FÍSICA 01 – Uma pedra presa por um cabo a um guindaste está sendo erguida verticalmente quando, numa determinada altura, o cabo se rompe e ela cai até o solo. A figura ao lado mostra a altura da pedra em função do tempo e em relação ao solo. Desprezando-se a resistência do ar e considerando2 se a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s , é correto afirmar que h (m) 80 60 40 (001) após o rompimento do cabo, a trajetória da pedra é parabólica. (002) a área sob a curva da figura é numericamente igual ao 20 deslocamento da pedra. (004) decorridos 3s de movimento, a velocidade da pedra é de 20 m/s. 4 2 (008) decorridos 7s de movimento, a pedra estará a 45 m do solo. 0 (016) imediatamente antes do cabo se romper, a velocidade da pedra era de 80 m/s. 6 8 t(s) 02 – Um disco homogêneo de raio R tem seu centro de massa coincidindo com seu centro geométrico. Os eixos ortogonais x e y têm sua origem coincidindo com esse centro geométrico. Retira-se dele, então, um disco de diâmetro R, cujo centro está localizado sobre o eixo x (Figura ao lado). Considere as afirmativas: III IIIIVV- A massa que restou é 75% da massa do disco original. A área que restou é 75% da área do disco original. As peças original e final têm a mesma densidade superficial. As coordenadas do centro de massa da peça retirada imediatamente antes de ser retirada eram (R/2; 0). As coordenadas do centro de massa da peça final são ( - R/6; 0). Sobre essas afirmativas, é correto afirmar que (001) (002) (004) (008) (016) y x somente a I está correta. somente a II está correta. somente I, III e V estão corretas. somente a II e a IV estão corretas. todas estão corretas. 03 – Em nosso cotidiano, estamos freqüentemente expostos às radiações eletromagnéticas, que são ondas eletromagnéticas provenientes principalmente do sol, na forma de radiação ultravioleta, infravermelha ou de luz visível. Somos também intercruzados por outros tipos de ondas eletromagnéticas, como as ondas de rádio e TV, microondas produzidas em sistemas de radares e telefonia e, em menor escala, os raios-X e os raios g. A respeito dessas ondas eletromagnéticas, é correto afirmar que (001) a energia da onda eletromagnética será maior, quanto maior for o seu comprimento de onda. (002) durante a propagação da radiação ultravioleta, os campos elétrico e magnético propagam-se paralelamente à direção de propagação da onda. (004) para que haja propagação de uma microonda é necessária a existência de um meio material. (008) as ondas de rádio e TV podem ser polarizadas. (016) independente do meio de propagação, as ondas de raios-X sempre terão velocidades maiores do que as ondas de rádio. Segunda Etapa – Tarde / Física - Exatas – Prova A 1 FÍSICA 04 – O índice de refração de um meio é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz nesse meio. Para determinados meios de propagação da luz, o índice de refração (n) depende do comprimento de onda (l) da luz incidente, conforme exemplificado no gráfico abaixo. Analisando-se o gráfico, é correto afirmar que n n1 n2 l1 l2 l (001) as velocidades da luz são iguais para os dois comprimentos de onda. (002) a velocidade da luz dentro do meio independe do comprimento de onda incidente. (004) a velocidade da luz com comprimento de onda l1 é maior do que a velocidade da luz com comprimento de onda l2. (008) a velocidade da luz com comprimento de onda l1 é menor do que a velocidade da luz com comprimento de onda l2. (016) o gráfico representa a velocidade da luz no vácuo. I3 1W A 05 – Considere o circuito mostrado ao lado onde b estão explicitados os sentidos das correntes elétricas 14V I1 de intensidades I1, I2 e I3, dentre outros. É correto 4W afirmar que 12V I2 2W (001) I1 = I2 + I3. (002) (004) (008) (016) 4I1 + 2I2 = 26. 