exterior, usa-se um
compressor que, ao aumentar a pressão do gás, aumenta-lhe a
temperatura. Esse gás aquecido segue para o condensador (a serpentina
visível na parte traseira do frigorífico), onde troca calor com o ar
exterior, resfriando o gás e condensando-o. O líquido refrigerador passa
então por uma válvula de expansão, que provoca um abaixamento
brusco na pressão e consequente vaporização instantânea e resfriamento. Esse gás frio entra na geladeira novamente e completa-se o ciclo.
A respeito do que foi descrito, assinale a alternativa correta.
a) Na geladeira, existe uma transferência espontânea de calor de uma fonte
fria (interior da geladeira) para uma fonte quente (ambiente externo).
b) A geladeira é uma máquina térmica ideal que opera com rendimento
de 100%.
c) Na geladeira, existe uma transferência espontânea de calor de uma fonte
quente (ambiente externo) para uma fonte fria (interior da geladeira).
d) Na geladeira, o calor se transfere de uma fonte fria (interior da geladeira)
para uma fonte quente (ambiente externo) de modo não espontâneo, isto
é, em virtude de um trabalho realizado pelo compressor.
e) O compressor transfere energia para o gás na forma de calor.
18. (UNESP) – Um estudante desenvolve um termômetro para ser
utilizado especificamente em seus trabalhos de laboratório. Sua ideia
é medir a temperatura de um meio fazendo a leitura da resistência
elétrica de um resistor, um fio de cobre, por exemplo, quando em
equilíbrio térmico com esse meio. Assim, para calibrar esse termômetro
na escala Celsius, ele toma como referências as temperaturas de fusão
do gelo e de ebulição da água. Depois de várias medidas, ele obtém a
curva apresentada na figura.
A correspondência entre a temperatura T, em °C, e a resistência elétrica
R, em Ω, é dada pela equação:
a) T = 100 (R – 16) / 6,6
b) T = 100 6,6 / (R – 16)
c) T = (R – 6,6) / (6,6 x 100)
d) T = 100 (R – 16) / 16
e) T = 100 (R – 6,6) / 16
19. (VUNESP) – Realizam-se duas experiências com uma certa
quantidade de um gás perfeito, obtendo-se os seguintes resultados:
I. À pressão constante, verificou-se a diminuição de sua densidade.
II. A volume constante, obteve-se aumento de sua pressão.
Então, a temperatura do gás
a) diminuiu em I e aumentou em II.
b) diminuiu em I e diminuiu em II.
c) aumentou em I e diminuiu em II.
d) aumentou em I e aumentou em II.
e) manteve-se em I e diminuiu em II.
20. (UNESP) – Um gás ideal, confinado no interior de um pistão com
êmbolo móvel, é submetido a uma transformação na qual seu volume é
reduzido à quarta parte do seu volume inicial, em um intervalo de tempo
muito curto. Tratando-se de uma transformação muito rápida, não há
tempo para a troca de calor entre o gás e o meio exterior. Pode-se afirmar
que a transformação é
a) isobárica e a temperatura final do gás é maior que a inicial.
b) isotérmica e a pressão final do gás é maior que a inicial.
c) adiabática e a temperatura final do gás é maior que a inicial.
d) isobárica e a energia interna final do gás é menor que a inicial.
e) adiabática e a energia interna final do gás é menor que a inicial.
21. (VUNESP) – Uma usina de conversão termoelétrica em oceanos
(OTEC) funciona com base na diferença entre as temperaturas das
águas quentes próximas à superfície (27°C) e das águas profundas e
frias (2°C, a 1000m de profundidade). Para estimar a energia gerada
numa usina como essa, suponha um modelo simplificado em que ela é
composta de uma máquina térmica operando no ciclo de Carnot e um
gerador que transforma 80% do trabalho recebido em energia elétrica.
Se tal tipo de usina tiver uma potência de 32kW, ela deve retirar do
mar, a cada segundo, uma energia de, aproximadamente:
a) 4 . 104 J
b) 5 . 105 J
c) 8 . 106 J
d) 6 . 107 J
e) 1 . 108 J
q MÓDULO 10 – Termologia II
1. (UNIFESP) – Na medida de temperatura de uma pessoa por meio
de um termômetro clínico, observou-se que o nível de mercúrio
estacionou na região entre 38°C e 39°C da escala, como está ilustrado
na figura.
– 19
FÍSICA A
b) A pressão atmosférica externa diminui até se igualar à pressão do
ar interno à geladeira.
c) Como a vedação da geladeira não é perfeita, há entrada de ar até a
pressão interna praticamente se igualar à externa.
d) Como a vedação não é perfeita, há saída de ar do interior da
geladeira até a pressão interna praticamente se igualar à externa.
e) A temperatura do ar interno da geladeira vai gradativamente
diminuindo e, por isso, sua pressão vai gradativamente aumentando
até se igualar à pressão externa.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 20
para o recipiente B, poderia ser alcançada colocando-se 2,0 litros de
água a 20°C em B e, a seguir, ligando-se o mesmo aquecedor elétrico
em B, mantendo-o ligado durante um tempo aproximado de:
a) 40s
b) 60s
c) 80s
d) 100s
e) 120s
Após a leitura da temperatura, o médico necessita do valor transformado para uma nova escala, definida por tx = 2tc/3 e em unidades °X,
em que tc é a temperatura na escala Celsius. Lembrando seus
conhecimentos sobre algarismos significativos, ele conclui que o valor
mais apropriado para a temperatura tx é:
a) 25,7 °X
b) 25,7667 °X
c) 25,766 °X
d) 25,77 °X
e) 26 °X
2. Marte, o planeta vermelho, nosso vizinho no sistema solar, tem sido
objeto de pesquisas levadas a cabo com o auxílio de sondas e pequenas
naves robóticas, como a Opportunity, esperança norte-americana de
envio de inúmeros dados significativos. Segundo se informa, as
condições de vida em Marte são inóspitas, tendo-se em conta uma
atmosfera tóxica, constituída por 95% de dióxido de carbono, 2,7% de
nitrogênio e apenas 0,7% de oxigênio.Tempestades de vento de até
480km/h varrem a crosta do planeta, provocando redemoinhos gigantes
em certas épocas do ano. Entre o dia e a noite, a variação de temperatura
pode chegar a 100°C e a oscilação térmica também é muito grande
mesmo nas menores altitudes, como representa o esquema abaixo.
4. (FUVEST) – Um recipiente de isopor, que é um bom isolante
térmico, tem em seu interior água e gelo em equilíbrio térmico. Num
dia quente, a passagem de calor por suas paredes pode ser estimada,
medindo-se a massa de gelo Q presente no interior do isopor, ao longo
de algumas horas, como representado no gráfico.
Esses dados permitem estimar a transferência de calor pelo isopor,
como sendo, aproximadamente, de:
a) 0,5 kJ/h
b) 5 kJ/h
c) 120 kJ/h
d) 160 kJ/h
e) 320 kJ/h
Calor específico latente de fusão do gelo 320 kJ/kg
FÍSICA A
5. (FUVEST) – Em um processo industrial, duas esferas de cobre
maciças, A e B, com raios RA = 16 cm e RB = 8 cm, inicialmente à
temperatura de 20°C, permaneceram em um forno muito quente
durante períodos diferentes. Constatou-se que a esfera A, ao ser
retirada, havia atingido a temperatura de 100°C. Tendo ambas recebido a mesma quantidade de calor, a esfera B, ao ser retirada do forno,
tinha temperatura aproximada de:
a) 30°C
b) 60°C
c) 100°C
d) 180°C
e) 660°C
(Revista Veja, n.o 1844.)
Chamando de 1 e 2, respectivamente, as diferenças de temperaturas na escala Fahrenheit entre os pés e a cabeça da pessoa representada no esquema durante o dia e durante a noite, aponte a alternativa
correta.
1
a) ––––
= 1,93
2
1
b) ––––
= –1,93
2
1
d) ––––
= – 0,52
2
1
e) ––––
= 2,45
2
1
c) ––––
= 0,52
2
3. (FUVEST) – Dois recipientes iguais, A e B, contêm, respectivamente, 2,0 litros e 1,0 litro de água à temperatura de 20°C. Utilizando
um aquecedor elétrico, de potência constante, e mantendo-o ligado
durante 80s, aquece-se a água do recipiente A até a temperatura de
60°C. A seguir, transfere-se 1,0 litro de água de A para B, que passa a
conter 2,0 litros de água à temperatura T. Essa mesma situação final,
20 –
6. (UFMT) – O Pantanal mato-grossense, com uma extensão de
250 mil km2, é a maior área alagável do mundo. A diferença de nível
das águas entre as estações de seca e de cheias é em média quatro
metros. Devido à pouca declividade, grande parte da água evapora, ao
invés de escoar pelos rios. Qual a quantidade aproximada de energia
solar absorvida pela água, considerando que metade da água pluvial
derramada sobre o pantanal seja evaporada?
a) 1039J
b) 1030J
c) 1021J
d) 1052J
e) 109J
Dados:
• densidade da água = 1g/cm3
• calor latente de evaporação da água = 540cal/g
• 1 cal = 4,2J
7. (FUVEST) – A figura mostra uma bomba de encher pneu de
bicicleta.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 21
Quando o êmbolo está todo puxado, a uma distância de 30cm da base,
a pressão dentro da bomba é igual à pressão atmosférica normal. A área
da seção transversal do pistão da bomba é 24cm2. Um ciclista quer
encher ainda mais o pneu da bicicleta, que tem volume de 2,4 litros, e
já está com uma pressão interna de 3atm. Ele empurra o êmbolo da
bomba até o final de seu curso. Suponha que o volume do pneu permaneça constante, que o processo possa ser considerado isotérmico e que
o volume do tubo que liga a bomba ao pneu seja desprezível. A pressão
final do pneu será, então, de aproximadamente:
a) 1,0atm
b) 3,0atm
c) 3,3atm
d) 3,9atm
e) 4,0atm
8. (FUVEST) – Deseja-se medir a pressão interna p em um grande
tanque de gás. Para isto, utiliza-se como manômetro um sistema
formado por um cilindro e um pistão de área A, preso a uma mola de
constante elástica k. A mola está no seu estado natural (sem tensão)
quando o pistão encosta na base do cilindro e tem comprimento L0
(Fig. 1 – registro R fechado).
Abrindo-se o registro R, o gás empurra o pistão, comprimindo a mola,
que fica com comprimento L (Fig. 2 – registro R aberto). A pressão
ambiente vale P0 e é aplicada no lado externo do pistão. O sistema é
mantido à temperatura ambiente durante todo o processo.
c) Q1 > Q2 > Q3, T1 > T2 > T3 e U1 = U2 = U3.
d) Q1 > Q2 > Q3, T1 > T2 > T3 e U1 > U2 > U3.
e) Q1 > Q2 > Q3, T1 = T2 = T3 e U1 > U2 > U3.
10. (UFAL) – Uma esfera de aço cujo coeficiente de dilatação linear é
1,0. 10–5°C–1 passa, sem nenhuma folga, por um orifício circular feito
numa chapa de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é 2,5. 10–5°C–1,
estando ambas à temperatura ambiente.
Considere as afirmações seguintes:
I. Elevando-se de 30°C a temperatura da esfera e da chapa, a esfera
continuará passando, sem nenhuma folga, pelo orifício.
II. Aquecendo-se apenas a chapa, a esfera passará com folga pelo
orifício.
III.Resfriando-se ambas de 25°C, a esfera não mais passará pelo
orifício.
É correto o que se afirma somente em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
q MÓDULO 11 – Óptica I
O valor da pressão absoluta p no tanque vale
a) k . (L0 – L) /A + P0
b) k . (L0 – L) /A – P0
c) k . (L0 – L) . A
d) k . L . A + P0
e) k . L/A – P0
9. (VUNESP) – Três amostras iguais de um gás são levadas de um
estado inicial A ao estado final B, por 3 procedimentos diferentes, como
mostra o diagrama da pressão p versus volume V. O procedimento 1
ocorre passando por um estado parcial C (ACB); o procedimento 2
ocorre diretamente de A para B; o procedimento 3 se dá através de um
estado parcial D (ADB).
Sendo Q1, Q2 e Q3 as quantidades de calor recebidas pelas amostras,
T1, T2 e T3 os trabalhos realizados por elas e U1, U2 e U3 as
respectivas variações em suas energias internas, pode-se estabelecer
que
a) Q1 = Q2 = Q3, T1 = T2 = T3 e U1 = U2 = U3.
b) Q1 = Q2 = Q3, T1 > T2 > T3 e U1 = U2 = U3.
Um espetáculo celestial: eclipse lunar emociona milhões
Alguns puderam apreciá-lo por mais de três horas; outros, por
apenas 53 minutos. Mas, para todos que viram o fenômeno no final da
noite desta quinta-feira, 15 de março, o eclipse lunar reservou um
espetáculo celestial inesquecível e emocionante.
Na América do Norte, este foi o primeiro eclipse lunar em três
anos. Apesar do horário tardio, muitas crianças fizeram questão de
ficar acordadas para ver a Terra projetando sua sombra na Lua cheia.
No Hemisfério Norte, a Lua não ficou totalmente escurecida.
Alguns raios indiretos do Sol ainda atingiram o satélite, após cruzarem
a atmosfera terrestre. Onde as condições climáticas permitiram, o
fenômeno foi observado em todo o continente americano, bem como
no Oeste da Europa e em partes da África. Ao contrário dos eclipses
solares, os espectadores não precisaram usar proteção para os olhos.
E mesmo quem não dispunha de lunetas ou telescópios pôde ver a olho
nu todo o esplendor do fenômeno.
No Brasil, o eclipse começou às 22h05 (hora local) e apenas duas
horas e oito minutos depois a Lua foi totalmente coberta pela sombra
do Sol. Quem perdeu a chance desta quinta-feira poderá ver novamente
um eclipse lunar em 8 de novembro próximo.
(Adaptado de um texto
do site da CNN, de 16 de maio de 2003)
Com base no texto apresentado e em seus conhecimentos sobre os
movimentos do sistema Sol-Terra-Lua, assinale a alternativa que traz
a afirmação incorreta.
a) Os eclipses são fenômenos previsíveis, considerados como aspectos
relativos os movimentos do conjunto Terra-Lua em torno do Sol.
b) A visibilidade de um eclipse sofre variação em relação ao ponto de
referência do observador na Terra.
c) Os eclipses lunares ocorrem durante a noite, e os solares,
obviamente, durante o dia.
d) A intensidade dos eclipses está diretamente relacionada ao
alinhamento do sistema Sol-Terra-Lua.
e) Em virtude das diferenças horárias na superfície terrestre, os
eclipses são registrados em momentos diferentes do dia.
– 21
FÍSICA A
1.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 22
2. (ITA) – Considere a figura abaixo na qual E1 e E2 são dois espelhos
planos que formam um ângulo de 135° entre si. Um raio luminoso R incide
com um ângulo em E1 e outro R’ (não mostrado) emerge de E2.
Para 0 < < /4, conclui-se que
a) R’ pode ser paralelo a R dependendo de .
b) R’ é paralelo a R qualquer que seja .
c) R’ nunca é paralelo a R.
d) R’ só será paralelo a R se o sistema estiver no vácuo.
e) R’ será paralelo a R qualquer que seja o ângulo entre os espelhos.
3. (FUVEST) – Uma câmera de segurança (C), instalada em uma
sala, representada em planta na figura, “visualiza” a região clara indicada. Desejando aumentar o campo de visão da câmara, foi colocado
um espelho plano, retangular, ocupando toda a região da parede entre
os pontos A e B.
a) é virtual, direita, maior que 50cm e distante do espelho menos de 2,0m.
b) é real, invertida, com tamanho de 50cm e distante 2,0m do espelho.
c) é virtual, direita, menor que 50cm, distante mais de 2,0m do espelho
e apresenta a forma E.
d) é virtual, direita, com tamanho de 50cm, distante 2,0m do espelho
e apresenta a forma E .
e) é virtual, direita, com tamanho de 50cm, distante menos de 2,0m
do espelho e apresenta a forma E.
6. (FATEC-SP) – Um sistema óptico, composto de um elemento
reflexivo, gera de um objeto real uma imagem direita e aumentada.
O elemento reflexivo
a) é um espelho esférico convexo, pois a imagem é virtual.
b) é um espelho esférico convexo, com o objeto colocado nas
proximidades de seu vértice.
c) é um espelho esférico côncavo, com o objeto colocado entre o ponto
focal e o vértice do espelho.
d) é um espelho plano, pois a imagem é direita.
e) forma uma imagem virtual, pois imagens virtuais são sempre
aumentadas.
7. O esquema a seguir representa um espelho esférico côncavo, de
distância focal 60cm. AB é um objeto de largura desprezível e
comprimento 30cm que está deitado sobre o eixo principal do espelho.
A distância do ponto B ao ponto V, vértice do espelho, é de 80cm.
Nessas condições, a figura que melhor representa a região clara, que
passa a ser vizualizada pela câmera, é
FÍSICA A
Desse objeto se formará uma imagem cujo tamanho é, em cm,
a) 30
b) 60
c) 108
d) 180
e) 240
8. (UFRN)
4. Dois espelhos planos estão dispostos de maneira a fornecer nove
imagens de um determinado objeto. Assim, concluímos que o ângulo
formado entre os espelhos é
a) 30°
b) 36°
c) 40°
d) 45°
e) 60°
5. Um objeto de 50cm de altura é colocado a 2,0m de um espelho
plano. Na sua face voltada para o espelho, existe a inscrição da letra E.
A respeito da imagem conjugada pelo espelho plano, podemos afirmar que
22 –
“A Lua, com seus encantos, esteve sempre povoando a imaginação dos
artistas e estimulando grandes ideias nos homens da ciência. Palco de
grandes conquistas científicas, o ambiente lunar, comparado com o da
Terra, possui um campo gravitacional fraco, o que torna impossível a
manutenção de uma atmosfera na Lua. Sem atmosfera, não há nada
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 23
9. (MACKENZIE-SP) – Dispõe-se de uma calota esférica de
pequena abertura, espelhada por dentro e por fora, que constitui,
simultaneamente, um espelho côncavo de um lado e um espelho
convexo do outro. Quando colocamos um pequeno objeto em frente à
face côncava, a 125cm de seu vértice, sobre o eixo principal do
espelho, tem-se uma imagem conjugada, invertida e de altura h1.
Quando o objeto é colocado em frente à face convexa, também a
125cm do vértice do espelho, sua imagem conjugada tem altura h2.
7
|h1| = –––
,
Des pre zando a espessura do espelho e sabendo que –––
h
| 2| 3
podemos afirmar que o raio de curvatura do espelho mede
a) 25cm
b) 50cm
c) 75cm
d) 100cm
e) 200cm
11. Considere dois meios homogêneos e transparentes, A e B. A figura
representa o trajeto de um raio de luz monocromática ao passar do
meio A para o meio B.
Somente haverá reflexão total na fronteira que separa os meios A e B, quando
a) a luz vier do meio A e o ângulo de incidência for maior que 45°.
b) a luz vier do meio B e o ângulo de incidência for maior que 45°.
c) a luz vier do meio B e o ângulo de incidência for maior que 60°.
d) a luz vier do meio A e o ângulo de incidência for maior que 60°.
e) a luz vier de qualquer um dos meios e o ângulo de incidência for
maior que 60°.
12. (FUVEST) – Um raio monocromático de luz incide no ponto A
de uma das faces de um prisma feito de vidro e imerso no ar. A figura
1 representa apenas o raio incidente I e o raio refratado R num plano
normal às faces do prisma, cujas arestas são representadas pelos pontos
P, S e T, formando um triângulo equilátero. Os pontos A, B e C também
formam um triângulo equilátero e são, respectivamente, equidistantes
de P e S, S e T, e T e P. Considere os raios E1, E2, E3, E4 e E5, que se
afastam do prisma, representados na figura 2.
10. Um raio de luz monocromática I, proveniente do ar, atinge um
bloco de vidro de forma semicilíndrica, no ponto O, localizado no
centro da face XY.
Podemos afirmar que o(s) raio(s) compatível(eis) com as reflexões e
refrações sofridas pelo raio incidente I, no prisma, é (são):
a) somente E3.
b) somente E1 e E3.
c) somente E2 e E5.
d) somente E1, E3 e E4.
e) todos (E1, E2, E3, E4 e E5).
O raio que melhor representa a trajetória da luz, depois da incidência
em O, é
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
13. Na figura a seguir, está esquematizada a trajetória de um estreito
feixe cilíndrico de luz monocromática que sofre um desvio de 90° ao
atravessar um prisma pentagonal de Goulier, que é utilizado em alguns
modelos de câmaras fotográficas. Nesse prisma, a luz incide
normalmente a uma das faces, sofre duas reflexões totais e emerge também normalmente a uma outra face, perpendicular à face de entrada.
– 23
FÍSICA A
que filtre a radiação solar ou queime os meteoritos que frequentemente
caem e criam crateras no solo lunar.”
Após esse breve comentário sobre a Lua, a professora Luana apresentou
um painel ilustrando uma situação vivida por dois astronautas, Brian e
Robert. No painel, constava o panorama do solo lunar cheio de crateras,
um céu escuro, bem diferente do normalmente azulado aqui da Terra, e
um belo flagrante da imagem de Brian refletida no capacete de Robert.
Luana afirma que o capacete de Robert está funcionando como um
espelho esférico convexo.
Considerando-se as informações e as imagens apresentadas, pode-se
concluir que
a) a imagem do capacete de Robert é real e o tempo de queda na
experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo.
b) a imagem no capacete de Robert é virtual e o impacto do meteorito
não é audível pelos astronautas.
c) o impacto do meteorito é audível pelos astronautas e o tempo de
queda na experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo.
d) a ausência de atmosfera na Lua torna o céu escuro e faz com que os
corpos, na experiência de Brian, caiam com acelerações diferentes.
e) a imagem no capacete de Robert é real e o tempo de queda na
experiência de Brian é o mesmo para todos os corpos.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 24
I, a lente está imersa no ar (nAr = 1,00); em II, está imersa na água
(nágua = 1,33); e em III, está imersa em bissulfeto de carbono
(nbiss = 1,64). O feixe de luz emergente
a) é convergente nas experiências I, II e III.
b) é divergente nas experiências I, II e III.
c) é convergente em I e II, e divergente em III.
d) é divergente em I e II, e convergente em III.
e) é divergente em I e convergente em II e III.
