física 1

LEIA COM ATENÇÃO
Física 1
Prova com gabarito
e
justificativas.
COMISSÃO DE PROCESSOS
SELETIVOS E TREINAMENTOS
Fone: (81) 3231-4000
Fax: (81) 3231-4232
FÍSICA 1
Dados numéricos
 = 3,14
Carga do elétron: 1,6 x 10-19C
Densidade da água: 1,0 g/cm3
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
Velocidade da luz no vácuo: 3,0 x 108 m/s

15°
30°
45°
60°
75°
sen 
0,259
0,500
0,707
0,866
0,966
cos 
0,966
0,866
0,707
0,500
0,259
01. O gráfico mostra a velocidade, em função do tempo, de um atleta que fez a
corrida de 100 m rasos em 10 s. Qual a distância percorrida, em m, nos
primeiros 4,0 segundos?
Resposta: 25
Justificativa:
Distância percorrida em 100 m = área total sob o gráfico  vf = (100/8) m/s
Distância percorrida nos primeiros 4 s = 2vf = 100/4 = 25 m
02. O gráfico descreve a posição x, em função do tempo, de um pequeno inseto
que se move ao longo de um fio. Calcule a velocidade do inseto, em cm/s, no
instante t = 5,0 s.
Resposta: 20
Justificativa:
Entre 4,0 e 7,0 s a curva é uma reta
V(t=5) = (100-40)/(7,0-4,0) = 60/3,0 = 20 cm/s
03. A figura mostra um peso de 44 N suspenso no ponto P de uma corda. Os
trechos AP e BP da corda formam um ângulo de 90o, e o ângulo entre BP e o
teto é igual a 60o. Qual é o valor, em newtons, da tração no trecho AP da
corda?
o
60
B
A
P
Resposta: 22
Justificativa:
TBPsen30  TAPsen60 
TBP  3 TAP
TBP cos 30  TAP cos 60  Peso
TAP  Peso/ 2  22N
04. Um patinador de 65 kg, em repouso, arremessa um peso de 5,0 kg,
horizontalmente para frente. A velocidade do peso em relação ao patinador é
de 3,5 m/s no instante do arremesso. Calcule o módulo da velocidade em
relação à Terra, adquirida pelo patinador, em cm/s. Despreze o atrito entre os
patins e o piso.
v
V
Resposta: 25
Justificativa:
Momento inicial: pi  0


Momento final : p f  Mv  m3,5  v 
3,5  5
 v M  m  3,5m  v 
 0,25 m/s  25 cm / s
70
05. Um garoto desliza sobre um escorregador, sem atrito, de 5,0 m de altura. O
garoto é lançado em uma piscina e entra em contato com a água a uma
distância horizontal de 2,0 m, em relação à borda. Calcule a distância vertical h,
entre a superfície da água e a borda da piscina. Dê sua resposta em cm.
Resposta: 20
Justificativa:
Conservação de energia
mgH 
1
mv2x  v x  2gH  2  5  10  10 m / s
2
vx
h
2,0 m
Alcance horizontal  2,0  v x
 2
h  
 vx
2h
g
2
 g

 2  0,2 m  20 cm

06. Em um dos esportes radicais da atualidade, uma pessoa de 70 kg pula de uma
ponte de altura H = 50 m em relação ao nível do rio, amarrada à cintura por um
elástico. O elástico, cujo comprimento livre é L = 10 m, se comporta como uma
mola de constante elástica k. No primeiro movimento para baixo, a pessoa fica
no limiar de tocar a água e depois de várias oscilações fica em repouso a uma
altura h, em relação à superfície do rio. Calcule h, em m.
H
h
Resposta: 24
Justificativa:
1

K H  L 2 
H  L 2 
2
  2H 
H  h  L 
mg  K H  h  L  

mgH 
 h  H  L  
H  L 2
2H
 h  40  16  24m
07. Um satélite artificial geoestacionário orbita em torno da Terra, de modo que sua
trajetória permanece no plano do Equador terrestre, e sua posição aparente
para um observador situado na Terra não muda. Qual deve ser a velocidade
linear orbital, em unidades de 103 km/h, deste satélite cuja órbita circular tem
raio de 42 x 103 km?
Resposta: 11
Justificativa:
A velocidade angular do satélite deve ser igual à velocidade angular da
Terra, que é igual a  = 2/24 rad/h
A velocidade linear é v =  x (raio da órbita) = (2/24) x 42 x 103 = 10,99 x
103 km/h
08. Duas partículas, de massas M1 = M e M2 = M/2, estão presas por uma haste de
comprimento L = 12 cm e massa desprezível, conforme a figura. Qual a
distância, em centímetros, do centro de massa do sistema em relação ao
ponto O?
O
M1
L
M2
L
Resposta: 16
Justificativa:
x CM 
M
m1x1  m2 x 2 ML  ( 2)2L 4

