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21)
Uma barra – de condutividade térmica 2,0 cal/s.cm.°C, comprimento 40 cm e área de secção transversal 5 cm2 –
tem uma de suas extremidades ligada a uma mistura de água e vapor d’água em equilíbrio, enquanto que a outra
extremidade está em contato com água e gelo também em equilíbrio. Determine a massa de vapor d’água que se
condensa em 14 minutos e 24 segundos. O calor latente de vaporização da água é 540 cal/g.
(A) 10 g
(B) 20 g
(C) 40 g
(D) 100 g
(E) 200 g
22)
Duas lâmpadas incandescentes são ligadas em série e, ao submeter a associação a uma tensão de 250 V durante
1000 horas, a empresa concessionária irá cobrar R$ 150,00 pelo uso. Associando as lâmpadas em paralelo e
submetendo-as à tensão de 120 V, o custo pelas mesmas 1000 horas será de R$ 144,00. Sabendo que a
empresa cobra R$ 0,60 por kWh (impostos e taxas incluídos), determine o valor das resistências.
(A) 100 Ω e 150 Ω
(B) 125 Ω e 125 Ω
(C) 200 Ω e 250 Ω
(D) 50 Ω e 250 Ω
(E) 100 Ω e 300 Ω
23)
Um avião parte de uma cidade A para outra cidade B, mantendo a velocidade constante igual a 250 km/h. Ao
alcançar metade do caminho é forçado a diminuir a velocidade, mantendo-a constante em 200 km/h;
conseqüentemente, chega ao destino com 15 minutos de atraso. Considerando que o tempo de mudança de
velocidade é desprezível, qual a distância entre as cidades A e B?
(A) 400 km
(C) 450 km
(E) 550 km
24)
(B) 420 km
(D) 500 km
Dois balões de vidro de volumes iguais estão ligados por meio de um tubo de volume desprezível e ambos contêm
5
hidrogênio a 0 ºC. Eles estão a uma pressão de 1,013 x 10 Pa. Qual será a pressão do gás se um dos bulbos for
imerso em água a 100 ºC, e outro for mantido a – 40 ºC?
(A) A pressão permanece a mesma.
5
(B) 1,06 x 10 Pa.
5
(C) 2,32 x 10 Pa.
5
(D) 1,25 x 10 Pa.
5
(E) 1,20 x 10 Pa.
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25)
Uma fonte sonora, de freqüência constante igual a 1000 Hz, executa movimento de acordo com as componentes
abaixo:
X(t) = 5 cos(3t)
e
Y(t) = - 2 sen(3t)
com X e Y expressos em metros e t, em segundos.
Um observador move-se ao longo do eixo X, de acordo com a equação:
Xobs(t) = 2 cos(π/2 - 1,5t) - 5.
Determine a freqüência percebida pelo observador, do som emitido no instante t = 4π/3 s.
(A) 1011 Hz
(B) 1000 Hz
(C) 991 Hz
(D) 972 Hz
(E) 955 Hz
26)
Na experiência de Thompson, um campo elétrico e um campo magnético uniformes são acoplados
perpendicularmente de forma que um feixe de elétrons com velocidade v passa pela linha média das duas placas
sem sofrer deflexão, como ilustrado na figura.
Considere a seguinte situação: fixa-se a intensidade do campo elétrico e o valor do campo magnético é ajustado
para que o feixe de elétrons ao passar pelas placas não sofra deflexão. Mantido então o campo magnético nessa
magnitude, desliga-se o campo elétrico. Qual deve ser o valor mínimo da velocidade para que o feixe emerja do
outro lado das placas?
(A) (eEd/2m(l2 +(4l2/d2)))1/2
(B) (2eEd/2m(l2 +(l2/d2)))1/2
(C) (3eEd/2m(l2 +(6l2/d2)))1/2
(D) (eEd/4m(l2 +(2l2/d2)))1/2
(E) (3Ed/4m(l2 +(l2/d2)))1/2
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27)
Um bloco de massa : encontra-se inicialmente em repouso na base de um plano inclinado de um ângulo θ com a
horizontal. Não há atrito entre o bloco e o plano e desprezam-se efeitos de resistência do ar. Um projétil de massa
G
m é disparado com velocidade horizontal v contra o bloco, alojando-se no seu interior (ver figura). Considere que
a trajetória do projétil é retilínea e horizontal. Qual a altura máxima h atingida pelo conjunto bloco e projétil no
plano inclinado?