4. (MACKENZIE) – A distância entre um objeto real de 15cm de
altura, colocado perpendicularmente ao eixo principal de uma lente
convergente, e sua imagem de 3 cm de altura é 30 cm. A vergência
dessa lente é de
a) 12 di
b) 16 di
c) 20 di
d) 24 di
e) 28 di
ângulo (graus)
seno
90,0
1,00
67,5
0,92
45,0
0,71
22,5
0,38
5. (INEP) – Pode-se comparar uma câmara fotográfica ao olho
humano.
Se o índice de refração do prisma em relação ao ar que o envolve é
igual a n, a condição necessária e suficiente para que a luz siga a
trajetória indicada é
a) n > 1,00.
1
b) n > –––– .
0,92
d) n > 2,00.
1
e) n > –––– .
0,38
1
c) n > –––– .
0,71
FÍSICA A
q MÓDULO 12 – Óptica II
1. (VUNESP) – Considere uma lente esférica delgada convergente
de distância focal igual a 20cm e um objeto real direito localizado no
eixo principal da lente a uma distância de 25cm do seu centro óptico.
Pode-se afirmar que a imagem deste objeto é
a) real, invertida e maior que o objeto.
b) real, direita e menor que o objeto.
c) virtual, invertida e menor que o objeto.
d) virtual, direita e maior que o objeto.
e) virtual, invertida e maior que o objeto.
2. (OLIMPÍADA PAULISTA DE FÍSICA) – Uma máquina fotográfica tem uma objetiva que possui distância focal f = 30mm e usa
filme de 35mm. Deseja-se fotografar um cachorro de 35cm de altura
parado diante da câmara. Qual a distância mínima entre a objetiva e o
animal para que este seja fotografado por inteiro?
a) 3cm
b) 30cm
c) 33cm
d) 300cm
e) 330cm
3. Uma lente plano-convexa de acrílico, de índice de refração
absoluto 1,50, é usada em três experiências, I, II e III. Em todas elas,
recebe um feixe de raios paralelos ao seu eixo principal. Na experiência
24 –
Os números I, II e III indicados na câmera fotográfica, correspondem,
no olho humano a
a) I – retina, II – córnea, III – pupila.
b) I – cristalino, II – pupila, III – retina.
c) I – pupila, II – retina, III – cristalino.
d) I – cristalino, II – córnea, III – retina.
e) I – cristalino, II – retina, III – pupila.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 25
Assinale a alternativa correta.
a) O seres humanos só conseguem enxergar três cores: vermelha, verde e azul.
b) A luz branca, ao ser refletida por uma rosa vermelha, é percebida
da mesma maneira por cães e por humanos.
c) A miopia é um defeito visual que só ocorre em humanos.
d) A luz branca, ao ser refletida por uma rosa amarela, é enxergada
pelos cães como se fosse cinza.
e) Um objeto azul é enxergado por humanos e pelos cães com
tonalidade azul.
7. Um míope enxerga perfeitamente objetos localizados a uma
distância máxima de 80cm. Para enxergar objetos mais afastados, ele
deverá usar lentes de
a) – 1,25di b) – 0,80di
c) 0,80di d) 1,25di e) 12,5di
8. A figura a seguir mostra um objeto real AB e sua imagem real
A’B’, obtida por uma lente L, delgada e convergente.
c) O maremoto originou-se em um local caracterizado por fenômenos
tectônicos e vulcânicos.
d) Em uma onda, os pontos mais altos são denominados cristas, e os
mais baixos, vales.
e) O tsunami pode ser considerado uma onda mecânica que se
propagou em um meio material: a água.
2. A figura a seguir representa uma onda aproximadamente senoidal
no mar e uma boia que efetua 15 oscilações por minuto.
Na situação considerada, a frequência, o comprimento de onda e a
velocidade de propagação da onda valem, respectivamente
a) 0,25Hz
40m
e
4,0m/s.
b) 15Hz
4,0m
e
4,0m/s.
c) 40Hz
15m
e
15m/s.
d) 0,25Hz
40m
e
10m/s.
e) 4,0Hz
160m
e
0,67m/s.
3. (INATEL) – O badalar de um sino ao longe indica para uma
pessoa que é meio-dia em ponto, mas a pessoa ouve o sino às 12h03s.
Considerando que o som viaja, nessa região, com velocidade de
344m/s, a que distância da pessoa se encontra o sino?
a) 61,90m
b) 114,70m
c) 10,32km
d) 103,20m
e) 1032m
4. A figura abaixo representa uma corda por onde se propaga uma
onda com velocidade v = 0,60m/s.
O período dessa onda é igual a
a) 1,0
b) 2,0s
c) 4,0s
A distância focal da lente é
1
2
a) –– x
b) –– x
c) x
2
3
3
d) –– x
2
e) 2x
d) 5,0s
e) 6,0s
5. (UERJ) – Um raio luminoso monocromático, ao cruzar a superfície de separação entre duas camadas da atmosfera, sofre um desvio,
segundo a figura a seguir.
q MÓDULO 13 – Ondas
1. (UEM-PR) – O tsunami que atingiu a Ásia e a África em 2004
foi um dos maiores cataclismas da história humana. Deixou um saldo
de aproximadamente 300 mil mortos. O evento provocou um terremoto
no leito oceânico que logo se transformou em um maremoto que
percorreu o Oceano Índico. Sobre esse tsunami e sobre o movimento
das ondas, assinale a alternativa incorreta.
a) O fenômeno de propagação da onda envolveu o transporte de
matéria, representada pela água e pelos sais dissolvidos.
b) O choque entre placas tectônicas produziu um movimento
ondulatório da água, que pode ser considerado como o
deslocamento de uma perturbação.
Os índices de refração n1 e n2, respectivamente, das camadas 1 e 2 e
os comprimentos de onda 1 e 2 da luz, nas mesmas camadas,
satisfazem as seguintes relações:
a) n1 > n2 e 1 > 2;
b) n1 > n2 e 1 < 2;
c) n1 < n2 e 1 > 2;
d) n1 < n2 e 1 < 2;
e) n1 = n2 e 1 = 2.
– 25
FÍSICA A
6. Os cães veem o mundo de uma perspectiva diferente da nossa. As
diferenças se devem à estrutura do olho.
As células responsáveis pela visão de cores
são denominadas cones. Enquanto a espécie
humana possui três tipos de cones, capazes de
captar as cores vermelha, verde e azul, os cães
possuem apenas dois. A hipótese mais aceita
é a de que os cães são capazes de enxergar
apenas o azul e o amarelo, sendo as demais
cores detectadas como variações de cinza. Os
cães também podem apresentar miopia,
hipermetropia, astigmatismo e catarata. Para a correção desses
defeitos de visão, estão sendo utilizadas lentes intraoculares projetadas
especialmente para cães.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 26
6. Considere um pulso transversal se propagando ao longo de uma
corda homogênea feita de um material de densidade volumétrica igual
a . A corda tem comprimento L, secção circular de raio constante
igual a r e está tracionada por uma força de intensidade F. Sendo v o
módulo da velocidade de propagação do pulso, podemos afirmar que
a) v =
c) v =
e) v =
1
–––
r
F
–––
b) v =
–––
r
F
–––
d) v =
1
–––
F
–––
–––
F
–––
L
L
a) menor .... igual à
c) menor ... menor que a
e) maior ... maior que a
b) menor ... maior que a
d) maior ... igual à
10. Na figura, F1 e F2 são dois pinos que batem cadenciadamente na
superfície da água de um tanque, produzindo ondas que se propagam
com velocidade igual a 2,0m/s. Os pinos operam com a mesma frequência e em concordância de fase.
F
–––
7. O registro gráfico de uma onda harmônica que se propaga numa
corda homogênea, de densidade linear 0,20kg/m, com comprimento
de onda 20cm, encontra-se no esquema abaixo.
Se no ponto P as ondas provenientes de F1 e F2 se reforçam
(interferência construtiva), uma possível frequência de operação dos
pinos é
a) 25Hz
b) 30Hz
c) 35Hz
d) 40Hz
e) 45Hz
11. (INEP) – Uma maneira de obter-se, experimentalmente, ondas
estacionárias numa corda é fazê-la vibrar presa, de um lado, a um altofalante que emite som de determinada frequência e, do outro, a um
peso que passa por uma roldana ideal, como representa a figura.
FÍSICA A
Nessas condições, não podemos afirmar que
a) a fonte geradora dessa onda tem frequência de 5,0Hz.
b) a onda propaga-se na corda com velocidade de 1,0m/s.
c) a amplitude dessa onda é de 5,0cm.
d) a corda está submetida a uma tração de intensidade 2,0.10-1N.
e) a distância, medida na direção da propagação ondulatória, que
separa dois pontos consecutivos que vibram em oposição de fase é
igual a 20cm.
8. (INEP) – As rádios piratas podem interferir na comunicação entre
as aeronaves e as torres de controle, prejudicando a troca de
informações necessárias para que o piloto faça a decolagem ou o pouso
com segurança. Essa interferência ocorre porque
a) a tecnologia de transmissão das rádios piratas não é avançada.
b) as rádios piratas utilizam antenas potentes em suas transmissões.
c) as ondas de rádio possuem maior energia do que as ondas da
comunicação aeroportuária.
d) as ondas eletromagnéticas utilizadas em ambos os casos possuem
a mesma frequência.
e) as ondas usadas pelas rádios piratas são mecânicas.
9. Todo corpo emite radiação eletromagnética e a radiação emitida
mais intensamente tem frequência que é função crescente da
temperatura do corpo.
Considere duas placas metálicas, X e Y, com a temperatura de X maior
que a de Y.
Selecione a alternativa que contém os termos que preenchem
corretamente as lacunas na frase a seguir.
Como a placa X se encontra a uma temperatura maior que a da placa
Y, o comprimento de onda da radiação mais intensa emitida pela placa
X é .................... que o comprimento de onda da radiação mais intensa
emitida pela placa Y, pois a radiação emitida pela placa X tem, no
vácuo, velocidade ...................... da radiação emitida pela placa Y.
26 –
Dependendo da frequência emitida pelo alto-falante, do peso e de
outras variáveis, poderão aparecer ondas estacionárias na corda.
Durante um experimento, utilizando-se um peso de 100N, foi obtida
uma onda estacionária com um ventre. O peso necessário para obterse dois ventres na mesma corda e sob as mesmas condições é, em N,
a) 20
b) 25
c) 50
d) 200
e) 400
12. (ITA) – Um diapasão de frequência 400Hz é afastado de um
observador, em direção a uma parede plana, com velocidade de 1,7 m/s.
São nominadas: f1, a frequência aparente das ondas não refletidas,
vindas diretamente até o observador; f2, a frequência aparente das
ondas sonoras que alcançam o observador depois de refletidas pela
parede; e f3, a frequência dos batimentos. Sabendo que a velocidade
do som é de 340 m/s, os valores que melhor expressam as frequências
f1, f2 e f3, em hertz, respectivamente, são
a) 392, 408 e 16.
b) 396, 404 e 8.
c) 398, 402 e 4.
d) 402, 398 e 4.
e) 404, 396 e 4.
13. A escala musical proposta por Zarlin é construída de modo que,
conhecendo-se a frequência de uma nota, pode-se obter a frequência
de todas as demais, multiplicando-se esta por fatores bem definidos.
Por exemplo: se conhecermos o Dó de uma oitava, as demais notas
serão obtidas pelo produto da frequência do Dó pelo fator F dado na
tabela seguinte:
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 27
Definem-se ainda como bemol e sustenido de uma nota os produtos da
frequência dessa nota por 24/25 ou 25/24, respectivamente. Qual é a razão
entre o Lá sustenido de uma oitava e o Mi bemol da oitava seguinte?
a) 625/864
b) 625/540
c) 625/432
d) 25
e) 625
14. Define-se coeficiente de absorção da água por metro como sendo
a razão entre a intensidade da radiação absorvida e a intensidade da
radiação que penetra na água para um percurso de 1,0 metro.
O gráfico a seguir mostra como este coeficiente varia em função do
comprimento de onda da radiação que incide na água.
Imaginando-se às margens do Riacho do Ipiranga no momento da
Proclamação da Independência, você pode afirmar que o brado
retumbante emitido pelo heroico povo brasileiro teria sido captado
pelos seus ouvidos e também pelos ouvidos
a) dos elefantes, com frequência na faixa entre 1 Hz e 10 Hz.
b) dos camundongos, com frequência na faixa entre 5 Hz e 500 Hz.
c) das mariposas, com frequência na faixa entre 10 Hz e 500 Hz.
d) dos morcegos, com frequência na faixa entre 20 Hz e 1 000 Hz.
e) dos pombos, com frequência na faixa entre 20 Hz e 20 000 Hz.
16. (GAVE) – O ruído é um som desagradável. O ruído proveniente de
uma fonte sonora propaga-se, de forma mais ou menos idêntica, em todas
as direções e diminui à medida que aumenta a distância em relação à fonte
sonora. A unidade de medida do nível sonoro é o decibel (dB). Sempre
que a distância duplica, o nível sonoro diminui 6dB.
(Imagem adaptada do folheto “O ruído e a cidade” – Instituto do Ambiente.)
Algumas reações humanas aos sons
15. (ETEC-SP)
“Ouviram do Ipiranga as margens plácidas
De um povo heroico o brado retumbante,
E o sol da Liberdade, em raios fulgidos,
Brilhou no céu da Pátria nesse instante...”
A estrofe do Hino Nacional Brasileiro destaca que as margens plácidas
do Riacho do Ipiranga foram testemunhas auditivas da Proclamação
da Independência.
Analise o gráfico representativo do espectro sonoro.
Nível
sonoro (dB)
Impressão
subjetiva
140
Destruição do ouvido
130
Limite suportável de dor
120
Ruído suportável
momentaneamente
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
(GASPAR, Alberto, Física. Vol. 2. São Paulo: Ática, 2000. p. 63.)
Conversa entre
duas ou mais pessoas
FÍSICA A
Da análise do gráfico, podemos concluir:
I. A água absorve mais o infravermelho do que a radiação visível.
II. A absorção das radiações visíveis é feita igualmente para todos os
comprimentos de onda
III.A absorção do ultravioleta cresce com o aumento do comprimento
de onda.
Somente está correto o que se afirma em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
Impossível
Ruídos muito
inconvenientes
Gritos
Ruído suportável
mas intenso
Tom de voz mais alto
Ruídos correntes
Voz normal
Calma
Silêncio
Voz baixa/sussurros
Silêncio anormal
Num local onde se utiliza um martelo pneumático, a conversa entre duas
pessoas é praticamente impossível. A 3m de distância, o nível sonoro do
som produzido pelo martelo pneumático corresponde a cerca de 100 dB.
Das distâncias ao local de utilização do martelo pneumático, citadas a
seguir, assinale a mínima que permite uma conversa num tom de voz
normal:
a) 96m
b) 192m
c) 384m
d) 768m
e) 1536m
– 27
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 28
17. (FMTM) – Para explicar a natureza da luz, alguns fatos
experimentais nos levam a um modelo de partículas, enquanto outros,
a um modelo ondulatório.
20. (UFLA) – Uma sirene fixa emite um som de frequência 2040 Hz.
Um motorista que se desloca com seu veículo à velocidade constante
v, diretamente ao encontro dessa sirene, ouve o som com frequência
de 2160Hz, ou seja, mais agudo do que aquele que a sirene realmente
emite. Esse fenômeno é chamado de Efeito Doppler. Considerando a
velocidade do som no ar 340m/s, pode-se afirmar que a velocidade do
veículo é de
a) 18km/h
b) 36km/h
c) 54km/h
d) 72km/h
e) 80km/h
q MÓDULO 14 – Eletrodinâmica I
A figura mostra um dos fenômenos mais adequados para explicar o
modelo ondulatório da luz, denominado
a) polarização.
b) refração.
c) reflexão.
d) interferência.
e) ressonância.
1.
Analise as proposições:
18. (OLIMPÍADA DE FÍSICA-Modificado) – Um tubo de vidro,
aberto em ambas as extremidades, de diâmetro 2cm e comprimento
100cm, é afundado verticalmente na água de um tanque de modo que
um comprimento H do tubo fique acima da linha d’água. Faz-se vibrar
um diapasão nas proximidades da extremidade emersa do tubo.
Variando H desde um valor próximo de zero, o som sofre, pela primeira
vez, uma intensificação quando H = 17cm.
I)
FÍSICA A
Os gráficos fornecidos a, b, c e d são gráficos característicos de
resistores ôhmicos.
II) Um resistor de resistência elétrica 10Ω é submetido a uma tensão
elétrica de 120V. Sendo a carga elétrica elementar e = 1,6 . 10–19C,
o número de elétrons que atravessa uma seção reta do resistor em
10s é igual a 7,5 . 1020.
III) Uma carga positiva q move-se numa circunferência de raio R com
velocidade escalar constante V. A intensidade da corrente elétrica
que passa por um ponto da circunferência é dada por
qV
–––– .
2πR
São corretas:
a) I e II
b) I e III
c) II e III
e) todas as proposições são falsas.
Supondo que o som se propague no ar com velocidade igual a 340m/s,
este resultado permite afirmar que
a) o comprimento de onda da onda estacionária dentro do tubo é = 17cm.
b) quando H = 68cm, o som é novamente reforçado.
c) quando H = 92cm, o som é novamente reforçado.
d) a frequência de vibração do diapasão é de 125Hz.
e) a frequência de vibração do diapasão é de 500Hz.
19. (Olimpíada Brasileira de Física) – Numa indústria, há uma
bancada com 10 lixadeiras de metal próximas umas das outras. No
manual, o fabricante afirma que cada uma emite um ruído com
intensidade sonora de 80,0 dB. Funcionando todas elas ao mesmo tempo,
o ruído por elas emitido terá uma intensidade sonora, em dB, igual a:
a) 81,0
b) 88,0
c) 90,0
d) 160
e) 800
28 –
d) I, II e III
2. (FEI) – Um fio de cobre de comprimento e diâmetro d possui
resistência R. Se quisermos reduzir a resistência a 50% do valor
original, devemos:
a) dobrar o comprimento do fio.
b) dobrar o diâmetro do fio.
c) dividir o diâmetro por 2.
d) dividir o diâmetro por 2.
e) multiplicar o diâmetro por 2.
3. (FUVEST) – O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade
i. O gráfico a seguir mostra a relação entre i e U.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 29
Sabendo que o brilho de uma lâmpada depende da intensidade da
corrente elétrica que passa por ela, assinale a(s) proposição(ões)
correta (s). Dê como resposta a soma das proposições corretas.
4. (Olimpíada Brasileira de Física) – A curva 1 do gráfico abaixo
representa a tensão V em função da corrente que passa por um resistor
R1. A curva 2 também mostra a tensão V em função da corrente
medidas por um voltímetro e um amperímetro, supostamente ideais,
no circuito da figura.
01)
02)
04)
08)
Ao fechar o interruptor I, o brilho de L4 não permanece o mesmo.
L2 e L3 têm o mesmo brilho.
L1 tem o mesmo brilho de L6.
L1 brilha mais do que L2 e esta, mais do que L3.
6. Os valores, em ohms, de resistências elétricas de resistores a
carvão são indicados nos mesmos por um código de cores, conforme
sugere a figura a seguir.
As cores das faixas 1 e 2 indicam, respectivamente, a dezena e a
unidade de um número que deve ser multiplicado pela potência de dez
com expoente dado pela cor da faixa 3. A faixa 4 indica a tolerância,
fator relativo à qualidade do resistor, e não será abordada nesta questão.
O código usado, de forma parcial, está contido na tabela seguinte:
Cor
Número
Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo
0
1
2
3
4
Verde
5
Quais são as cores que representam, da esquerda para direita, (como
na figura), um resistor de resistência igual a 320000 ohms?
a) Laranja, vermelho, preto.
b) Vermelho, laranja, preto.
c) Preto, vermelho, laranja.
d) Laranja, vermelho, amarelo.
e) Amarelo, laranja, vermelho.
7. O gráfico abaixo representa as curvas características de dois
resistores, A e B.
O valor da resistência R2 é
a) 10Ω
b) 20Ω
c) 30Ω
d) 25Ω
e) 5,0Ω
5. (UFSC) – No circuito mostrado, todas as lâmpadas são iguais.
R1, R2 e R3 são três resistores. A bateria representada tem resistência
elétrica desprezível. Suponha que o interruptor I esteja aberto.
Se os resistores forem associados em série, a resistência equivalente é
Rs, e, se forem associados em paralelo, a resistência equivalente é Rp.
A razão Rs/Rp é igual a:
a) 6,0
b) 4,5
c) 2,0
d) 0,50
e) 0,22
– 29
FÍSICA A
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão
aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da
tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 30
8. Dois fios condutores, A e B, de mesmo comprimento e de mesmo
material, estão ligados em série. A área da seção transversal de A é o
dobro da de B. Aos extremos da associação, liga-se um gerador elétrico. Sendo 4,0V a tensão elétrica no fio A, pode-se afirmar que a
tensão elétrica no fio B é igual a:
a) 1,0V b) 2,0V
c) 4,0V
d) 8,0V
e) 16V
9.
(UNESP) – Um circuito elétrico é montado usando-se onze
resistores iguais, de resistência 10 cada. Aplicando-se uma ddp de
22 V ao circuito, foi observada uma corrente elétrica total de 2,0 A.
Nessas condições, uma possível disposição dos resistores seria
a) todos os resistores ligados em série.
b) um conjunto de dez resistores associados em paralelo ligado, em
série, ao décimo primeiro resistor.
c) um conjunto com cinco resistores em paralelo ligado, em série, a
um outro conjunto, contendo seis resistores em paralelo.
d) um conjunto de cinco resistores em paralelo ligado, em série, aos
outros seis resistores restantes, também em série.
e) todos os resistores ligados em paralelo.
