GOIÂNIA ____ / ____ / 2015 GOIÂNIA, PROFESSOR Fabrízio Gentil Bueno PROFESSOR: SÉRIE:3o____ DISCIPLINA: FÍSICA ALUNO (a)___________________________ No NOTA: ______ Anhanguera você é + Enem LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA– 4BI – L2 01 - (UEG GO) Dois veículos de corrida, deslocando-se se no mesmo sentido, A e B, passam em determinado ponto de uma autoestrada com velocidade VA = 72 km/he VB = 54 km/he acelerações aA= 4,0 m/s2 e aB = 6,0 m/s2, respectivamente. e) Um corpo em repouso ouso possuirá energia cinética maior que quandoemmovimento. 03 - (UEG GO) a) Depois de percorrer uma distância de 150 m,, qual é a velocidade dos dois veículos? vetores vetorial r r r A, B e C r r r A+B=C Considerando que os satisfazem à equação e seus módulos estão relacionados pela equação escalar A + B = C , b) Após os 150 m,, cada um dos veículos segue por um caminho diferente. O veículo A atinge uma curva na estrada e vira 90º à esquerda, enquanto o outro veículo segue por uma direção que faz um ângulo de 60º em relação à direção inicial. Qual será a distância entre os dois veículos depois de se passar 10 s em que ambos estavam na posição inicial? nicial? responda ao que se pede. r a) Como está orientado o vetor A em r relação ao vetor B ? Justifique o seu raciocínio. b) Considere agora que a relação entre os seus módulos seja dada por A 2 + B 2 = C 2 . Qual se seria a nova r orientação do vetor B em relação r ao vetor A ? Justifique seu raciocínio. 02 - (UFGD) Sobre o movimento dos corpos, assinale a alternativa correta. a) Um corpo só possui movimento se existir uma força resultante atuando sobre o mesmo. b) Um corpo em queda livre irá cair com velocidade constante. c) Um corpo em movimento unidirecional não terá o seu deslocamento afetado por uma força que atue perpendicularmente à direção do movimento. d) Um corpo em movimento circular apresentará o vetor aceleração sempre na direção tangencial a sua trajetória. 04 - (UEG GO) Um objeto de massa M é lançado obliquamente com um ângulo de 60° com a horizontal, conforme mostra a figura abaixo.. Desconsidere a resistência do ar. a) O trabalho realizado pela força gravitacional no objeto é nulo, negativo ou positivo na subida? E na descida? Justifique sua resposta. b) c) Durante o processo de descida, qual é a relação do trabalho da força gravitacional com as mudanças dos valores das energias potencial gravitacional e cinética? Justifique sua resposta. para executar essa aproximadamente, de No ponto B, qual é o módulo da velocidade do objeto? 05 - (ESCS DF) Um projétil é lançado, a partir do solo, fazendo um ângulo θ com a horizontal, e com velocidade de 10m/s. Despreza-se a resistência do ar. Considerar: g = 10 m / s 2 , sen θ = 0,8 e cos θ = 0, 6 . A altura máxima atingida pelo corpo é de: a) 106.103 km/h b) 1.061 km/h c) 106 km/h d) 10,6 km/h 4,2m; a) 2 anos; b) 4,4m; b) 4 anos; c) 4,6m; c) 5 anos; d) 4,8m; d) 10 anos; e) 5,0m. e) 20 anos. Em relação à chegada CORRETO afirmar: ao a) Todas as esferas mesmo tempo. b) A esfera A chegará primeiro. c) A esfera B chegará primeiro. d) A esfera C chegará primeiro. e) A esfera D chegará primeiro. solo, chegarão é ao 07 - (UEG GO) A órbita do planeta Terra, em torno do Sol, possui uma distância aproximada de 930 milhões de quilômetros. Sabendo-se que o ano possui 365 dias e 5 horas, a velocidade média exercida pela Terra é, 08 - (ESCS DF) Ano-luz é uma unidade de distância que mede a distância percorrida pela luz em um ano. Uma nave que viaja com 2/5 da velocidade da luz levará então o seguinte tempo para percorrer uma distância de 4 anos-luz: a) 06 - (UEG GO) Quatro esferas pequenas de mesma dimensão, denominadas A, B, C e D, têm massas iguais a 50 g, 100 g, 150 g e 200 g e velocidades constantes de 5,0 m/s, 4,0 m/s, 3,0 m/s e 2,0 m/s, respectivamente. Elas se movimentam dirigindo-se para a borda de uma mesa horizontal, sem atrito, abandonando-a no mesmo instante. Despreze a resistência do ar. órbita 09 - (UEG GO) Nos últimos PanAmericanos, realizados em 2003, o norte-americano Mickey Grimes foi flagrado no exame antidoping, perdendo suas medalhas. Dessa forma, o Brasil assumiu o primeiro lugar no revezamento 4 x100 m, sem barreiras. Já nos 100 m rasos, a medalha de ouro foi para o jamaicano Michael Frater, com tempo de aproximadamente 10,0 s. Quatro amigos resolveram fazer um hipotético revezamento de Goiânia até Anápolis, com a mesma velocidade média do jamaicano. Sabendo que a distância média entre Goiânia e Anápolis é de 54 km, aproximadamente, marque a alternativa CORRETA: a) O tempo total gasto por eles seria de 120 min. b) A aceleração média de cada um deles deveria ser de 10 m/s2. c) Cada amigo demoraria 22,5 min em seu percurso. d) A velocidade média do grupo seria de 40 m/s. e) O grupo precisaria de dois dias para realizar o percurso. 10 - (UEG GO) De uma grande altura e partindo do repouso, uma gotícula de água cai verticalmente. Durante toda a queda, considere a presença de uma força de arrasto (força força de resistência do ar) proporcional ao módulo do vetor velocidade da partícula em queda. Qual dos gráficos abaixo poderia melhor representar, sobre um mesmo eixo e em função do tempo, a velocidade e a aceleração da gotícula de água em queda? aqueles que representam, respectivamente, a posição e a velocidade das bolhas são: a) I e IV b) I e VI c) II e V d) II e VI e) III e V Considere dois anéis com 12 - (UEG GO) raios a e b, sendo b>a.. No instante t=0, os dois anéis se encontram com seus centros na origem. Sabendo-se se que as acelerações dos anéis são a1e a2e que ambos partem do repouso, a distância que o centro do anel menor percorrerá até que sua extremidade toque no anel maior será de: 11 - (UFG GO) Ao abrir uma garrafa de refrigerante com gás, muitas bolhas de gás carbônico ali formadas sobem desde o fundo da garrafa com um movimento acelerado. Supondo-se se que as bolhas têm o mesmo tamanho e a mesma quantidade de gás durante toda subida e desprezando-se desprezando quaisquer perdas de energia por resistência ao movimento. Dos gráficos a seguir a) a1(b-a)/(a1-a2) b) a1(b-a)/(a1+a2) c) a1(b+a)/(a1-a2) d) a1(b+a)/(a1+a2) 13 - (UEG GO) Observe a figura. Nessa figura, está representada uma máquina hipotética constituída de uma sequência ncia infinita de engrenagens circulares E1, E2, E3… que tangenciam as retas s e t.. Cada engrenagem Entangencia a próxima engrenagem En+1. Para todo número natural positivo n, Rne ωn são, respectivamente, o raio e a velocidade angular do circuito En. OKUNO, Emico; CALDAS, Iberê Luiz; CHOW, Cecil. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas. Biomédicas São Paulo: Harbra ltda, 1982. p. 421. Na Considerando estas informações e que R1 = 1,0mg: a) Determine Rnem função de n. b) Mostre que ωn+1 = 3ωnpara todo n. F a e mg são, respectivamente, a força de resistência do ar e a força peso. Considerando que esse animal tenha se atirado rado do alto de uma árvore em direção ao solo, o seu paraquedas será utilizado e, durante sua queda , Uma mola presa a uma 14 - (UEG GO) parede, com um ângulo de 30° em relação ao plano horizontal, é conectada a uma caixa de 300 gramas de massa, apoiada sobre uma mesa cujo coeficiente de atrito é de 0,2. Tendo em vista a descrição, determine a deformação máxima que deve sofrer a mola para que a caixa fique na iminência do movimento. Dados:: Constante elástica da mola k = ilustração 3; a) as suas membranas interdigitais nas patas favorecem o aumento da força de resistência do ar, haja vista que elas aumentam a área de contato com o ar. b) a resultante das forças que atuam sobre ele tenderá a se tornar nula, levando-o, o, necessariamente, ao repouso no ar. c) a sua velocidade tenderá a um valor limite, chamada de velocidade terminal, independentemente da resistência do ar. d) a sua aceleração será nula em todo o percurso, independentemente da resistência do ar. aceleração da gravidade g = 10 m/s2; sen 30° = 0,5; cos 30° = 0,86 16 - (UEG GO) Na caixa da figura abaixo existem duas forças aplicadas, F1 e F 2 . O módulo da força F1 é constante e diferente de zero. Inicialmente, o módulo de F 2 é nulo, mas aumenta em seguida. 15 - (UEG GO) Entre os poucos animais que desenvolveram o “paraquedismo” está o sapo voador de Bornéu – Rhacophorus dulitensis,, apresentado na figura a seguir. Com relação a uma mudança em seu módulo, o que a presença da força F 2 provoca em cada uma das seguintes forças? a) Na força orça gravitacional sobre a caixa b) Na força de atrito estático entre a caixa e o chão c) Na força normal que o chão faz na caixa d) No módulo da força de atrito estático máximo entre a caixa e o chão Filmes e programas 17 - (UEG GO) televisores mostram m muitas imagens em que pessoas e coisas caem. A queda dos corpos é um fenômeno natural. Sobre esse fenômeno gravitacional, é CORRETO afirmar: a) Corpos de maior peso sempre caem com maior velocidade, se a altura de queda for igual. b) de de queda Na Terra, a velocidade depende da aerodinâmica do corpo que cai. c) A lei da gravidade só é válida até certas alturas, e é esta a razão pela qual é possível realizar viagens interplanetárias. d) A lei da gravitação universal serve para medir a força de atração entre o centro de um corpo e a superfície da Terra. e) A mecânica dos sistemas planetários é explicada através da conjugação de efeitos eletromagnéticos, nucleares e gravitacionais. 18 - (UEG GO) No jargão aeronáutico, falafala se costumeiramente em “quatro forças”: força força de sustentação, força peso, força de propulsão e força de arrasto. O diagrama de corpo livre de um avião está representado abaixo. Para um voo em linha reta, nivelado e com velocidade constante, tem-se: tem a) S + P = 0 e FA + E = 0 b) S + P + FA+ E = 0 c) S + P = 0 e FA+ E = 0 d) FA + E = 0 A figura abaixo mostra 19 - (UEG GO) uma partícula de massa m que é mantida inicialmente em repouso na posição A, por meio de dois fios leves AC e AD. O fio horizontal AC é cortado e a bola começa a oscilar como um pêndulo de comprimento L. O ponto B é o ponto mais afastado do lado direito da trajetória das oscilações. Desprezando todos os tipos de atrito, julgue a validade das afirmações a seguir. I. A razão entre a tensão do fio na posição B e a tensão do fio na posição A,, antes de o fio horizontal 2 ser cortado, é sec θ . II. A velocidade da esfera ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória vale 2Lg(1 − cos θ) . III. A aceleração ação da partícula no ponto B é máxima. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. d) Todas as verdadeiras. afirmações são 20 - (UEG GO) Um pêndulo simples, de comprimento R = 2 m e massa m = 5 kg, passa pela posição indicada na figura, com aceleração módulo igual a 50 m/s2. centrípeta de ângulo de 30º, determine o comprimento do fio. Dados: g = 10 m/s2, cos30º = 0,87 e sen30º = 0,5. Em seus cálculos, desconsidere o raio do alvo. 2 Considerando g = 10 m/s , sen 45º = cos 45º = 0,7, é CORRETO afirmar que no ponto indicado a) o módulo da velocidade é 8 m/s. b) o módulo da aceleração tangencial é 250 m/s2. c) o módulo da tração no fio é 200 N. d) o módulo da resultante da força centrípeta é 250 N. e) o módulo da força resultante sobre a partícula é 300 N. 23 - (UEG GO) A figura abaixo representa a variação da energia potencial em função da separação entre os átomos de hidrogênio e de flúor da molécula HF. O gráfico tem como referência o átomo de flúor. Próximo ao ponto de equilíbrio – ponto de energia potencial mínima (U0), a energia pode ser aproximada por uma função quadrática U( x ) = 1 2 kx , 2 na qual x representa o deslocamento do átomo de hidrogênio em relação ao ponto de equilíbrio (rr0) e k é uma constante de proporcionalidade, chamada constante de força. A aproximação da energia potencial por uma função quadrática indica que, em torno da posição de equilíbrio, e o movimento do átomo pode ser modelado por um sistema do tipo massa-mola. Para um atleta da 21 - (UEG GO) modalidade “salto com vara” realizar um salto perfeito, ele precisa correr com a máxima velocidade e transformar toda sua energia cinética em energia potencial, para par elevar o seu centro de massa à máxima altura possível. Um excelente tempo para a corrida de velocidade nos 100 metros é de 10 s. Se o atleta, cujo centro de massa está a uma altura de um metro do chão, num local onde a aceleração da gravidade é de 10 m/s2, adquirir uma velocidade igual a de um recordista dos 100 metros, ele elevará seu centro de massa a uma altura de a) 0,5 metros. b) 5,5 metros. c) 6,0 metros. d) 10,0 metros. Em uma competição de 22 - (UEG GO) arco e flecha, o alvo está dependurado dependura por um fio de comprimento L, inextensível e de massa desprezível. Considerando-se Considerando que uma flecha chega ao alvo, exatamente no seu centro, a uma velocidade de 72 km/h e desloca-o o de sua posição original por um Correlacionando o gráfico da energia potencial de uma molécula diatômica com o sistema massa-mola, mola, responda aos itens seguintes, justificando sua resposta. a) Para quais intervalos de r os átomos se atraem ou se repelem? b) c) Qual o valor da energia potencial quando a distância entre os átomos for muito grande ( r → ∞ )? Em que ponto a energia cinética dos átomos é máxima? 24 - (UEG GO) O abastecimento stecimento de água e de energia em propriedades rurais pode ser feito de forma simples e barata por meio de cata-ventos, ventos, especialmente em locais onde venta durante todo o ano. Existem vários modelos de catavento que podem ser usados para bombear água ou para ra gerar energia elétrica. A tabela a seguir indica algumas aplicações, vantagens e limitações deste processo. Disponível em: <http://www.gov.on.ca/OMAFRA/french/ engineer/>. Acesso em: 24 out. 2005. [Adaptado]. Explique o processo por meio do qual é produzida uzida energia elétrica em uma usina eólica. No esquema abaixo, o 25 - (UEG GO) momento de inércia da esfera de ferro e o atrito entre ela e o plano são desprezíveis, sendo o fio que liga a esfera ao plano inextensível e de peso desprezível. Aceleração da gravidade = 10 m/s2 De acordo com os dados fornecidos nas tabelas, a figura e a mecânica clássica, é CORRETO afirmar que os valores aproximados da tensão no fio e da força que o plano exerce sobre a esfera são, respectivamente, a) 4,61 N e 9,22 N b) 8,0 N e 16,0 N c) 60,0 N e 40,0 N d) 4,96 N e 9,93 N e) 4,61 e 16,0 N 26 - (UEG GO) A figura abaixo representa a situação de duas esferas A e B, ambas sobre um plano horizontal rizontal sem atrito, instantes antes de uma colisão frontal. A esfera A tem massa mA = 4,0 kg e velocidade VoA = 6,0 m/s; a esfera B tem massa mB = 2,0 kg e velocidade VoB = 2,0 m/s. Com base na figura e nos dados acima, marque a alternativa CORRETA: a) A velocidade das esferas após o choque será, aproximadamente, VA = 6,7 m/s e VB = 5,1 m/s, se a colisão for parcialmente elástica, com coeficiente de restituição ε = 0,40. b) A velocidade das esferas após o choque será, aproximadamente, VA = 5,1 m/s e VB = 6,7 m/s, se a colisão for elástica, com coeficiente de restituição ε = 1,00. c) A velocidade das esferas após o choque será, aproximadamente, VA = 5,1 m/s e VB = 6,7 m/s, se a colisão for parcialmente elástica, com coeficiente de restituição ε = 0,40. d) A velocidade das esferas após o choque será, aproximadamente, VA = 2,3 m/s e VB = 5,5 m/s, se a DADOS: π = 3,14 Raio da esfera = 3,0 cm Densidade do ferro = 7,6 g/cm3 e) colisão for parcialmente elástica, com coeficiente de restituição ε = 0,40, e a velocidade inicial de B tiver sentido contrário ao da figura. gráfico da intensidade da força resultante em função da velocidade. A velocidade das esferas após o choque será, aproximadamente, VA = 2,3 m/s e VB = 5,5 m/s, se a colisão for parcialmente elástica, com coeficiente de restituição ε = 0,40. 29 - (UEG GO) O poraquê (Electrophorus electricus) é um peixe da espécie actinopterígio, gimnotiforme, que pode chegar a três metros de comprimento, e atinge cerca de trinta quilogramas. É uma das conhecidas espécies de peixeelétrico, com capacidade de geração elétrica que varia de 300 até 1.500 volts, aproximadamente. Sobre as interações elétricas no poraquê, é CORRETO afirmar: 27 - (UFG GO) Em uma torneira gotejante, as gotas caem quando o diâmetro atinge o valor limiar D. Nessa situação, considerando que as gotas possuem forma esférica, o valor máximo da força devido à tensão superficial, em N, que mantém a gota presa à torneira, é: a) uma pessoa com uma resistência de 100.000 Ω poderá segurar, com as duas mãos, tranquilamente, um poraquê de 300 volts, já que através dela passará uma corrente menor que 0,070 ampères, valor que poderia causar distúrbios sérios e provavelmente fatais. b) uma corrente de 0,1 ampères passará pelo corpo de uma pessoa com a pele totalmente molhada, com resistência de apenas 1.000 Ω, quanto ela tocar, com as duas mãos, um poraquê de 1.000 volts. c) uma pessoa, com uma resistência elétrica de 100.000 Ω, ao tocar, com as duas mãos no poraquê, cuja voltagem é de 300 volts, terá produzida em seu corpo uma corrente de 30 mA ampères. d) qualquer pessoa pode tocar livremente o poraquê, pois choques elétricos não superaquecem tecidos nem lesam quaisquer funções normais do corpo humano. Dados: d H 2O = 1,0 g/cm3 D = 5,0 mm π=3 g = 10 m/s2 a) 2,50 × 10–4 b) 6,25 × 10–4 c) 7,50 × 10–4 d) 1,88 × 10–3 e) 5,00 × 10–3 28 - (UEG GO) Consideremos um corpo esférico, semelhante a uma bola de futebol, abandonada do repouso de uma grande altitude em relação ao solo. Durante a queda, r v seu peso ( p = mg ) permanecerá constante, enquanto a força de resistência do ar ( Fr ) terá sua intensidade crescente à medida que o corpo ganha velocidade (Fr = Kv2). Essa etapa de movimento acelerado tem sua duração limitada, visto que atingida certa velocidade-limite (vlim), a força de resistência assumirá intensidade igual à força peso. A partir daí, a força resultante será nula, de modo que o corpo prosseguirá sua queda em movimento retilíneo uniforme. Considerando essas informações e desprezando as variações de campo gravitacional, construa o 30 - (UEG GO) Sobre os semicondutores e isolantes, é CORRETO afirmar: a) nos isolantes a lei de Ohm é válida. b) algumas cerâmicas a baixas temperaturas se comportam como isolantes. c) as propriedades de um semicondutor podem ser modificadas pelo processo de dopagem. d) os semicondutores apresentam alta resistividade elétrica em comparação aos isolantes. 31 - (UEG GO) O circuito elétrico mostrado abaixo é formado por dois resistores de resistências elétricas R1 e R2 associados em paralelo e ligados a uma fonte de tensão V. As características de cada resistor são: Resistor 1: comprimento = L cm; material = cobre; área de secção = quadrado de lado medindo x cm. Resistor 2: comprimento = L cm; material = cobre; área de secção = triângulo ângulo retângulo isósceles de catetos medindo x cm. Desprezando as resistências elétricas dos fios de conexão, bem como efeitos de dilatação térmica, indique o item correto: a) A corrente elétrica que atravessa o resistor 1 é o dobro da corrente que atravessa o resistor 2. b) A potência dissipada por efeito joule pelo resistor 2 é o dobro da potência dissipada pelo resistor 1. c) A resistência equivalente do circuito vale d) 3 R1 . 2 A corrente total que atravessa o circuito vale 3 e) V . R1 interruptor só alcancem o filamento depois de um tempo muito longo. Portanto, os elétrons que provocam o aquecimento do filamento a 2500 ºC são aqueles es presentes no seu próprio tungstênio. LUZ, A. M.R.; ÁLVARES, B.A, Curso de Física.. 5. ed. Eletricidade, São Paulo: Scipione, p. 155. A propósito do assunto tratado no texto acima, assinale a alternativa CORRETA: a) O efeito joule consiste na transformação o de energia térmica em energia luminosa em um resistor percorrido por uma corrente elétrica. b) As lâmpadas incandescentes foram criadas por James Watt. c) Os filamentos dessas lâmpadas são geralmente feitos de tungstênio, que é um metal cujo ponto de fusão é baixo. d) Para um elétron percorrer um fio de 60 cm de comprimento com velocidade constante de 0,1 mm/s seria necessário um tempo de 100 minutos. e) Em Fahrenheit, a temperatura do filamento pode chegar 950 ºF. 33 - (UEG GO) Um circuito simples é composto apenas por uma bateria (B) e uma lâmpada (L). Com esse circuito elétrico, um estudante montou quatro conexões diferentes, com um mesmo medidor de intensidade de corrente elétrica, conhecido como amperímetro (A). A tensão sobre o resistor 1 vale a metade da tensão sobre o resistor 2. 32 - (UEG GO) Os elétrons, em um circuito no qual há uma corrente elétrica contínua, movem-se se com velocidade muito pequena (apenas 0,1 mm/s, aproximadamente). Entretanto, quando ligamos o interruptor do circuito, o campo elétrico que surge no condutor é estabelecido quase instantaneamente em todo fio, pois a velocidade de propagação desse campo é praticamente igual à da luz. Então, em um tempo muito curto, todos os elétrons livres já estão em movimento, embora os elétrons que começaram a mover-se se nas proximidades do Após as montagens, conforme a figura f acima, o estudante apresentou versões das conexões realizadas. Em qual dessas versões o amperímetro irá fornecer a leitura real da intensidade de corrente no circuito? a) A conexão 1 apresenta uma maneira correta de se ler a corrente elétrica em um circuito; c nesse caso, optou-se se por colocar o amperímetro do lado esquerdo da bateria. b) A conexão 2 fornece uma leitura menor que a da conexão 1, já que parte da corrente elétrica dissipoudissipou se ao percorrer todo o circuito. c) d) A conexão 3 é melhor que as conexões exões 1 e 2, pois esse procedimento fez com que somente a leitura da corrente elétrica percorrida na lâmpada fosse mensurada. A conexão 4 é quase idêntica à conexão 3 e, portanto, fornecerá a real leitura da corrente elétrica percorrida na lâmpada e também tam na pilha. 