Prova EFOMM Física 2000 1) Uma carga de massa 1,0 kg parte do repouso e sobe uma rampa, mediante a aplicação da força variável “F”, cujo gráfico em função do deslocamento “x” está abaixo representado. Calcule a velocidade da carga ao atingir o ponto “A” (extremidade da rampa), sabendo que o trabalho correspondente da força de atrito de “0” a “A” é 2 de 10 joules (g = 10 m/s ). a) 56 N e 215 N b) 102 N e 516 N c) 12 N e 353 N d) 94 N e 313 N e) 24 N e 220 N (N) A 25 4m x 0 3m a) 7 m/s 0 b) 10 m/s 1 2 3 c) 8 m/s 4) Uma carga de material de construção que pesa 300 N é içada do solo, como se vê na figura onde fica suspensa a 20 metros abaixo da polia. Admitindo-se que é constante o comprimento da corda, a força horizontal “F” que é necessário para desviá-la de uma distância horizontal de 6 m na direção horizontal e a tração na corda são aproximadamente e respectivamente iguais a: 4 d) 6 m/s 5 20 m F P x(m) e) 5 m/s 2) As esferas “A” e “B” da figura abaixo têm massas e raios iguais. A esfera “A” é solta a partir do repouso, da posição indicada. A altura de “A” é de 5 cm. Supondo perfeitamente elástico o choque entre as esferas, determine o módulo da velocidade adquirida por “B” logo após o choque. Considere a aceleração local da gravidade 2 10 m/s . 5) A figura abaixo representa um banco de madeira de peso 25 N. O coeficiente de atrito de escorregamento é 0,20. A força “F” que arrastará o banco com velocidade constante sobre a superfície horizontal é de aproximadamente: sen 30o = 0,500 cos 30o = 0,866 30o 0,6 m 0,9 m 1,8 m A B h= a) 1 m/s 5cm a) 2,35 N b) 40 m/s c) 3 m/s d) 10 m/s e) 2 m/s 3) NO desenho a seguir, os blocos de massas mA = 2 kg e mB = 3 kg encontram-se inicialmente em repouso. Imediatamente após a liberação da mola existente entre ambos, o corpo “A” adquire velocidade de 6 m/s. Calcule o módulo da velocidade imprimida ao bloco “B” no instante em que a mola é liberada. Mola B a) 3 m/s b) 4 m/s d) 2 m/s c) 10,85 d) 25,89 e) 9,83 N 6) Qual dos gráficos abaixo melhor representa, em termos gerais, para um mesmo elemento, a relação entre seu peso específico () e sua massa específica (), em um determinado local? a) b) 0 c) A c) 5 m/s b) 5,18 N e) 6 m/s 0 0 d) 0 1|Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br -4 -5 c) 5,0 x 10 s e 1,3 x 10 j. -2 -4 d) 5,0 x 10 s e 1,0 x 10 j. -1 -1 e) 1,0 x 10 s e 1,5 x 10 j. 9) Considere o movimento de uma esfera abandonada no instante t = 0 em um plano inclinado. Analise, a seguir, a seqüência de gráficos, abaixo do diagrama: DIAGRAMA 0 7) Um tubo “A – B” (veja desenho) contém água. Sua extremidade “B” é aberta e a “A” fechada. Se o tubo for preenchido completamente, qual será a pressão efetiva na sua base? Considere que, para cada 10 metros de altura de água, tem-se aproximadamente uma atmosfera de pressão. o o Dados: sen 30 = 0,500; cos 30 = 0,866 GRÁFICOS B I) 60 m 30o A 0 II) t III) 0 t IV) 0 t 0 t a) 6 atm b) 3 atm c) 1 atm d) 2 atm e) 9 atm O par de gráficos que melhor representa, respectivamente a velocidade (em módulo) e a distância percorrida está na opção: a) III e II b) I e IV c) IV e III d) II e IV e) I e II 8) Seja um capacitor de placas paralelas, separadas por 5 cm, carregado de modo a apresentar os potenciais conforme especificados no desenho: 10) Considere o circuito abaixo no qual as fontes são ideais: R1 = 4 + - V1 = 7V 195 Volts -q 55 + - R1 = 3 + - V3 = 4V R1 = 2 + V2 = 5V V Volts Calcule a potência dissipada na resistência R3: OBS: Aproxime os valores das correntes para uma casa decimal. 