RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UFC 2006
PROFESSOR
Célio Normando
Ari – Duque de Caxias
Da 5ª Série ao Pré-Vestibular
Av. Duque de Caxias, 519 - Centro - Fone: (85) 3255.2900
(Praça do Carmo)
Ari – Washington Soares
Sede Hildete de Sá Cavalcante (da Educação Infantil ao Pré-Vestibular)
Av. Washington Soares, 3737 - Edson Queiroz - Fone: (85) 3477.2000
Clubinho do Ari - Av. Edílson Brasil Soares, 525 - Fone:(85) 3278.4264
Ari – Aldeota
Rua Monsenhor Catão, 1655
(Início das Aulas: 2007)
RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UNIFOR 2006.1
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Célio Normando
13. Entre duas estações, um trem metropolitano realiza o movimento cujo gráfico da velocidade em função do tempo é
representado abaixo:
A aceleração do trem no primeiro trecho do movimento, em m/s2, e a distância entre as estações, em m, valem,
respectivamente:
a) 0,50 e 1,2 . 103 c)1,0 e 6,0 . 102 e) 2,0 e 6,0 . 102
b) 0,50 e 9,0 . 102 d)2,0 e 9,0 . 102
ASSUNTO: GRÁFICOS DO M.U.V
ALTERNATIVA CORRETA ( D )
SOLUÇÃO: Aceleração do trem:
tgα
N
a→ a=
20
10
→
a = 2m / s2
Distância entre as estações:
∆S =
b60 + 30g x 20
2
→
∆S = 9 x 102m
r
14. Um bloco de massa 2,0kg é arrastado para cima num plano inclinado de 37o com a horizontal, por uma força F paralela ao
plano inclinado. O bloco desliza para cima com aceleração de 2,0m/s2, o coeficiente de atrito de escorregamento entre o
bloco e a superfície é 0,25.
r
Adotando g = 10m/s2, sen37o = 0,60 e cos37o = 0,80, a intensidade da força F , em newtons, é de:
a) 20
c) 12
e) 4,0
b) 16
d) 8,0
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(Início das Aulas: 2007)
RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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Célio Normando
ASSUNTO: FORÇA DE ATRITO
ALTERNATIVA CORRETA: ( A )
SOLUÇÃO: As forças que atuam no bloco são:
F — Psen" — fa = ma
F = Psen" + µ Pcos" + ma
F = 20 x 0,60 + 0,25 x 20 x 0,80 + 2 x 2
F = 20N
15. Sobre o tampo horizontal de uma mesa perfeitamente lisa desliza um carrinho de massa m com velocidade de 1,2m/s. Deixam
se cair verticalmente na carroçaria do carrinho um pedaço de argila de massa
. Pode-se deduzir que o sistema carrinho +
2
argila passa a mover-se na horizontal com velocidade, em m/s.
a) 1,2
c) 0,80
e) 0,40
b) 1,0
d) 0,60
ASSUNTO: CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO
ALTERNATIVA CORRETA ( C )
SOLUÇÃO: O sistema (carrinho + pedaço de argila) é isolado. Desta maneira, há conservação da quantidade de movimento.
Qantes = Qdepois
m
3m
mv1 = (m +
) v → mv1 =
v
2
2
v=
2v1
2 x 12
,
→ v=
→
3
3
v = 0,8m / s
16. Uma bola de massa 50 gramas incide com velocidade de 400m/s numa prancha de madeira, atravessa-a e sai com velocidade
de 200m/s, na mesma direção. O trabalho da força resistente da madeira sobre a bala tem módulo, em joules,
c) 2,0 . 103
e) 8,0 . 102
a) 4,0 . 103
3
3
b) 3,0 . 10
d) 1,0 . 10
ASSUNTO: TEORIA DA ENERGIA CINÉTICA
ALTERNATIVA CORRETA ( B )
3
RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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SOLUÇÃO: A força de resistência da madeira sobre a bola é a resultante.