34 - (UEG GO) A cada ciclo respiratório que executamos, um certo volume de ar entra (a 20 ºC) e sai (a 37 ºC) de nossas vias respiratórias durante uma inspiração e uma expiração, respectivamente. Em uma situação de repouso, em um adulto saudável, sa aproximadamente 500 ml de ar entram e saem a cada ciclo, e a frequência respiratória (número de ciclos respiratórios a cada minuto) vale, aproximadamente, 12 ciclos/minuto. Nessas condições, a energia mínima, gasta pelo organismo apenas no aquecimento nto do ar, durante uma semana, seria suficiente para manter uma lâmpada de 100 W acesa por, aproximadamente: a) 3,5 horas b) 5,6 horas c) 6,4 horas d) 7,5 horas 35 - (UEG GO) As pilhas e baterias produzem energia elétrica à custa de reação de oxi-redução. o. As grandes vantagens das pilhas e baterias é que elas representam uma “energia elétrica transportável”, já que podemos carregá-las las para onde quer que se façam necessárias. A capacidade delas de armazenar carga é expressada em ampèreampère hora (1 Ah). A figura a abaixo representa um esquema de uma bateria ou pilha muito utlizado pelos físicos. Sobre esse tema, é CORRETO afirmar: a) A associação de duas ou mais baterias/pilhas idênticas em paralelo faz com que a resistência interna do conjunto aumente, e a tensão elétrica fornecida por elas diminua. b) Um circuito montado com uma bateria de 12 volts conectada e um resistor óhmico de 12 ohms possuirá uma corrente de intensidade elétrica de 12 ampères. c) Na bateria, o local marcado com o sinal positivo representa enta o anodo onde ocorre a liberação de elétrons e o local marcado com o sinal negativo representa o catodo, onde ocorre a liberação de prótons. d) Se uma bateria puder fornecer um ampère (1 A) de corrente por uma hora, ela tem uma capacidade de 1 Ah. Se puder uder fornecer 1 A por 100 horas, sua capacidade será 100 Ah. 36 - (UEG GO) Um estudante de Biologia bebe seu refrigerante na cantina do colégio e, com base em seus conhecimentos de Física, observa que, quando leva o líquido à boca, o seu braço realiza um movimento circular, cujo raio é o próprio antebraço, que mede 25,0 cm. Supondo que a massa do copo juntamente com a massa do líquido sejam de aproximadamente 300 g, desprezando-se desprezando o peso do antebraço e aplicando-se se uma força F, responsável por uma aceleração aceleraç de 70,0 m/s2, para colocar o copo em movimento, o estudante conclui que o torque realizado pelo copo com refrigerante é igual a: a) 52,50 Nm b) 21,00 Nm c) 5,25 Nm d) 2,10 Nm 37 - (UEG GO) uma espaçonave em órbita os tripulantes experimentam uma aparente perda de peso, situação denominada de estado de imponderabilidade. mponderabilidade. No caso de um astronauta em um ambiente onde a gravidade é praticamente nula, é CORRETO afirmar: a) o cérebro será menos irrigado por correntes sanguíneas. b) a pressão para baixo, sobre a coluna vertical, torna-se se maior. c) o seu coração bombeia mais facilmente sangue para todas as regiões do seu corpo. d) a quantidade de movimento linear do fluido sanguíneo passa a ser uma função da densidade do sangue. se na cultura 39 - (UEG GO) Baseando-se popular, que atribui à fase principal da Lua influência nfluência relevante sobre a deformação dos fluidos corporais, um pesquisador analisou o número de nascimentos nas quatro fases principais da Lua. Ao todo, 104.616 nascimentos, ocorridos entre 1933 e 1983, foram analisados e representados no gráfico abaixo: Disponível em:<http://www.cbpf.br/~caruso/titinha s>. Acesso em: 16 out. 2009. Observe a tira acima e responda ao que se pede. a) b) Defina momento de uma força (torque). Trata-se se de uma grandeza escalar ou vetorial? Dê exemplos de aplicações no dia a dia. Justifique, fisicamente, o comentário do terceiro quadro na tira acima. 38 - (UEG GO) A força gravitacional desempenha um papel fundamental na estabilidade dos organismos vivos. Dentro de CADERNO BRASILEIRO FÍSICA, 20(1):10-29. 29. (Adaptado). DE ENSINO 2003. p. DE 19. Com base nas informações e na análise do gráfico, é CORRETO afirmar: a) os fluidos corporais não são deformados pela ação gravitacional solar ou lunar, pois o volume desses fluidos é desprezível. b) os fluidos corporais, assim como as águas dos oceanos, são deformados pela ação gravitacional da Lua e do Sol. c) os fluidos corporais sofrem maior ação gravitacional do Sol, enquanto a ação lunar é desprezível. d) os fluidos corporais sofrem maior ação gravitacional da Lua dois dias antes do quarto crescente. 40 - (UEG GO) Um experimento que reproduz o efeito de gravidade zero envolve uma aeronave, com bastante espaço interno, na qual estão os astronautas em treinamento. Essa aeronave está em queda livre a uma grande altitude. Considerando essa situação, a) explique por que as condições desse ambiente de laboratório são semelhantes às do espaço interestelar. b) Se o experimento descrito fosse realizado noutro planeta, com uma gravidade cerca de três vezes maior do que a da Terra, ele funcionaria? Justifique sua resposta. 41 - (UEG GO) Comumente, alguns livros fazem referência a uma maçã caindo na cabeça de Isaac Newton, como o fato que o teria feito descobrir a Lei da Gravitação Universal. A queda da maçã vem apenas representar a interação massa-massa descrita pela Lei de Newton para a Gravitação. Em termos da classificação do tipo de fruto e analisando a interação da força de Newton para a Gravitação, a maçã pode ser considerada a) uma baga, cuja interação é diretamente proporcional ao produto das massas. b) um fruto carnoso, cuja interação só depende do valor da massa entre os corpos. c) uma drupa, cuja interação pode ser repulsão, caso as cargas dos corpos forem de mesmo sinal. d) um pseudofruto, cuja interação é inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa os corpos. 42 - (UEG GO) “Cientistas descobrem planeta similar à Terra” Um maior e mais quente "primo" planetário da Terra pode ter sido descoberto orbitando uma estrela relativamente próxima, disseram hoje astrônomos. O novo planeta – o mais parecido com a Terra dos 155 astros extra-solares encontrados orbitando estrelas que não o nosso Sol – é provavelmente rochoso como a Terra e não gasoso como Júpiter. O novo planeta é o menor extra-solar já identificado, com cerca de 7,5 vezes a massa da Terra. A superfície do novo planeta é quente demais para ter vida como a conhecemos na Terra – com temperaturas entre 204 e 371 graus Celsius. Nosso planeta orbita o Sol a uma distância de 150 milhões de quilômetros. Esse planeta extra-solar quase abraça a estrela ao redor da qual trafega, ficando a cerca de 3,2 milhões de quilômetros da estrela Gliese 876, na constelação de Aquário, a apenas 15 anos-luz da Terra. Com base no texto e em seus conhecimentos de física, é CORRETO afirmar: a) A força de atração sobre a Terra, devido ao novo planeta, é cerca de 7,5 vezes maior que a força de atração exercida pela Terra sobre o mesmo. b) O novo planeta fica a menos de um ano-luz da estrela Gliese 876. c) O novo planeta situa-se a uma distância de aproximadamente 1,42x1012 km da Terra. d) A temperatura no novo planeta pode chegar a 844 Kelvin. 43 - (UEG GO) Conhecido como o menor, o mais frio e o mais distante planeta do Sol, Plutão é motivo de controvérsias desde a sua descoberta em 1930. Em 24 de agosto de 2006, a União Astronômica Internacional (UAI) formalmente rebaixou Plutão de um planeta oficial para um planeta anão. A respeito desse fato, é CORRETO afirmar: a) Os avanços vanços da astrofísica permitiram reavaliar o papel gravitacional de Plutão sob o ponto de vista da galáxia. b) Os novos cálculos feitos por computadores de maior capacidade de processamento mostraram que, no equilíbrio do sistema solar, Plutão tem papel de planeta anão. c) d) Os planetas anões são aqueles que apresentam densidade menor do que a unidade, fato este recentemente comprovado no caso de Plutão. se estoura um saco de papel inflado. inflado Sobre essa lesão pulmonar, é CORRETO afirmar: a) pelo Princípio de Pascal, o aumento da pressão sobre o ar contido nos alvéolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvéolos. b) pelo Princípio de Pascal, o aumento da pressão anteroposterior sobre o ar contido nos alvéolos por ação de pressão externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive à parede dos alvéolos. c) pelo Princípio de Arquimedes, o aumento da pressão sobre s o ar contido nos alvéolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvéolos. d) pelo Princípio de Arquimedes, o aumento da pressão anteroposterior sobre o ar contido nos alvéolos por ação de pressão externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive à parede dos alvéolos. A classificação de Plutão não tem reflexo na física do sistema solar. 44 - (UEG GO) A Terra descreve uma órbita elíptica em que o Sol ocupa um dos focos. Por isso, em certa fase do ano, a Terra está mais próxima do Sol (periélio) e, em outra, está mais afastada (afélio). A figura abaixo representa o raciocínio expresso anteriormente. Como a velocidade orbital rbital da Terra se comporta na passagem do periélio para o afélio? Justifique sua resposta com base na segunda Lei de Kepler (a velocidade areolar dos planetas em torno do Sol é constante). 45 - (UEG GO) Em uma colisão automobilística frontal, observou-se observou que o volante foi deformado provavelmente pelo impacto com o tórax do motorista, além de uma quebra circular no para-brisa brisa evidenciar o local de impacto da cabeça. O acidentado apresentou fratura craniana, deformidade transversal do esterno, contusão cardíaca ca e ruptura dos alvéolos pulmonares. A lesão pulmonar ocorreu pela reação instintiva de espanto do motorista ao puxar e segurar o fôlego, pois a compressão súbita do tórax produziu a ruptura dos alvéolos, assim como 46 - (UEG GO) O procedimento indicado na figura abaixo representa uma experiência bastante simples que permite avaliar a pressão exercida por uma “coluna de líquido”. Foram feitos dois furos em uma garrafa plástica que, em seguida, foi preenchida com água. Verificou-se Verificou que, com a garrafa aberta, a água jorra com maior velocidade pelo furo inferior do que pelo furo superior. a) Explique o fato descrito acima. acima b) Supondo que o furo inferior seja feito a uma altura de 20 cm e que a velocidade com que o jato d’água deixa a garrafa seja de 40 cm/s, indique o seu alcance horizontal. 