2I2 - 9I3 = -12. A ddp VA – VB = -14 +2I2 + 3I1 2 a potência dissipada no resistor de 5W é P = 5(I2 ) . B 3W a 5W 06 – Em tempos de racionamento de energia elétrica, uma alternativa é o uso da energia solar, principalmente utilizada no aquecimento de água em residências, indústrias, hospitais, etc.... Considere um coletor solar contendo 4 placas retangulares, com dimensões de 2,0 m x 2,5 m cada, expostas perpendicularmente à intensidade de radiação solar que atinge a superfície da Terra a uma taxa média de 1,4 x 10 3 2 W/m . Admitindo que o coletor apresente um rendimento médio de 20% na transformação de 3 o energia solar em térmica e que a densidade da água= 1,0 g/cm , calor específico da água= 4,2 J/g. C, é correto afirmar que (001) (002) (004) (008) (016) a potência solar recebida pelo conjunto de placas é de 28kW. a potência útil do coletor é de 5,6kW. a inclinação das placas do coletor não interfere no seu rendimento. o leva-se 6h15min para elevar em 30 C a temperatura de 1000 litros de água. o leva-se 6h15min para elevar em 86 F a temperatura de 1000 litros de água.. Segunda Etapa – Tarde / Física - Exatas – Prova A 2 26V FÍSICA 07 – Dois longos fios condutores, a e b, retilíneos, são ia colocados paralelamente separados por uma distância 2d a e percorridos, respectivamente, pelas correntes elétricas d C d de intensidades ia e ib, conforme mostra a figura ao lado. b Considerando-se que o ponto C encontra-se no mesmo ib plano dos dois fios, é correto afirmar que (001) o módulo do campo magnético resultante no ponto C será a soma dos módulos dos campos magnéticos criados pela corrente elétrica de cada condutor no ponto C. (002) a intensidade do campo magnético resultante no ponto C será nula, se as intensidades de ia e ib forem iguais. (004) a intensidade do campo magnético no ponto C será máxima quando ia e ib tiverem sentidos opostos. (008) há entre os dois condutores uma força de repulsão magnética. (016) colocando-se uma espira circular de tal forma que o plano que a contém seja perpendicular aos dois fios, independente dos sentidos das correntes nos condutores, haverá fluxo magnético através da espira. 08 – Considere um pêndulo simples constituído por uma massa puntiforme oscilando presa a extremidade de um fio de comprimento L, de massa desprezível. A cada 25 oscilações do pêndulo, decorre um minuto. Adotando-se a aceleração da gravidade como sendo g, é correto afirmar que (001) o período de oscilação do pêndulo é de 2,4s. (002) mantendo-se g constante e duplicando-se o comprimento L do pêndulo o seu período dobrará. (004) mantendo-se o comprimento do fio constante e levando o pêndulo para uma região do espaço onde a aceleração da gravidade for igual a g/4, o seu período será diminuído pela metade. (008) o período de oscilação do pêndulo é de 25s. (016) aumentando-se o valor da massa oscilante, sem alterar o local e o comprimento do fio, o período do pêndulo permanecerá inalterado. 09 – Um carro de massa 4M, partindo do repouso, atinge uma velocidade de módulo v após um intervalo de tempo Dt. Um segundo carro de massa M, partindo do repouso, atinge a mesma a velocidade v no mesmo intervalo de tempo Dt. É correto afirmar que (001) o módulo da força média durante o intervalo de tempo considerado é 4 vezes maior no primeiro carro do que no segundo. (002) nos dois carros, a variação da energia cinética é a mesma. (004) o módulo da força média que atua em cada carro durante o intervalo de tempo Dt considerado independe da massa de cada um. (008) a razão entre os impulsos transmitidos ao primeiro e segundo carros é igual a 4. (016) em ambos os carros, a variação do momento linear é a mesma. 