 L  16 cm
m1  m2
3
M  (M )
2
09. Uma menina de 50 kg caminha sobre uma prancha com 10 m de comprimento
e 10 kg de massa. A prancha está apoiada em suas extremidades, nos pontos
A e B, como mostra a figura. No instante em que a força normal em B é igual
ao dobro da normal em A, a que distância, em metros, a menina se encontra
do ponto B?
A
B
10 m
Resposta: 03
Justificativa:
 Forças  0

 Momentos, B  0
Pmenina  Pprancha  NA  NB

x Pmenina 
Queremos obter x quando NB  2 NA
 NA  200 N
e
x  3m
L
Pprancha  L NA
2
10. Uma mola ideal de comprimento L = 65 cm está presa no fundo de uma piscina
que está sendo cheia. Um cubo de isopor de aresta a = 10 cm e massa
desprezível é preso na extremidade superior da mola. O cubo fica totalmente
coberto no instante em que o nível da água atinge a altura H = 1,0 m em
relação ao fundo da piscina. Calcule a constante elástica da mola, em N/m.
a
H
L
Resposta: 40
Justificativa:
Empuxo
A mola se distende de 25 cm
KH  águaVcubog
K
Força elástica
103 x103 x10
 40 N / m
0,25
11. Um corpo de massa m = 0,5 kg, inicialmente no estado sólido, recebe calor e
sofre variação de temperatura, conforme indicado na figura. Qual é a razão
entre os calores específicos no estado líquido e no estado sólido, da substância
de que é constituído o corpo?
Resposta: 3
Justificativa:
O calor específico é dado por:
Q

mT
c liq
( 40  30) /(100  80)

3
c sol
(10  0) /( 80  20)
c
12. Dois corpos descrevem movimentos de oscilação periódicos ao longo do eixo y,
conforme indicado na figura. Qual a razão entre as freqüências de oscilação
dos corpos?
Resposta: 4
Justificativa:
A razão entre as freqüências de oscilação é igual ao inverso da razão entre
os períodos de oscilação; portanto, igual a 4
13. Um pulso (“flash”) de luz proveniente de um laser incide perpendicularmente
numa lâmina de vidro de faces paralelas, cujo índice de refração é n = 1,5.
Determine a espessura da lâmina, em milímetros, sabendo que a luz leva
10 ps (ou seja: 10-11 s) para atravessá-la.
Resposta: 2
Justificativa:
A espessura L é igual à velocidade da luz no vidro vezes o tempo de
travessia
L= (c/n) T = (3 x 108 / 1,5) 10-11 = 2 x 10-3 m
14. O resistor de um chuveiro elétrico tem três pontos de contato, conforme
indicado na figura. No ponto A, está ligado um dos fios de alimentação elétrica.
Dependendo da posição da chave, liga-se o outro fio de alimentação a um dos
outros pontos de contato, e assim se estabelece as ligações INVERNO ou
VERÃO. Para um chuveiro que tenha na placa a informação 220 V - 3220 W /
2420 W, qual o valor do resistor, em , quando o chuveiro opera na posição
INVERNO?
A
220 V
B
Chave
Resposta: 15
C
Justificativa:
Na posição INVERNO a potência dissipada é a maior (3220 W)
3220 = (220)2 / R, portanto, R = 48 400 / 3220 = 15 
15. O feixe de elétrons no tubo de um monitor de vídeo percorre a distância de
0,20 m no espaço evacuado entre o emissor de elétrons e a tela do tubo. Se a
velocidade dos elétrons for 5 x 107 m/s, e o número de eletrons no feixe for
2,5 x 109 / m , qual a corrente do feixe, em mA?
Resposta: 20
Justificativa:
A corrente é dada por:
I = (número de elétrons no feixe por metro) x (carga do elétron) x (velocidade
dos elétrons)
Portanto: I = 2,5 x 109 (eletrons / m) x 1,6 x 10-19 C x 5 x 107 m/s = 20 x 10-3
C / s = 20 mA
16. Uma linha de transmissão elétrica conduz corrente de 500 A numa região em
que o campo magnético terrestre, perpendicular à linha, é 3,8 x 10-5 T. Qual a
força magnética sobre cada metro da linha, em unidades de 10-3 N ?
Resposta: 19
Justificativa:
A força F sobre cada trecho de comprimento igual a 1 m, com corrente I,
num campo magnético B, é F= B I L = 3,8 x 10 -5 T x 500 A x 1 m= 19 x 10-3
N