4. Um gerador elétrico está ligado a resistores, conforme o esquema
a seguir. Com a chave Ch aberta, a leitura no amperímetro A, suposto
ideal, é de 9,0A, e com a chave Ch fechada, é de 5,0A.
A força eletromotriz E e a resistência interna r do gerador são,
respectivamente, iguais a:
a) 90V; 4,0Ω
b) 63V; 1,0Ω
c) 28V; 2,0Ω
d) 10V; 2,0Ω
e) 45V; 1,0Ω
5.
Considere o circuito esquematizado abaixo.
q MÓDULO 15 – Eletrodinâmica II
1.
Considere a associação de resistores abaixo, de extremos A e B.
FÍSICA A
Pelo resistor de 8,0Ω situado entre C e D não passa corrente elétrica.
O valor de R é igual a:
a) 50Ω
b) 40Ω
c) 30Ω
d) 20Ω
e) 10Ω
2. Uma bateria de força eletromotriz de 100V e resistência interna
de 10Ω é ligada aos terminais de dois resistores, de resistências R1 e
R2, ligados em paralelo. Se R1 = 50Ω, qual deve ser o valor de R2 para
que a intensidade da corrente elétrica na resistência interna da bateria
seja de 2,0A?
a) 2,0Ω
b) 20Ω
c) 2,0 . 102Ω
d) 4,0 . 102Ω
e) 8,0 . 102Ω
3. No circuito esquematizado a seguir, a pilha tem resistência interna
desprezível e os resistores são iguais. Com a chave Ch aberta, a
intensidade da corrente que atravessa a pilha vale i.
Fechando-se a chave Ch, podemos afirmar que
a) cada resistor será percorrido por corrente de intensidade i/3;
b) a pilha será percorrida por corrente de intensidade i;
c) cada resistor será percorrido por corrente de intensidade i;
d) a pilha será percorrida por corrente de intensidade 1,5i;
e) os três resistores não estarão submetidos à mesma tensão elétrica.
30 –
Qual a intensidade da corrente que atravessa o gerador?
a) 1,0A
b) 2,0A
c) 3,0A
d) 4,0A
e) 5,0A
6.
(UNESP) – Um estudante adquiriu um aparelho cuja especificação para o potencial de funcionamento é pouco usual. Assim, para
ligar o aparelho, ele foi obrigado a construir e
utilizar o circuito constituído de dois resistores,
com resistências X e R, como apresentado na
figura.
Considere que a corrente que passa pelo aparelho
seja muito pequena e possa ser descartada na solução do problema. Se a tensão especificada no
aparelho é a décima parte da tensão da rede, então
a resistência X deve ser
a) 6 R
b) 8 R
c) 9 R
d) 11 R
e) 12 R
7. (MACKENZIE) – Quatro resistores idênticos R estão associados
conforme a ilustração abaixo.
O amperímetro e o gerador são ideais. Quando a chave (Ch) está aberta,
o amperímetro assinala a intensidade de corrente 0,50 A e, quando a
chave está fechada, assinala a intensidade de corrente:
a) 0,10A
b) 0,25A
c) 0,50A
d) 1,0A
e) 2,5A
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 31
q MÓDULO 16 – Eletrodinâmica III
1. Uma cidade do Brasil tem um consumo anual de energia elétrica
da ordem de 1600GWh. Esse valor equivale, aproximadamente, a 0,4%
da energia elétrica total produzida, no Brasil, em um ano.
Considere a tabela a seguir, com o nome, o símbolo e o fator multiplicador de alguns prefixos usados na Física.
Nome
Símbolo
Fator Multiplicador
quilo
k
103
mega
M
106
giga
G
109
tera
T
1012
3. (UDESC) – O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) visa à
conservação de energia, e atua por meio de etiquetas informativas, com
o objetivo de alertar o consumidor quanto à eficiência energética de
alguns dos principais eletrodomésticos nacionais. Na etiqueta abaixo
são fornecidas informações sobre uma lavadora automática cujo ciclo
de lavagem é de 10 minutos.
Com as informações do texto e da tabela, podemos concluir que a
energia elétrica total gerada no Brasil, em um ano, é um valor mais
próximo de:
a) 400 . 106kWh
b) 400 . 103MWh
c) 400GWh
d) 400TWh
e) 4TWh
A leitura é, então, 4627 kWh.
A figura abaixo representa o aspecto dos “reloginhos” depois de um mês,
isto é, no dia 10 de julho:
O aparelho que, ligado durante 10 minutos, transforma a mesma
energia que a lavadora, em um ciclo, é:
a) um secador de 110V – 370W.
b) uma lâmpada de 220V – 100W.
c) um chuveiro de 220V – 2500W.
d) um aquecedor 220V – 2220W.
e) um rádio 110V – 37W.
4. (PISA) – Sempre que ligamos o computador, a televisão, uma
lâmpada ou a torradeira elétrica, consumimos energia elétrica. A
quantidade de energia elétrica consumida (E), em watts-hora (Wh), é
dada pela fórmula:
Sejam: ΔE a energia elétrica consumida entre os dias 10 de junho e 10
de julho; C o custo da energia elétrica consumida durante um mês por
um chuveiro elétrico desta residência, que funciona 1,0 hora por dia. A
potência do chuveiro é de 4,0 . 103W e o preço de 1 kWh é de R$ 0,29.
Assinale a alternativa correta:
ΔE (kWh)
C (R$)
a)
5349
16,80
b)
5349
0,14
c)
722
0,14
d)
722
34,80
e)
722
101,80
E=P.t
em que P é a potência em watts (W) e t é o tempo de utilização em horas.
Dado:
1kWh = 1000Wh
Uma dona de casa decidiu substituir 5 lâmpadas incandescentes, todas
com igual potência, por lâmpadas de baixo consumo de 11 watts cada.
Ficou agradavelmente surpreendida, pois o consumo do mês seguinte (30
dias) diminuiu 22,05kWh, apesar de os outros gastos serem idênticos.
Sabendo-se que, em média, a utilização diária das lâmpadas incandescentes substituídas era de 3h, qual era a potência dessas lâmpadas?
a) 20W
b) 50W
c) 60W
d) 100W
e) 200W
– 31
FÍSICA A
2.
O “relógio de luz” é um medidor da energia elétrica consumida
em uma residência. O medidor de ponteiros é constituído de quatro
“reloginhos”. O sentido de movimento dos ponteiros é o sentido
crescente da numeração. Inicie a leitura pelo 1º relógio à esquerda e,
a seguir, leia os demais da esquerda para a direita. A leitura é sempre
o último algarismo ultrapassado pelo ponteiro no seu sentido de
rotação. O valor obtido é expresso em kWh.
Assim, no dia 10 de junho os “reloginhos” de uma residência apresentaram o seguinte aspecto:
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 32
5. (UNIFAL-MG) – Para proteger a rede elétrica de um apartamento, existe um disjuntor de 30A. Esse disjuntor interrompe (desarma) o circuito, impedindo que a fiação se queime, no caso de a corrente
superar o valor de 30A. Nesse apartamento, existem os seguintes
eletrodomésticos, com as respectivas potências: chuveiro (2800W),
geladeira (100W), televisor (50W), ferro de passar (2500W) e forno
de micro-ondas (1500W). Considerando-se que a voltagem desse
apartamento e de todos os eletrodomésticos seja 110V, assinale a
alternativa que apresenta os eletrodomésticos que podem ser ligados
simultaneamente, sem desarmar o disjuntor:
a) Chuveiro, geladeira e televisor.
b) Geladeira, televisor, ferro de passar e forno de micro-ondas.
c) Ferro de passar e forno de micro-ondas.
d) Chuveiro e ferro de passar.
e) Chuveiro e micro-ondas.
6. (IJSO-BRASIL) – A tabela a seguir contém dados de funcionamento de um determinado modelo de chuveiro elétrico:
Tensão (V)
220
Potência
Seletor de Temperatura
2400
Morno
4400
Quente
FÍSICA A
Considere as informações a seguir:
I. A resistência elétrica do chuveiro com o seletor de temperatura na
posição “morno” é menor do que quando o seletor se encontra na
posição “quente”.
II. Durante um banho de 15 minutos, a energia elétrica consumida,
com o seletor na posição “quente”, é de 1,1kWh.
III.Com a chave seletora na posição “quente” e durante um banho de
15 minutos, o chuveiro aquece a água provocando uma variação de
temperatura de 30ºC. Nessas condições, o volume de água utilizado
durante esse banho foi 33L.
Dados: densidade da água = 1,0kg/L;
calor específico sensível da água = 1,0cal/g ºC;
1cal = 4J.
Está correto o que se afirma em:
a) I, apenas.
b) I e II, apenas.
c) I e III, apenas.
d) II e III, apenas
e) I, II e III.
7. (UERJ) – A tabela a seguir mostra a quantidade de alguns dispositivos elétricos de uma casa, a potência consumida por cada um
deles e o tempo efetivo de uso diário no verão.
Dispositivo
Quantidade
Potência
(kW)
9. Dois resistores iguais ligados em série consomem uma potência
elétrica total de 20W quando a associação é submetida a uma certa tensão
elétrica U. Se os resistores estivessem ligados em paralelo e submetidos
à mesma tensão U, a potência elétrica total consumida seria de:
a) 80W
b) 40W
c) 20W
d) 10W
e) 5,0W
10. (FUVEST) – Um circuito doméstico simples, ligado à rede de
110V e protegido por um fusível F de 15A, está esquematizado abaixo.
A potência máxima de um ferro de passar roupa que pode ser ligado,
simultaneamente, a uma lâmpada de 150W, sem que o fusível
interrompa o circuito, é aproximadamente de
a) 1100 W
b) 1500 W
c) 1650 W
d) 2250 W
e) 2500 W
11. O gráfico a seguir representa a intensidade da corrente elétrica i
em função da diferença de potencial U aplicada aos extremos de dois
resistores, R1 e R2.
Tempo efetivo
de uso diário (h)
ar-condicionado
2
1,5
8
geladeira
1
0,35
12
lâmpada
10
0,10
6
Considere os seguintes valores:
• densidade absoluta da água: 1,0 g/cm3
• calor específico sensível da água: 1,0 cal . g–1.0C–1
• 1 cal = 4,2J
• custo de 1kWh = R$ 0,50
Durante 30 dias do verão, o gasto total com esses dispositivos, em
reais, é cerca de:
a) 234
b) 513
c) 666
d) 1026
e) 2052
32 –
8. (ETEC-SP) – Pequenos consumos podem parecer bobagem, mas
quando somados se tornam grandes gastos.
Para ajudarmos o nosso planeta e também economizarmos o nosso
salário, devemos desligar os aparelhos e não os deixar no modo de
espera, conhecido por stand by.
Pensando nisso, considere a situação:
• um determinado DVD consome 20W em stand by:
• admita que esse DVD permaneça, em média, 23 horas por dia em
stand by;
• 1kWh de energia equivale ao consumo de um aparelho de 1000W
de potência durante uma hora de uso (1kWh = 1000W . 1h);
• o preço de 1kWh é R$ 0,40.
Conclui-se que o gasto anual, em média, desse aparelho em stand by
é, aproximadamente, de
a) R$ 7,00
b) R$ 19,00
c) R$ 38,00
d) R$ 67,00
e) R$ 95,00
Quando forem ligados em paralelo a uma diferença de potencial de
40V, qual a potência dissipada nessa associação?
a) 2,7W
b) 4,0W
c) 12W
d) 53W
e) 24000W
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 33
q MÓDULO 17 – Eletromagnetismo
1. (UNESP) – Sobre uma espira que se move da esquerda para a
direita, sem girar, perpendicularmente a um campo magnético
constante e uniforme, pode-se afirmar que
a) não aparecerá corrente elétrica na espira.
b) aparecerá uma corrente elétrica na espira no sentido anti-horário.
c) uma corrente elétrica surgirá na espira, cujo sentido dependerá da
direção do campo magnético.
d) haverá uma corrente elétrica na espira no sentido horário.
e) o valor da corrente elétrica que surgirá na espira será proporcional
ao valor do módulo da velocidade da espira.
Analisando-se a figura e desprezando-se a interação entre as duas
cargas, pode-se concluir que a carga da partícula 2 tem sinal
a) negativo e o módulo da carga 1 é o dobro do da 2.
b) negativo e o módulo da carga 2 é o dobro do da 1.
c) positivo e o módulo da carga 1 é o dobro do da 2.
d) positivo e o módulo da carga 2 é o dobro do da 1.
e) positivo e o módulo da carga 2 é o triplo do da 1.
3. (UNESP) – Os elétrons de um feixe de um tubo de TV são emitidos por um filamento de tungstênio dentro de um compartimento com
baixíssima pressão. Esses elétrons, com carga e = 1,6 . 10–19 C, são
acelerados por um campo elétrico existente entre uma grade plana e
uma placa, separadas por uma distância L = 12,0cm e polarizadas com
uma diferença de potencial V = 15kV.
Passam então por um orifício da placa e atingem a tela do tubo. A figura
ilustra este dispositivo.
A gota de óleo, com massa m, é abandonada a partir do repouso no interior
do capacitor, onde existe um campo elétrico uniforme E. Sob ação da
gravidade e do campo elétrico, a gota inicia um movimento de queda com
aceleração 0,2g, em que g é a aceleração da gravidade. O valor absoluto
(módulo) da carga pode ser calculado por meio da expressão:
a) Q = 0,8mg/E
b) Q = 1,2E/mg
c) Q = 1,2m/gE
d) Q = 1,2mg/E
e) Q = 0,8E/mg
5. Duas partículas, A e B, de massas iguais e eletrizadas com cargas
elétricas qA e qB, foram lançadas, com velocidades de mesmo módulo,
num campo magnético uniforme, descrevendo as trajetórias circulares
indicadas na figura. O raio da trajetória descrita por A é o dobro do raio
da de B.
FÍSICA A
2. (UNESP) – Duas cargas de massas iguais e sinais opostos, com a
mesma velocidade inicial, entram pelo ponto A em uma região com
um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano xy e apontando
para “cima”. Sabe-se que a trajetória 2 é uma circunferência de raio
igual ao dobro do raio da trajetória 1.
qA
Então, a relação –––
vale:
qB
1
a) –––
4
1
b) –––
2
c) 1
d) 2
e) 4
6. Um condutor de comprimento l, percorrido por uma corrente de
intensidade i, é colocado numa região onde existe um campo magnético
→
→
uniforme de indução B , conforme a figura. Seja F a força magnética
que age no condutor.
Considerando que a velocidade inicial dos elétrons é nula, calcule
a) o campo elétrico entre a grade e a placa, pressupondo que ele seja
uniforme.
b) a energia cinética de cada elétron, em joules, quando passa pelo
orifício.
4. (UNESP) – Um dispositivo para medir a carga elétrica de uma
gota de óleo é constituído de um capacitor polarizado no interior de
um recipiente convenientemente vedado, como ilustrado na figura.
– 33
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 34
Assinale a alternativa incorreta:
→
a) A intensidade da força F é dada por F = B i l.
→
→
b) A força F é mais bem representada por: ↑F .
→
→
c) Invertendo-se o sentido de B , o sentido de F se inverterá.
→
d) Invertendo-se o sentido de i, o sentido de F se inverterá.
→
→
e) Invertendo-se os sentidos de i e de B , o sentido de F se inverterá.
7. (FUVEST) – Quatro ímãs iguais em forma de barra, com as
polaridades indicadas, estão apoiados sobre uma mesa horizontal,
como na figura, vistos de cima.
Considere ainda que se deseja que a carga B esteja solta e em
equilíbrio. Para tanto, das configurações apresentadas, pode-se usar
a) somente a 1.
b) somente a 2.
c) somente a 3.
d) tanto a 1 quanto a 3.
e) tanto a 1 quanto a 2.
Uma pequena bússola é também colocada na mesa, no ponto central P,
equidistante dos ímãs, indicando a direção e o sentido do campo
magnético dos ímãs em P. Não se levando em conta o efeito do campo
magnético terrestre, a figura que melhor representa a orientação da
agulha da bússola é:
8. (FUVEST) – Três fios verticais e muito longos atravessam uma
superfície plana e horizontal, nos vértices de um triângulo isósceles,
como na figura abaixo, desenhada no plano.
FÍSICA A
Por dois deles (•), passa uma mesma corrente que sai do plano do
papel e, pelo terceiro ( X ), uma corrente que entra nesse plano.
Desprezando-se os efeitos do campo magnético terrestre, a direção
da agulha de uma bússola, colocada equidistante deles, seria mais
bem representada pela reta
a) A A’.
b) B B’.
c) C C'.
d) D D'.
e) perpendicular ao plano do papel.
q MÓDULO 18 – Eletrostática
1. (UNESP) – Considere uma experiência em que três cargas
pontuais de igual módulo estejam alinhadas e igualmente espaçadas,
que as cargas A e C sejam fixas e que os sinais das cargas A, B e C
obedeçam a uma das três configurações seguintes:
34 –
2. (UNESP) – No vácuo, duas partículas, 1 e 2, de cargas respectivamente iguais a Q1 e Q2, estão fixas e separadas por uma distância de
0,50m, como indica o esquema. Uma terceira partícula, de carga Q3, é
colocada entre as partículas 1 e 2, na mesma reta. Considerando 2 = 1,4,
sabendo que as três cargas têm sinais iguais e que a carga Q1 = 2Q2, a
distância aproximada de Q1 em que deverá ser colocada a carga Q3 para
que ela permaneça em equilíbrio eletrostático será de:
a) 0,10m
d) 0,40m
b) 0,20m
e) 0,50m
c) 0,30 m
3. Na figura que se segue, temos diversas esferas metálicas
pequenas, todas sobre um suporte isolante e passíveis de serem
deslocadas para a direita ou para a esquerda. A esfera E está eletrizada
com carga elétrica positiva +Q e todas as esferas pares (2, 4, 6 ...) com
carga elétrica negativa –Q.
A esfera E é deslocada para a direita e faz contato com a esfera (1). A
seguir, esta é deslocada para a direita e faz contato com a esfera (2) e
assim sucessivamente. Após o quarto contato, quais as cargas elétricas
residuais nas esferas (2) e (4)?
3Q
Q
Q
–Q
Q
a) zero ; – –––
b) – ––– ; – –––
c) + ––– ; – –––
6
2
8
4
2
3Q
Q
d) – ––– ; – –––
4
4
9Q
Q
e) – ––– ; – –––
16
8
4. Dispõe-se de duas esferas metálicas, iguais, inicialmente neutras,
montadas sobre suportes isolantes, e de um bastão de vidro eletrizado
positivamente.
As operações de I a IV podem ser colocadas numa ordem que descreva
uma experiência na qual as esferas sejam eletrizadas por indução.
I. Aproximar o bastão de uma das esferas.
II. Colocar as esferas em contato.
III. Separar as esferas.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 35
IV. Afastar o bastão.
A alternativa que melhor ordena as operações é:
a) I, II, IV e III.
b) III, I, IV e II.
d) II, I, IV, III.
e) II, I, III e IV.
c) IV, II, III e I.
5. Três pequenos objetos igualmente eletrizados estão localizados
como mostra a figura.
A intensidade da força elétrica que A exerce em B é de 3,0 . 10–3N.
A intensidade da força elétrica resultante que A e C exercem em B é
igual a:
a) 12 . 10–3N
b) 9,0 . 10–3N
c) 6,0 . 10–3N
d) 3,0 . 10–3N
e) 1,5 . 10–3N
A alternativa que contém as informações corretas para o preenchimento
das lacunas na ordem de leitura é
a) 3,0 . 10–4s; C; 60m/s.
b) 3,0 . 10–4s; A; 60m/s.
c) 3,0 . 10–3s; C; 60m/s.
d) 3,0 . 10–3s; A; 60m/s.
e) 4,2 . 10–4s; C; 60m/s.
9. Uma bolinha eletrizada com carga elétrica q = –2,0μC possui peso
P = 3,0N. A bolinha é presa à extremidade de um dinamômetro. Quando colocado num campo elétrico uniforme de direção vertical e sentido
para baixo, o dinamômetro marca 1,5N.
A intensidade do campo elétrico é, em N/C, igual a:
a) 7,5 . 105
b) 5,0 . 105
c) 2,5 . 105
4
4
d) 5,0 . 10
e) 2,5 . 10
q MÓDULO 19 – Eletromagnetismo – Eletrostática
Uma partícula de massa m = 1,0 . 10–4kg e carga elétrica q é colocada
em B e fica em equilíbrio sob ação de seu peso e da força elétrica. Sendo
g = 10m/s2, pode-se afirmar que q é igual a:
a) 1,0 . 10–3C
b) 2,0 . 10–3C
c) 4,0 . 10–6C
d) 5,0 . 10–7C
e) 1,0 . 10–8C
1. (UNESP) – Na figura, as setas com as legendas p e e representam
a direção e o sentido da velocidade de um próton e de um elétron,
respectivamente, ao penetrarem numa região de campo magnético
→
constante e uniforme B, em diferentes instantes e com diferentes velocidades.
7. Considere o campo elétrico criado por duas partículas eletrizadas
com cargas elétricas Q1 e Q2. No ponto P do campo, o vetor campo
elétrico resultante tem a direção e o sentido indicados na figura.
Sendo Q2 > 0, pode-se afirmar que:
a) Q1 > 0 e Q1 = Q2
b) Q1 > 0 e Q1 = 3Q2
c) Q1 < 0 e |Q1| = 3Q2
d) Q1 < 0 e |Q1| > 3Q2
e) Q1 < 0 e |Q1| > 9Q2
8. (MACKENZIE) – Entre as placas de um condensador, tem-se o
campo elétrico uniforme, de intensidade 1,0 . 105 V/m, ilustrado a
seguir, e as ações gravitacionais são desprezadas. Um corpúsculo
eletrizado, de massa m = 1,0 . 10–3g e carga q = +2μC, é abandonado
do repouso no ponto B. Após um intervalo de _____________, o
corpúsculo passa pelo ponto _____, com velocidade _____________.
