UPE/VESTIBULAR/2002
PROVA DE FÍSICA
Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos sobre as leis que regem a natureza. Interprete as questões do modo
mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s².
01. Considere os possíveis gráficos cinemáticos de um corpo, em queda livre, a partir do repouso. Escolha o gráfico correto.
02. Os dois trens movem-se, no mesmo sentido, com movimento uniforme. Na situação da figura abaixo, o trem A está a
54Km/h e o B, a 72Km/h.
Determine o tempo, em segundos, para a ultrapassagem.
A) 10.
B) 20.
C) 30.
D) 40.
E) 50.
03. O caminhão altera a velocidade de 54 para 90Km/h num tempo de 10 segundos. O caixão de 1000Kg não desliza sobre a
carroceria.
Qual a força de atrito, em Kgf, na superfície de contato entre o
caminhão e o caixão?
A) 100.
B) 80.
D) 40.
C) 60.
E) 20.
04. No dimensionamento de um novo automóvel, pesando
1600Kgf, estabeleceu-se que o rebaixamento máximo das molas
com a carga máxima de 5 pessoas de 80Kg é de 5cm.
Qual deve ser a constante elástica (em N/m) comum às quatro
molas?
A) 50000.
B) 40000.
C) 30000.
D) 20000.
E) 10000.
1
UPE/VESTIBULAR/2002
05. A junta de dilatação foi fotografada em
Vitória. A separação correspondente ao trilho de 6m é de 3mm. Sabe-se que a temperatura mínima na região é de 18ºC e a máxima, 68ºC ao sol.
Identifique o material de construção do trilho.
-6
Coeficientes de dilatação linear em 10 C
A)
B)
C)
D)
E)
Alumínio
Bronze
Cobre
Estanho
Aço
-1
23,8
19,0
16,8
26,9
10,5
06. Certamente você conhece as barreiras eletrônicas instaladas em alguns pontos das rodovias. Elas usam uma espécie de
radar, que emite uma onda sonora, refletida pelo veículo. A onda volta modificada e é capturada, processada e analisada.
Além do acionamento da câmera, a velocidade é determinada e apresentada num mostrador.
Em relação a esse dispositivo, podemos dizer que
A) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da velocidade da onda
e independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando.
B) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da velocidade da onda
e depende do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando.
C) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da freqüência da onda
e independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando.
D) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da freqüência da onda
e depende do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando.
E) a determinação da velocidade baseia-se no tempo de ida e volta da onda e
independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando.
07. Nos filmes de guerra, o comandante do submarino dá uma ordem de
submergir até uma certa profundidade e, depois de um certo tempo,
ocorre a submersão. O processo usado é o de colocar a água do mar
em tanques descartáveis ou retirá-la com o uso de bombas.
Numa entrevista, um especialista, respondendo às questões, fez alguns
comentários dos quais só um deles está correto. Assinale-o.
A) Para submergir, a água deve ser bombeada para fora do submarino.
B) Para emergir, a água deve ser bombeada para fora do submarino.
C) Para a emersão ocorrer pela proa os tanques frontais devem ser enchidos mais rapidamente.
D) Se as bombas quebrarem, o submarino poderá emergir, soltando os tanques descartáveis desde que estejam vazios.
E) Para submergir, a densidade aparente do submarino deve ser menor que a da água.
2
UPE/VESTIBULAR/2002
08. Olhando para o espelho na direção indicada na figura ao lado, a
observadora poderá ver a bolinha?
Analise os comentários seguintes sobre essa possibilidade.
A) A refração associada à reflexão na superfície da água permite a observação.
B) A observação só será possível se houver reflexão total na água.
C) A observação só será possível se houver reflexão total no espelho.
D) A observação só será possível se o copo for cilíndrico.
E) A observação só será possível se o copo estiver totalmente cheio.
09. Observe a separação entre os condutores nos postes das ruas (13800 volts) e nas redes de alta tensão (750000 volts).
Ao analisar as alternativas, considere que o campo elétrico, criado pelas cargas nos fios, seja igual ao de cargas puntiformes distribuídas ao longo deles e que o campo magnético, criado pela corrente, atende à lei de Ampère.
A) O efeito elétrico entre os condutores é maior que o efeito magnético.
B) A separação deve ser dimensionada para as condições existentes nos dias secos.
C) No cálculo da separação entre os condutores, basta considerar o efeito magnético.
D) O efeito elétrico será o fator determinante de possíveis descargas entre condutores.
E) A separação é diretamente proporcional à tensão estabelecida para a linha.