(A)
⎤
1 ⎡
v
⎢
⎥
2g ⎣ (1 + M / m)cosθ ⎦
(B)
1 ⎡ v cos θ ⎤
⎢
⎥
2g ⎣ (1 + M / m) ⎦
(C)
⎤
1 ⎡
v
⎢
⎥
2g ⎣ (M / m)cosθ ⎦
1 ⎡ v ⎤
(D)
⎢
⎥
2g ⎣ (M / m) ⎦
(E)
28)
2
2
2
2
v2
2g
Considere um fio sonoro, que é dividido em duas partes por um ponto fixo que pode ter sua posição ajustada. As
partes vibram simultaneamente, produzindo 1 batimento por segundo. A diferença entre os comprimentos das duas
partes é de 1 cm, e o comprimento total do fio é de 100 cm. As freqüências das duas partes são:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
51 Hz e 50 Hz
50,5 Hz e 49,5 Hz
49 Hz e 48 Hz
49,5 Hz e 48,5 Hz
45 Hz e 44 Hz
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29)
Um martelo bate-estacas funciona levantando um corpo de pequenas dimensões e massa 70,0 kg acima do topo de
uma estaca de massa 30,0 kg. Quando o corpo é solto de uma altura de 2,00 m acima do topo da estaca, esta
afunda no solo de 0,50 m. Considerando a aceleração da gravidade como 10,0 m/s2, e supondo o choque inelástico,
podemos concluir que a força média de resistência à penetração da estaca tem intensidade:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
30)
1,96 x 103 N
2,96 x 103 N
29,0 x 103 N
29,7 x 103 N
não é possível calcular a menos que se saiba as dimensões da estaca.
Na figura, F1 e F2 são fontes sonoras idênticas que emitem, em fase, ondas de frequência f e comprimento de
onda λ. A distância d entre as fontes é igual a 3 λ. Pode-se então afirmar que a menor distância não-nula, tomada
a partir de F2, ao longo do eixo x, para a qual ocorre interferência construtiva, é igual a:
(A)
4λ
5
(B)
5λ
4
(C)
3λ
.
2
(D) 2λ.
(E) 4λ.
31)
Um fio tem presa uma massa M numa das extremidades e na outra, uma polia que suporta duas massas; m1 =
3,00 kg e m2 = 1,00 kg unidas por um outro fio como mostra a figura. Os fios têm massas desprezíveis e as polias
são ideais. Se CD = 0,80 m e a massa M gira com velocidade angular constante ω = 5,00 rad/s numa trajetória
circular em torno do eixo vertical passando por observa-se que o trecho ABC do fio permanece imóvel.
Considerando a aceleração gravitacional g = 10,0 m/s2, a massa M deverá ser:
(A) 3,00 kg
(B) 4,00 kg
(C) 0,75 kg
(D) 1,50 kg
(E) 2,50 kg
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32)
Certa partícula executa um MHS de período 8 segundos. No instante t = 0, ela está na posição de equilíbrio. A
razão entre as distâncias percorridas no 1º e no 2º segundo é:
(A)
(C)
(E)
33)
1
2
(B)
1
2 −1
(D)
1
2
1
3
1
5
G
G
G
G
Uma bomba tem velocidade v 0 = 100 i + 200 j + 100k , em unidades SI, no instante em que explode e se divide em
dois fragmentos, um de massa 4 vezes maior que o outro. A velocidade do fragmento menor, logo após a explosão,
G
G
G
G
vale v1 = 100 i + 600 j + 100k . Calcule a velocidade do outro fragmento, desprezando a ação da gravidade e a
resistência do ar durante a explosão.