Wf = ∆Ec → Wf =
Wf =
mv 2 mv 20
−
2
2
50 x 10 −3 x (200)2 50 x 10 −3 x (400)2
−
2
2
Wf = —3 x 103J em módulo tem-se:
| Wf | = 3 x 103J
17. Uma caixa retangular, de massa 4,0kg e volume 6,0 litros, flutua na água de uma piscina. Para que ela passe a ficar totalmente
mergulhada na água deve-se aplicar na caixa uma força vertical, para baixo, de intensidade mínima, em newtons
Dados Aceleração local da gravidade = 10m/s2; densidade da água = 1,0kg/L.
a) 60
c) 30
e) 10
b) 40
d) 20
ASSUNTO: PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
ALTERNATIVA CORRETA ( D )
SOLUÇÃO: Caixa totalmente mergulhada na água:
F+P=E → F=E—P
E = dA . V . g ⇒ E = 1 x 6 x 10 → E = 60N
P = m . g ⇒ P = 4 x 10 → P = 40N
F = 60 — 40
→
E = 20N
18. A velocidade do som no ar seco é de 340m/s. Um som grave de freqüência 85Hz, tem, no ar, comprimento de onda, em
metros,
a) 0,25
c) 1,0
e) 4,0
b) 0,50
d) 2,0
ASSUNTO: EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA ONDULATÓRIA
ALTERNATIVA CORRETA ( E )
4
RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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SOLUÇÃO: Pela equação fundamental da ondulatória tem-se:
V = λ . f → 340 = λ x 85
→
λ = 4m
19. Numa escala termométrica arbitrária A, a temperatura de fusão do gelo sob pressão normal é 20oA e a temperatura de 70oA
equivale a 176o, na escala Fahrenheit. Nessas condições, a temperatura de 40oC equivale, na escala A ,a:
a) 45
c) 35
e) 25
b) 40
d) 30
ASSUNTO: ESCALAS TERMOMÉTRICAS
ALTERNATIVA CORRETA ( A )
SOLUÇÃO: Inicialmente, vamos transformar 40oC em oF:
t C t F − 32
40 t F − 32
=
→
=
→ t F = 104° F
5
9
5
9
Relação entre a escala (A) e a Fahrenheit
t A − 20
t − 32
= F
70 − 20 176 − 32
t A − 20 t F − 32
=
50
144
Se tF = 104oF →
t A − 20 104 − 32
=
50
144
→
tA = 45oA
20. Num calorímetro, de capacidade térmica 70cal oC, contendo 100g de água a 20oC, são colocados 100g de gelo a —20oC.
Quando atingido o equilíbrio, no interior do calorímetro, tem-se:
Dados:
Calor específico da água = 1,0cal/goC.
Calor específico do gelo = 0,50cal/goC.
Calor latente de fusão do gelo = 80cal/g.
d) 150g de água e 50g de gelo a 0oC
a) só gelo a 0oC
b) só água a 0oC
e) 170g de água e 30g de gelo a 0oC
c) 130g de água e 70g de gelo a 0oC
ASSUNTO: CALOR E MUDANÇA DE ESTADO
ALTERNATIVA CORRETA ( C )
5
RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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SOLUÇÃO: Calor necessário para fazer os 100g de gelo a(—20oC) atingir (0oC):
Q1 = mG . CG [0 — (—20)] → Q1 = 100 x 0,5 x 20 ⇒ Q1 = 1000cal
Calor para fundir o gelo
Q2 = m . L ⇒ Q2 = 100 x 80 → Q2 = 8000cal
Agora, observe o calor cedido pelo calorímetro junto com os 100g de água para atingir 0oC.
Q = C(0 — 20) + m x CA (0 — 20) → Q = 70 x (—20) + 100 x 1 x (—20) → Q = — 3400cal
Logo, haverá fusão parcial do gelo. Das 3400cal, 1000cal apenas aquece o gelo. Portanto, 2400cal fundirão que massa de
gelo?