10. O eletroímã é usado no detalhe da figura ao lado para reter a esfera. Para realização
da experiência de queda livre, a montagem é vertical e, aí, a atração deve ser aumentada. Uma equipe de laboratório está decidida a aumentar a atração da forma mais
conveniente possível, considerando, inclusive, a questão da economia de energia. Algumas sugestões foram dadas.
Qual a mais adequada?
A) Aumentar a tensão de alimentação da bobina, mantendo as dimensões e usando o mesmo fio e a mesma quantidade de espiras.
B) Usar um material de maior permeabilidade magnética, mantendo as dimensões, o número de espiras e a corrente.
C) Diminuir o diâmetro do fio de enrolamento, mantendo as dimensões e o número de espiras.
D) Aumentar a área do núcleo onde o fio está enrolado, mantendo o número de espiras e a corrente.
E) Aumentar o número de espiras, mantendo as dimensões.
3
UPE/VESTIBULAR/2002
11. A figura ao lado apresenta medidas de uma mesa efetuadas com instrumentos
de precisões diferentes.
A relação de medidas está na tabela. Escolha a mais precisa.
A=
2,5 cm.
B=
35,0 mm.
C=
135 cm.
D=
15 mm.
E=
1,15 m.
12. As fotos ao lado mostram um portão
corrediço e o detalhe do seu tracionamento. A engrenagem de 10cm de raio
está fixada ao eixo do motor (120rpm) e
arrasta a cremalheira que está presa ao
portão.
Se a passagem tem 6m, qual o tempo (em
segundos) para a abertura completa do
portão?
A) 10.
B) 20.
C) 30.
D) 40.
E) 50.
Nas questões de 13 a 20, assinale na coluna I, as afirmativas verdadeiras e, na coluna II, as falsas.
13. Um elevador tem, vazio, 1000 Kgf. A carga máxima prevista é de 1000 Kgf. O contra-peso é dimensionado
para a carga média.
Se faltar energia e os freios falharem, o que ocorrerá? (Desconsidere o atrito)
I
II
0
0
Se o elevador estiver subindo totalmente carregado, a aceleração, após o acidente, será
de – 1,4 m/s2.
1
1
Se o elevador estiver subindo totalmente vazio, a aceleração, após o acidente, será
de + 1,4 m/s2.
2
2
Se o elevador estiver descendo totalmente carregado, a aceleração, após o acidente, será
+ 1,4 m/s2.
3
3
Se o elevador estiver descendo totalmente vazio, a aceleração, após o acidente, será
de – 2 m/s2.
4
4
Se o elevador estiver parado, totalmente vazio, subirá, após o acidente, com aceleração
de + 2 m/s2.
4
UPE/VESTIBULAR/2002
14. Diversos edifícios de nossa cidade usam água potável obtida mediante poços profundos. Um dos
processos consiste em colocar a bomba no lençol profundo (150m). Noutro, um compressor bombeia
ar no lençol para aumentar a pressão e possibilitar a chegada da água no nível do piso onde, então,
uma bomba “recalca” a água até a caixa d’água superior (100m).
Considerando a densidade da água de 1000kg/m3 e uma vazão de 0,03m3/s, em relação a esses dois processos de bombeamento, o que podemos estabelecer, sabendo-se que 1 HP = 750 W?
I
II
0
0
Usando o compressor, a potência da bomba deverá ser de 75 HP com um rendimento de 80 %.
1
1
A potência da bomba instalada no lençol será de 100HP se o rendimento for 100 %.
2
2
A potência do compressor deverá ser de 75 HP com um rendimento de 80 %
3
3
É teoricamente possível bombear até a caixa d’água superior, usando apenas o
compressor. Nesse caso, a potência será de 125 HP com um rendimento de 80 %.
4
4
Usando o compressor, a potência da bomba deverá ser de 50 HP com um rendimento de 80 %.
15. Sugestões para economizar energia nessa época de ameaça de “apagão”.
I
II
0
0
Evitar geladeiras coloridas.
1
1
Ligar um ventilador atrás da geladeira.
2
2
Limpar a geladeira com maior freqüência.
3
3
Usar geladeiras que não permitam a formação das camadas de gelo no congelador.
4
4
Usar geladeiras de duas portas ao invés de uma.
16. Os submarinos e navios utilizam o “sonar”, espécie de radar
que usa a água como meio de propagação. Uma onda sonora
de alta freqüência é emitida do submarino, reflete-se no navio
e retorna ao submarino. A onda que retorna é analisada e consegue-se descobrir a posição, a velocidade e o formato.