G
G
(A) v = −400 j
G
G
(C) v = 100 j
G
G
G
G
(E) v = 100 i + 300 j + 100k
34)
G
G
(B) v = −100 j
G
G
G
G
(D) v = 100 i + 100 j + 100k
A figura abaixo mostra um cilindro de madeira de massa m igual a 0,25 kg, raio R e comprimento A igual a 0,1 m,
ao longo do qual foram dadas 10 voltas com um fio condutor de modo a fazer uma bobina retangular cujo plano
contém o eixo do cilindro. O cilindro é colocado sobre um plano inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal,
de modo que o plano da bobina seja paralelo a este plano. Qual será o menor valor da corrente i capaz de impedir
o cilindro de rolar, na presença de uma indução magnética vertical de 0,5 webers/m2?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
1A
2A
3A
4A
5A
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35)
Na figura a seguir os objetos A e B pesam, respectivamente, 40 N e 30 N, e estão apoiados sobre planos lisos,
ligados entre si por uma corda inextensível, sem peso, que passa por uma polia sem atrito. Determinar o ângulo θ e
a tensão na corda quando houver equilíbrio
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
36)
θ = arcsen(2/3) e T = 20 N
θ = arcsen(4/3) e T = 35 N
θ = arcsen(2/5) e T = 20 N
θ = arcsen(1/3) e T = 40 N
θ = arcsen(2/3) e T = 30 N
Considere uma barra condutora reta (CD) com um corpo de massa M a ela ligada, imersa em uma região com um
G
campo magnético uniforme B , podendo se mover apoiada em dois trilhos condutores verticais e fixos. O
comprimento da barra é igual a 500 mm e o valor do campo é igual a 2T. Determine a massa (conjunto corpo +
barra) que permitirá o equilíbrio dos sistema quando uma corrente igual a 60A circular na barra.
Dados: Aceleração da gravidade g = 10 m/s2 ;
Despreze o atrito entre a barra e os trilhos e considere g = 10 m/s2
(A) 10 kg
(B) 6 kg
(C) 8 kg
(D) 5 kg
(E) 7 kg
37)
•
•
•
•
C
•
M
•
D
•
•
G
B
•
A carga final no capacitor da figura abaixo vale aproximadamente:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
1,5 μC
4,0 μC
2,2 μC
3,7 μC
1,8 μC
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38)
Duas cargas elétricas fixas q1 = 27 μC e q2 = –3,0 μC distam 20 cm uma da outra. Em que posição, sobre a reta
que passa por q1 e q2, devemos colocar uma terceira carga para que ela fique em equilíbrio?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
39)
A 30 cm de q1, ficando q2 entre q1 e a terceira carga.
A 30 cm de q2, ficando q1 entre q2 e a terceira carga.
A 25 cm de q1, ficando a terceira carga entre q1 e q2.
A 10 cm de q1, ficando a terceira carga entre q1 e q2.
A 15 cm de q2, ficando a terceira carga entre q1 e q2.
Uma partícula em movimento obedece ao gráfico a seguir:
Qual a velocidade média da partícula entre os instantes t = 0 e t = 5 h?
(A) 66 km/h
(C) 36 km/h
(E) 18 km/h
40)
(B) 54 km/h
(D) 25 km/h
Certa máquina térmica opera entre as temperaturas de 227ºC e 27ºC e tem rendimento igual a 40% do máximo
rendimento teórico. Esta máquina recebe 10000 J por ciclo da fonte quente. Sabe-se que a energia mecânica
proveniente da máquina em um ciclo é fornecida a uma esfera, de massa igual a 2 kg, sendo totalmente
convertida em energia cinética. A esfera, após entrar em movimento, colide com um bloco de massa igual a 8 kg,
ficando presa a ele. Determine a velocidade, em m/s, do conjunto após a colisão.
(A) 5
(B) 8
(C) 10
(D) 15
(E) 18
GABARITO
21. C
26. A
31. D
36. B
22. A
27. B
32. C
37. C
23. D
28. B
33. D
38. A
24. B
29. B
34. E
39. E
25. C
30. B
35. A
40. B
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