Q = m . L → 2400 = m x 80 → m = 30g. Desta forma, no equilíbrio tem-se:
massa de gelo à 0oC restante é m1 = 100 — 30 → m1 = 70g e, conseqüentemente, a massa de água a 0oC é m2 = 130g.
21. O esquema abaixo representa, em escala, o eixo principal xx' de um espelho esférico côncavo, situado em V, cujo foco
principal é F.
Um objeto real é colocado em P. A sua imagem, conjugada pelo espelho, situa-se em
a) A
c) C
e) E
b) B
d) D
ASSUNTO: ESPELHOS ESFÉRICOS
ALTERNATIVA CORRETA ( E )
SOLUÇÃO: Dados:
Distância do objeto ao espelho p = 6u
Distância focal do espelho f = 4u
Aplicando-se a equação de Gauss para os espelhos esféricos tem-se:
1 1 1
1
1
1
+ = →
=
−
p p' f
p' 4u 6u
1 3− 2
=
→
p' 12u
p' = 12u
Desta forma, a imagem do pondo P encontra-se no ponto E a 12 unidades do vértice ( V ).
22. Uma partícula de massa m = 1,0 . 10-4kg e eletrizada com carga q = 1,0 . 10—6C fica em equilíbrio quando colocada em uma
região onde existe apenas um campo elétrico uniforme e vertical e o campo gravitacional.
Sendo g = 10m/s2, o módulo do vetor campo elétrico, em V/m, e o seu sentido são
102, ascendente
e)
10—2, descendente
a) 1010, ascendente c)
3
b) 10 , ascendente d)
10, descendente
ASSUNTO: CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
ALTERNATIVA CORRETA ( B )
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RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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SOLUÇÃO: Para equilibrar a força PESO, a força ELÉTRICA tem que ser VERTICAL para cima. Como a carga q é POSITIVA, o
campo elétrico é ASCENDENTE.
No equilíbrio tem-se:
F = P → q . E = mg →
E=
1 x 10 −4 x 10
mg
→ E=
1 x 10 −6
q
→
E = 103 V / m
23. Um gerador de f.e.m E = 100V e resistência r = 2,0Ω alimenta um resistor ôhmico de resistência elétrica R, como mostra o
esquema.
Sabendo-se que o rendimento do gerador, na situação descrita, é de 80%, o valor de R, em ohms, é:
a) 2,0
c) 8,0
e) 40
b) 4,0
d) 20
ASSUNTO: GERADORES ELÉTRICOS
ALTERNATIVA CORRETA ( C )
SOLUÇÃO:
• Rendimento do gerador:
η=
Pu
V .i
V
→ η = AB
→ η = AB
Pt
E .i
E
VAB = η . E
•
→ VAB = 0,8 x 100 →
VAB = 80V
Corrente no circuito
VAB = E — ri →
80 = 100 — 2i → 2i = 20
i = 10A
•
Cálculo da resistência (R)
VAB = R.i → 80 = R x 10
→
R = 8Ω
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RESOLUÇÕES DA PROVA DE FÍSICA — UECE 2006.1
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24. Três capacitores iguais, de capacitância C cada um, são associados como mostra o esquema abaixo e a associação é
submetida a uma ddp U.
É correto afirmar que a:
a) carga armazenada é a mesma em todos os capacitores.
b) ddp é a mesma em todos os capacitores.
c) capacitância do capacitor equivalente é 2C/3.
d) capacitância do capacitor equivalente é 3C/2.
e) energia armazenada na associação vale CU2/2.
ASSUNTO: ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
ALTERNATIVA CORRETA ( D )
SOLUÇÃO: Os capacitores (1) e (2) estão em SÉRIE, logo, eles acumulam a mesma carga C' =
C' está associado em PARALELO ao capacitor (3)
Ce = C' + C → Ce =
•
C
+C
2
→
Ce =
3C
2
Energia da associação (E):
E=
1
1 3C
2
C e . VAB
→ E=
. U2 →
2
2 2
E=
3CU2
4
8
C
.
2