10 – O gráfico ao lado representa a quantidade Q(cal) de calor sensível recebida por dois corpos A e B, em função das temperaturas por eles 120 A atingidas. É correto afirmar que 100 (001) a capacidade térmica do corpo B é igual ao dobro da capacidade térmica do corpo A. (002) os dois corpos podem ter o mesmo calor específico. (004) se os dois corpos A e B tiverem massas iguais, o calor específico de A será igual ao dobro do calor específico de B. (008) será necessário fornecer 4 cal para elevar a o temperatura do corpo A em 2 C. (016) o calor específico do corpo A é igual à 2,0 o cal/ C. Segunda Etapa – Tarde / Física - Exatas – Prova A B 0 0 10 20 30 40 50 T(oC) 3 QUÍMICA 11 – Em muitas escavações arqueológicas, descobriram-se objetos e quadros recobertos por vernizes que resistiram à ação do tempo. Egípcios, babilônios, chineses e outros povos, cujas civilizações começaram há milhares de anos, já conheciam alguns tipos elementares de vernizes. Com o tempo observou-se que essas substâncias, usadas inicialmente apenas para tornar os objetos mais bonitos, aumentavam sua durabilidade, porque agiam como uma camada protetora dos agentes externos. Por muito tempo, a fabricação desses produtos permaneceu como processo artesanal; sua produção, em escala industrial, começou no final do século XIX, acompanhando as novas exigências que surgiram em vários campos, como a construção civil e a indústria automobilística. A resina natural mais utilizada atualmente é a do pinheiro, conhecida como colofonia (resina de pinho), cuja principal substância (estrutura dada a seguir) é o ácido abiético, sobre o qual é correto afirmar que (001) (002) (004) (008) (016) é uma molécula saturada, contendo duplas conjugadas. 3 2 possui carbonos com hibridizações sp , sp e sp. possui elétrons p. possui mais de um centro assimétrico. apresenta carbonos primários, secundários, terciários e quaternários. 12 – Em um Laboratório de Análise de Águas, três frascos contendo as substâncias químicas fenol (agente germicida), benzeno (solvente) e ácido benzóico (agente antifúngico), perderam seus rótulos. Para que esses compostos pudessem ser corretamente identificados, procedeu-se a uma série de análises, cujos resultados encontram-se na tabela seguinte: Substância Química X Y Z Apresentou características ácidas Sim (pKa=4,19) Não Sim (pKa=9,89) P.F/oC 122 5 42 P.E/oC (a 760mmHg) 249 80 182 Com base nesses resultados, é correto afirmar que (001) (002) (004) (008) a substância X é o ácido benzóico. a substância Y é o fenol. a substância Z é o benzeno. as substâncias X e Z apresentam pontos de ebulição maiores que o da substância Y, devido às interações dipolo-dipolo e às ligações de hidrogênio, presentes apenas em X e Z. (016) à temperatura ambiente, o ácido benzóico é sólido e o benzeno é líquido. 13 – O pH é uma medida de acidez de soluções aquosas; através de seu valor, pode-se dizer que as substâncias têm caráter ácido, básico ou neutro. Portanto, é correto afirmar que (001) a água da chuva não contaminada tem pH=5,6 e apresenta, desse modo, caráter básico. -5 –1 (002) a amônia, substância encontrada em produtos de limpeza doméstica, quando com [OH ]=10 mol.L apresenta pH=9 e, portanto, é ácida. (004) as soluções contidas nas baterias dos automóveis apresentam pH em torno de 1 e têm, portanto, caráter ácido. (008) a água potável tem pH=8 e, portanto, apresenta caráter neutro. (016) uma solução de NaOH, substância usada em limpa-fornos e desentupidores de esgotos, quando com + -13 –1 [H3O ]=10 mol.L , apresenta pH=13 e, portanto, é básica. Segunda Etapa – Tarde / Química - Exatas – Prova A 4 QUÍMICA o 14 – Em 150mL de uma solução aquosa saturada de um sal, a 20 C, existem dissolvidos 42g de soluto. Sabendo-se que a densidade dessa solução é 1,68 g/mL, calcule o coeficiente de solubilidade do sal nessa temperatura, em gramas do sal por 100g de água. Para efeito de resposta, use apenas a massa do sal do respectivo coeficiente de solubilidade. 