Considerando-se que cada uma dessas partículas esteve sujeita apenas
à ação do campo magnético, pode-se afirmar que, das setas 1, 2, 3 e 4
representadas na figura,
a) somente a seta 3 pode representar a saída do próton e a 1, a do elétron.
b) a seta 1 pode representar a saída do próton, mas não há seta que
possa representar a saída do elétron.
c) a seta 3 pode representar a saída do elétron, mas não há seta que
possa representar a saída do próton.
– 35
FÍSICA A
6. No campo criado por uma carga elétrica puntiforme Q, considere os
pontos A e B (Q, A e B pertencem a um plano vertical). Em A, o vetor
→
campo elétrico EA tem direção horizontal e intensidade EA = 4,0 . 105N/C.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 36
d) as setas 1 e 3 podem representar a saída do próton e do elétron,
respectivamente.
e) as setas 4 e 2 podem representar a saída do próton e do elétron,
respectivamente.
2. (UNESP) – Uma das leis do Eletromagnetismo é a Lei de Indução
de Faraday que, complementada com a Lei de Lenz, explica muitos
fenômenos eletromagnéticos. A compreensão dessas leis e como as
descrevemos têm permitido à humanidade criar aparelhos e
dispositivos fantásticos; basta mencionar que elas são princípios
fundamentais na geração de eletricidade.
A Figura 1 mostra um dispositivo de segurança que permite
interromper correntes elétricas em aparelhos de uso doméstico (um
secador de cabelos, por exemplo) caso haja um curto-circuito no
aparelho ou falha de aterramento. No esquema, não está indicado o
aparelho que será ligado aos fios 1 e 2. Estes passam pelo interior de
um anel de ferro no qual é enrolada uma bobina sensora que, por sua
vez, é conectada a um bloqueador de corrente. Se um curto-circuito
ocorrer no aparelho e uma das correntes for interrompida, haverá uma
corrente induzida na bobina (Lei de Indução de Faraday) que aciona o
bloqueador de corrente.
FÍSICA A
A Figura 2 representa uma seção do anel de ferro (vista frontal) no qual
é enrolado um fio (bobina). Um fio condutor, reto e comprido, passa pelo
centro da argola e é percorrido por uma corrente I (o símbolo ⊗ designa
o sentido da corrente entrando no fio 2), que aumenta com o tempo.
Qual das alternativas fornece corretamente linhas de campo do campo
magnético B produzido pela corrente I e o sentido da corrente induzida
i na bobina?
3. Observe as figuras abaixo. São lançamentos de uma partícula
eletrizada, com mesma intensidade de velocidade inicial, porém em
diferentes situações em relação ao mesmo campo magnético uniforme.
As trajetórias serão, respectivamente,
a) retilínea, parabólica, helicoidal.
b) circular, retilínea, parabólica.
c) helicoidal, retilínea, circular.
d) retilínea, circular, helicoidal.
e) retilínea, circular, parabólica.
4. (CEFET-BA) – Dois fios longos e paralelos, 1 e 2, estão no
vácuo, a 2cm de distância um do outro. Os fios são percorridos por
correntes de sentidos opostos, valendo 4A e 5A, respectivamente. Considerando-se a permeabilidade magnética do vácuo igual a
Tm
4π . 10–7 –––– , a força por unidade de comprimento que um fio exerce
A
sobre o outro é de
a) repulsão e vale 2 . 10–4N/m.
b) repulsão e vale 4 . 10–4N/m.
c) repulsão e vale 8 . 10–4N/m.
d) atração e vale 2. 10–4N/m.
e) atração e vale 4 . 10–4N/m.
5. (FUVEST) – Um anel de alumínio, suspenso por um fio isolante,
oscila entre os polos de um ímã, mantendo-se, inicialmente, no plano
perpendicular ao eixo N – S e equidistante das faces polares. O anel oscila, entrando e saindo da região entre os polos, com uma certa amplitude.
Nessas condições, sem levar em conta a resistência do ar e outras formas
de atrito mecânico, pode-se afirmar que, com o passar do tempo,
a) a amplitude de oscilação do anel diminui.
b) a amplitude de oscilação do anel aumenta.
c) a amplitude de oscilação do anel permanece constante.
d) o anel é atraído pelo polo norte do ímã e lá permanece.
e) o anel é atraído pelo polo sul do ímã e lá permanece.
6. (FUVEST) – Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais,
ligadas por uma barra isolante, são inicialmente colocadas como descrito
na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas de P, reduzindo-se à metade sua distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se
duplica a distância entre a outra esfera e P, como na situação II.
36 –
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 37
9. (ITA) – No circuito mostrado na figura abaixo, a força eletromotriz da bateria é E = 10V e sua resistência interna é r = 1,0Ω.
O campo elétrico em P, no plano que contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações indicadas,
a) mesma direção e intensidade.
b) direções diferentes e mesma intensidade.
c) mesma direção e maior intensidade em I.
d) direções diferentes e maior intensidade em I.
e) direções diferentes e maior intensidade em II.
q MÓDULO 20 – Estática
1. (VUNESP) – Com apoios sobre uma viga horizontal, montou-se
o sistema esquematizado a seguir:
FÍSICA A
7. As placas A e B de um capacitor plano apresentam potenciais,
respectivamente, iguais a +2,0kV e –2,0kV, estando distanciadas de
2,0mm uma da outra. As linhas tracejadas indicam duas superfícies
equipotenciais (1) e (2), distanciadas de 1,0mm uma da outra. Um
elétron, de carga elétrica – e, foi abandonado em repouso num ponto
da superfície (1) e, acelerado pela força elétrica, passou pela superfície
(2). Sua energia cinética nesse instante em que passou por (2) era:
a) 1,0 . 103eV
b) 2,0 . 103eV
c) 3,0 . 103eV
d) 4,0 . 103eV
e) 5,0 . 103eV
Sabendo que R = 4,0Ω e C = 2,0μF e que o capacitor já se encontra
totalmente carregado, considere as afirmações:
I. A indicação no amperímetro é de 0A.
II. A carga armazenada no capacitor é 16μC.
III. A tensão entre os pontos a e b é 2,0V.
IV. A corrente na resistência R é 2,5A.
Das afirmativas mencionadas, é(são) correta(s):
a) apenas I.
b) I e II.
c) I e IV.
d) II e III.
e) II e IV.
Note e adote:
Elétron-volt
1eV = 1,6 . 10–19J
TEC (Teorema da Energia Cinética)
tot = Ecinfi – Ecin0
8. (FUVEST) – Pequenas esferas, carregadas com cargas elétricas negativas de mesmo módulo Q, estão dispostas sobre um anel isolante e circular,
como indicado na figura I. Nessa configuração, a intensidade da força
elétrica que age sobre uma carga de prova negativa, colocada no centro do
anel (ponto P), é F1.
A intensidade da força horizontal que deve ser aplicada sobre o cabo,
para que o corpo de peso 2 400N seja mantido em equilíbrio estático,
sem tocar no chão, tem valor, em N, de
a) 400
b) 600
c) 800
d) 1 200
e) 1 600
2. (UFSCar-SP) – Na montagem esquematizada, uma tora de
madeira é mantida suspensa e em repouso enquanto se estaciona um
caminhão sobre o qual ela será colocada.
Se forem acrescentadas sobre o anel três outras cargas de mesmo módulo
Q, mas positivas, como na figura II, a intensidade da força elétrica no ponto
P passará a ser
a) zero
b) (1/2)F1
c) (3/4)F1
d) F1
e) 2 F1
– 37
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 38
A intensidade da força de tração sobre a extremidade da corda que está
estendida em posição transversal é igual, em relação ao peso da tora,
a) à oitava parte do peso da tora.
b) à quarta parte do peso da tora.
c) à metade do peso da tora.
d) ao peso integral da tora
e) ao dobro do peso da tora.
→
| F1| = 5,0t + 75,0 (SI)
→
Sabe-se que para t = 0, temos | F3| = 0.
3
4
Dados: sen 37º = –– e cos 37º = ––.
5
5
3. (UFSJ-MG) – Uma corda de um varal sustenta uma esfera
metálica pesada, amarrada no varal por meio de uma pequena argola
colocada na esfera, conforme mostrado na figura abaixo.
O módulo de F2 será nulo no instante:
a) 5,0s
b) 10,0s
c) 15,0s
d) 20,0s
Se a corda se encontra na iminência de se romper, é correto afirmar
que
a) é mais provável que a corda se rompa no lado mais longo, porque,
por ser mais longo, esse é o lado que sustenta a maior parte do peso
da esfera.
b) é mais provável que a corda se rompa no lado mais longo, uma vez
que a tensão na corda é maior nesse lado.
c) a corda pode romper-se do lado mais curto ou do lado mais longo
com igual probabilidade, uma vez que as tensões na corda são
iguais em ambos os lados.
d) é mais provável que a corda se rompa no lado mais curto, uma vez
que a tensão na corda é maior nesse lado.
e) 25,0s
6. (FCC) – Uma escada uniforme e homogênea está encostada em
uma parede. Não há atrito entre a parede e a escada, mas ele existe
entre a escada e o piso.
FÍSICA A
4. (OBF) – Encontre as intensidades das forças de tração T2 e T3
nos fios (2) e (3) para o sistema em equilíbrio da figura abaixo.
Entre os pontos I, II, III, IV e V assinalados na figura, as linhas de ação
das forças que atuam na escada são concorrentes no ponto
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
Os três fios são ideais e g = 10,0m/s2.
7. (MACK-SP) – Em uma experiência, a barra homogênea, de
secção reta constante e peso 100 N, é suspensa pelo seu ponto C, por
um fio ideal, e mantida em equilíbrio, como mostra a figura.
3N e T3 = 40,0N
a) T2 = 20,0
3N e T3 = 20,0N
b) T2 = 20,0
c) T2 = 20,0N e T3 = 40,0N
20,0
d) T2 = –––– N e T3 = 20,0
3N
3
e) T2 = T3 = 10,0N
→
5. Uma partícula está em equilíbrio sob ação de quatro forças, F1,
→
→ → →
F2, F3 e F4. A força F4 é constante e as demais têm orientação
→
constante e módulo variável. A força F1 tem módulo variável com o
tempo t conforme a relação:
38 –
Nas extremidades da barra, são colocados os corpos A e B. Sabe-se
que o peso do corpo B é 80 N. A tração no fio que sustenta essa barra
tem intensidade
a) 650N b) 550N
c) 500N
d) 420N
e) 320N
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 39
8. (CEPERJ) – A figura (1) mostra uma barra homogênea, de
secção uniforme, de massa igual a 40kg e de comprimento , em
repouso, com a extremidade da direita apoiada no vértice de um prisma
triangular rígido, e a extremidade da esquerda presa a uma mola
suspensa a um suporte fixo.
9. (UPE) – Dois blocos iguais de comprimento L são colocados em
cima de uma mesa, conforme ilustra a figura a seguir.
O máximo valor de d para que os blocos fiquem em equilíbrio, sem
tombarem, é:
L
L
L
L
L
a) ––
b) ––
c) ––
d) ––
e) ––
32
16
8
4
2
Verifica-se que, quando se suspende à barra uma esfera de 150kg a
uma distância –– da extremidade da esquerda, ela fica em repouso
3
10. Na figura, temos um lápis cuja secção tem a forma de uma
hexágono regular e que, colocado em um plano inclinado, fica na
iminência de escorregar e de rolar simultaneamente.
O coeficiente de atrito estático entre o lápis e o plano inclinado vale:
3
a) –––
4
3
b) –––
3
3
c) –––
2
d) 3
e) 3
3
Considerando-se a mola ideal de constante elástica 200N/cm e
g = 10m/s2, pode-se afirmar que, ao passar da situação ilustrada na
figura(1) para a ilustrada na figura (2), o comprimento da mola sofreu
um acréscimo de:
a) 2,0cm
b) 3,0cm
c) 4,0cm
d) 5,0cm
e) 6,0cm
– 39
FÍSICA A
na horizontal, como mostra a figura (2).
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 40
RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS-TAREFA
q MÓDULO 1
x
sen r
3) tg r = –– = ––––––
L
cos r
1)
L
1
n
x
–– = –– . –––––––– ⇒ x = ––––––––
2 2 n L
n–
1
n–
1
Resposta: C
4)
2) sM = sJ
10 + 80tE = 100tE
No mesmo instante T, a partícula estaria ocupando as posições
de coordenadas x1 e x2, o que é absurdo.
Resposta: C
2)
20tE = 10 ⇒ tE = 0,5h
4) sI = 100t
sE = 100 . 0,5 (h)
Durante os 10 min com velocidade escalar de 12km/h, a
distância percorrida foi de:
s = Vt (MU)
1
d = 12 . –– (km) = 2,0km
6
A velocidade habitual de travessia é dada por:
6,0km
s
V = ––– = –––––– = 24km/h
1
t
–– h
4
sE = 50km
Resposta: D
5)
a) (F) Para t = 1 min, temos s = 0 e o automóvel está passando
pela origem dos espaços.
b) (V) O espaço é constante e o automóvel está parado.
c) (F) De t = 0 a t = 3 min, o deslocamento escalar é dado por:
s = s2 – s1 = 4 – (– 2) (km) = 6km
d) (F) De 1 min a 3 min, o movimento é progressivo; de 3 min
a 8 min, o automóvel está em repouso e de 8 min a
10 min, o movimento é retrógrado.
e) (F) A posição inicial é definida por s0 = – 2km
Resposta: B
6)
Na figura, temos x = Vt e d2 = (L – Vt)2 + (Vt)2
FÍSICA A
Com a velocidade de 24km/h, o tempo gasto para percorrer
os 2,0km seria de:
2,0
1
s
t = ––– = ––– h = ––– h = 5,0min
24
12
V
Portanto, o acréscimo de tempo foi de 5,0min
Resposta: E
3)
s = s0 + Vt
1) sM = 10 + 80 t
sJ = 100t
d2 = L2 – 2LVt + V2t2 + V2t2
d2 = 2V2t2 – 2LVt + L2
1) Lei de Snell-Descartes:
sen i
V1
––––– = ––––
V1 = nV2
V2
sen r
1
1
––––– = n ⇒ sen r = –––
sen r
n
2) sen2 r + cos2 r = 1
1
1
––2 + cos2 r = 1 ⇒ cos2 r = 1 – ––2
n
n
cos r =
40 –
21
n
–
1
1 – ––2 = –––––––––
n
n
O valor mínimo de d2 ocorre para
–b
T = ––––
2a
b = – 2LV
a = 2V2
2LV
T = ––––
4V2
L
T = –––
2V
Resposta: B
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 41
Quando o bloco B se desloca de uma distância d, o eixo da polia
se desloca de d e como uma das extremidades do fio está fixada
na parede, a outra extremidade, onde está o bloco A, se desloca
de 2d. Isto significa que a velocidade de A tem módulo
VA = 2VB = 2,0m/s.
A velocidade relativa entre A e B é dada por:
Vrel = VA – VB = 2,0m/s – 1,0m/s = 1,0m/s.
Para que a distância entre A e B se torne 2,0m, o deslocamento
relativo deverá ser de 1,0m.
1,0
srel
Vrel = ––––
⇒ 1,0 = ––– ⇒ t = 1,0s
t
t
50tE – 0,1t2E = – 50tE + 0,1t2E
0,2t2E – 100tE = 0
tE (0,2tE – 100) = 0
0,2tE – 100 = 0
0,2tE = 100
tE = 500s
Resposta: D
11)
Resposta: C
8)
x = x0 + V0t + –– t2 (origem em A0)
2
xA = 4,0t – 1,0t2 (SI)
xB = 12,0 – 8,0t + –– t2 (SI)
2
xA = xB
4,0t – 1,0t2 = 12,0 – 8,0t + –– t2
2
–– + 1,0 t2 – 12,0t + 12,0 = 0
2
Para que não haja encontro, esta equação não deve ter solução
real:
= b2 – 4ac 0
(12,0)2 – 4 . –– + 1,0 12,0 0
2
s = 150 + 50,0(m) = 200m
200m
s
Vm = ––– = –––––– = 10,0m/s
20,0s
t
a) (F) O movimento é acelerado no intervalo de 15,0s a
20,0s porque o módulo da velocidade está aumentando.
b) (F) O movimento é retardado no intervalo de 5,0s a
10,0s porque o módulo da velocidade está diminuindo.
c) (V) s = Área (V x t)
20,0
5,0 . 20,0
s = (10,0 + 5,0) –––– + ––––––––– (m)
2
2
V
d) (F) m = ––– = 0
t
e) (F) s = 200m
Resposta: C
1) s = V0t + ––– t2
2
12)
12,0 2 + 4,0
2 8,0 ⇒
4,0
10
245 = ––– T2
2
Resposta: E
9)
T2 = 49 ⇒
A relação dada corresponde à Equação de Torricelli e portanto o movimento é uniformemente variado:
V = V02 + 2x
Portanto:
x = 4,0 + 2,0 (m) ⇒
x = 6,0m
Resposta: C
10) s = s0 + V0t + –– t2 (MUV)
2
Adotemos s0 = 0
sA = 50t – 0,1t2 (SI)
sB = – 50t + 0,1t2 (SI)
sA = sB
3) h = H – d
h = 245m – 125m
= 4,0 ⇒ V0 = 2,0m/s (movimento progressivo)
2 = 2,0 ⇒ = 1,0m/s2
x = V0t + –– t2
2
1,0
x = 2,0 . 2,0 + ––– . (2,0)2 (m)
2
T = 7,0s
10
2) d = ––– . (5,0)2(m) = 125m
2
V2 = V02 + 2x, com x0 = 0
V02
FÍSICA A
7)
h = 120m
Resposta: D
13) 1) VB2 = V20 + 2s
VB2 = 2g (H – h)
2) VC2 = VB2 + 2s
0 = 2g(H – h) + 2 (– a)h
2ah = 2g(H – h)
ah = gH – gh
gH
h(g + a) = gH ⇒ h = –––––
g+a
Resposta: C
– 41
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 42
→
1) A aceleração tangencial at terá sentido oposto ao da veloci→
dade V.
→
2) A aceleração centrípeta acp é orientada para o centro da
circunferência.
3) A aceleração vetorial será a soma vetorial de suas componentes tangencial e centrípeta.
Resposta: B
14) A altura máxima atingida é dada por:
V2 = V02 + 2 s ↑ (+)
0 = V02 + 2 (– g) H
V02
H = ––––
2g
Na Terra:
Na Lua:
V02
HT = ––––
2gT
(1)
3)
1) V = V0 + t
1,2 = 0 + . 4,0 ⇒
V02
HL = ––––
(2)
2gL
2) |→
at | = || = 0,30m/s2
V2
(1,2)2
3) |→
acp | = ––– = ––––– (m/s2) = 0,40m/s2
R
3,6
HL
HL
gT
= ––––
⇒ ––––
=6
––––
HT
gL
6,0
4)
HL = 36,0m
at |2 + |→
acp|2
|→
a |2 = |→
→
| a |2 = (0,30)2 + (0,40)2
Resposta: C
|→
a | = 0,50m/s2
q MÓDULO 2
1
= 0,30m/s2
Resposta: C
Consideremos o carro em repouso (referencial) e o balão com
a velocidade relativa.
4)
FÍSICA A
→
→
2m/s
| V |2 = V12 + V22 ⇒ | V| = 5,0
→
5,0
2
2
| V |
→
| am| = ––––– = –––––– m/s2 = ––– m/s2
10,0
2
t
2 = V 2 + V2
1) Vrel
1
2
V2rel = 36,0 + 64,0 = 100
Resposta: C
Vrel = 10,0m/s
d
V1
2) sen = –––
= –––
D
Vrel
6,0
d
–––– = ––– ⇒
10,0 100
5)
6,0
= 4,0
+ (3
+ ) ––– (rad)
2
d = 60,0m
= 4,0
+ 12,0
(rad) = 16,0
(rad)
2) = n . 2
Resposta: D
2)
1) = área ( x t)
16,0
= n 2
n = 8,0
Consideremos o caso em que a esfera está subindo e, consequentemente, o seu movimento será retardado.
Resposta: C
6)
1) A velocidade da bolinha enquanto estava presa ao disco
tem módulo V dado por:
R
s
V = ––– = 2
f ––
2
t
2) A distância percorrida d pela bolinha até abandonar o
disco é dada por:
R2
3
R 3
d2 + ––– = R2 ⇒ d2 = –– R2 ⇒ d = –––––
2
4
4
42 –
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 43
(m/s)
2gH = 2 . 10 . 20
V22 = 3) O tempo T é dado por:
R
R
3
3
d = VT ⇒ ––––– = 2
f –– T ⇒ T = –––
2
2
2
f
V2 = 20m/s
2) O tempo de subida do projétil (2) é dado por:
V = V0 + t
1
5,0
f = 5,0rpm = ––– Hz = ––– Hz
12
60
0 = 20 – 10ts ⇒ ts = 2,0s
3
63
T = –––––––– (s) ⇒ T = ––––– s
1
2
. –––
12
3) Para o projétil (1):
V0y = V2 = 20m/s
30m
x
Vx = ––– = –––– = 15m/s
2,0s
t
6 . 1,7
T = –––––– s ⇒ T = 3,4s
3
V12 = V2x + V02y
Resposta: C
7)
V12 = (15)2 + (20)2
1) VA = R = 10,0 . 0,3 (m/s) = 3,0m/s
2) VB = r = 10,0 . 0,1 (m/s) = 1,0m/s
3) Vrel = VA + VB = 4,0m/s
V1 = 25m/s
Resposta: B
8,0
srel
4) Vrel = ––––––
⇒ 4,0 = –––– ⇒ T = 2,0s
T
t
11)
Resposta: C
1) Tempo de queda até o 4.º degrau:
y
sy = V0yt + ––– t2 (MUV) ↓(+)
2
10
0,80 = 0 + –– T2
2
8)
T2 = 0,16 ⇒ T = 0,4s
2) Cálculo da velocidade horizontal máxima:
O deslocamento horizontal será máximo quando a
esfera atingir a extremidade direita do 4.º degrau e
x(máx) = 120cm = 1,2m
x(máx) = V0
(máx)
Vrel
10,0
tg = ––––
= –––– = 2
Varr
5,0
1,2 = V0
(máx)
V0
(máx)
Resposta: D
FÍSICA A
x = V0T (MU)
A condição de tempo mínimo é que a velocidade relativa às
águas seja perpendicular às margens.