47 - (UEG GO) Ao realizar uma experiência em um laboratório, ao nível do mar, de hidrostática, um estudante percebeu que a pressão exercida numa mesma superfície horizontal por três colunas líquidas em equilíbrio, contidas em tubos cilíndricos dispostos verticalmente, era a mesma e igual a 2,5 atm. Considerando g = 10 m/s2, 1 atm = 1,0 x 105 N/m2, e as densidades d1 = 0,81 x 103 kg/m3, d2 = 1,0 x 103 kg/m3, e d3 = 13,6 x 103 kg/m3, marque a alternativa CORRETA: a) As alturas aproximadas das colunas de óleo, de água e de mercúrio são, respectivamente, 18,5 m, 15,0 m e 1,1 m. b) As alturas aproximadas das colunas de óleo, de água e de mercúrio são, respectivamente, 30,8 m, 25,0 m e 1,8 m. c) A pressão das colunas líquidas é diretamente proporcional à área da superfície horizontal de contato. d) A força exercida pelos fluidos sobre sob a superfície horizontal, com a qual está em contato, é paralela a essa superfície. e) Nas três colunas líquidas, os pontos que estão num mesmo nível suportam a mesma pressão. 48 - (IFGO) No dia 1º de junho de 2009, o voo 447 da companhia aérea Air France caiu no Oceano Atlântico, entre o Rio de Janeiro e Paris, vitimando 228 pessoas. Segundo o BEA (sigla em francês para Escritório de Investigação e Análise), uma das causas da queda foi a obstrução das Sondas de Pitot por cristais de gelo. Disponível ível em: <http://revistaepoca.globo.com/Revista /Epoca/ 0,,EMI253072- 15228,00.html>. Acesso em: 05 dez. 2011. [Adaptado]. Um Tubo de Pitot consiste em um corpo afilado acoplado a um manômetro diferencial para medir a diferença de pressão entre os pontos O e A (figura 2). Se ρ é a densidade no ponto A, ρ0 é densidade do fluido no tubo em forma de U h a diferença de nível entre os dois ramos, velocidade v do escoamento do fluido descrita como: V= 2 a e a é ρ0 gh ρ NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica 2. São Paulo: Edgard Blucher, 1981. Desta forma, considere um avião em voo de cruzeiro, com velocidade constante e igual a 720 km/h e a 10.000 m de altitude. Na altitude em questão, g = 9,776 m/s2 e a densidade do ar (externa ao tubo) tubo é 0,4135 kg/m3. Se a diferença de nível do tubo em U é 2,0 mm, marque a alternativa que representa a densidade do fluido dentro do tubo. Instruções: Escreva o resultado em notação científica, desconsidere a parte fracionária do resultado e divida o resultado final por 105. a) 4 kg/m3 b) 4 g/cm3 c) 1 kg/m3 d) 422 kg/m3 e) 1000 kg/m3 49 - (UEG GO) Alguns exames hospitalares se baseiam na observação de uma radiografia. Esses exames ainda são bastante utilizados devido ao fato de serem de baixo custo. Numa radiografia, uma “fotografia” é tirada de algumas partes do corpo humano, utilizando para isso um feixe de raios X, que é uma radiação ionizante. Um médicopesquisador interessado nas características dos raios X resolve fazer um experimento em que ele radiografa ografa a sua mão com sua aliança de ouro em um dos dedos. Com relação à imagem revelada no filme, o pesquisador conclui o seguinte: a) b) c) d) a radiografia discrimina tecidos com iguais densidades, devido a todos estarem imersos em meio aquoso: densidade óssea, densidade de partes moles, densidade de gordura, densidade aérea e densidade metálica. os ossos e a aliança são mais densos que os tecidos, a gordura e a carne, pois, ao observar o filme, as regiões relacionadas aos ossos e à aliança estão mais brancas. a aliança de ouro não aparece destacada na radiografia, pois os raios X têm efeitos apenas em materiais inteiramente ou parcialmente orgânicos. os raios X penetram menos em regiões moles e queimam menos o filme, mostrando uma região mais escura quando do observado. 50 - (UEG GO) O gelo é água sólida e bóia na água líquida. O corpo humano é noventa por cento água e também bóia em água. O óleo de cozinha não é água, mas bóia na água. De acordo com essas informações, pode-se se afirmar que a flutuação de corpos c imersos em líquidos depende a) somente da densidade relativa entre o corpo e o líquido. b) somente da densidade absoluta do corpo. c) somente da densidade absoluta do líquido. d) da densidade absoluta do líquido e do formato hidrodinâmico do corpo imerso. e) de múltiplos fatores, os quais não foram citados todos aqui. aqui 51 - (UEG GO) Leia a tirinha abaixo e responda ao que se pede. Disponível em: <http://www.cbpf.br/~eduhq/html/tirinh as/ >. Acesso em: 25 ago. 2008. a) Determine a razão entre as densidades nsidades da água do mar e do iceberg na tirinha. b) Supondo que repentinamente todo o sal do mar fosse retirado, o que aconteceria com o volume imerso do iceberg? Justifique sua resposta. 52 - (UEG GO) “O mais audacioso passo da aeronáutica (e astronáutica) tica) brasileira desde Santos-Dumont.” loco homogêneo, de 53 - (CEFET GO) Um bloco volume 200 cm3 e densidade d = 0,5 g/cm3, está totalmente submerso em um líquido de densidade ρ = 1,5 g/cm3. O bloco está preso por meio de um fio a uma mola de constante elástica K = 100 N/m, conforme mostra a figura. A aceleração da gravidade é g = 10 m/s2. Com essas informações, analise os itens a seguir, colocando V para os verdadeiros e F para os falsos. Coincidentemente, em 2006, comemoramos os 100 anos do histórico vôo de Alberto Santos Dumont (1873(1873 1932) com o 14-Bis. Bis. Em 23 de outubro de 1906, ele vôou cerca de 60 m a uma altura de 2 a3 metros,, no Campo de Bagatelle em Paris. Por este feito, Santos Dumont é considerado por parte da comunidade científica e da aeronáutica, e principalmente em seu país de origem, o Brasil, como o “Pai da Aviação”. Cem anos depois, outro brasileiro entra para a história. tória. Marcos César Pontes, em 2006, tornou-se se o primeiro astronauta brasileiro a participar de uma missão na Estação Espacial Internacional (EEI), denominada “missão centenário”. Com base nestas informações, é INCORRETO afirmar: a) b) c) d) O princípio básico, tanto tan para a propulsão de foguetes quanto para o vôo de um avião a jato, é a terceira lei de Newton. se muito na imprensa que Comentou-se a gravidade no espaço é zero. Isso é uma contradição, pois é ela que mantém a EEI "presa" à Terra. A magnitude do empuxo xo do foguete no lançamento depende da variação temporal da sua quantidade de movimento. a) O empuxo exercido sobre o bloco tem módulo igual a 3,0N. b) O peso do bloco tem módulo igual a 10N. c) A variação de comprimento da mola vale 2cm. d) Se a mola for retirada, o bloco afundará no líquido. 54 - (UEG GO) Em 15 de abril de 1875, na França, o balão Zenith voou a uma altitude de 8.600 m. Dois dos seus tripulantes morreram em decorrência a das mudanças funcionais promovidas pela altitude. Sobre esses tipos de mudanças numa pessoa saudável e normal, é CORRETO afirmar: a) os efeitos apenas serão sentidos em altitudes superiores a 8000 m, quando a frequência respiratória aumenta drasticamente. drasticamente b) o que ocasionou a morte dos dois tripulantes foi um efeito conhecido como hipoxia,, ou seja, o alto fornecimento de oxigênio. c) os efeitos se devem essencialmente à diminuição da pressão atmosférica, o que é consequência da diminuição da densidade do ar. d) já em baixas altitudes, próximas de 1.000 m, surgem uma série de Um astronauta verificaria que, na 2 EEI (g ≅ 8,6 m/s ) , a parte submersa de um mesmo cubo de gelo em um copo seria maior que na Terra. distúrbios, como dificuldade de respirar, taquicardia, náusea, vômito e insônia. 55 - (UEG GO) Um tubo em forma de U está aberto em ambas as extremidades e contém uma porção de mercúrio. Certa quantidade de água é colocada à esquerda do tubo, até que a altura seja igual a 15 cm, como mostra a figura. b) momento de uma força e trabalho. c) impulso e quantidade de movimento. d) potencial elétrico eletromotriz induzida. 57 - (UEG GO) e força Na figura abaixo, estão r r representados dois vetores (a e b) e dois vetores unitários ( î e ĵ) . Vetores unitários Aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 são vetores de módulo unitário e podem ser obtidos dividindo o próprio vetor pelo seu módulo. Assim, um vetor unitário na direção Densidade nsidade do ar igual a 1,2 kg/m3 do vetor a é calculado como â = Dados: r r a . a Densidade da água igual a 1.000 kg/m3 Densidade do mercúrio igual a 13.600 kg/m3. Com base nas informações e na figura, responda ao que se pede: a) b) Qual é a pressão manométrica na interface água-mércúrio? mércúrio? Calcule a distância h entre o topo da superfície do mercúrio no lado direito e o topo da superfície da água no lado esquerdo. Considerando as informações contidas no gráfico, responda ao que se pede: a) dos vetores unitários ( î e ĵ) . b) 56 - (UEG GO) O diálogo abaixo, em sentido figurado, representa a personificação de duas grandezas físicas: r r Escreva os vetores a e b em termos r Grandeza B: – Não concordo! Você diz isso apenas porque eu sou escalar e você vetorial. Grandeza A: – OK! Não vamos discutir mais, até mesmo porque temos a mesma unidade de medida. As grandezas físicas respectivamente, a) A posição e deslocamento. eslocamento. e B são, r termos dos vetores unitários ( î e ĵ) . c) r Represente o vetor s no plano xy indicado na figura abaixo. Grandeza A: – Eu sou melhor do d que você! r Obtenha o vetor soma ( s = a + b ) em c) d) r Graficamente, o vetor s obedece à regra do paralelogramo? Justifique. Faça uma análise qualitativa relacionando a dependência do módulo ulo do vetor campo magnético nas proximidades do fio com a intensidade de corrente elétrica e com a distância em que se encontra do fio. se construir um 60 - (UEG GO) Pode-se eletroímã e avaliar seus efeitos dispondo-se dispondo de um fio de cobre fino isolado (0,5 ( mm de diâmetro) com cerca de 1 m de comprimento, um prego de ferro de tamanho pequeno, uma bússola, duas pilhas alcalinas de 1,5 V associadas em série, pequenos objetos de ferro (alfinetes, clips etc.), fita adesiva e um suporte de madeira. As figuras abaixo ilustram a construção desse experimento. 