5cm 5 cm -5 -6 Uma partícula de massa 5 x 10 kg e carga –0,4 x 10 COULOMBS é lançada perpendicularmente ao campo uniforme criado dentro do capacitor, rente à sua placa negativa. Supondo a extensão da placa positiva suficiente e desprezando a resistência do dielétrico ao deslocamento, bem como o peso da partícula, calcule o tempo e a energia cinética dessa partícula, ao se chocar contra a placa positiva. -1 -3 a) 2,0 x 10 s e 1,7 x 10 j. -3 -4 b) 5,0 x 10 s e 2,1 x 10 j. a) 7,35 W b) 4,32 W c) 9,12 W d) 15,16 W e) 2,21 W -6 11) Seja uma carga elétrica pontual de +5 x 10 COULOMBS e um ponto do espaço à sua volta, situado a 30 cm de distância. Calcule o módulo da carga negativa, de massa 0,002 gramas, que, ao ser posicionada neste ponto 5 (livre para se locomover), sofra aceleração de 1,8 x 10 2 m/s . (Despreze a resistência do meio à locomoção da partícula e o peso da partícula negativamente carregada). -2 2 2 Dado: Constante k = 9 x 10 N. m / C 2|Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br -6 a) 1,02 x 10 Coulombs -6 c) 0,72 x 10 Coulombs -6 e) 9,73 x 10 Coulombs -6 b) 0,56 x 10 Coulombs -6 d) 1,44 x 10 Coulombs 12) O diâmetro do “leque” de uma bomba que gira a 4000 rpm e que possui velocidade tangencial de 62,8 m/s é: Dado: Considere 3,14. a) 0,5 m b) 0,3 m c) 0,4 m d) 0,6 m e) 0,1 m 13) Marque a opção na qual aparece uma grandeza física não é vetorial (escalar): a) velocidade b) aceleração c) corrente elétrica d) campo elétrico e) trabalho. 14) Um navio, em certo trecho de sua rota, se desloca em movimento uniformemente variado, segundo a equação 2 horária: S = 3 + 2t – t (S.I). Calcule, respectivamente, os instantes nos quais: Este navio passa pela origem dos espaços; O seu deslocamento inverte o sentido. a) 1 e 2 segundos b) 3 e 2 segundos c) 4 e 3 segundos d) 3 e 1 segundos e) 2 e 1 segundos Solução: 15) Considere uma escala arbitrária de temperatura “Y”, na qual, ao ponto de ebulição da água seja atribuído o valor o o +160 e ao ponto de congelamento da água, o valor –20 Escala “Y” . +160o -20o Determine a, aproximadamente, quantos graus CELSIUS o correspondem “-4 Y”. o o o o o a) –13,4 C b) –0,44 C c) –2,1 C d) 32,5 C e) 8,9 C o Dado: Calor específico da água c = 1 cal/g. C a) 29 segundos b) 1221 segundos c) 232 segundos d) 69 segundos e) 820 segundos. 18) Analise as assertivas abaixo: I – “Os comprimentos de onda da luz em meios de propagação diferentes são independentes das suas velocidade de propagação nesses mesmos meios”. II – “Em um dado instante, todos os pontos sobre uma frente de ondas servem como fontes pontuais para a emissão de ondas secundárias. Após um intervalo de tempo “t”, a nova posição da frente de ondas será aquela definida pela superfície tangente a essas frentes secundárias”. III – “O índice de refração da luz em um certo meio é a razão entre a velocidade da luz nesse próprio meio e a velocidade da luz no vácuo”. IV – “Um elemento de fibra óptica consegue “guiar” os raios luminosos, graças ao fenômeno da reflexão total, associado às baixas perdas laterais através do meio”. A seqüência correta de assertivas certas (C) e erradas (E), de I para IV, é: a) E C E C b) C C C C c) E E C C d) E E E C e) E C C C 19) Leia cuidadosamente o texto: “O ecobatímetro é um instrumento extremamente útil, pois permite monitorar a profundidade de abaixo da quilha de uma embarcação. Basicamente uma frente de ondas cuja velocidade de propagação é conhecida no meio, é transmitida, reflete-se no fundo, e o tempo medido permite estimar a profundidade...”