.T
. 0,4
= 3,0m/s
Resposta: C
9)
1) Cálculo do tempo de queda:
y
sy = V0yt + ––– t2 (MUV)
2
g
H = 0 + –– T2 ⇒ T =
2
q MÓDULO 3
1)
––––
g
2H
→
A força aplicada pelo solo Fs deverá equilibrar a força resul→
→
tante entre o peso P e a força Fc exercida pelo carrinho.
Assim:
Fs = Fc + P = 200N + 400N = 600N
y
T não depende de V0 e portanto
t2 = t1
x
y
2
1
Resposta: A
x
F2s = (600)2 + (450)2
D = V0 T
D2 = 3 D1
x
F2s = F2s + F2s
2) Cálculo do alcance horizontal:
sx = Vx t (MU)
t2 = t1 e V0 = 3V0 ⇒
y
Fs = Fc = 450N
F2s = 36 . 104 + 2025 . 102 (SI)
F2s = 5625 . 102 (SI)
Fs = 750N
10) 1) Para o projétil (2):
V2 = V22 + 2 Δs (↑)
0 = V22 + 2 (–g) H
Resposta: E
Nota: Trata-se do triângulo retângulo pitagórico com os três
lados multiplicados pelo fator 150.
– 43
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 44
2)
→
a = 0,75t→
i – 2,00→
j (SI)
→
Para t = 2,0s ⇒ a = 1,50→
i – 2,00→
j
5)
1) PFD (A + B + C):
PB = (mA + mB + mC)a
|→
a |2 = (1,50)2 + (2,00)2 = 6,25
|→
a | = 2,5m/s2
500 = 100 . a ⇒
a = 5,0m/s2
PFD (C): FAC = mC a
FAC = 20 . 5,0 (N)
2)
PFD: FR = ma = 2,0 . 2,5 (N)
FR = 5,0N
FAC = 100N
Resposta: D
3)
3) Lei da ação e reação: FCA = FAC = 100N
Resposta: C
6)
PFD: T – P = Ma
T – Mg = Ma
T = M(a + g)
T = 2,5 . 103 (12,0)(N)
T = 30,0kN
Resposta: C
1) Indiquemos por ar o módulo da aceleração dos blocos em
relação à polia.
4)
Assim:
aA = ar + a
aB = a – ar
2) PFD (A): T – PA = mA (a + ar) (1)
FÍSICA A
3) PFD (B): T – PB = mB (a – ar) (2)
Igualando o valor de T:
PA + mAa + mAar = PB + mBa – mBar
M = kL e m = k(L – x)
Em (2):
40,0 + 20,0 + 4,0ar = 60,0 + 30,0 – 6,0ar
3F
F + T = m . –––
M
10,0ar = 30,0 ⇒
L–x
F + T = 3F . –––––
L
Em (1):
4) T – 40,0 = 4,0 (5,0 + 3,0)
T = 72,0N
L–x
T = 3F ––––– – F = F
L
T=F
3L – 3x – L
–––––––––––
L
2L – 3x
T = F –––––––
L
–1
3 –––––––
L
(L – x)
5)
F = 2T = 144N
Para T = 0, temos: 2L – 3x0 = 0
3x0 = 2L
Resposta: D
1) gap = g + a = 12,0m/s2
7)
2) V = V0 + t
2
x0 = ––– L
3
Resposta: C
44 –
ar = 3,0m/s2
↑(+)
0 = 4,0 – 12,0Ts
Resposta: B
4,0
1
Ts = –––– (s) = –– s
12,0
3
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:42 Página 45
8)
V2 = V20 + 2s
0 = 16,0 + 2 (– 12,0) H
24,0H = 16,0
16,0
H = ––––– (m) =
24,0
1
cotg = –– = 2
Resposta: B
2
–– m
3
q MÓDULO 4
Resposta: C
1)
9)
x
y
1) sen = –– = 0,60; cos = –– = 0,80
h
h
2)
AB
= PA = 0,25 . 30,0N = 7,5N
CB
= (PA + PB) = 0,25 . 70,0N = 17,5N
1) Fat
Fat
T = Fat
AB
+ Fat
CB
= 25,0N
PFD: Pt – Fat = ma
mg sen – mg cos = ma
a = g(sen – cos )
a = 10,0(0,60 – 0,10 . 0,80) (m/s2)
a = 10,0(0,52)(m/s2)
2) FatBC = 17,5N
a = 5,2m/s2
Fat = (PA + PB + PC) = 0,25 . 150N = 37,5N
BC
Resposta: D
+ Fat + T
F = 17,5N + 37,5N + 25,0N
2)
A aceleração de descida de cada bloco será dada por:
Pt – Fat = ma
mg sen – mg cos = ma
a = g(sen – cos )
Sendo 1 = 2, teremos a1 = a2 independentemente das massas
dos blocos e a mola conserva o seu tamanho natural.
Se 1 2, então o bloco B2 tenderia a acelerar mais que B1
e a mola seria esticada.
Se 1 2, então o bloco B1 tenderia a acelerar mais que B2
e a mola seria comprimida.
Resposta: E
3)
Cada prisma (A ou B) aplica em C uma força normal com
intensidade igual à componente normal de seu peso.
F = 80,0N
Resposta: E
10) 1) Fat = FN = P
Como PB = 2PA ⇒ FatB = 2FatA = 20,0N
2) PFD (A + B): F – (FatA + FatB ) = (mA + mB)a
60,0 – 30,0 = 3Ma
10,0
a = –––––
M
3) PFD (B): FAB – FatB = mBa
10,0
FAB – 20,0 = 2M . –––– ⇒
M
FAB = 40,0N
Resposta: C
11) Para movimento muito lento, a força resultante é praticamente nula.
1) FN = PN = P cos 2) Fat = Pt = P sen 3) Fat FN
P sen P cos tg 1
Para máximo: tg = = ––
2
Para o bloco C não se mover horizontalmente, devemos ter:
NAx = NBx
NA . sen = NB . sen mA g cos . sen = mB g cos . sen mA
mA
sen 2
2 sen cos cos . sen = ––––––––––– = –––––––––––– ⇒ ––––
––––
= –––––––
mB
sen 2
mB
2 cos . sen cos . sen Resposta: D
– 45
FÍSICA A
F = Fat
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 46
6)
4)
1) A componente centrípeta da aceleração terá módulo dado
por:
VA2
16,0
= –––– (m/s2) ⇒
acp = –––
R
4,0
acp = 4,0m/s2
2) Esquema de forças:
1) PN = P cos 53º = 10,0 . 0,60(N) = 6,0N
2) Pt = P cos 37º = 10,0 . 0,80(N) = 8,0N
3) RN = F – PN = 12,0N – 6,0N = 6,0N
Rt = Pt = 8,0N
R2 = R2t + R2N ⇒ R = 10,0N
4
PN = P cos 37º = 250 . –– N = 200N
5
4) PFD: R = ma
10,0 = 1,0a
3
Pt = P sen 37º = 250 . –– N = 150N
5
FN – PN = Fcp
a = 10,0m/s2
Resposta: C
FN – 200 = 25,0 . 4,0 ⇒ FN = 300N
5)
1
Fat = FN = ––. 300N = 100N
3
3) PFD: Pt – Fat = mat
150 – 100 = 25,0at ⇒
at = 2,0m/s2
4) Cálculo da aceleração vetorial:
FÍSICA A
a2 = a2t + a2cp
a2 = 4,0 + 16,0 = 20,0
a = 2,0
5m/s2
1) Como a aceleração é horizontal, temos:
Ty = P = mg
Ty
2) cos 37º = –––
T
4
mg
–– = ––– ⇒
5
T
5
T = –– mg
4
Resposta: B
7)
TEC: total = Ecin
F + at = 0
4,0
F = área (F x d) ⇒ F = (40,0 + 20,0) ––– (J) = 120J
2
4
3) PN = P cos 37º = mg ––
5
at = Fat . x . cos 180 ⇒ at = 0,10 . 100 . xf (–1)
4) T – PN = Fcp
120 – 10,0xf = 0 ⇒ 120 = 10,0 xf
A
xf = 12,0m
5
4
mVA2
–– mg – –– mg = –––––
4
5
L
VA2
5
4
9
= g –– – –– = –– g
–––
L
4
5
20
9gL
9 . 10 . 2,0
VA2 = –––– = ––––––––– = 9,0 (SI)
20
20
VA = 3,0m/s
Resposta: C
46 –
Resposta: C
8)
→
→
1) Entre as posições O e A, a componente Fy = ky j não
realiza trabalho.
ka2
F = Área (F x d) = –––
x
2
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 47
→
→
2) Entre as posições A e B, a componente Fx = kx i não
realiza trabalho por ser perpendicular ao deslocamento.
Nas duas situações, o trabalho é o mesmo: W1 = W2
F mgH
2) Pot = –––
= ––––
t
t
ka2
F = Área (F x d) = –––
y
2
Como t1 = t2, então
P2 = P1
Resposta: B
total = F + F = ka2
x
y
2)
Resposta: B
9)
Pot = FV
Pot = 4. 4,0 . 103 . 60 (W)
TEC: F = Ecin
Pot = 9,6 . 105W
mV2 mV2
F . d . cos 0º = ––– – ––––0
2
2
3,0 . 107
5,0 . 104 . 3,0 = ––––––– . V2
2
Resposta: D
3)
V2 = 1,0 . 10–2
V2
1) acp = –––– = k2 r t2
r
V2 = k2 r2 t2 ⇒ V = k r t
V = 1,0 . 10–1m/s
dV
2) at = = –––– = kr
dt
Resposta: A
10) Enquanto F Fat, o bloco vai ser acelerado e sua velocidade
escalar aumenta.
A velocidade escalar máxima ocorre na posição em que
F = Fat = D P = 0,40 . 20,0N = 8,0N
3) Ft = mat = m k r
4) Pot = Ft . V = m k r . k r t
Pot = m k2 r2 t
din
2)
Resposta: B
4)
V1
1) PFD: F = ma = m –––
T1
F = área (F x d)
V1
V = –––
.t
T1
2,0
F = 6,0 . 16,0 + (16,0 + 8,0) ––– (J)
2
F = 96,0 + 24,0 (J)
3) P = F V
mV
V1
P = ––––1 . –––
.t
T1
T1
F = 120J
mV12
P = ––––––
.t
T21
3) at = – Fat . d = – 8,0 . 8,0 (J) = – 64,0J
mV2
4) TEC: F + at = Ecin = ––––
2
Resposta: A
2,0
120 – 64,0 = ––– V2máx
2
Vmáx = 56,0 m/s
q MÓDULO 5
1) TEC: total = Ecin = 0
F + P = 0
F – mgH = 0 ⇒
5)
V2
m g H + m –––
2
E
Pot = –––– = ––––––––––––––
t
t
V2
Vol g H + Vol ––
2
m = Vol ⇒ Pot = –––––––––––––––––––
t
Resposta: C
1)
FÍSICA A
2) V = V0 + t
F = mgH
V2
Pot = Z g H + Z –––
2
Z
Z = A . V ⇒ V = –––
A
– 47
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 48
3) Energia mecânica em C:
Z2
Z
Pot = Z g H + –––– . ––––
A2
2
2
mVC
EC = –––––
= 5,0VC2 (SI)
2
Z2
Pot = Z g H + ––––
2A2
4) at = Emec = EC – EA
– 5,0 = 5,0VC2 – 10,0
Resposta: C
5,0VC2 = 5,0
6)
VC2 = 1,0
1) V0x = V0 cos = 20,0 . 0,80(m/s) = 16,0m/s
V0y = V0 sen = 20,0 . 0,60(m/s) = 12,0m/s
VC = 1,0m/s
2) No instante t1 = 2,0s:
Resposta: D
Vx = 16,0m/s
Vy = V0y + y t = 12,0 – 10,0 . 2,0 (m/s)
9)
Vy = – 8,0m/s
V12 = V2x + V2y = 256 + 64 = 320 (SI)
m
3) TEC: P = Ecin = ––– (V21 – V20)
2
1,0
P = ––– (320 – 400) (J) ⇒ P = –40,0J
2
–40,0J
P
= –––––– ⇒ PotP = –20,0W
4) PotP = –––
2,0s
t
Resposta: B
7)
EA = EB
(referência em A)
FÍSICA A
2
mVA
= Epot + Ecin
–––––
B
B
2
1
Ecin = ––– Epot
B
B
3
2
mVA
1
4
––––– = Epot + –– Epot = –– mgh
B
B
2
3
3
2
3VA
h = –––––
8g
3 400
h = –– . –––– (m)
8
10
h = 15m
Ef = Ei
L
mV2
m
m
3
mg –– + –––– = –– gL + –– g –– L
2
2
2
2
4
3
gL + V2 = gL + –– gL
4
3gL
V = ––––––
2
Resposta: C
10) 1) Quando A vai começar a se mover, temos:
T = PA = mg = 20N
2) A deformação da mola será:
T=kx
20 = 10x ⇒
x = 2,0m
Resposta: D
3) A altura h será:
8)
1) Trabalho do atrito entre A e C:
at = Fat . AC . cos 180º
at = – 0,10 . 100 . 0,50 (J) = – 5,0J
2) Energia mecânica em A:
2
xA
k
500
EA = ––––– = ––––– . (0,20)2(J) = 10,0J
2
2
48 –
h = H – x ⇒ h = 1,0m
4) Conservação da energia mecânica:
Ef = Ei
(referência no solo)
k x2
MVB2
+ Mgh + ––– = MgH
–––––
2
2
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 49
1) h = L cos 10
3,0 VB2
+ 3,0 . 10 . 1,0 + –– . 4,0 = 3,0 . 10 . 3,0
––––––
2
2
2)
400
80
40
1,5 VB2 = 40 ⇒ VB2 = ––– = ––– = –––
15
3
1,5
mVB2
–––––
= 2mg cos L
5
–– m/s
3
3) PN = P cos = mg cos 4) TB – PN = Fcp
Resposta: A
11)
(referência em B)
mVB2
–––––
= mg L cos 2
1,5 VB2 + 30 + 20 = 90
VB = 4
EB = EA
B
TB – mg cos = 2mg cos ⇒ TB = 3mg cos 1) Enquanto o peso do bloco for maior
do que a força aplicada pela mola, a
velocidade do bloco vai aumentar
(aceleração dirigida para baixo)
2) A velocidade do bloco será máxima
na posição em que: Fmola = P
K x1 = mg
30 = 3 . 20 . cos 1
cos = –– e
2
= 60º
Resposta: B
13)
80,0 . x1 = 40,0 ⇒ x1 = 0,50m
3)
1) O desligamento ocorre quando a força normal de apoio se
anula e a componente normal do peso faz o papel de
resultante centrípeta:
Ef = Ei
FÍSICA A
2
mVD
mg cos = –––––
⇒ V2D = g R cos R
h
cos = –––
R
(Referência em B)
2
mVmáx
K x21
+ ––––––– = mgh
–––––
2
2
2
V2D = gh
40,0 . 0,25 + 2,0Vmáx = 210
2
2,0Vmáx = 200
2
Vmáx = 100
(1)
2
mVD
3
= mg –– R
2) ED = EA ⇒ mgh + –––––
2
4
2
VD
3
= g –– R – h
–––
2
4
Vmáx = 10,0m/s
Resposta: C
⇒V
2
D
3
(1) = (2): gh = 2g –– R – h
4
12)
3
= 2g –– R – h
4
(2)
3
3R
h = –– R – 2h ⇒ 3h = ––– ⇒
2
2
R
h = ––
2
Resposta: C
q MÓDULO 6
1)
1) V2 = V02 + 2s
0 = V02 + 2(– 10,0) 0,20
V02 = 4,0 ⇒ V0 = 2,0m/s
– 49
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 50
→
→
2) TI: IR = Qatleta
Fm + 2,0 = 8,0 ⇒
IF – IP = mV0
Fm = 6,0N
Resposta: C
IF = mV0 + P . t
IF = 80,0 . 2,0 + 800 . 5,0 . 10–2 (SI)
4)
IF = 2,0 . 102N.s
Resposta: D
2)
Conservação de quantidade de movimento na direção x:
1) A força de atrito dinâmica terá intensidade dada por:
→
→
QB = Q0
Fat = DFN = DP = 0,50 . 20,0N = 10,0N
mBVB = MV0
2) Enquanto F Fat , a velocidade escalar do bloco vai au-
mVB = 3m 6,0
mentando.
A velocidade será máxima quando:
VB = 18,0m/s
→
→
Na direção y: | QA| = | QB|
F = Fat = 10,0N
3) A força F está variando com o tempo segundo a função:
F = 50,0 – kt
Resposta: E
mVA = mVB ⇒ VA = VB
t = 5,0s ⇔ F = 0
0 = 50,0 – k . 5,0 ⇒ k = 10,0
5)
Na horizontal, o sistema é isolado de forças externas e a quantidade de movimento horizontal permanece constante.
F = 50,0 – 10,0t (SI)
→
→
→
Qh = Qh = 0
f
i
→
→
→
→
Qh + Qh = 0 ⇒ | Qh |
P
R
P
4) Para F = 10,0N, temos:
10,0 = 50,0 – 10,0t1 ⇒ t1 = 4,0s
→
= | Qh |
R
M VP = m(V cos 37º – VP)
5)
M VP = mV cos 37º – m VP
m V cos 37º
(M + m) VP = mV cos 37º ⇒ VP = ––––––––––
M+m
m V . 0,80
V
VP = –––––––––– ⇒ VP = 0,20V = –––
4m
5
FÍSICA A
Resposta: A
TI: IR = Q
6)
IF + Iat = mV1 – mV0
1) No instante da colisão: VP = VQ = V0 cos 45º
2) Conservação da quantidade de movimento na colisão:
Qf = Qi
IF = Área (F x t)
M(– V0 cos 45º) + 2M VQ = M V0 cos 45º – 2M V0 cos 45º
4,0
IF = (50,0 + 10,0) ––– (SI)
2
IF = 120N.s
2VQ = V0 cos 45º + V0 cos 45º – 2V0 cos 45º
2VQ = 0 ⇒
Iat = – Fat . t = – 10,0 . 4,0 (SI) = – 40,0N.s
VQ = 0
A partícula cai verticalmente e atinge o solo no ponto
médio de AB.
Resposta: C
120 – 40,0 = 2,0V ⇒ V = 40,0m/s
Resposta: C
7)
3)
1) Na direção x:
V1y = – V1 cos 37º = –8,0m/s
V2y = V2 cos 37º = 8,0m/s
TI: IR = Q ⇒ (Fm + P) t = mV
(Fm + 2,0) . 4,0 . 10–1 = 0,20 . 16,0
50 –
mVx = mV ⇒ Vx = V
2) Na direção y:
V
m –––– = mVy ⇒
3
V
Vy = ––––
3
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 51
3) VB2 = V2x + V2y
12)
V2
4V2
VB2 = V2 + ––– = ––––
3
3
2V
VB = ––––
3
1) Qf = Qi
mV1 + AmV2 = mV0
Resposta: C
V1 + AV2 = V0 (1)
8)
As forças internas provenientes da explosão não podem
alterar o movimento do CM do sistema, que continua descrevendo uma trajetória vertical com aceleração igual à da
gravidade.
Resposta: C
2) Vaf = Vap
V2 – V1 = V0 (2)
2V0
(1) + (2): V2(1 + A) = 2V0 ⇒ V2 = ––––––––
1+A
9)
2V0
2V0 – V0 – AV0
Em (2) V1 = V2 – V0 = ––––
– V0 = –––––––––––––
1+A
1+A
V0 (1 – A)
V1 = –––––––––
1+A
1) Qf = Qi
V’ = V
mV02
3) E0 = ––––––
2
V
Vaf V’
2) e = –––
= ––– = ––– ⇒ e = 0,50
Vap 2V 2V
m
Ef = ––– V21
2
Resposta: E
Ef
V21
V20 (1 – A)2
= ––––
= –––
––––
–––––––
2
E0
V0
V20 (1 + A)2
mV’ = 2mV + m(– V) ⇒
10)
1) Na direção x, não há força externa (não
há atrito) e portanto haverá conservação da quantidade de movimento:
Ef
1–A
––––
= ––––––
E0
1+A
2
x(i)
= Qh
x(f)
q MÓDULO 7
mV1 cos 53º = mV2 cos 37º
V1 . 0,60 = V2 . 0,80
1)
4
V1 = ––– V2
3
M = massa do planeta
Vap = V1 cos 37º = 0,80V1
Para o mesmo planeta, para qualquer satélite:
Vaf = V2 cos 53º = 0,60V2
Vaf 0,60V2
3
3
e = –––
= –––––– = –– . –– ⇒
Vap 0,80V1
4
4
9
e = –––
16
Sendo a colisão elástica, a velocidade relativa entre A e B
vale V0 antes e após a colisão entre eles.
Entre a partida de B e a 1.ª colisão, o deslocamento relativo
vale 1,0m e entre a 1.ª e a 2.ª colisão, vale 2,0m.
srel = 2,0m
srel = Vrel . t
2,0 = 2,0T ⇒
Resposta: B
R3
= constante
–––
T2
R3
0,016 (ua)3
(ua)3
Satélite (1): –––
= ––––– –––––2 = 0,4 ––––
2
T
a2
0,04 (anos)
Resposta: B
Portanto:
De acordo com a 3.ª Lei de Kepler:
GM
R3
= K = ––––
–––
T2
4
2
2) Na direção y, temos:
11)
FÍSICA A
Resposta: B
Qh
T = 1,0s
R3
0,040 (ua)3
(ua)3
Satélite (2): –––
= ––––– –––––
= 0,4 ––––
2
2
T
a2
0,10 a
R3
0,020 (ua)3
(ua)3
Satélite (3): –––
= ––––– –––––
0,67 ––––
2
2
T
a2
0,03 a
Portanto, somente os satélites (1) e (2) gravitam em torno do
mesmo planeta.