58 - (UEG GO) Sobre os conceitos de campos escalares e campos vetoriais, responda ao que se pede. a) Um objeto de massa m ecarga q em repouso, gera qual(ais) campo(s)? Justifique. b) Um objeto de massa m ecarga q em movimento, gera qual(ais) campo(s)? Esse(s) campo(s) é(são) vetorial(ais) ou escala escalar(es)? Justifique. A figura abaixo descreve 59 - (UEG GO) uma regra, conhecida como “regra da mão direita”, para análise da direção e do sentido do vetor campo magnético em torno de um fio percorrido por uma corrente elétrica. Analisando a figura, responda ponda aos itens abaixo. a) b) O que representam na figura as setas que estão ao lado dos dedos polegar e indicador? Faça um esboço (desenho) das linhas de campo magnético em torno desse fio. Sobre este experimento, é INCORRETO afirmar: a) Caso as duas pilhas tivessem sido associadas em paralelo, o desvio da bússola seria menor que no mesmo esquema com associação em série. b) Invertendo-se o sentido da corrente e aproximando a bússola, verifica-se verifica uma mudança na polaridade do eletroímã. c) Invertendo-se se o sentido da corrente, os objetos que haviam se mantido presos ao prego (Figura C) imediatamente caem. d) O desvio da agulha na bússola é maior or quando o prego está colocado no interior da bobina. 61 - (UEG GO) A figura abaixo mostra três arranjos de três fios retos longos, transportando correntes iguais dirigidas para dentro ou para fora da página, conforme a notação usual. outros fios e a horizontal é menor que 45o. d) No esquema (c),, o ângulo entre a força resultante sobre fio com a corrente dirigida para fora da página em virtude das correntes nos outros fios e a horizontal ontal é maior que 45o. r 62 - (UEG GO) Na figura, B é o vetor indução magnética. A balança fica em equilíbrio horizontal quando o triângulo condutor de lado a ligado a ela por um fio isolante não é percorrido por corrente. Faz-se Faz passar ar pelos lados do triângulo uma corrente i em sentido anti-horário. horário. Calcule a massa que deve ser colocada no prato para que a balança volte ao equilíbrio horizontal. Em relação aos fenômenos 63 - (UEG GO) magnéticos e às propriedades do magnetismo, é INCORRETO afirmar: a) A variação temporal do fluxo de um campo magnético através de uma bobina induz uma força eletromotriz nessa mesma bobina. b) As linhas de campo magnético, associadas a uma corrente elétrica que percorre um fio condutor retilíneo de comprimento infinito, formam circunferências concêntricas com o fio, dispostas em planos perpendiculares à corrente. c) Um nêutron não sofre desvio ao atravessar uma região onde existe um campo magnético. d) Dois fios muito longos e retilíneos conduzindo uma corrente elétrica ficarão sujeitos à ação de forças de origem magnética. e) Cargas elétricas em repouso geram campos magnéticos. Com base nas informações acima, é CORRETO afirmar: a) b) c) Dentre os esquemas (a) e (b), a intensidade da força resultante sobre o fio com a corrente dirigida para fora da página em decorrência das correntes nos outros fios é maior no esquema (b). No esquema (b),, a direção d e o sentido da força resultante sobre o fio com a corrente dirigida para fora da página em decorrência das correntes nos outros fios é horizontal e para a direita. No esquema (c),, o ângulo entre a força resultante sobre fio com a corrente dirigida a para fora da página em decorrência das correntes nos 64 - (UEG GO) O Sol emite uma grande quantidade de partículas radioativas a todo instante. O nosso planeta é bombardeado por elas, porém essas partículas não penetram em nossa atmosfera por causa do campo magnético terrestre que nos protege. Esse fenômeno é visível nos polos e chama-se chama aurora boreal ou austral. Quando se observa um planeta por meio de um telescópio, e o fenômeno da aurora boreal é visível nele, esta observação nos garante que o planeta observado a) está fora do Sistema Solar. b) não possui atmosfera. a. c) possui campo magnético. d) possuí uma extensa camada de ozônio. 65 - (UEG GO) A Terra comporta-se comporta como um grande imã. Então, no espaço em torno dela, existe um campo magnético denominado campo magnético terrestre, que é o responsável pela orientação ntação das agulhas magnéticas das bússolas. Os cientistas, há muitos anos, vêm procurando uma explicação para a existência desse campo. em torno do qual são enroladas por duas bobinas (uma primária e outra secundária), da maneira mostrada na figura abaixo. Com base no exposto e na figura acima, responda ao que se pede: a) Explique o funcionamento de um transformador. b) Suponha que uma bateria de 12V seja conectada aos extremos da bobina primária. Nessas condições, qual é a voltagem gem na bobina secundária? Justifique sua resposta. c) Agora uma voltagem alternada de 120V é conectada no enrolamento primário. Que voltagem será obtida no secundário? Presume-se, se, atualmente, que ele tem sua origem em correntes elétricas estabelecidas no núcleo metálico líquido presente na parte central da Terra. Com relação aos fenômenos magnéticos, é INCORRETO afirmar: a) A constatação de que fenômenos magnéticos também são causados por cargas elétricas em movimento fez surgir um ramo do conhecimento denominado eletromagnetismo. b) Os pólos ólos norte e sul de um imã são fisicamente inseparáveis. c) Campos eletromagnéticos variáveis induzem tensão em uma bobina que atravessam. d) O pólo sul geográfico é, na verdade, um pólo norte magnético. e) O campo magnético é um campo elétrico em que não circulam correntes elétricas. 67 - (UEG GO) A figura abaixo representa um imã preso a uma mola que está oscilando verticalmente, erticalmente, passando pelo centro de um anel metálico. Com base no princípio da conservação de energia e na lei de Lenz, responda aos itens a seguir. a) 66 - (UEG GO) O transformador é um aparelho muito simples. Ele é constituído por uma peça de ferro (núcleo do transformador) Qual é o sentido da corrente induzida quando o ímã se aproxima (descendo) do anel? Justifique. b) O que ocorre com a amplitude de oscilação do imã? Justifique. 68 - (UEG GO) A figura abaixo mostra dois circuitos nos quais se desliza uma barra condutora com a mesma velocidade v através do mesmo campo magnético uniforme e ao longo de e um fio em forma de U.. Os lados paralelos do fio estão separados por uma distância 2L no circuito 1 e por L no circuito 2. A corrente induzida no circuito 1 está no sentido anti-horário. horário. Julgue a validade das afirmações a seguir. I. O sentido do campo magnético é para dentro da página. II. O sentido da corrente induzida no circuito 2 é anti-horário. horário. 70 - (UEG GO) Um feixe de elétrons, com velocidade v,, de carga e massa individuais q e m,, respectivamente, é emitido na direção y, conforme a figura abaixo. Perpendicularmente ao feixe de elétrons, entrando no plano da página, está um campo magnético de intensidade B,, representado pelos x na figura. ura. Inicialmente, o campo magnético está desligado e o feixe segue paralelo ao eixo y. Quando o campo magnético B é ligado a) a trajetória do feixe continua retilínea e é fortemente perturbada pelo campo magnético. III. A fem induzida no circuito 1 é igual à do circuito 2. b) a trajetória do feixe continua retilínea e os elétrons são perturbados levemente pelo campo magnético. Assinale a alternativa CORRETA: c) o feixe de elétrons descreve uma trajetória circular, cujo raio é dado por R=(mv)/(Bq). d) os elétrons movimentam movimentam-se paralelamente ao campo magnético, após descreverem uma trajetória a circular de raio R=(mv)/(Bq). a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. b) rmações I e III são Apenas as afirmações verdadeiras. c) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. d) Todas as verdadeiras. afirmações são 69 - (UEG GO) Um feixe de elétrons, em movimento uniforme, atravessa uma região que possuí um campo elétrico e um campo magnético. Sabendo-se se que o feixe não sofre desvio em sua trajetória retilínea e que a força gravitacional é desprezível, determine uma expressão para a velocidade do feixe em função do campo elétrico e do campo magnético. 71 - (UEG GO) Uma partícula α (núcleo do átomo de hélio) e um próton (p) penetram numa região onde existe um campo magnético uniforme saindo perpendicularmente da folha. Considere que a massa da partícula alfa é quatro vezes maior que a massa do próton, e sua velocidade metade da velocidade cidade do próton. Sobre as trajetórias das duas partículas, é CORRETO afirmar: rápido e enchimento lento. Com relação às informações apresentadas, é CORRETO afirmar: a) Os raios das trajetórias serão iguais e os desvios no sentido de A para B. b) O raio da trajetória da partícula α será maior e os desvios no sentido de A para B. c) A trajetória do próton será maior e serão desviadas em sentidos apostos. d) As trajetórias das partículas serão iguais e apontaram no sentido de B para A. 72 - (UEG GO) Nos filmes de ficção científica, tal como Guerra nas estrelas, estrelas pode-se ouvir, uvir, nas disputas espaciais dos rebeldes contra o Império, zunidos de naves, roncos de motores e explosões estrondosas no espaço interestelar. Esse fenômeno constitui apenas efeitos da ficção e, na realidade, não seria possível ouvir o som no espaço interestelar estelar devido ao fato de que as ondas sonoras a) no momento da fase de contração cont isométrica, a pressão é constante. b) o período de um batimento cardíaco do indivíduo é de 1,25 segundos. c) no momento da ejeção rápida, o fluxo, medido em litros/min, é constante. d) a frequência dos batimentos cardíacos do indivíduo é de 75 batimentos ntos por minuto. 74 - (UEG GO) A rádio RBC FM (frequência modulada que mantém uma oscilação na ordem 106 hertz) emite ondas eletromagnéticas com as mesmas características desde 1974. Essa emissora usa o seguinte slogan: “RBC FM 90,1 Qualidade” a) possuem índice de dependentes do meio. b) se propagam apenas invisível a olho nu. refração no Frequência de O comprimento das ondas emitidas pela rádio FM RBC, em metros, é aproximadamente de: éter, c) necessitam de um meio para se propagarem. d) têm amplitude modulada. de - a) 3,8 b) 3,3 c) 30 d) 0,30 frequência 73 - (UEG GO) As variáveis físicas presentes no ciclo cardíaco e que compõem a sístole e a diástole do coração são: pressão, fluxo, volume e bulhas. Num tempo de aproximadamente 0,8 s, para um adulto normal e em repouso, o coração realiza as seguintes fases cardíacas que envolvem e as variáveis físicas citadas: sístole atrial, contração isométrica, ejeção rápida, ejeção lenta, relaxamento isométrico, enchimento 75 - (UEG GO) A audiologia estuda os fenômenos da audição e para isso usa a Física e a Biologia como conhecimentos complementares. A sensibilidade ao som varia bastante entre diferentes pessoas. Em um adulto normal, a audição atinge uma boa percepção na faixa de 2.000 Hz a 4.000 Hz. Isso ocorre porque a audição é mais sensível a ondas sonoras de comprimento de onda cerca de quatro vezes es o comprimento do canal auditivo externo. Para uma pessoa cuja frequência de maior sensibilidade se encontra em torno de 3.400 Hz, qual seria a medida do seu canal auditivo externo? (Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s.) a) 1,0 cm b) 1,5 cm Responda ao que se pede. c) 2,0 cm a) d) 2,5 cm No instante t=2 s, quais são as características da imagem formada? Justifique. b) Em qual instante a imagem do objeto se formará no infinito? Justifique. c) No instante t=7 s, qual é a posição e tamanho da imagem formada formada? Justifique. 