. Supondo que a propagação seja transversal à lâmina d’água, que a freqüência do sinal transmitido seja 3 de 25 x 10 Hz, e que o comprimento de onda seja de 0,06 m, calcule o tempo que o instrumento levaria para registrar a profundidade de 18 metros abaixo da quilha da embarcação. -2 -2 -2 a) 2,40 x 10 s b) 0,40 x 10 s c) 2,03 x 10 s -2 -2 d) 1,18 x 10 s e) 3,60 x 10 s 16) Você comprou um aparelho de ar condicionado que consome, em média, 10 ampères, ao ser alimentado por rede de 120 volts, e pretende, durante o verão, deixá-lo ligado sete horas por dia. Supondo que 1 quilowatt x hora custe R$ 0,60 calcule o acréscimo aproximado em sua conta de luz mensal, considerando um mês de 30 dias. a) R$ 199,40 b) R$ 267,30 c) R$ 77,20 d) R$ 151,20 e) R$ 208,60 20) Seja uma corda de violão esticada, forçada a oscilar de modo que o padrão seja de três LOOPS, ou seja, em terceiro harmônico. A relação entre a distância que separa os pontos fixos (L) e o comprimento de onda do sinal de áudio gerado () pode ser definida pela expressão: a) 2L = (5) / 4 b) L = / 3 c) L = 3 / 2 d) = 2L e) L = 3 17) EM aproximadamente quanto tempo uma resistência elétrica de 4 OHMS, ligada à rede elétrica de 120 volts, elevaria a temperatura de 2.5 litros de água pura, desde o o 15 até 95 CELSIUS? Suponha que a experiência tenha sido realizada no Rio de Janeiro e que tenha sido ideal a transferência de energia. 21) Supondo que, em certa transformação gasosa, a 2 pressão permaneça constante em torno de 0,4 N/m , enquanto o volume varia segundo a função v = 8 sen(t). Calcule o trabalho diferencial executado pelo gás durante o deslocamento no tempo de /4 segundos. a) 2,4 3 j b) 1,3 3 j c) 6,3 2 j 3|Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br d) 8,2 2 j e) 1,6 2 j –3 22) Seja uma partícula carregada q = -2 x 10 Coulombs, -6 de massa m = 3 x 10 kg, movendo-se com velocidade v = 800 m/s, perpendicularmente a um campo magnético B = 12 Teslas. Calcule o raio do círculo de sua trajetória. a) 0,1 m b) 0,6 m c) 0,8 m d) 0,4 m e) 2,4 m 23) Leia cuidadosamente o texto abaixo: “Um sistema de comunicações por ondas luminosas consegue transmitir muito mais informação digital, quando comparado a um sistema convencional (como o de microondas, por exemplo), graças à elevadíssima taxa de transmissão, por sua vez diretamente dependente da freqüência da onda portadora. Essa verdade científica é fato indiscutível, tendo sido a base de sistemas projetados com sucesso”. Se o coeficiente de refração da luz no meio é de 1,5 e a 14 freqüência da portadora luminosa de 0,5 x 10 HERTZ, calcule o valor aproximado de seu comprimento de onda. 8 (A velocidade da luz no vácuo é de 3,0 x 10 m/s). -6 -7 -8 a) 4,0 x 10 m b) 2,0 x 10 m c) 8,0 x 10 m -3 -4 d) 5,0 x 10 m e) 3,0 x 10 m 24) Um avião de peso 10.000 N voa com velocidade constante de 1900 km/h. Aumenta-se a força das turbinas em 5000 N. Considerando que a resistência do ar permaneça constante, determine o valor aproximado da distância horizontal que deverá ser percorrida pela aeronave, para que sua velocidade atinja 2400 km/h. 2 Considere a aceleração local da gravidade igual a 10 m/s . a) 5,6 km b) 16,6 km c) 8,7 km d) 10,8 km e) 25,3 km 25) Forças de módulos diferentes atuam sobre uma partícula. Se essa partícula está em movimento retilíneo uniforme, você pode afirmar que o número dessas forças atuando sobre ela é, de pelo menos: a) 5 b) 2 c) 3 d) 1 e) 4 O enunciado não afirma, mas é importante que se mencione que as forças devem ser coplanares. Caso estas não pertençam ao mesmos plano, o número mínimo de forças deve ser de quatro. 4|Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br