Resposta: C
– 51
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 52
2)
FG = Fcp
k
R–5/2
2
=m
E2
–a
–––
= ––––––
a+b
E1
R
k
2 = –– . R–7/2
m
Resposta: C
5)
k
4
2
= –– R–7/2
–––
2
m
T
[M] = F L–1 T2
Resposta: A
4
2m
T2 = ––––– R7/2 ⇒
k
3)
F = M L T–2
T2 = C R7/2
6)
[V] = []x []y [g]z
Resposta: B
LT–1 = Lx (ML–3)y (LT–2)z
(1) (V)
LT–1 = Lx – 3y + z My T–2z
Portanto: y = 0
Para ser estacionário, o período de translação do
satélite é igual ao período de rotação da Terra: 24h
A cidade de Macapá está na linha do Equador.
A aceleração do satélite é centrípeta.
(2) (V)
(3) (F)
x – 3y + z = 1 ⇒
–2z = – 1
GMm mV2
GMm
FG = Fcp ⇒ ––––––
= –––– ⇒ mV2 = ––––––
2
r
r
r
(4) (V)
mV2 GMm
Ec = –––– = ––––––
2
2r
y=0
1
z = ––
2
1
x = ––
2
Resposta: A
7)
E
nhf
Pot = ––– = ––––
t
t
GMm
Ep = – ––––––
r
n . 6,6 . 10–34 . 4,0 . 1014
110 . 10–3 = –––––––––––––––––––––
6,0 . 10–9
Portanto:
6,0 . 11
n = –––––––– . 109
6,6 . 4,0
Ep = – 2Ec
Resposta: A
n = 2,5 . 109
4)
b
1) VA = –– VB
a
Resposta: A
FÍSICA A
mVA2
mVB2
Ecin = ––––
; Ecin = ––––
A
B
2
2
EcinA
VA
–––– = ––––
VB
EcinB
2
8)
b2
b2
= –––
⇒ Ecin = –––
E
2
A
a2 cinB
a
GMm
GMm
2) Epot = – ––––– ; Epot = – –––––
A
B
a
b
Epot
b
b
A =
–– ⇒ Epot = ––– Epot
–––––
A
B
a
a
Epot
B
3) Conservação da energia mecânica:
Epot + Ecin = Epot + Ecin
A
A
B
B
b
b2
E = E1 + E2
–– E1 + –––
a2 2
a
E1
=E b–a
(a – b )
= E –––––––
––––
a
a
b–a
(a – b)(a + b)
=E
––––
–––––––––––
a a
b
––– – 1
a
b2
1 – ––––
a2
2
2
E1
E1
52 –
2
2
9)
I
(V)
O fóton é o quantum de energia luminosa e vai
ser absorvido pelo elétron.
II (V) Ec = hf – é a função trabalho característica do metal
III (F) A ocorrência ou não do efeito fotoelétrico depende
da frequência e não da intensidade da luz.
Resposta: C
c
Ec = hf – = h –– – 7,0 . 10–34 . 3,0 . 108
–19
2,2 . 2,0 . 10–19 = –––––––––––––––––– – 1,8 . 2,0 . 10
21,0 . 10–26
8,0 . 10–19 = –––––––––––
21,0
= ––––– . 10–7m
8,0
2,6 . 10– 7m
Resposta: B
2
2
2
N0
10) 1) N = –––
2n
1600
200 = ––––
2n
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 53
2n = 8 ⇒
4)
n=3
2) t = nT
t = 3 . 5600a = 16 800a
3) t = Tf – T0
16 800a = 2011a – T0
T0 = 2011a – 16 800a = – 14 789a
T0 –148 séculos
Resposta: B
De acordo com a Lei de Stevin:
pA = pB
11) (1) Correta. O sistema fóton-elétron é considerado isolado no
ato de sua colisão.
(2) Correta. O módulo da velocidade do fóton permanece o
mesmo e, portanto, a redução de frequência implica o
aumento do comprimento de onda (V = f).
(3) Falsa. O módulo da velocidade do fóton é sempre o mesmo.
(4) Falsa. A frequência diminui em virtude da perda de
energia do fóton (E = h f).
Resposta: A
1)
a ha = o ho
1,0ha = 0,80ho
ha = 0,80ho
Na opção E: ho = h e ha = 0,80h
Resposta: E
5)
mA
1) A = ––– ⇒ mA = AVA = 1,20 . 100(g) = 120g
VA
15000
2000
––––– = ––––
f
12
300
mB
2) B = ––– ⇒ 1,00 = –––– ⇒ VB = 300cm3
VB
VB
f = 90N
mA + mB 120 + 300
3) = –––––––– = –––––––– (g/cm3)
VA + VB 100 + 300
420
= ––––– g/cm3 = 1,05g/cm3
400
Resposta: A
6)
Fmola = 100 . 1,0 . 10–2(N) = 1,0N
2) De acordo com a Lei de Pascal:
FB
FA
= ––––
–––––
SA
SB
p1V1 = p2V2
(patm + gh) V1 = patm . 3 V1
patm + gh = 3patm
SA
. FB
FA = ––––
SB
gh = 2patm
1,0 . 103 . 10,0 . h = 2 . 1,0 . 105
FB = Fmola = 1,0N
h = 20,0m
FA = 5 . 1,0N
Resposta: B
3)
FA = 5,0N
O recipiente estará prestes a abandonar o piso quando a força
exercida pelo líquido na sua superfície horizontal equilibrar
o seu peso.
F1 + F2 = P
pA = P
gH (
R2 – r2) = P
P
ρ = ––––––––––––
gH
(R2 – r2)
Resposta: E
1) Fmola = kx
Fmola = k x
Resposta: B
2)
F
A
Vm = ––– = –––
f
a
FÍSICA A
q MÓDULO 8
patm + a g ha = patm + o g ho
Resposta: C
7)
Na fig. (2), no recipiente da esquerda, o acréscimo de “peso”
corresponde à força de reação ao empuxo que o líquido
exerceu na esfera:
P1 = E = aVg = 1,0 . 103 . 50 . 10–6 . 10(N)
P1 = 0,50N
Na fig. (2), no recipiente da direita, como os fios estão presos
no próprio recipiente, a esfera passa a fazer parte do sistema
que está sendo pesado e o acréscimo de peso é o peso da esfera.
P2 = EVg = 7,8 . 103 . 50 . 10–6 . 10(N)
P2 = 3,9N
– 53
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 54
No recipiente da esquerda, devemos acrescentar uma quantidade de água com peso P = P2 – P1 = 3,4N e massa 0,34kg.
Resposta: A
8)
3)
Para o equilíbrio da balança:
Pap . 4L = Pap . L
Qcedido + Qrecebido = 0
2
1
(m1g – E1)4L = (m2g – E2)L
(mc)água quente + (mc)água fria = 0
(m1g – 0,20Vg)4 = m2g – 0,80Vg
Sendo n o número de xícaras com água a 100°C que serão
misturadas com uma xícara de água a 0°C, tem-se:
4m1 – . 0,80V = m2 – 0,80V
n . m . c(60 – 100) + mc (60 – 0) = 0
4m1 = m2
– 40n + 60 = 0
m1
1
––––
= –––
4
m2
40n = 60
n = 1,5 xícara de água
Resposta: A
9)
Uma cidade praiana fica no nível do mar, onde a água entra
em ebulição a 100°C. Nesse local, o gelo derrete a 0°C.
Assim, considerando-se que a massa de água contida em cada
xícara vale m, pode-se dizer que:
Resposta: D
1) Fdin = Pap = P – E
340 = 390 – E
E = 50N
4)
A transformação 1 corresponde à passagem da água do estado
de vapor para o estado líquido e a consequente precipitação
da água na forma de chuva.
A transformação 2 corresponde à evaporação da água
passando do estado líquido para o estado gasoso.
Resposta: C
5)
I) (F)
É função decrescente entre 0ºC e 35ºC e função
crescente a partir de 35ºC.
II) (V)
Leitura do gráfico.
III)(V)
Q = mc 2) A força que a esfera aplica no líquido (ação e reação) tem
a mesma intensidade de 50N e é responsável pelo aumento
de pressão no fundo do recipiente:
E
50N
p = ––– = ––––––2 = 100Pa
A
0,50m
Resposta: B
10) 1) F = Pap = P – E
P = c V g
E = a V g
Para os mesmos valores de m e , quanto maior o
valor de C, maior será o valor de Q Cm(de 35ºC a
65ºC) < Cm (de 65ºC a 95ºC).
FÍSICA A
E
1
a
= ––
–– = –––
P
3
c
IV)(V)
P
2) F = P – E = P – –––
3
2
F = ––– P
3
Leitura do gráfico.
Resposta: E
6)
Traduzindo o diagrama, temos:
Resposta: C
q MÓDULO 9
1)
A maior transferência de calor ocorre na região onde é maior
a diferença de temperaturas entre o corpo humano (37º C) e
o ambiente (no caso, 30ºC na região rural e na região de
fazendas).
Resposta: D
2)
A cidade Y tem pequena oscilação de temperatura porque,
sendo uma cidade litorânea, é influenciada pela alta capacidade térmica das águas do mar, o que significa que deve haver
uma maior troca de calor com o ambiente para variar sua
temperatura.
A cidade X apresenta grande oscilação de temperatura, revelando não ser uma cidade litorânea.
X ....... Cuiabá
Y ....... Fortaleza
Resposta: A
54 –
Assim, a afirmativa correta é a da alternativa E.
Resposta: E
7)
A finalidade da panela de pressão é aumentar a pressão no
interior da panela, tornando-a maior que a pressão atmosférica local. Dessa forma, a temperatura de ebulição da água
fica maior que 100°C e, com este aumento, o tempo gasto para
cozinhar os alimentos diminui, o que acarreta menor gasto de
energia elétrica para a mesma potência da chama.
Resposta: C
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 55
9)
Verdadeira. A evaporação é um processo endotérmico.
Falsa. A evaporação produz um resfriamento no local.
Verdadeira. O aumento da área de evaporação e a presença de ventos intensificam a rapidez de evaporação.
IV) Verdadeira. Todos os fatores citados aumentam a rapidez de evaporação.
Resposta: C
II) Verdadeiro. A energia eólica (ventos) é renovável.
III) Falso. O efeito estufa é aumentado com o uso de
combustíveis não renováveis.
Resposta: B
I)
II)
III)
Quando a água começa a ferver, enquanto houver água no
interior da vasilha, a temperatura permanecerá constante e
igual à temperatura de ebulição da água.
Se reduzirmos a intensidade da chama, estaremos diminuindo a potência de fornecimento de calor e, portanto, economizando energia. Isto não afeta o processo, uma vez que a
temperatura da água continua a mesma (igual à de ebulição).
Resposta: C
10) Para que a temperatura diminua lentamente, devemos reduzir o fluxo de calor através da parede.
O fluxo de calor é diretamente proporcional ao coeficiente de
condutibilidade térmica e inversamente proporcional à
espessura da parede.
Resposta: C
11) 1) O papel laminado reflete a radiação solar e, portanto,
dificulta a passagem desta.
2) As placas de isopor são isolantes térmicos e, portanto,
impedem a condução de calor para o interior da casa.
3) As aberturas no telhado permitem a convecção do ar
aquecido (menos denso), que escapa para o exterior e retira
o calor por convecção do ar.
Resposta: C
12) a) Falsa. As brisas marítima e terrestre têm sentidos opostos.
b) Falsa. A água esquenta e esfria mais lentamente que a
areia, porque tem calor específico sensível maior.
c) Falsa. Quando a temperatura aumenta, o ar se torna
menos denso e, por isso, sobe.
d) Correta. Na região mais aquecida, o ar é menos denso e
sobe, ocasionando a zona de baixa pressão e a consequente
brisa.
e) Falsa. O ar se desloca da região de alta pressão para a
região de baixa pressão.
Resposta: D
13) Habitualmente, os poluentes emitidos a partir de variadas
fontes são levados para o alto pelo ar quente existente nas
camadas mais próximas do solo. Levados para o alto, onde o
ar é mais frio, esses poluentes se dispersam. Na inversão
térmica, uma camada de ar quente (camada de inversão
térmica) é formada sobre uma camada de ar frio, essa última
mais próxima do solo. Como ilustrado na figura, isso dificulta
a subida do ar com os poluentes e a esperada dispersão destes,
os quais ficam retidos por mais tempo nas camadas mais
próximas ao solo.
Resposta: A
14) I) Falso. As energias renováveis são a energia eólica, a
energia hidroelétrica e a energia solar.
15) Com a porta aberta, o ar externo entra na geladeira e, quando
a porta é fechada, a temperatura do ar se reduz e sua pressão
torna-se menor que a atmosférica. Com o passar do tempo,
como a vedação da geladeira não é perfeita, a diferença de
pressões externa e interna faz com que o ar externo entre na
geladeira, aumentando gradativamente a pressão interna até,
praticamente, igualar-se à pressão atmosférica externa.
Resposta: C
16) : densidade do vapor-d’água a 40°C: 20g/m3
S: densidade do vapor saturado a 40°C: 40g/m3
20
Umidade relativa = ––– = ––– = 0,50 (50%)
40
S
Resposta: D
17) a) (F) A transferência de calor da fonte fria para a fonte
quente nunca é espontânea.
b) (F) Nenhuma máquina térmica pode ter rendimento de
100%.
c) (F) O fluxo de calor é da fonte fria para a fonte quente
graças à realização de trabalho do dispositivo chamado compressor.
d) (V)
e) (F) A energia é transferida na forma de trabalho.
Resposta: D
18)
FÍSICA A
8)
Em razão da semelhança entre os triângulos ABE e ACD,
temos:
BE
CD
–––– = ––––
AE
AD
100 – 0
T–0
–––––––– = ––––––––––
22,6 – 16
R – 16
T
100
––––––– = ––––
R – 16
6,6
100 (R – 16)
T = ––––––––––––
6,6
Resposta: A
19) I. Pressão constante, densidade diminui:
m
d = –––
V
– 55
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 56
2 . 38,65
tx = –––––––– (°X)
3
Se d diminuir, V aumentará.
Usando-se a Equação de Clapeyron, pV = n R T, nota-se que,
se p for constante e V aumentar, então a temperatura T
também aumentará.
tx 25,77°X
em que o último algarismo 7 é duvidoso.
Resposta: D
T aumenta
II. Volume constante, pressão aumenta:
pV = n R T
Se V for constante e p aumentar, a temperatura T também
aumentará.
2)
F
C
= –––––
–––––
100
180
T aumenta
Resposta: D
20)
180
F
= ––––– = 1,8
–––––
100
C
Como a compressão do gás é feita rapidamente, não há
tempo para que ele troque calor com o meio externo.
Assim, a transformação sofrida pelo gás pode ser
considerada adiabática.
Aplicando-se a 1.a lei da termodinâmica, tem-se:
Q = + U
Sendo adiabática a transformação, tem-se Q = 0.
Assim:
| | = | U |
Ao diminuir o volume, o gás recebe trabalho. Essa energia
transforma-se em energia interna, que se traduz por um
aumento na temperatura do gás.
Resposta: C
21) 1) O gerador tem rendimento de 80% e potência de 32kW.
Assim, esse gerador recebe da usina, a cada segundo:
32 . 103J ⎯⎯→ 80%
Q1
←⎯⎯ 100%
Assim:
1
= 1,8 ⇒ = 27 . 1,8 (°F)
––––––––––
1
[18 – (–9)]
2
= 1,8 ⇒ 2 = –14 . 1,8 (°F)
––––––––––––
[–90 – (–76)]
Portanto:
27 . 1,8
1
= ––––––––
–––––
–14 . 1,8
2
1
–––––
= –1,93
2
Resposta: B
3)
FÍSICA A
Q1 = 4 . 104J
TF
= 1 – ––––
Ta
Como a densidade absoluta da água vale 1 kg/ tem-se:
2000 . 1,0 . (60 – 20)
Pot = ––––––––––––––––––– (cal/s) ⇒ Pot = 1000cal/s
80
275
11
1
= 1 – –––– = 1 – –––– = ––––
300
12
12
Misturando-se 1 da água existente em A (a 60°C) com 1 da
água existente em B (20°C), obtém-se:
3) Assim, a usina retira do mar:
60 + 20
A + B
= –––––––– (°C) ⇒ E = 40°C
E = ––––––––
2
2
1
Q1 = 4 . 104J ⎯→ ––––
12
⎯→
Q2 = 4 .
104
A potência da fonte térmica pode ser calculada usando-se o
aquecimento da água existente inicialmente no recipiente A.
(m c )A
Q
Pot = ––– = ––––––––––
t
t
2) Se a usina tem rendimento igual ao de uma máquina de
Carnot, funcionando entre 2°C (275K) e 27°C (300K), temos:
Q2 = ?
A relação entre variações de temperaturas nas escalas Celsius
e Fahrenheit é dada por:
1
Portanto, para o aquecimento de 2 de água (a 20°C) colocados no recipiente B, até a temperatura de 40°C, usando-se o
mesmo aquecedor inicial, será necessário um intervalo de
tempo igual a:
. 12 (J) = 48 . 104J
Q2 5 . 105J
Pot t = mc Resposta: B
1000 . t = 2000 . 1,0 . (40 – 20)
t = 40s
q MÓDULO 10
Resposta: A
1)
Na leitura do termômetro, encontra-se o valor tc = 38,65 °C,
em que 5 é o algarismo duvidoso.
Assim, usando-se a expressão fornecida, tem-se:
56 –
4)
De acordo com o gráfico, em 24h, a quantidade de gelo
fundida foi de 20kg – 8kg = 12kg.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 57
A quantidade de calor para fundir o gelo é dada por:
Q = mL
kJ
Q = 12kg . 320 ––––
kg
pV
pV = nRT ⇒ n = –––––
RT
temos:
A taxa de transferência de calor é dada por:
pV
p1V1
p2V2
––––– = –––––– + ––––––
RT1
RT2
RT
Q
3840kJ
r = ––– = ––––––– ⇒ r = 160kJ/h
t
24h
5)
Como o processo é isotérmico (temperatura constante), temos:
Resposta: D
pV = p1V1 + p2V2
Sendo a densidade do cobre e R o raio da esfera, a massa m
é dada por:
O volume V1 (do interior da bomba) é dado por:
V1 = A . h = 24cm2 . 30cm = 720cm3 = 0,72
Assim:
4
m = . –– R3
3
p . 2,4 = 1 . 0,72 + 3 . 2,4
p . 2,4 = 0,72 + 7,2
Sendo RA = 2 RB, tem-se mA = 8mB.
7,92
p = ––––– (atm)
2,4
Para a mesma quantidade de calor, tem-se:
QA = QB
mA . c . A = mB c B
p = 3,3atm
8 mB (100 – 20) = mB (B – 20)
Resposta: C
B – 20 = 640
B = 660°C
8)
No equilíbrio, temos:
1) Área total do Pantanal em
→
Fm
cm2:
→
FO → força aplicada pela atmosfera.
A = 250 . 103km2 = 2,5 . 105 . 1010cm2 = 2,5 . 1015cm2
2) Volume da água evaporada:
FG = Fm + FO
V = A h = 2,5 . 1015cm2 . 2m
Como
F
p = –––
A
V = 2,5 . 1015 . 200cm3 = 5 . 1017 cm3
3) Massa da água evaporada:
m
d = –– ⇒ m = d . V
V
PG . A = Fm + P0 . A
kx
PG = –––– + P0
A
4) Energia térmica absorvida na evaporação:
Q=mL
Q = 5 . 1017 . 540 (cal)
Q = 2,7 .
⇒ F=p.A
então:
m = 1 . 5 . 1017g = 5 . 1017g
1020
→ força aplicada pela mola.
FÍSICA A
6)
→
FG → força aplicada pelo gás.
Resposta: E
k. (L0 – L)
+ P0
PG = ––––––––––––
A
cal
5) Essa energia em joules:
Resposta: A
Q = 2,7 . 1020 . 4,2 (J)
Q = 1,134 . 1021J
Q 1021J
9)
1) Como, nas três transformações, as temperaturas inicial e
final são iguais, temos:
U1 = U2 = U3
Resposta: C
Observe que
7)
No início, temos n1 mols de gás no interior da bomba e n2 mols
no interior do pneu. Quando o êmbolo desce, no interior do
pneu passamos a ter (n1 + n2) mols de gás.
np = n1 + n2
Usando a Equação de Clapeyron:
3
U = –– n R T e TAB é o mesmo para qualquer “caminho”.
2
2) O trabalho realizado pelo gás é determinado pela área
abaixo do gráfico. Assim, temos:
– 57
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 58
+ 90 – i1 + 90 – i2 = 180
T1 > T2 > T3
= i1 + i2
pois: [área]1 > [área]2 > [área]3
Substituindo-se (1) em (2), vem
3) Usando-se a 1.a lei da termodinâmica, tem-se:
= 2
Q = + U
Para que os raios incidente e emergente sejam paralelos, devemos ter = 180°
Do exposto nos itens 1 e 2, tem-se:
= 2
Q1 > Q2 > Q3
180° = 2 ⇒
Resposta: C
10) I)
(2)
FALSA.
Sendo Zn > aço, a chapa irá dilatar-se mais do que a
esfera. O orifício também irá aumentar e a esfera passará
com folga.
= 90°
Portanto, a propriedade enunciada só ocorrerá quando o ângulo entre os espelhos for 90°.
Resposta: C
3)
II) CORRETA.
Aquecendo-se apenas a chapa, o orifício irá aumentar e
a esfera continuará com as mesmas dimensões. A esfera
passará com folga pelo orifício.
A figura abaixo mostra a região vizualizada pela câmera após
a colocação do espelho AB.
Para a obtenção do campo visual do espelho, marcamos o
ponto C’, simétrico a C (local da câmera), em relação ao
espelho AB. Em seguida, unimos o ponto C’ aos pontos B e D,
extremos da parte útil do espelho.
III) CORRETA.
Ao resfriarmos o conjunto, a chapa irá contrair-se mais
(zinco > aço). O orifício ficará menor do que a esfera e esta
não mais passará.
Resposta: E
q MÓDULO 11
Os eclipses ocorrem quando há o alinhamento entre o Sol, a
Terra e a Lua. Quando a Lua estiver posicionada entre o Sol
e a Terra, em fase de Lua Nova, ocorrerá o eclipse solar.