76 - (UEG GO) Ondas de rádio FM, raios X e a luz visível são exemplos de radiações eletromagnéticas. No vácuo, qual é a característica física comum dessas radiações? a) O período b) A amplitude c) A velocidade d) O comprimento de onda Por possuir a propriedade 79 - (UEG GO) de ampliar o campo visual do observador, os espelhos esféricos apresentam várias aplicações. 77 - (UEG GO) O grupo One Degree Less tem promovido a seguinte campanha: “Pinte seu telhado de branco, e ajude a diminuir a temperatura de ‘ilhas de calor’ nos grandes centros urbanos”. Baseada no fato de o telhado de cor branca reduzir a temperatura temperatu local, a hipótese contida nesta frase é fundamentada na característica da cor branca de a) refletir grande parte da luz. As imagens fornecidas pelos espelhos convexos b) conter todas as outras cores. a) são sempre invertidas. reais, c) absorver grande parte da luz. b) d) ser polarizável e sofrer interferência. são sempre invertidas. c) são sempre direitas. d) são sempre reais, maiores e direitas. 78 - (UEG GO) Conforme me a ilustração abaixo, um objeto de 10cm de altura movemove se no eixo de um espelho esférico côncavo com raio de curvatura R=20 cm, aproximando-se se dele. O objeto parte de uma distância de 50cm do vértice do espelho, animado com uma velocidade constante de 5 cm/s. menores e virtuais, maiores e virtuais, menores e Na tira abaixo, a 80 - (UEG GO) personagem é uma lente convergente. Quando os raios do sol, que constituem um feixe de raios paralelos, incidem na lente, os raios convergem para um ponto. Para esse ponto convergem também os raios infravermelhos da radiação solar e, por isso, é alcançada uma temperatura bastante elevada. Ou seja, nesse caso, a lente é “botafogo”. ca do dia-a-dia. dia CARVALHO, R. P. de. Física Belo Horizonte: Gutenberg, Autêntica Editoras, 2003. p.68. Qual alternativa corresponde às imagens formadas pelos espelhos? a) Com base nas leis que regem a óptica geométrica, é INCORRETO afirmar: a) Um espelho côncavo fornece imagens reais, independente da posição do objeto. b) A imagem de um objeto, fornecida for por uma lente divergente, é virtual, direita e menor que o objeto. c) A distância focal dos espelhos só depende do raio de curvatura. d) A luz emitida de um ponto luminoso (pequeno objeto) e refletida por um espelho plano chega aos olhos de um observador vador como se estivesse vindo de um ponto de encontro dos prolongamentos dos raios luminosos refletidos. Nesse ponto, o observador verá, então, uma imagem virtual do objeto. e) b) c) A hipermetropia deve deve-se ao encurtamento do globo ocular em relação ao comprimento comprimen normal. Portanto, deve-se se associar ao olho uma lente convergente. 81 - (UEG GO) Um estudante de física está posicionado a uma distância de 12 m de um espelho plano. Se ele se deslocar a uma velocidade de 2,0 m/s em direção ao espelho, em quanto tempo estará a um metro de distância da sua imagem? 82 - (UEG GO) Na figura abaixo, o logo do Núcleo de Seleção da UEG é colocado em frente a dois espelhos planos (E1 e E2) que formam um ângulo de 90º. d) três 83 - (UEG GO) O proprietário de uma padaria, preocupado com os pequenos furtos em seu estabelecimento, colocou um espelho esférico numa coluna situada entre as duas portas de acesso, de modo que do caixa ele consegue visualizar todo o espaço interno atrás de si, pela imagem fornecida pelo espelho. Após a leitura desse texto e com base em seus conhecimentos, marque a alternativa CORRETA: a) A reflexão total ocorre sempre que a luz flui de meios mais refringentes para meios menos refringentes. fringentes. b) Ondas sonoras não podem sofrer reflexão total, como a luz. c) quanto maior o índice de refração absoluto de um meio, maior é a velocidade da luz nesse meio. d) As fibras ópticas são fabricadas de modo que a luz sofra reflexão interna parcial. e) Os espelhos não são refletores de luz. Marque a alternativa CORRETA: a) Sendo côncavo o espelho, ele terá uma visão da imagem do freguês, sempre real, maior e direta. b) Sendo côncavo o espelho, ele terá uma visão da imagem do freguês sempre real, menor e invertida. c) Sendo côncavo o espelho, ele terá uma visão da imagem do freguês sempre virtual, maior e direta e seu campo de visão será maior do que com um espelho convexo. xo. d) e) Sendo convexo o espelho, ele terá uma visão da imagem do freguês sempre virtual, menor e direta, mas, em compensação, ele terá um aumento do seu campo visual. Sendo convexo o espelho, ele terá uma visão da imagem do freguês sempre virtual, maior e direta e seu campo de visão será maior do que com um espelho côncavo. O ar aquecido, rarefeito, 84 - (UEG GO) das areias quentes do deserto, tem um índice de refração ação absoluto menor do que o índice de refração absoluto do ar à temperatura ambiente mais fria. Isso faz com que, no deserto, os raios originados de um objeto distante − um oásis, pó exemplo − sejam desviados, afastando-se se da normal, podendo ocorrer o fenômeno ômeno de refração total. É este fenômeno que se dá o nome de miragem. 85 - (UEG GO) O índice de refração da atmosfera terrestre varia com a altitude. Assim, um raio luminoso que a penetra sofrerá refrações sucessivas, aproximando-se aproximando da normal à superfície do planeta. É CORRETO concluir, então, que a posição de uma estrela observada aqui da Terra a) é ligeiramente abaixo da posição real. b) é ligeiramente real. c) é a mesma da posição real. d) depende do valor do índice de refração e da velocidade dos ventos. acima da posição 86 - (UEG GO) Considerando que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s e, na água, é 1.360 m/s, responda ao que se pede. a) Qual dos dois meios possui maior índice de refração para a propagação do som? Explique. b) Qual seria o seno do ângulo crítico para ara uma onda sonora sofrer reflexão interna total na interface entre o ar e a água? 87 - (UEG GO) Antes das modernas cirurgias a laser, o recurso para a correção de problemas da visão era, quase exclusivamente, o uso de óculos. As superfícies das lentes s dos óculos são curvas para a) dar uma resistência maior ao vidro, protegendo os olhos em caso de impactos sobre os óculos. b) alterar o ângulo de incidência da luz para corrigir distorções anatômicas e/ou funcionais dos olhos. c) refletir totalmente a luz lu incidente para corrigir a visão. d) filtrar, adequadamente, a luz que chega aos olhos, clareando a visão. e) aumentar o espalhamento da luz que incidirá no fundo do olho, aumentando a imagem formada. a) A capacidade térmica do corpo B é igual a 2,5 cal/ºC. b) O calor específico do corpo A é zero. c) A capacidade térmica do corpo A é 2 cal/ºC. d) O corpo B precisa de mais energia que A para obter a mesma sma elevação de temperatura. 90 - (UEG GO) Para se manter acordado em seus estudos durante uma noite inteira, um estudante faz café colocando inicialmente um aquecedor elétrico de 420 W em 0,5 kg de água que possui calor específico igual a 1 cal/g ºC. esprezando todas as perdas possíveis Desprezando de calor e considerando 1 cal=4,2 J, responda ao que se pede: 88 - (UEG GO) Considere que um bloco de gelo, inicialmente a 0 ºC, seja aquecido a uma taxa constante. Um tempo t é necessário para transformar o bloco de gelo completamente em vapor d’água a 100 ºC. O que se tem após o tempo a) t ? 2 Água a uma temperatura entre 0 ºC e 100 ºC. b) Apenas gelo a 0 ºC. c) Uma mistura de água e vapor a 100 ºC. d) Uma mistura de gelo e água a 0 ºC. 89 - (UEG GO) Dois corpos A e B são aquecidos mediante a absorção de energia, como é mostrado no gráfico acima. No intervalo ervalo de temperatura mostrado, é CORRETO afirmar: a) Qual o calor transferido para a água para elevar sua temperatura de 20 °C até 80 °C? b) Quantos minutos são para aquecer a água? necessários Quatrocentos gramas de 91 - (UEG GO) uma substância evaporam evaporam-se completamente. O calor latente no processo de evaporação é de 100 cal/g. Se o processo de evaporação ocorre em 1.672 segundos, qual é a potência consumida durante o processo? (Dado: 1 cal = 4,18 J) 92 - (UEG GO) Considere uma molécula de água e outra de dióxido de enxofre, ambas a uma mesma altura na atmosfera terrestre. Sobre essas moléculas e a situação descrita, é CORRETO afirmar: a) dentre as moléculas, a força gravitacional entre a água gua e a Terra é maior. b) a água no estado líquido a 4 ºC tem a maximização do seu volume. c) o dióxido de enxofre é um dos responsáveis pela chuva ácida. d) no dióxido de enxofre, o ângulo de ligação é de 120º. 93 - (UEG GO) Em uma experiência de dilatação tação térmica, dois anéis têm um mesmo raio a 25 ºC. Quando aquecidos a +273,25 ºC, o anel A se encaixa dentro do anel B. Tendo em vista essa experiência, é CORRETO afirmar: a) Nesta temperatura, cessa a atividade molecular e os anéis se encaixam. b) Para a experiência ser verdadeira deve haver uma mínima diferença entre os raios a 25 ºC. c) O fato se explica só se o anel A estiver próximo do seu ponto de fusão, tornando-se se maleável. d) O coeficiente de dilatação do anel A é menor do que o do anel B. 94 - (UEG GO) Um serralheiro cortou uma chapa metálica, retirando dela um disco de raio R que se encaixa perfeitamente no furo da chapa, como ilustra a figura abaixo. Marque a alternativa CORRETA: a) Se se aquecer a chapa metálica, o disco não mais penetrará no furo. b) Se se resfriar a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco penetrará no furo. 95 - (UEG GO) Fraturas hidrotérmicas estão-se se abrindo no fundo do mar através das quais água muito quente é descarregada nos oceanos. A água que emerge dessas fraturas a uma profundidade de 2.400 m possui uma temperatura de 552 K. Apesar dessa temperatura, a água não entra em ebulição por causa a) da baixa temperatura das águas á profundas dos oceanos. b) da alta pressão no fundo do oceano. c) do pequeno volume de água quente. d) da transferência isotérmica de calor. 