15 – Uma cuba eletrolítica contém 10,0L de solução aquosa 0,5mol/L de sulfato de cobre II. Essa solução é submetida à eletrólise, com eletrodos inertes, por 5 minutos e com corrente de 10 A. Sabendo-se que a massa atômica do cobre é 63,5, calcule a massa desse metal, em unidades inteiras de mg e sem aproximações, depositada no cátodo. Segunda Etapa – Tarde / Química - Exatas – Prova A 5 QUÍMICA 16–Considerando as emissões radioativas, as leis da radioatividade e a cinética das radiações, é correto afirmar que (001) quando um átomo emite uma partícula alfa, seu número atômico (Z) diminui de 2 unidades e seu número de massa (A) diminui de 4 unidades. (002) quando um átomo emite uma partícula beta, seu número atômico (Z) diminui de 1 unidade e seu número de massa (A) permanece constante. (004) as emissões gama não possuem carga elétrica e não possuem massa, sendo as mais velozes e as mais penetrantes. (008) quanto maior a massa da amostra de determinado isótopo radioativo, maior a intensidade de radioatividade emitida. (016) após três períodos de meia-vida de um isótopo radioativo qualquer, o número de átomos radioativos que resta na amostra final, n, será igual a um décimo do número de átomos da amostra inicial, n0, ou seja, n=n0 /10. -5 o 17 – O coeficiente de solubilidade do iodato de chumbo II, Pb(IO3)2 (s), é igual a 4,0.10 mol/L, a 25 C. Com base nessa informação, calcule o valor do Kps desse sal, expressando, para efeito de resposta, o resultado -15 em unidades de 10 3 (mol/L) . o 18 – Dados os valores de Ka, Kb ou Kw, a 25 C, de várias espécies, fornecidas na tabela abaixo, Espécies Constantes HCO3– 5,6.10-11 3,2.10-8 7,0.10-4 4,8.10-10 1,8.10-5 1,0.10-14 HClO HNO2 HCN NH3 H2O o é correto afirmar que a constante de hidrólise, Kh, das respectivas espécies citadas a seguir, a 25 C, corresponde a (001) (002) (004) (008) (016) -10 5,6.10 para NH4Cl (s). -9 1,4.10 para NaNO2 (s). 1,2 para NH4CN (s). -5 1,8.10 para NaHCO3 (s). -2 1,7.10 para NH4ClO (s). Segunda Etapa – Tarde / Química - Exatas – Prova A 6 QUÍMICA 19 – Se, ao se dissolver 0,1mol de ácido acético (massa molar igual a 60g/mol) em água suficiente para completar um litro de solução, constata-se que 0,06g do ácido acético se ioniza, então é correto afirmar que, nessas condições, (001) (002) (004) (008) (016) o grau de ionização do ácido acético é igual a 1%. -5 o valor da constante de ionização do ácido é 1,0.10 . o ácido acético torna-se mais forte em solução de concentração maior que 0,1mol/L. o pH da solução 0,1mol/L de ácido acético é igual a 4. ao se dissolver 0,1mol de acetato de sódio e 0,1mol de ácido acético, em água suficiente para completar um litro , constata-se que o pH da solução é igual a 5. 20 – Em determinadas condições de temperatura e pressão, a decomposição térmica do éter dimetílico, fornecida pela equação, H3C-O-CH3(g) → CH4(g) + H2(g) + CO(g), exibe a seguinte dependência da velocidade com a concentração: [(CH3)2O] inicial/mol.L-1 Velocidade inicial/mol.L -1.s-1 0,20 0,40 0,60 1,60.10-9 6,40.10-9 1,44.10-8 Considerando a reação acima, é correto afirmar que (001) ela é de segunda ordem. -9 -1 -1 (002) sua constante de velocidade, k, é igual a 4,0.10 s .L.mol . -1 (004) quando a concentração inicial de (CH3)2O é aumentada de 0,20 para 0,50 mol.L , a velocidade inicial aumenta 6,25 vezes, mostrando que a reação é de primeira ordem. -10 -1 -1 (008) a velocidade inicial será igual a 4,00.10 mol.L .s , quando a concentração inicial de (CH3)2O for -1 0,10mol.L . (016) os dados experimentais são insuficientes para os cálculos da ordem e da constante dessa reação. Segunda Etapa – Tarde / Química - Exatas – Prova A 7