Quando, no entanto, a Terra posicionar-se entre a Lua e o Sol,
na fase da Lua Cheia, poderá projetar sua sombra sobre a
Lua, provocando um eclipse lunar.
Resposta: C
2)
Demonstremos que, se o ângulo entre os espelhos for com
duas reflexões sucessivas, o raio de luz sofre um desvio = 2.
FÍSICA A
1)
Resposta: B
4)
O número de imagens é dado pela expressão
360°
N = –––– – 1
em que é o ângulo formado pelos dois espelhos planos
360°
9 = –––– – 1
No triângulo ABC, temos
= 2i1 + 2i2 ⇒
= 2 (i1 + i2)
(1)
360°
10 = ––––
= 36°
No triângulo OBC, temos
58 –
Resposta: B
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 59
5)
8)
1) A imagem no capacete de Robert se forma atrás do espelho
e é de natureza virtual. Aliás, os espelhos esféricos
convexos fornecem, de objetos reais, imagens sempre
virtuais, direitas e reduzidas.
2) O tempo de queda dos corpos independe da massa e,
portanto, é o mesmo para todos os corpos.
3) O som não se propaga no vácuo e, portanto, o impacto do
meteorito não é audível.
4) A ausência da atmosfera torna o céu escuro, pois a cor do
céu é dada pela difusão da luz solar na atmosfera.
Resposta: B
9)
1) Para o espelho esférico côncavo (1), temos
p1 = 125cm; f1 = f; i1 = –h1 (imagem invertida)
Resposta: D
6)
No espelho plano, a imagem tem o mesmo tamanho do objeto.
Um espelho esférico convexo conjuga a um objeto real uma
imagem virtual, direita e reduzida. Portanto, o espelho esférico
em questão deve ser côncavo com o objeto posicionado entre
o vértice e o foco, conforme se evidencia na construção gráfica
a seguir.
2) Da equação do aumento linear transversal, vem
f1
i1
–––
= –––––––
o
(f1 – p1)
f
–h1
––––
= –––––––– (I)
o
(f – 125)
3) Para o espelho esférico convexo (2), temos
p2 = 125cm; f2 = –f; i2 = h2 (imagem direita)
4) Da equação do aumento linear transversal, vem
f2
i2
–––
= ––––––––
o
(f2 – p2)
Resposta: C
Usando a Equação de Gauss
h2
–f
–––
= ––––––––– (II)
o
(–f – 125)
1
1
1
––– + ––– = –––
p
p’
f
FÍSICA A
7)
5) Dividindo-se I por II, vem
1) Para o ponto B:
–h1 (–f – 125)
––––
= ––––––––– (III)
h2 (–f + 125)
1
1
1
––– + ––– = –––
80
p’B 60
7
(–f – 125)
7
|h1|
Mas –––
= ––– , portanto – ––– = –––––––––
3
(–f + 125)
3
|h2|
1
1
1
4–3
1
––– = ––– – ––– = –––––– = ––––
240
240
p’B 60 80
p’B = 240cm
f = 50cm
2) Para o ponto A:
6) Como R = 2f, conclui-se que R = 100cm
1
1
1
–––––––– + ––– = –––
(80 + 30)
p’A 60
1
1
1
11 – 6
––– = ––– – ––– = ––––––
660
p’A 60 110
Resposta: D
10)
A luz penetra no bloco de vidro
aproximando-se da normal (o
vidro é mais refringente que o
ar). Na saída do vidro para o ar,
como o raio incidente é normal à
superfície esférica, a refração se
faz sem desvio.
1
5
––– = –––
p’A 660
p’A = 132cm
Assim, o tamanho da imagem A’B’ do objeto AB vale
di = 240 – 132
di = 108cm
Resposta: C
Resposta: C
– 59
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 60
(II)
11) Para que ocorra reflexão total, a luz deve provir do meio mais
refringente, que, no caso, é o meio B.
1
–––
nA
sen 30°
2
2
sen L = ––– = –––––––– ⇒ sen L = –––––– = ––––
2
nB
sen 45°
2
––––
2
L = 45°
+ = 90° ⇒ + 67,5° = 90°
= 22,5°
(III) > L ⇒ sen > sen L
1
1
sen 22,5° > ––– ⇒ n > –––––
0,38
n
Resposta: B
12) Em cada ponto de incidência, a luz tem uma parcela refletida
e outra parcela refratada, conforme ilustra a figura.
Reflexão total:
Resposta: E
q MÓDULO 12
1)
1) Utilizando a Equação de Gauss, vem:
1
1
1
––– = ––– + –––
p
f
p’
1
1
1
––– = ––– + –––
p’
20
25
5–4
1
––– = ––––––
100
p’
p’ = 100cm
Como p’ > 0, podemos afirmar que a imagem é real.
2) Utilizando a equação do aumento linear transversal, vem:
p’
A = – –––
p
100
A = – ––––
25
FÍSICA A
Convém observar que, se na refração do ar para o vidro, a luz
incide com ângulo de 60° e refrata-se com ângulo de 30°, então, na refração do vidro para o ar, se ela incidir com ângulo
de 30°, refratar-se-á com ângulo de 60° (reversibilidade dos
raios de luz).
Resposta: D
A=–4
Portanto, a imagem é invertida e quatro vezes maior que o
objeto.
Resposta: A
13)
2)
São dados: distância focal f = 30 mm, altura do filme i = 35 mm
(e portanto altura máxima da imagem), altura do objeto
o = 35 cm. Usamos as seguintes relações:
(Gauss)
1
1
1
––– + ––– = –––
f
p
p’
(aumento linear
transversal)
i
p’
––– = – –––
o
p
Da segunda equação, obtemos
p
p’ = –––
10
e, substituindo-se este resultado na 1.a equação, temos:
(I)
No quadrilátero ABCD, deve ocorrer:
p = 330mm = 33cm
2 + 2 . 112,5° = 360°
2 + 225° = 360° ⇒ = 67,5°
60 –
Resposta: C
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 61
Uma lente plano-convexa (bordos finos) pode apresentar os
seguintes comportamentos ópticos:
Convergente
Divergente
nL > next
nL < next
Bordos Finos
Assim, concluímos que a lente plano-convexa terá comportamento:
1) convergente (nL > next) no ar (I) e na água (II);
2) divergente (nL < next) no bissulfeto de carbono (III).
Resposta: C
4)
7)
1
1
–––––
|f| = D = 0,80m V = –––
f = – 0,80 di
V = –1,25di
Resposta: A
8)
Usando a equação do aumento linear transversal, vem:
Mas:
p + p’ = 30cm (II)
Resposta: B
q MÓDULO 13
1)
então, de (I) e (II), obtém-se:
5p’ + p’ = 30
p’ = 5cm = 0,05m e p = 25cm = 0,25m
2)
Aplicando a Equação de Gauss, temos:
3)
D
344 = ––––
3 ⇒
Resposta: D
a) Falsa. Os humanos enxergam outras cores por meio das
combinações do vermelho, do verde e do azul.
b) Falsa. Os cães verão a rosa com tonalidade cinza.
c) Falsa. De acordo com o texto, também ocorre com os cães.
d) Falsa. Os cães conseguem enxergar o azul e o amarelo.
e) Verdadeira. O azul é visto por homens e cães.
Resposta: E
D
Movimento uniforme: V = ––––
t
Sendo V = 344m/s e t = 3s, vem:
V = 24m–1 = 24di
6)
f = 0,25Hz
Resposta: D
1
Lembrando que ––– = V (vergência), vem:
f
O cristalino corresponde a uma lente convergente, que é a
objetiva da câmara fotográfica (I).
A pupila é a abertura que controla a quantidade de luz que
penetra no olho e corresponde ao diafragma da câmara
fotográfica (II).
A retina é onde se forma a imagem e corresponde à tela onde
é formada a imagem na câmara (III).
Resposta: B
n
15
f = –––– = –––– (Hz) ⇒
t
60
V = f ⇒ V = 40 . 0,25(m/s) ⇒ V = 10m/s
1
1
1
––– = –––– + ––––
0,05
0,25
f
5)
O fenômeno de propagação de uma onda envolve transporte
de energia sem transporte de matéria.
Resposta: A
= 40m (distância entre dois vales consecutivos)
1
1
1
––– = ––– + –––
p
p’
f
1
1
––– = 4 + 20 ⇒ ––– = 24 (m–1)
f
f
Aplicando-se a Equação de Gauss, vem:
1
1
1
1
1
1
2+1
––– = ––– + ––– ⇒ ––– = ––– + ––– = ––––––
f
p
p’
f
x
2x
2x
2
f = ––– x
3
i
– p’
A = ––– = –––––
o
p
–3
– p’
–––– = ––––– ⇒ p = 5p’ (I)
15
p
A correção da miopia é feita com lentes divergentes (V < 0).
FÍSICA A
3)
D = 1032m
Resposta: E
4)
Da figura: = 12 . 0,10m
= 1,2m
1,2
v = –––– ⇒ 0,60 = ––––– ⇒
T
T
T = 2,0s
Resposta: B
5)
Da camada 1 para a camada 2, a luz aproxima-se da normal,
evidenciando que o meio 2 é mais refringente que o meio 1.
Logo, n1 < n2.
2
n1
Sabe-se que: ––––
= ––––
1
n2
Se n1 < n2, então 2 < 1
– 61
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 62
Observe que na refração a frequência da onda não se altera.
10) (I) Por Pitágoras: (F1P)2 = (F2P)2 – (F1F2)2
(F1P)2 = (50)2 – (30)2
Da qual: F P = 40cm
1
Resposta: C
(II)
6)
(I)
V
x = p ––– ⇒ F2P – F1P = p ––––
2
2f
Sendo V o volume da corda, tem-se:
V = r2 L
(II)
Se em P ocorre interferência construtiva, então a
diferença de percursos x entre as ondas provenientes
de F1 e F2 é um múltiplo par de /2.
2,0
V
f = p ––––––––– = p –––––––––– ⇒ f = p 20 (Hz)
0,50 – 0,40
F2P – F1P
Fórmula de Taylor
(p = 2, 4, 6…)
F
––– =
V=
FL
–––
m
Resposta: D
FL
–––– =
V
V=
1
V = –––
r
Fazendo p = 2, obtemos: f = 40Hz
FL
––––––
r2L
F
–––
11)
n
f = ––––
2L
P
–––
1.o caso:
Resposta: A
7)
1
1
––––– (Hz)
a) T = 0,20s ⇒ f = –––
T = 0,20
1
f = ––––
2L
f = 5,0Hz
100
––––– (I)
FÍSICA A
b) V = f ⇒ V = 20.5,0 (cm/s) ⇒ V= 1,0m/s
c)
2.o caso:
A = 0,050m = 5,0cm
d) V =
F
––– ⇒ 1,0 =
F
–––––
0,20
F
1,0 = ––––– ⇒ F = 2,0.10–1 N
0,20
20cm
= –––––– ⇒ d = 10cm
e) d = –––
2
2
Resposta: E
8)
9)
A interferência ocorre pela igualdade ou pela proximidade
entre as frequências utilizadas pelas torres de controle e pelas
rádios piratas.
Resposta: D
A velocidade no vácuo é a mesma, c.
c=f
c
= ––––
f
Frequência maior ⇒ menor
Resposta: A
62 –
2
f = –––
2L
P2
––––
(II)
Comparando-se (I) e (II), vem:
2
–––
2L
1
P2
––––
= –––
2L
100
–––––
4P2 = 100
P2 = 25N
Resposta: B
12) No Efeito Doppler, usamos a expressão:
fF
fo
–––––––
––––––––
=
V
±
VF
V ± Vo
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 63
na qual:
fo = frequência aparente das ondas sonoras que alcançam o
observador.
fF = frequência do som emitido pela fonte (400 Hz)
V = velocidade do som no meio (340 m/s)
Vo = velocidade do observador (zero)
VF = velocidade da fonte sonora (1,7 m/s)
O sentido positivo das velocidades deve coincidir com o
sentido observador → fonte sonora.
Assim, façamos o cálculo de f1 (a fonte afasta-se do observador):
15) Dos animais citados, os pombos conseguem ouvir em toda a
faixa de audição humana (20 Hz a 20kHz).
Resposta: E
f1
400
–––––––––
= –––––––––
340 + 1,7
340 + 0
16) d1 = 3m ....................................... L1 = 100dB
14) I) (V) O gráfico mostra que o coeficiente de absorção do
infravermelho é maior do que o da luz visível.
II) (F) O gráfico mostra que a partir de = 500 . 10 – 9m o
coeficiente de absorção é função crescente de .
II) (F)A medida que o comprimento de onda do ultravioleta cresce, o coeficiente de absorção diminui.
Resposta: A
d2 = 6m ....................................... L2 = 94dB
f1 = 398 Hz
d3 = 12m ..................................... L3 = 88dB
Cálculo de f2 (o som refletido na parede tem frequência aparente igual à da situação de aproximação da fonte com o
observador):
d4 = 24m ..................................... L4 = 82dB
d5 = 48m ..................................... L5 = 76dB
f2
400
––––––––
–––––––––
340 + 0 = 340 – 1,7
d6 = 96m ..................................... L6 = 70dB
d7 = 192m ................................... L7 = 64dB
d8 = 384m ................................... L8 = 58dB
f2 = 402 Hz
Resposta: C
A frequência dos batimentos é dada por:
f3 = f1 – f2 = 402 – 398 (Hz)
f3 = 4 Hz
Resposta: C
18)
FÍSICA A
13) Foi dada a seguinte tabela:
17) A luz da caneta laser, depois de difratar-se através da fenda,
sofre interferência, produzindo no anteparo faixas (franjas)
claras intercaladas por faixas (franjas) escuras.
Resposta: D
Se considerarmos uma nota DÓ de frequência f, temos:
5
Frequência do LÁ da mesma oitava: f . ––––
3
5
25
Frequência do LÁ sustenido da mesma oitava: f . –––– . ––––
3
24
5
Frequência do MI da oitava seguinte: 2f . ––––
4
5
24
Frequência do MI bemol da oitava seguinte: 2f . –––– . ––––
4
25
Portanto, a razão pedida será:
5
25
f . ––– . ––––
frequência do LÁ sustenido de uma oitava
3
24
r = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = –––––––––––––
frequência do MI bemol da oitava seguinte
5
24
2f . ––– . ––––
4
25
5
25
4 . 25
2
25 . 25
625
r = ––– . ––– . –––––– = ––– . –––––– = ––––
3
24 10 . 24
3
24 . 24
864
Resposta: A
– 63
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 64
a) H1 = –––
4
= 68cm = 0,68m
⇒ 17 = –––
4 ⇒
b) e c)
Ressonâncias
possíveis
d) e e)
1.a:
H1 = 17cm
68cm
2.a: H2 = 3 –– = 3 . –––––
4
4
q MÓDULO 14
1) I) FALSA.
Os gráficos a e c são característicos de resistores ôhmicos, o
gráfico b é característico de gerador elétrico e o gráfico d
característico de receptor elétrico.
II) VERDADEIRA.
H2 = 51cm
n.e
i = –––––
Δt
U = Ri
68cm
3.a: H3 = 5 –– = 5 . –––––
4
4
120 = 10 . i
n . 1,6 . 10–19
12 = ––––––––––––
10
i = 12A
H3 = 85cm
n = 7,5 . 1020 elétrons
Vsom = f ⇒ 340 = 0,68f
III)VERDADEIRA.
f = 500Hz
Q
i = ––––
Δt
Resposta: E
19) Lei de Weber-Fechner:
Mas
I
N = 10 log –––
I0
q
i = ––––
T
I) Para uma lixadeira em operação:
I
I
80,0 = 10 log ––– ⇒ ––– = 108
I0
I0
Q=q
Δt = T
(1)
(I)
Do MCU, temos:
2πR
V = ––––
T
10 I
II) Para 10 lixadeiras em operação: N = 10 log –––– (2)
I0
FÍSICA A
2πR
T = –––––
V
(1) em (2): N = 10 log 10 . 108
N = 10 log 109 ⇒ N = 90,0 dB
(II)
De (I) e (II), vem:
q
i = –––––––– ⇒
2πR
––––––
V
Resposta: C
20)
qV
i = –––––
2πR
Resposta: C
2)
fo
fF
2040
2160
–––––––
= ––––––– ⇒ –––––––– = ––––––––
340 + 0
340 + Vo
V ± Vo
V ± VF
2160 = 6 (340 + Vo) ⇒ 360 = 340 + Vo
Situação I
R = –––
A
R = –––––––– ⇒
d 2
π ––
2
Da qual: Vo = 20m/s
Situação II
km
Vo = 20 . 3,6 –––
h
Resposta: D
64 –
⇒ Vo = 72 km/h
R’ = ––––––––
d’ 2
π –––
2
4
R = ––––
πd2
(I)
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 65
R
Sendo R’ = ––– , temos:
2
15 R2
10 = –––––––
15 + R2
(II)
150 + 10R2 = 15R2
5R2 = 150
Dividindo-se I por II, temos:
4
––––
πd2
R
(d’)2
⇒ (d’)2 = 2d2
–––– = ––––––– ⇒ 2 = –––––
4
d2
R
––––––
––
π(d’)2
2
d’ = d 2
R2 = 30Ω
Resposta: C
5)
01) VERDADEIRA. De fato, ao fecharmos o interruptor, a
lâmpada L5 estará em curto-circuito. A resistência elétrica deste trecho de circuito diminui e conseqüentemente a
intensidade da corrente elétrica aumenta.
02) VERDADEIRA. Sim. L2 e L3 estão associadas em série e,
portanto, percorridas pela mesma intensidade de corrente
elétrica.
04) VERDADEIRA. L1 e L6 são percorridas pela intensidade
total de corrente elétrica no circuito, apresentado assim,
o mesmo brilho.
08) FALSA. L1 brilha mais do que L2, porém esta tem o
mesmo brilho que L3.
Resposta: 07
6)
320000 = 32 . 104
Faixa 1: algarismo das dezenas = 3 (cor laranja)
Faixa 2: algarismo das unidades = 2 (cor vermelha)
Faixa 3: expoente da potência de 10 = 4 (cor amarela)
Resposta: D
7)
Do gráfico, tiramos:
Resposta: E
3)
I) FALSA.
No gráfico fornecido, a intensidade de corrente elétrica não
varia linearmente com a tensão elétrica, ou seja, não se
trata de um resistor ôhmico.
II) FALSA.
A razão entre a tensão elétrica U e a intensidade de
corrente elétrica i, em um dado ponto do gráfico, fornece
o valor da resistência elétrica aparente R nesse dado ponto.
Percebe-se, pelo gráfico fornecido, que esta razão aumenta
com a intensidade de corrente elétrica i.
III) VERDADEIRA.
A potência dissipada no filamento da lâmpada pode ser
calculada por P = i U.
Percebemos, do gráfico, que, quando U aumenta, i também
aumenta e, como consequência, o produto (iU), ou seja, a
potência dissipada no filamento, também aumenta.
Resposta: C
4)
U
18
RA = –––, RA = –––– (Ω), RA = 6,0Ω
i
3,0
U
18
RB = –––, RB = –––– (Ω), RB = 3,0Ω
i
6,0
Ligando-os em série:
RS = RA + RB , RS = 9,0Ω
Para a ligação em paralelo:
produto
6,0 . 3,0
RP = –––––––––, RP = –––––––––– (Ω), RP = 2,0Ω
soma
6,0 + 3,0
Por meio da curva 2, podemos obter a resistência equivalente
do circuito.
U2 = Req . i2
10 = Req . 1,0
Req = 10Ω
Por meio da curva 1, podemos obter o valor de R1, assim:
U1 = R1 . i1
15 = R1 . 1,0
R1 = 15Ω
Portanto:
FÍSICA A
R
4
–– = ––––––
2
π(d’)2
R1 R2
Req = –––––––
R1 + R2
9,0
RS
Portanto: –––– = –––– = 4,5
2,0
RP
Resposta: B
8)
Da 2.a Lei de Ohm R = . ––– , concluímos que a resistência elétrica
A
do resistor B é o dobro da de A, pois B possui área de secção
transversal que corresponde à metade da área de A.
Estando em série, os condutores são percorridos pela mesma
corrente. De U = R . i (1.a Lei de Ohm), resulta que a tensão
elétrica no condutor B é o dobro da tensão elétrica no
condutor A.
Resposta: D
– 65
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 66
9)
22 = Req . 2,0
Req = 11Ω
Observa-se, portanto, que não é possível obter este resultado
associando-se todos os resistores em série ou todos em
paralelo. Assim, uma possível associação seria:
De acordo com os dados fornecidos no enunciado, a
resistência equivalente é dada por:
U = Req . i
Resistor R1:
U = R1 . i1
80 = 50 . i1
i1 = 1,6A
i = i1 + i2
2,0 = 1,6 + i2
i2 = 0,40A
Resistor R2:
U = R2 . i2
80 = R2 .0,40
R2 = 2,0 . 102Ω
Resposta: C
3)
Estando a chave Ch aberta, temos:
U
i = –––
R
R
10
Req = –––– + R = –––– + 10 (Ω)
10
10
Req = 11Ω
Resposta: B
Fechando-se a chave Ch, os três resistores ficarão em paralelo
e submetidos à mesma tensão U. Cada um será percorrido por
q MÓDULO 15
U
corrente i = ––– . A intensidade da corrente total passa de i para 3 i:
R
1)
Trata-se de uma Ponte de Wheatstone em equilíbrio:
FÍSICA A
Resposta: C
4)
R . 20 = 40 . 25
R = 50Ω
Resposta: A
Com a chave aberta, temos, de acordo com a Lei de Pouillet:
E
i = ––––
∑R
E
9,0 = ––––––––
r + 6,0
2)
Fechando-se a chave, o amperímetro indica 5,0A. Isto significa
que o resistor de 6,0Ω é percorrido por corrente de 5,0A e
consequentemente o de 3,0Ω é percorrido por corrente de
10A. A intensidade total da corrente é de 15A:
66 –
gerador:
U=E–r.i
U = 100 – 10 . 2,0
U = 80V
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 67
A Lei de Pouillet fornece:
E
E
i = –––– 15 = ––––––––
∑R
r + 2,0
De e , vêm:
E = 90V
10R = X + R ⇒
X = 9R
Resposta: C
7)
r = 4,0Ω
Resposta: A
5)
O circuito dado é uma ponte de Wheatstone em equilíbrio. Logo,
o resistor de 10Ω não é percorrido por corrente e pode ser
retirado do circuito:
Cálculo da resistência elétrica equivalente entre os pontos X
e Y do circuito com a chave aberta:
R
Rxz = –– (associação em paralelo)
2
Rzy = 2R (associação em série)
Assim:
Rxy = Rxz + Rzy
R
Rxy = –– + 2R
2
5R
Rxy = –––
2
FÍSICA A
Cálculo da resistência elétrica equivalente entre os pontos X
e Y do circuito com a chave fechada:
R
Rxz = –– (associação em paralelo)
2
Lei de Pouillet
E
i = ––––
∑R
12
i = ––––––––––
2,0 + 4,0
i = 2,0A
Ryz = 0 (“curto-circuito”)
R’xy = Rxz + Ryz
R
R’xy = ––
2
Lei de Pouillet:
ε
i = –––––––
r + Req
Resposta: B
Chave aberta:
6)
Chamando-se de U a tensão no aparelho, a tensão na rede será 10U.