Sobre os princípios de funcionamento do sonar, o que podemos afirmar?
I
II
0
0
O funcionamento do sonar só é possível porque as ondas sonoras são longitudinais.
1
1
A interpretação da onda que retorna varia conforme o submarino esteja ou não em repouso.
2
2
A mudança da velocidade da onda, ao se refletir no navio, é o fenômeno essencial para o funcionamento do
sonar.
3
3
O tempo de ida e de volta da onda é usado para determinar a distância entre o submarino e o navio.
4
4
A mudança na freqüência é usada para determinar a velocidade relativa entre o submarino e o radar.
5
UPE/VESTIBULAR/2002
17. Nos complexos industriais, usam-se tubulações de diversos diâmetros adequados à vazão dos fluidos que comportam. No
cálculo das linhas de condução de líquidos, são consideradas a velocidade do escoamento, a pressão, a área e as propriedades físicas. Vamos imaginar a situação especial em que ocorra conservação da vazão e da energia.
Analise os enunciados seguintes, considerando os princípios da mecânica dos fluidos.
I
II
0
0
Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a vazão.
1
1
Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a pressão.
2
2
Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a velocidade.
3
3
Quando o diâmetro de uma tubulação é aumentado, aumenta a vazão.
4
4
Quando o diâmetro de uma tubulação é aumentado, diminui a velocidade.
18. As “fibras óticas” estão sendo usadas em telecomunicações. Todo o Estado de Pernambuco tem sua rede telefônica interligada através dessa técnica. Nela, ondas de luz portam sinais digitais de som e imagem. O princípio de funcionamento, que
determina que os raios de luz fiquem “aprisionados” e sigam as curvas das tubulações telefônicas, toma por base os processos simples de propagação da luz.
Os comentários seguintes exploram as peculiaridades dessa fundamental tecnologia.
I
II
0
0
A permanência da luz dentro das fibras depende dos índices de refração do ar e do material de que elas são
feitas.
1
1
O processo fundamental dessa tecnologia é conhecido como reflexão total.
2
2
Se ocorrer um vazamento de fluido dentro das tubulações onde ficam as fibras, a luz poderá escapar destas
últimas.
3
3
Numa curva acentuada, a luz pode escapar da fibra e interromper o processo de transmissão dos sinais telefônicos.
4
4
O processo fundamental dessa tecnologia é conhecido como dispersão.
6
UPE/VESTIBULAR/2002
19. A economia de energia, a que estamos impostos no momento, tem sido objeto de discussões polêmicas entre técnicos. A
determinação de economizar abrange todo o país. A tensão na região sudeste é de 110 volts e, em nossa região, é de 220
volts. Pode-se afirmar que a economia será facilitada numa tensão mais alta do que na mais baixa? Por outro lado, existe a
proposição de reduzir a tensão em 5 % como forma de economizar, mas há quem diga que não ocorrerá economia nesse
caso.
Dê sua opinião sobre a razoabilidade dos seguintes argumentos.
I
II
0
0
20 % de redução no consumo de um chuveiro ligado em 220 volts é uma redução maior do que em 110 volts,
porque a energia dissipada num resistor varia com o quadrado da corrente.
1
1
5 % de redução na tensão representará, no caso de dispositivos de resistência fixa, uma redução maior no
consumo em 220 do que em 110 volts.
2
2
5 % de redução da tensão representa, no caso de dispositivos de resistência fixa, uma redução no consumo
de 10 %.
3
3
Com a redução da tensão em 5 %, o brilho das lâmpadas será mais afetado em 220 do que em 110 volts.
4
4
Para diminuir em 20 % o consumo de um chuveiro, basta encurtar o comprimento da resistência em 20 %.
20. A seqüência de figuras, de 1 a 6, mostra uma experiência sobre indução eletromagnética. Um ímã é aproximado ou afastado com os seus pólos (Norte ou Sul) de duas bobinas de igual quantidade de espiras.
Considere, na análise das alternativas seguintes, o sentido e a intensidade da corrente indicada no amperímetro ligado às bobinas e
resultante da movimentação do ímã.
I
II
0
0
Em (1) e (5), os sentidos estão corretos, mas há contradição nas intensidades.
1
1
Em (2) e (3), de per si, os sentidos estão corretos.
2
2
Em (4) e (6), os sentidos estão corretos, mas há contradição nas intensidades.
3
3
Em (1), as intensidades estão corretas, mas os sentidos estão incorretos.
4
4
Em (4), as intensidades estão erradas embora os sentidos estejam corretos.
7