96 - (UEG GO) Uma máquina térmica, funcionando no ciclo de Carnot, recebe por ciclo 1.000 J de calor de uma fonte quente a 302ºC e rejeita parte desse calor para o ar atmosférico a 27ºC. Marque a alternativa CORRETA: a) O rendimento dessa máquina é de aproximadamente 40%. b) O trabalho útil por ciclo aproximadamente 700 J. c) A quantidade de calor rejeitada reje para o ar atmosférico é de 520 J. d) Se ela não estivesse funcionando no ciclo de Carnot, seu rendimento seria de aproximadamente 60%. e) O rendimento dessa máquina é de aproximadamente 60%. Se se resfriar a chapa metálica, o disco penetrará no furo. d) Se se aquecer a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco não mais penetrará no furo. e) Se se resfriar a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco não penetrará no furo. de Uma máquina térmica 97 - (UEG GO) percorre o ciclo descrito scrito pelo gráfico abaixo. A máquina absorve 6 , 0 x 10 5 J térmica por ciclo. c) é Responda ao que se pede. de energia a) Qual é a variação na energia interna no ciclo ABCA? Justifique. b) Calcule o trabalho realizado pelo motor em um ciclo. c) Calcule a quantidade de energia térmica transmitida à fonte fria. d) Calcule o rendimento dessa máquina térmica. 98 - (UEG GO) A figura abaixo mostra um ciclo de Carnot, usando como substânciasubstância trabalho um gás ideal dentro de um cilindro com um pistão. Ele consiste de quatro etapas. a) Explique o ciclo de Carnot. b) Escreva uma expressão para o rendimento máximo de uma máquina de Carnot. 100 - (UEG GO) O ciclo de Carnot foi proposto em 1824 pelo físico francês Nicolas L. S. Carnot. O ciclo consiste numa seqüência de transformações, mais precisamente de duas transformações isotérmicas (TH para a fonte quente e TC para a fonte fria), intercaladas por duas transformações adiabáticas, formando assim o ciclo. Na sua máquina térmica, o rendimento seria maior quanto maior forr a temperatura da fonte quente. No diagrama abaixo, temos um ciclo de Carnot operando sobre fontes térmicas de TH = 800 K e TC = 400 K . De acordo com a INCORRETO afirmar: figura acima, é a) expande De a para b,, o gás expande-se isotermicamente na temperatura TH, absorvendo calor QH. b) De b para c,, o gás expande-se expande adiabaticamente até que sua temperatura cai para Tc. se que o ciclo opera com fonte Admitindo-se quente, recebendo 1000 J de calor, responda: c) De d para a,, o gás é comprimido isovolumetricamente até que sua temperatura cai para Tc. a) Em que consistem os termos transformações isotérmicas e adiabáticas? d) De c para d,, o gás é comprimido isotermicamente na temperatura Tc, rejeitando calor Qc. b) Determine o rendimento máquina de Carnot. c) Essa máquina vai realizar trabalho. Qual é o seu valor? dessa um 99 - (UEG GO) Considere a figura abaixo para responder ao que se pede. 101 - (UEG GO) A contracepção é a prevenção deliberada da gravidez. Uma das da formas usadas para impedir a gravidez é absterse de relações sexuais apenas durante o período fértil do ciclo menstrual. Esse método é conhecido como método do timo ovulatório ou da “tabelinha”. O gráfico abaixo apresenta as variações em ºC da temperatura temperatur corpórea em função dos dias do ciclo menstrual de uma mulher. AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia. Biologia 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. p. 367. (Adaptado). Qual é a variação aproximada da temperatura corpórea, em graus centígrados no n gráfico, que ocorre no período seguro e que corresponde ao menor risco de gravidez? a) 0,0 b) 0,3 c) 0,6 d) 1,1 O sistema cardiovascular dos humanos é constituído de um tubo fechado através do qual o sangue flui devido ao bombeamento exercido pelo coração. Para bombear o sangue, as paredes do coração se contraem (sístole) e relaxam (diástole) periodicamente, batendo em média 100 vezes por minuto. Considere que a densidade do sangue s seja igual à densidade da água e que o coração consiga bombear o sangue a uma pressão de 150 mmHg acima da pressão atmosférica. Para efeito de cálculo, considere 1 atm=750 mmHg. 103 - (UEG GO) Fazendo a analogia entre o sistema cardiovascular e uma um coluna de líquido, até que altura o coração consegue bombear o sangue? a) 2,0 metros b) 1,5 metros c) 1,0 metro d) 0,5 metro 104 - (UEG GO) Qual é a frequência média (em Hertz) de batimentos do coração? 102 - (UEG GO) Uma senhora, com um filho hospitalizado, vem chorando pela rua e pára alguém, ao acaso, suplicandosuplicando lhe que explique as estranhas palavras do médico sobre o estado de seu filho: “Minha senhora, a temperatura corporal de seu filho sofreu uma variação de +2 K”. Considerando o que foi dito pelo médico, qual seria a resposta CORRETA para se dar a essa mãe desesperada? a) “O seu filho sofreu uma variação de temperatura de –271 271 ºC”. b) “A temperatura corporal de seu filho diminuiu 2 ºC”. c) “A temperatura corporal oral de seu filho é de 99 ºF”. d) “A temperatura corporal de seu filho aumentou 2 ºC”. e) “O seu filho sofreu uma variação de temperatura de +275 ºC”. TEXTO: 1 - Comum às questões: 103, 104 a) 100 Hz b) 0,01 Hz c) 5 Hz 3 d) 3 Hz 5 TEXTO: 2 - Comum à questão: 105 Todos os métodos de diagnose médica que usam ondas ultrassônicas se baseiam na reflexão do ultrassom nas interfaces (superfícies de separação entre dois meios) ou no efeito Doppler produzido pelos movimentos dentro do corpo. A informação diagnóstica sobre a profundidade das estruturas no corpo pode ser obtida enviando um pulso de ultrassom através do corpo e medindo-se se o intervalo de tempo entre o instante de emissão do pulso e o de recepção do eco. Uma das aplicações do efeito Doppler é examinar o movimento das paredes do coração, principalmente dos fetos. Para isso, ondas ultrassônicas de comprimentos de onda de 0,3 mm são emitidas na direção do movimento da parede cardíaca. Como boa aproximação, a velocidade do ultrassom no corpo humano vale 1500 m/s. d) 17,15 TEXTO: 4 - Comum à questão: 108 105 - (UEG GO) Se em um exame Doppler a velocidade de movimento de uma parede cardíaca for de 7,5 cm/s, qual será a variação da frequência observada devido ao efeito Doppler? a) 30 MHz b) 40 MHz c) 50 MHz d) 60 MHz TEXTO: 3 - Comum às questões: 106, 107 A habilidade de uma pessoa em exercer uma atividade física depende de sua capacidade de consumir oxigênio. A forma física de uma pessoa é dada pela absorção máxima de oxigênio por períodos relativamente longos. Considere que uma pessoa, em boa forma física, consiga, por longos períodos, absorver até cerca de 50 ml de O2 por minuto e por quilograma de sua massa, liberando 4,9 kcal por litro de O2. 106 - (UEG GO) A energia liberada por uma pessoa que utiliza 2,5 litros de O2 em sua respiração seria o suficiente para elevar um bloco de 400 kg a uma altura de, aproximadamente: a) 13,2 m b) 12,9 m c) 11,5 m d) 11,0 m 107 - (UEG GO) Qual é a potência (em watts) de uma pessoa absorvendo 50 ml de O2? a) 20,25 b) 18,45 c) 15,75 O ano de 2010 começou sacudindo o planeta. Nos seus primeiros 19 dias houve terremotos no Haiti, na Argentina, na Papua Nova Guiné, no Irã, na Guatemala, em El Salvador e no Chile. A fim de medir a magnitude de um terremoto, os sismólogos Charles Francis Richter e Beno Gutenberg desenvolveram a escala Richter em 1935. Na escala Richter, a magnitude M é dada por M = log(A) – log(A0), em que A é a amplitude máxima medida pelo sismógrafo e A0 é uma amplitude de referência padrão. Sabe-se também que a energia E, em ergs (1 erg = 10–7 Joules), liberada em um terremoto está relacionada à sua magnitude M por meio da expressão log(E) = 11,8 + 1,5M. No caso do terremoto no Chile, a escala Richter registrou 8,8 graus, enquanto no terremoto no Haiti a mesma escala mediu 7,0 graus. Como foi amplamente divulgado na mídia, suspeita-se que o eixo terrestre tenha sofrido uma variação angular de 2 milésimos de segundo de arco provocada pelo tremor de 9,0 graus na escala Richter, o que causou o devastador tsunami. Terremotos geram ondas sonoras no interior da Terra, e ao contrário de um gás, a Terra pode experimentar tanto ondas transversais (T) como longitudinais (L). Tipicamente, a velocidade das ondas transversais é de cerca de 5,0 km/s e a das ondas longitudinais de 8,0 km/s (um sismógrafo registra ondas T e L de um terremoto). As primeiras ondas T chegam 3 minutos antes das primeiras ondas L. 108 - (UEG GO) seguir: Responda aos itens a a) com a suposta variação angular que o eixo terrestre tenha sofrido, determine qual foi o deslocamento de um ponto no polo terrestre; b) discorra sobre as possíveis implicações da mudança do eixo da Terra em relação ao plano da sua órbita ao redor do Sol em relação a alterações nas quatro estações climáticas do ano. TEXTO: 5 - Comum às questões: 109, 110, 111 Os Dez Física Mais Belos Experimentos da A edição de setembro de 2002 da revista Physics World apresentou o resultado de uma enquete realizada entre seus leitores sobre obre o mais belo experimento da Física. Na tabela abaixo são listados os dez experimentos mais votados. as velocidades dos corpos ao chegar ao solo são? a) V1 = V2 = V3 b) V1> V2> V3 c) V1< V2 < V3 d) Não é possível relacionar as velocidades, já que n não conhecemos a forma e a densidade dos objetos nem o tempo de queda. 6) Experiment o com a balança de torsão, 111 - (UEG GO) O experimento de realizada decomposição (dispersão) da luz solar, por Cavendish. realizado por Newton, é extraordinariamente 7) Medida da circunferê ncia sendo necessário somente um simples, 2) Experiment o da queda da Terra, realizadaprisma. por Como ilustra a figura abaixo, ab ao dos corpos, realizada por Galileu. passar por um prisma, a luz solar, que é Erastóstenes. 8) Experiment o sobre o branca, se decompõe nas cores do arco-íris. arco 3) Experiment o da gota movimento de corpos num de óleo, realizada por plano inclinado, realizado Millikan. por Galileu. 4) Decomposiç ão da luz 9) Experiment o de solar com um prisma, Rutherford. realizada por Newton. 5) Experiment o da 10) Experiência do interferência da luz, pêndulo de Foucault.Com relação aos fenômenos da luz ao realizada por Young. 