A corrente elétrica que atravessa os resistores X e R vale:
10U
i = –––––– (1)
X+R
Por outro lado, para o resistor R, no qual a tensão vale U, temos:
U
i = –– (2)
R
Das equações (1) e (2), vem:
1
10
U
10U
–– = –––––– ⇒ –– = ––––––
R
X+R
R
X+R
ε
i = –––––––
5R
0 + –––
2
2ε
i = –––– (I)
5R
Chave fechada:
ε
i’ = ––––––––
R
0 + –––
2
– 67
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 68
3)
2ε
i’ = –––– (II)
R
E = 0,37kWh
E
0,37kWh
P = ––– = ––––––––– = 2,22kW = 2220W
Δt
1
–– h
6
2ε
––––
5R
i
I
–– : –– = –––––––
2ε
i’
II
––––
R
Resposta: D
4)
i
1
–– = ––
i’
5
E = P . Δt
ΔE = ΔP . Δt
22,05kWh = ΔP5 90h
ΔP5 = 0,245kW = 245W (5 lâmpadas)
0,5
1
–––– = ––
i’
5
ΔP5
ΔP1 = ––––
= 49W
5
i’ = 2,5A
ΔP1 = P – 11W ⇒ P = 49W + 11W ⇒ P = 60W
Resposta: E
Resposta: C
q MÓDULO 16
1)
5)
1) Ec = 1600 GWh
Imax = 3. 300W
G = 109
Ec = 1600 . 109 Wh
a) Chuveiro: 2.800W
Geladeira: 100W
Televisor: 50W
Pot = 2.950W (não desliga o disjuntor)
0,4
2) Ec = –––– . Etotal
100
Ec
1600 . 109
= –––––––– . Wh
Etotal = ––––
0,004
0,004
b) Geladeira: 100W
Televisor: 50W
Ferro: 2.500W
Forno: 1.500W
Pot = 4.150W (desliga o disjuntor)
FÍSICA A
16 . 1011
Etotal = –––––––– . Wh
4 . 10–3
Etotal = 4 . 1014 Wh
c) Ferro: 2.500W
Forno: 1.500W
Pot = 4.000W (desliga o disjuntor)
1TWh = 1012 Wh
Etotal = 400 . 1012 Wh
d) Chuveiro: 2.800W
Ferro: 2.500W
Pot = 4.300W (desliga o disjuntor)
Etotal = 400 TWh
Resposta: D
2)
Pmax = U . Imax = 110 . 30 (W)
e) Chuveiro: 2.800W
Forno: 1.500W
Pot = 4.300W (desliga o disjuntor)
A leitura do relógio de luz no dia 10 de julho é 5349 kWh.
Assim, a energia elétrica consumida no citado período é:
Resposta: A
ΔE = 5349 kWh – 4627 kWh ⇒
ΔE = 722 kWh
6)
4,0 . 103
E = P . Δt ⇒ –––––––
kW . 1,0 . 30 h = 120 kWh
103
1 kWh → R$ 0,29 ⇒
120 kWh → C
Resposta: D
68 –
C = R$ 34,80
U2
U2
I) (F)P = –––– ⇒ R = ––––
R
P
PMORNO < PQUENTE ⇒ RMORNO > RQUENTE
II) (V)
E = Pot . Δt
1
E = 4400W . –––– h = 1100Wh = 1,1kWh
4
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 69
III)
(V) E = Pot . Δt
1
E = 4400W . –––– h = 1100Wh = 1,1kWh
4
A potência total será a soma da potência da lâmpada (PL) com
a potência máxima do ferro de passar (PFe), assim:
Ptotal = PL + PFe
E = 1100W . h = 1100W . 3600s
E = 3960000J = 990000cal
1650 = 150 + PFe
PFe = 1500 W
E = m . c . Δ
Resposta: B
990000 = m . 1,0 . 30 ⇒ m = 33000g = 33kg
33kg ............ 33L de água.
Resposta: D
11) Para U = 40V, temos em R1: i1 = 0,2A e em R2 :
i2 = 0,1A
P = U (i1 + i2)
7)
Ar condicionado: E = Pot . Δt
P = 40 (0,2 + 0,1)
E1 = 3,0 . 8 . 30kWh = 720kWh
P = 12W
Geladeira: E2 = 0,35 . 12 . 30kWh = 126kWh
Resposta: C
E = E1 + E2 + E3 = 1026kWh
q MÓDULO 17
C = 1026 . R$ 0,50
1)
O aparecimento de uma corrente induzida na espira depende
da variação temporal do fluxo magnético. Como o campo é
constante e a espira não gira, o fluxo magnético concatenado
com a espira não varia e, de acordo com a Lei de Faraday, a
corrente induzida é nula.
Resposta:A
2)
De acordo com a regra da mão esquerda, concluímos que a
partícula 1 tem carga positiva e a partícula 2, negativa.
O raio das circunferências descritas pelas partículas 1 e 2 é
dado por:
C = R$ 513,00
Resposta: B
8)
1) E = Pot . Δt
E = 20W . 23h . 365 = 167900Wh
E = 167,9 kWh
2) 1kWh .............. R$ 0,40
167,9 kWh ...... C
m.V
R = –––––––
q . B
C = R$ 67,16
Conforme o enunciado, temos:
Resposta: D
R2 = 2R1
9)
m.V
m.V
––––––– = 2 –––––––
q2 . B
q1 . B
U2
U2
�; P’ = –––
P = –––
2R
R/2
U2
P’ = 2 . ––– �
R
q1 = 2q2
Resposta: A
De � e �: P’ = 4P = 80W
Resposta: A
3)
a) De E d = U,
sendo U = V = 15 . 10 3 volts
10) O fusível suporta uma corrente elétrica de intensidade 15A e
a tensão elétrica no circuito doméstico é de 110V. Assim, a
potência elétrica total suportada no circuito será dada por:
Ptotal = i U
d = L = 12,0 . 10–2m,
temos: E d = U ⇒ E . 12,0 . 10 –2 = 15 . 10 3
E = 1,25 .10 5 V/m
Ptotal = 15 . 110 (V)
Ptotal = 1650 W
b) Aplicando-se o teorema da energia cinética entre a grade
e a placa, tem-se:
– 69
FÍSICA A
Lâmpada: E3 = 1,0 . 6 . 30kWh = 180kWh
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 70
total = ΔEC
e . U = EC – EC
f
1,6 .
10 –19
i
. 15 . 10 3 = EC ⇒ EC = 24 . 10 –16J
f
f
EC = 2,4 . 10 –15 J
f
Respostas:
a) 1,25 .10 5 V/m
b) 2,4 . 10 –15 J
Resposta: E
4)
7)
Como o módulo da aceleração da gota de óleo é menor que o
módulo da aceleração da gravidade (a = 0,2g), concluímos que
a força elétrica deve ter sentido oposto ao do peso. Logo, a
carga deve ter sinal negativo (Q < 0).
→
Seja Fe a força elétrica na partícula:
Inicialmente, determinamos a direção e o sentido do campo
→
magnético B resultante no ponto P, lembrando que parte do
polo norte do ímã chega ao polo sul:
Fe = Q E
Na partícula, temos:
Fres = m a
FÍSICA A
P – Fe = m a
mg – Q E = ma
→
A agulha magnética colocada em P dispõe-se na direção de B,
→
com o polo norte no sentido de B.
Resposta: A
Isolando a carga elétrica, temos:
mg – ma
mg – m . 0,2g
Q = –––––––– ⇒ Q = –––––––––––––
E
E
0,8mg
Q = –––––––
E
Resposta: A
5)
RA = 2 RB
m.V
m.V
––––––– = 2 –––––––
|qA| . B
|qB| . B
|qA|
1
qA 1
–––– = –– ⇒ –––
= ––
2
|qB|
qB 2
Resposta: B
6)
Basta observar, pela regra da mão esquerda, que, invertendo→
→
se os sentidos de i e B , o sentido de F não se inverterá:
70 –
8)
Usando a regra da mão direita para cada uma das correntes
elétricas, obteremos, no centro da bússola, os vetores indução
→ → →
B1, B2 e B3, de mesma intensidade.
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 71
O campo magnético resultante nesse ponto será paralelo à
base do triângulo e terá o sentido da direita para a esquerda.
Colocando-se a bússola nesse local, a sua agulha terá a direção
desse campo resultante, ou seja, a direção AA’.
Resposta: A
q MÓDULO 18
1)
3)
Q
+ ––
2
1
2 (–Q)
Q
((+Q/2) + (–Q))
Q’1 = Q2 = –––––––––––– = – –––
4
2
Q
– ––
4
2
3 (neutra)
Q
– ––– + 0
4
Q
Q’2 = Q3 = –––––––––– = – –––
2
8
– ––8 3
(– Q/8 – Q ) (– Q/8 – 8Q/8 )
4 (–Q) Q’ = Q = ––––––––––
= –––––––––––––
3
4
2
2
Para que B esteja em equilíbrio, a força resultante das ações
de A e C sobre B deve ser nula. Tal situação pode ser verificada nas configurações 1 e 2.
Q
((+Q) + 0)
1 (neutra) Q = Q = –––––––––
= + –––
E
1
2
2
(+Q) E
Q
– 9Q
Q’3 = Q4 = –––––
16
Como as cargas de A e de C têm o mesmo módulo e as
partículas estão equidistantes de B, concluímos que:
→
→
→
Logo, nas duas configurações, temos equilíbrio (Fres = 0 ).
4)
Para eletrizar as esferas por indução, devemos:
1º. ) Colocar as esferas em contato (II):
Resposta: E
2)
A
2º. ) Aproximar o bastão de uma das esferas (I). Ocorre indução:
Como as cargas Q1, Q2 e Q3 possuem sinais iguais, haverá
repulsão entre elas. Para que a carga Q3 permaneça em
equilíbrio, é necessário que a resultante das forças sobre ela
seja zero.
Assim:
→
F2,3
+
+ A
+
+
→
Q3
B –––
–
+++++
3º. ) Separar as esferas (III):
F1,3
+
+ A
+
+
F1,3 = F2,3
B –––
–
+++++
Aplicando-se a Lei de Coulomb, tem-se:
4º. ) Afastar o bastão (IV).
Q2 . Q3
Q1 . Q3
K ––––––––
= K –––––––––2 ,
2
(0,50 – x)
x
Resposta: E
em que x é a distância entre as cargas Q1 e Q3.
Q2
Q1
–––– = ––––––––––
x2
(0,50 – x)2
B
5)
FÍSICA A
→
FAB = FCB Resposta: E
Q.Q
QQ
Q.Q
De FAB = K0 . ––––– e FCB = K0 . ––––––
= 4 . K0 . –––– ,
2
2
d
d
d2
––
2
obtém-se: FCB = 4FAB = 12 . 10–3N
2 Q2
Q2
––––––
= –––––––––
x2
(0,50 – x)2
Fres = FCB – FAB = 9,0 . 10–3N
x2 = 2 (0,50 – x)2 ⇒ x = 2 (0,50 – x)
Resposta: B
x = 1,4 (0,50 – x)
x = 0,7 – 1,4x
2,4x = 0,7 ⇒
x 0,29m
Dos valores citados, o que mais se aproxima da resposta
obtida é 0,30m.
6)
|Q|
|Q|
De EA = K0 . ––– e EB = K0 . ––– , obtém-se:
d2
4d2
EA
N
EB = ––– = 1,0 . 105 ––
C
4
Resposta: C
– 71
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 72
3,0 = 1,5 + 2,0 . 10–6 . E
Condição de equilíbrio:
E = 7,5 . 105N/C
Resposta: A
q MÓDULO 19
1)
F=P
|q| . EB = m . g
Aplicando a regra da mão esquerda, determinamos a orien→
tação da força magnética F que atua nas partículas. Para o
próton, temos:
fig. 1
|q| . 1,0 . 105 = 1,0 . 10–4 . 10
|q| = 1,0 . 10–8C
q = + 1,0 . 10–8C
→
→
(F tem o mesmo sentido de EB)
O próton, então, pode ser desviado conforme a fig. 1 e poderá
sair pela seta 1.
Para o elétron, temos:
Resposta: E
7)
Sendo Q2 > 0, concluímos que Q1 deve ser negativa para criar
→
em P um campo de aproximação E 1, mais intenso que o cam-
fig. 2
→
po de afastamento E 2, que Q2 cria em P.
E1 > E2
|Q1|
|Q2|
K0 . ––––
> K0 . ––––
9d 2
d2
|Q1| > 9 . |Q2|
FÍSICA A
8)
|Q1| > 9Q2
O elétron, então, pode ser desviado conforme a fig. 2 e poderá
sair pela seta 3.
Resposta: E
A força elétrica que age em q > 0 tem o sentido de E. Logo, o
corpúsculo passa pelo ponto C.
Resposta: D
F = q . E = m.a ⇒ 2 . 10–6 . 1,0 . 105 = 1,0 . 10–3 . 10–3 a
a = 2,0 . 105m/s2
v2 = v 20 + 2 . a . Δs
v2 = 0 + 2 . 2,0 . 105 . 9,0 . 10–3
v = 60m/s
v = v0 + a . t ⇒ 60 = 0 + 2,0 . 105 . t ⇒
2)
A corrente elétrica I que percorre o fio 2 gera, na região da
bobina sensora, um campo magnético indutor que aumenta
de valor com o tempo. De acordo com a Lei de Lenz,
deveremos ter na bobina uma corrente elétrica induzida que
produza um campo magnético induzido oposto ao aumento
do campo magnético indutor. Assim:
t = 3,0 . 10–4s
Resposta: A
9)
A superposição dos dois efeitos leva-nos à alternativa B.
P=T+F
Resposta: B
P = T + |q| . E
72 –
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 73
3)
Fig. 1: = 180° ⇒ MRU
6)
Situação I
Fig. 2: = 90° ⇒ MCU
Fig. 3: oblíquo ⇒ M. helicoidal uniforme
Resposta: D
4)
→
i1 origina, no fio em que circula i2, o campo B1 (regra da mão
direita).
→
B1
exerce em i2 uma força magnética (regra da mão esquerda).
→
Reciprocamente, i2 origina, no fio em que circula i1, o campo B2.
→
B2 exerce em i1 outra força magnética. Note que há
REPULSÃO. Se as correntes tivessem mesmo sentido, teríamos atração.
Seja Q a carga elétrica de cada esfera. Vamos considerar Q
positiva. Se a esfera 1 cria em P um campo elétrico de afastamento de intensidade E, a esfera 2 cria em P um campo
E
elétrico de afas tamento de intensi da de –– , pois a inten 4
sidade do campo é inversamente proporcional ao quadrado
da distância.
Situação II
Fm = B1 i2 μ . i1 . i2 . Fm = ––––––––––––
2πd
Nesta situação, temos os vetores campo parciais indicados na
figura. Note que os vetores campo resultantes têm a mesma
intensidade (Eresult = Eresult ), mas direções diferentes.
1
Fm
μ . i1 . i2
––––– = ––––––––––
2πd
Fm
4π . 10–7 . 4 . 5
––––– = –––––––––––––––– (N/m)
2π . 2 . 10–2
Fm
–––– = 2 . 10–4N/m
2
Resposta: B
7)
Entre A e B:
4,0 . 103V
U
E . d = U → E = ––– = –––––––––– = 2,0 . 103V/mm
d
2,0mm
Entre (1) e (2):
E . d’ = U’ → U’ = 2,0 . 103 . 1,0V = 2,0 . 103V
Resposta: A
Trabalho para transportar a carga de (1) para (2):
5)
Como o anel entra e sai da região entre os polos do ímã, ocorre
na superfície do anel uma variação de fluxo magnético. Nessas
condições, uma corrente elétrica é induzida no anel. Por conta
dessa corrente, ocorre dissipação de energia (Efeito Joule), o
que implica uma diminuição da energia mecânica do sistema
e a consequente diminuição da amplitude de oscilação.
Observemos que a força magnética que age na corrente
induzida tende a frear o anel.
Resposta: A
1,2 = q . (V1 – V2) = –e (–2,0 . 103) unidades
1,2 = +2,0 . 103eV
Teorema da energia cinética (TEC):
1,2 = Ecin – Ecin
2
1
Como Ecin = 0 ⇒
1
Ecin = 1,2 = +2,0 . 103eV
2
Resposta: B
– 73
FÍSICA A
μ i1
Fm = ––––– i2 . 2πd
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 74
2)
8)
Para o equilíbrio da tora, temos:
2F = P
P
F = ––
2
A força resultante das cargas A e E em q é nula.
A força resultante de B, C e D em q tem direção da reta CY e
sentido de C para Y e intensidade F1.
Por simetria, a resultante de X, Y e Z em q também tem
direção da reta CY, sentido de C para Y e mesma intensidade
F1.
Portanto, a resultante das forças de todas as cargas em q tem
intensidade 2F1.
Resposta: E
9)
Resposta: C
3)
Estando o capacitor totalmente carregado, concluímos que
indicação do amperímetro é nula.
⇒
T1 T2
No lado mais curto, a tração é maior e é mais provável a ruptura da corda.
Resposta: D
Do circuito, obtemos:
– Cálculo de i:
FÍSICA A
10
E
i = ––– = –––––––– (A) ⇔
4,0 + 1,0
R
4)
i = 2,0A
– Cálculo da tensão entre os pontos a e b:
Uab = Rab . i = 4,0 . 2,0 (V) ⇔
Uab = 8,0V
– Cálculo da quantidade de carga armazenada no capacitor:
Q = C . Uab
Para o equilíbrio, a força resultante deve ser nula:
Q = 2,0 μC . 8,0V
Q = 16μC
Portanto, as afirmações I e II estão corretas.
Resposta: B
1
T1
3
1) tg 30º = –––
= ––– = ––––
T2
3
3
q MÓDULO 20
1)
Para o equilíbrio do corpo:
2F = P
P
2400N
F = –– = ––––––
2
2
T2 = T1
3
T2 = 20,0
3N
F = 1200N
T
1
2) sen 30º = ––1 = ––
T3
2
Resposta: D
T3 = 2T1 = 40,0N
Resposta: A
74 –
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 75
5)
A soma dos momentos escalares das forças em relação ao
ponto A é nula, logo:
T . dAC + (– P . dMA) + (– PB . dBA) = 0
1) Resultante nula na direção x:
→
→
→
| F1| cos 37º = | F2| cos 37º + | F3|
4
→
→ 4
(5,0t + 75,0) –– = | F2| . –– + | F3|
5
5
T . (1,0) = 100 . (2,5) + 80 . (5,0)
T = 650 N
→
Para t = 0 ⇔ | F3| = 0
4
→ 4
75,0 . –– = | F2| . –– ⇒ |→
F2| = 75,0N
5
5
Resposta: A
8)
2) Resultante nula na direção y:
torques = 0
1)
→
→
→
| F1| sen 37º + | F2| sen 37º = | F4|
d
P
F1 . d = P . –– ⇒ F1 = –– = 200N
2
2
3
3
→
→
Para t = 0 ⇔ 75,0 . –– + 75 . –– = | F4| ⇒ | F4| = 90,0N
5
5
→
3) Se | F2| = 0, temos:
→
→
| F1| sen 37º = | F4|
3
(5,0t1 + 75,0) –– = 90,0
5
5,0t1 + 75,0 = 150 ⇒ 5,0t1 = 75,0 ⇒
2)
t1 = 15,0s
Resposta: C
6)
torques = 0
FÍSICA A
2
F2 . = 1500 . ––– + 400 . ––
3
2
F2 = 1000 + 200 (N)
F2 = 1200N
3) Fmola = k x
Fmola = k x
1000 = 200 x ⇒ x = 5,0cm
Resposta: D
O somatório dos torques em relação ao ponto II deve ser nulo.
Resposta: B
9)
Na iminência de tombar a força normal aplicada pela mesa
em B fica concentrada na extremidade direita da mesa.
7)
O somatório dos torques, em relação ao ponto O, deve ser
nulo:
– 75
C1_FIS_A_RGERAL_TAREFAS_Alelex 16/08/12 10:43 Página 76
P
––2 – d = P . d
L
L
–– – d = d
2
L
–– = 2d
2
L
d = ––
4
Resposta: D
10)
1) Para estar na iminência de escorregar:
Pt = Fat
máx
= E . PN
mg sen = E mg cos FÍSICA A
E = tg 2) Para estar na iminência de rolar, a força normal fica
concentrada no ponto A:
L2
3
3
d2 + –– = L2 ⇒ d2 = –– L2 ⇒ d = –– L
4
4
2
3) O somatório dos torques em relação ao CG deve ser nulo:
L
3
FN . –– = Fat . –– L ⇒ mg cos = mg . sen . 3
2
2
1
3
3
tg = –––– = –––– ⇒ E = –––
3
3
3
Resposta: B
76 –