1) Experiment o da dupla fenda de Young, realizado com elétrons. atravessar afirmar: 109 - (UEG GO) O décimo mais belo experimento da Física é o do pêndulo de Foucault. Neste experimento, realizado em 1851, o francês Jean-Bernard Bernard Leon Foucault a) calculou o módulo da aceleração da gravidade local. b) reforçou a existência do campo magnético terrestre. c) demonstrou que a Terra tem forma arredondada. d) provou que a Terra gira em torno do seu eixo. 110 - (UEG GO) O segundo experimento mais belo da Física, eleito pelos leitores da revista Physics World, foi o realizado por Galileu Galilei, na Itália, na famosa torre de Pisa. Acredita-se se que ele tenha soltado no mesmo instante três objetos de massas diferentes, em que M1> M2> M3. Desconsiderando-se se as possíveis resistências dos corpos com o ar, durante toda a descida, o prisma, é CORRETO a) Na dispersão da luz, a luz monocromática de maior frequência sofrerá o menor desvio. desv b) Num prisma, a dispersão da luz branca é menos acentuada que numa única superfície dióptrica. c) A separação da luz branca nas cores do arco-íris íris é possível porque cada cor tem um índice de refração diferente. Neste experimento, Newton d) demonstrou que, combinando dois ou mais prismas, é possível decompor a luz branca, porém a sua recomposição não é possível. GABARITO: 1) Gab: a) vA = 40,0 m/s vB = 45,0 m/s b) ∆x≅278 m 2) Gab: C 3) Gab: a) O vetor r A está orientando na mesma direção e sentido do vetor r B, Quando os vetores se encontram na mesma direção e sentido, o módulo do vetor resultante módulos, ou seja, b) O vetor r B r r r r A e B são paralelos ( A // B) . r (C) é obtido somando–se os seus ou seja, os vetores C=A+B . está orientado em uma direção perpendicular ao vetor r r r A( A ⊥ B) . Quando os vetores são perpendiculares, a soma dos quadrados dos seus módulos é igual ao quadrado do módulo do vetor resultante, ou seja, C2 = A 2 + B2 . 4) Gab: a) Na subida o trabalho realizado pela força peso no objeto é negativo, haja visto que, neste caso, a força peso se opõe ao deslocamento realizando assim um trabalho resistente. Em contrapartida, na descida a força peso realiza trabalho motor (a favor do deslocamento). b) Durante o processo de descida, como o trabalho é positivo, este favorece ao aumento da energia cinética e, contrariamente, favorece a redução da energia potencial. c) Usando a equação de Torricelli, pode mostrar que o módulo da velocidade no ponto B vale: vB = v 0 + gh , sendo v0 o módulo da velocidade de lançamento. 5) Gab: D 6) Gab: A 7) Gab: A 8) Gab: D 9) Gab: C 10) Gab: C 11) Gab: D 12) Gab: A 13) Gab: a) b) 1 RN = 3 N −1 Da equação que relaciona a velocidade linear com a angular e raio de giro, tem-se V =ωR . Como as velocidades lineares de cada engrenagem são iguais, pode-se escrever que VN + 1 = ωN + 1RN + 1 = ωNRN sabendo que, RN + 1 = 1 RN 3 . Então, ωN + 1 = 3ωN Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. 14) Gab: 0,45m 15) Gab: A 16) Gab: a) O módulo da força gravitacional não se altera. b) O módulo da força de atrito estático permanece constante. c) O módulo da força normal aumenta. d) O módulo da força de atrito máximo aumenta. 17) Gab: B 18) Gab: A 19) Gab: D 20) Gab: D 21) Gab: C 22) Gab: 153,8 m 23) Gab: r > r0 os átomos se atraem e para valores r < r0 os átomos se repelem. a) Para valores de b) Do gráfico, quando a distância entre os átomos for muito grande, ou seja, c) A energia cinética seá máxima quando a energia potencial for mínima, portanto, a partir do gráfico, vê–se vê que isso ocorre em r0 r → ∞ , a energia potencial tende a zero. . 24) Gab: 25) Gab: D 26) Gab: D 27) Gab: B 28) Gab: 29) Gab: A 30) Gab: C 31) Gab: A 32) Gab: D 33) Gab: A 34) Gab: A Pré-Universitário Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. 35) Gab: D 36) Gab: C 37) Gab: a) É a grandeza que garante a rotação de corpos em torno de um eixo e seu módulo pode ser calculado como τ = rF sinθ. É uma grandeza vetorial. O simples fato de abrir uma porta, torcer um parafuso etc. b) Para transladar objetos pesados é melhor fazê-lo em pequenas rotações, utilizando-se a relação entre a força F e a distância r (conhecida popularmente como “braço da força”). 38) Gab: C 39) Gab: A 40) Gab: a) No ambiente de laboratório descrito no enunciado da questão, considerando a nave que se desloca em queda livre, os tripulantes também caem no mesmo tipo de aceleração em queda livre, ou seja, aceleração da grávida na Terra, 9,8 m/s2 e, portanto, ficam em repouso em relação as paredes internas da nave, dando a sensação de falta de gravidade como se estivessem no espaço interestelar onde a aceleração da gravidade é nula. b) Sim, funcionaria. Noutro planeta com gravidade três vezes maior, em condições semelhantes às do planeta Terra, uma nave caindo em queda livre também representaria um ambiente semelhante ao espaço interestelar. A aceleração de queda livre seria diferente da aceleração da Terra, mas os tripulantes cairiam com a mesma aceleração da nave, ficando em repouso em relação às paredes internas como no caso da Terra. 41) Gab: D 42) Gab: B 43) Gab: D 44) Gab: 45) Gab: B 46) Gab: 47) Gab: A 48) Gab: A 49) Gab: B 50) Gab: A 51) Gab: a) as densidades da água do mar e do iceberg é 10/9. b) O volume imerso aumentará. Retirando todo o sal da água, a densidade do mar diminuirá, implicando o aumento do volume de líquido deslocado a fim de se atingir o equilíbrio (E=P). 52) Gab: D 53) Gab: VFVF 54) Gab: C 55) Gab: a) P = 1,015 x 105 N/m2 b) 13,9 cm 56) Gab: B 57) Gab: a) a = 4 î + 3ĵ cm e b = - 3 î + 2ĵ cm Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. b) s = a + b = 4 î + 3 ĵ + ( −3î + 2 ĵ) s = î + 5 ĵ cm c) d) Sim, o vetor s obedece a regra do paralelogramo. A regra do paralelogramo estabelece que, dados dois vetores, podemos obter graficamente o vetor soma, fazendo com que os segmentos orientados representativos dos vetores tenham “origens” coincidentes. Da “pontinha” do segmento segmento orientado que representa um dos vetores, traçamos uma paralela ao segmento orientado que representa o outro e vice-versa. vice versa. O segmento orientado representativo do vetor soma é a diagonal do paralelogramo obtido. Realizando este procedimento na figura do do item anterior (item c) fica evidente que o vetor s obedece a regra do paralelogramo. 58) Gab: a) O objeto de massa m e carga q em repouso gera um campo gravitacional (lei da gravitação de Newton) e um campo elétrico (lei de Coulomb). b) O objeto de massa m e carga q em movimento gera campos gravitacional, elétrico e magnético. Os campos são vetoriais, pois eles representam grandezas vetoriais. 59) Gab: a) Polegar: intensidade de corrente elétrica Indicador: direção e sentido do vetorr campo magnético. b) c) O módulo do vetor campo magnético é diretamente proporcional à intensidade de corrente elétrica e inversamente proporcional à distância em que se encontra o fio. 60) Gab: A 61) Gab: D 62) Gab: m=0 63) Gab: E 64) Gab: C Pré-Universitário Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. 65) Gab: E 66) Gab: a) O funcionamento de um transformador baseia-se na criação de uma corrente induzida devido à variação do fluxo magnético. b) A voltagem na bobina secundária é nula. Como a bateria é uma fonte de tensão contínua de 12 V, neste caso, portanto não ocorre um fluxo magnético na bobina primária. c) O número de espiras da bobina secundária reduziu a metade do número da bobina primária. Com uma voltagem alternada de 120 V na primária a voltagem na bobina secundária será de 60 V. 67) Gab: a) O sentido da corrente no anel é o anti-horário. Com a descida do imã cria-se uma corrente induzida para produzir um campo magnético que se opõe àquele produzido pelo imã. b) Diminui. Pois o ímã é freado pelo campo magnético induzido no anel. 68) Gab: A 69) Gab: Como o feixe passa pelos campos sem sofrer desvio, então a força elétrica é igual em módulo e direção à força magnética. Logo, ter-se-á: F(elétrica) = F(magnética) E.q = q.V.B V= E B 70) Gab: C 71) Gab: A 72) Gab: C 73) Gab: D 74) Gab: B 75) Gab: D 76) Gab: C 77) Gab: A 78) Gab: a) x = 5,0t Para t = 2,0s ⇒ x = 10cm Assim, em t= 2,0s o objeto estará a 40cm do vértice do espelho, ou seja, ele estará antes do centro de curvatura C do espelho. Para um objeto que se encontra antes do centro de curvatura de um espelho côncavo, as características da imagem formada são: real, invertida e menor. b) Para que a imagem se forme no infinito (imagem imprópria) o objeto deve se encontrar no foco do espelho. Portanto, ele deverá percorrer 40cm. Assim, teremos: x = 5,0t 40 = 5,0t ⇒ t = 8,0s c) posição p = 15 cm Em t= 7,0s o objeto se encontra entre o foco e o Centro de Curvatura e, portanto, sua imagem será real, maior e invertida. O cálculo do tamanho da imagem formada pode ser realizado utilizando a equação para ampliação da imagem, dada por: Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. i p' = 0 p i (30) =− 10 15 i = −20cm A= Nesta equação i e o são os tamanhos da imagem e do objeto, respectivamente. O sinal negativo no indica que a imagem formada é invertida. 79) Gab: C 80) Gab: A 81) Gab: ∆t = 5,75 s 82) Gab: A 83) Gab: D 84) Gab: A 85) Gab: B 86) Gab: a) Ar, pois neste meio a velocidade é menor. b) 0,25 87) Gab: B 88) Gab: C 89) Gab: C 90) Gab: a) 126 000 J b) 5 min 91) Gab: 92) Gab: C 93) Gab: D 94) Gab: B 95) Gab: B 96) Gab: C 97) Gab: a) ∆U ABCA = 0 , já que em um ciclo fechado a variação da temperatura é nula. b) 4 x 105 J c) Q2 = 2 x 105 J d) 2 3 98) Gab: C 99) Gab: a) Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações. b) 1. No trecho AB, ocorre uma expansão isotérmica e realiza trabalho utilizando calor QA retirado da fonte quente. 2. No trecho BC, ocorre uma expansão adiabática, o sistema não troca calor e realiza trabalho diminuindo a energia interna, diminuindo a sua temperatura. 3. No trecho CD, ocorre uma compressão isotérmica e rejeita uma quantidade de calor QB para a fonte fria, utilizando trabalho recebido. 4. No trecho DA, ocorre uma compressão adiabática, o sistema não troca calor. Recebe trabalho e sua energia interna aumenta e, consequentemente, a sua temperatura. Rendimento de uma máquina térmica: η =1− | QA | QB | Q A | TA = | Q B | TB Substituindo (2) em (1): η = 1− TB TA 100) Gab: a) Transformação Isotérmica: ocorre à temperatura constante Transformação Adiabática: ocorre sem troca de calor η = 1− TC TH η = 1− 400 ⇒ η = 0,500 = 50,0% 800 b) c) 500 J 101) Gab: B 102) Gab: D 103) Gab: A 104) Gab: C 105) Gab: C 106) Gab: B 107) Gab: D 108) Gab: a) d ≈ 6cm b) É a inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da sua órbita ao redor do sol que determina a quantidade de irradiação solar nos hemisférios norte e sul do planeta e, com isso, provoca as quatro estações climáticas do ano. Note que neste caso, o valor do deslocamento d calculado é muito pequeno comparado ao raio da Terra, sendo, portanto, imperceptível. Se o eixo mudar bastante de posição, isso terá efeitos drásticos sobre o clima do planeta, além de mudar aquilo que se pode ver no céu noturno em diferentes pontos do globo terrestre. 109) Gab: D 110) Gab: A 111) Gab: C Pré-Universitário Colégio Anhanguera – Há 37 anos educando gerações.