TC 1 UECE 2012 FASE 1

TC 1 UECE 2012 FASE 1
PROF.: Célio Normando
Conteúdo: Gráficos MRUV
1. O gráfico a seguir mostra a posição de uma partícula, que se move ao longo do eixo x, em
função do tempo. A velocidade média da partícula no intervalo entre t = 2 s e t = 8 s, em m/s,
é:
A)
B)
C)
D)
SOLUÇÃO:
2,5
5,0
7,7
10,0
Vm 
x x  x0 20  ( 40)


 10m / s
t
t
6
Resposta ( D )
Conteúdo: Processos de Eletrização - Eletroscópio
2. O eletroscópio da figura, eletrizado com carga desconhecida, consiste de uma esfera
metálica ligada, através de uma haste condutora, a duas folhas metálicas e delgadas. Esse
conjunto encontra-se isolado por uma rolha de cortiça presa ao gargalo de uma garrafa de
vidro transparente, como mostra a figura.
Sobre esse dispositivo, afirma-se:
I. As folhas movem-se quando um corpo neutro é aproximado da esfera sem tocá-la.
II. O vidro que envolve as folhas delgadas funciona como uma blindagem eletrostática.
III. A esfera e as lâminas estão eletrizadas com carga de mesmo sinal e a haste está neutra.
IV. As folhas abrem-se ainda mais quando um objeto, de mesma carga do eletroscópio,
aproxima-se da esfera sem tocá-la.
Estão corretas apenas as afirmativas
a) I e II.
b) I e IV.
c) II e III.
d) III e IV.
Solução: I. Correta: haverá indução;
II. Errada: para haver blindagem, o material deve ser condutor;
III. Errada: a carga distribui-se por todo o material condutor;
IV. Correta: haverá indução.
RESPOSTA ( B )
Conteúdo: Magnetismo – Força Magnética
3. Um elétron penetra numa região entre duas placas planas e paralelas pela fenda F 1 e a
atravessa segundo a direção tracejada mostrada na figura, saindo pela fenda F2, sem sofrer
desvio.
Durante a travessia, o elétron fica sujeito a um campo de indução magnética B e a um campo
elétrico E , ambos uniformes. Considerando o sistema de referência xyz, e sabendo que as
placas são paralelas ao plano xz, isso será possível se
a) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo x, e E tiver a mesma direção e o
mesmo sentido do eixo z.
b) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo z, e E tiver a mesma direção e o
mesmo sentido do eixo y.
c) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo y, e E tiver a mesma direção e o
sentido oposto ao do eixo z.
d) B e E tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo z.
e) B e E tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo x.
SOLUÇÃO:
Para que o elétron não seja desviado, a resultante das forças atuantes sobre ele é nula. Como
v
v
sentido do eixo z, a força elétrica está sobre esse mesmo eixo orientada para baixo. Se B tem o mesmo
a partícula possui carga negativa, a força elétrica tem sentido oposto ao do campo. Se E tem o mesmo
sentido do eixo x, pela regra da mão direita, o a força magnética está sobre o eixo z, orientada para
cima. Podemos ainda relacionar as intensidades desses campos.
Sendo v e q os módulos da velocidade e da carga do elétron, temos:
Felet  Fmag

qE qv B

E
 v.
B
RESPOSTA ( A )
Conteúdo: Dinâmica – 2ª Lei de Newton
4. Um corpo de massa igual a 6,0 kg move-se com velocidade constante de 0,4 m/s, no
intervalo de 0 s a 0,5 s.
Considere que, a partir de 0,5 s, esse corpo é impulsionado por uma força de módulo
constante e de mesmo sentido que a velocidade, durante 1,0 s.
O gráfico abaixo ilustra o comportamento da força em função do tempo.
A velocidade do corpo no instante t = 1,5 s vale:
A) 0,6 m/s
B) 1,2 m/s
C) 2,4 m/s
D) 4,8m/s
SOLUÇÃO:
Dados: m = 6,0 kg; v1 = 0,4 m/s; t = (1,5 – 0,5) = 1 s; F = 12,0 N.
Considerando que a força dada seja a resultante e que o movimento seja retilíneo, do Princípio
Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton), temos:
F = m a  12 = 6 a  a = 2 m/s2.
v
v  0,4
a
 2
 v  2  0,4  v = 2,4 m/s.
t
1
RESPOSTA ( C )
Conteúdo: Eletrodinâmica – Efeito Joule
5. Considere o circuito elétrico da figura composto por fios condutores, uma pilha de 1,5 V e
uma lâmpada incandescente com resistência de 2,0 Ω .
Assinale a alternativa correta.
a) A intensidade da corrente que passa pelo circuito é de 3,0 A.
b) A pilha é um gerador que transforma energia elétrica em
energia química.
c) A lâmpada transforma energia elétrica em calor e em
energia luminosa.
d) A pilha transforma energia elétrica em energia mecânica.
e) Na lâmpada não há transformação de energia.
Quando atravessado por corrente elétrica, devido aos choques dos elétrons de condução com
os átomos do metal, o filamento da lâmpada incandescente atinge altas temperaturas, emitindo luz. Ou
seja, no filamento ocorre transformação de energia elétrica em energia térmica e luminosa.
RESPOSTA ( C )
SOLUÇÃO:
Conteúdo: Magnetismo – Movimento de Partícula no Campo Magnético
6. Uma partícula carregada é injetada em uma região onde atua apenas um campo magnético
de módulo B, perpendicular ao movimento inicial da partícula (veja a figura abaixo). Esse
campo é suficiente para fazer com que a partícula descreva um movimento circular. A carga
da partícula é o triplo da carga do elétron, o módulo do campo é 2 T, e o módulo da velocidade
da partícula é V = 10-4 c, em que c é a velocidade da luz no vácuo. Se a massa da partícula é M
= 3 x 10-25 kg, o raio R, descrito pela partícula, será, aproximadamente,
Dados: e = 1,6 x10-19 C
c = 3 x 108 m/s
a) 1 cm.
b) 1 mm.
c) 1 dm.
d) 1 m.
SOLUÇÃO:
qvB  m
v2
mv 3  1025  104  3  108
R 

 0,009 m  10 mm  1 cm
R
qB
3  1,6  1019  2
RESPOSTA ( A )
Conteúdo: Estática – Equilíbrio de Partícula
7. Um lustre está pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensíveis, de
mesmo comprimento e de massas desprezíveis, como mostra a figura 1, onde o ângulo que
cada fio faz com a vertical é 30º. As forças de tensão nos fios têm a mesma intensidade.
Considerando cos 30º  0,87, se a posição do lustre
for modificada e os fios forem presos ao teto mais
distantes um do outro, de forma que o ângulo que
cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do
original, como mostra a figura 2, a tensão em cada
fio será igual a
a) 0,50 do valor original.
b) 1,74 do valor original.
c) 0,86 do valor original.
d) 2,00 do valor original.
e) 3,46 do valor original.
SOLUÇÃO: A figura abaixo mostra as trações nos fios em cada caso.
As componentes verticais das trações equilibram o
peso do lustre.
2T1.cos300  P 

0
0
  2T2 .cos60  2T1.cos30 .
0
2T2 .cos60  P 

RESPOSTA ( B )
Conteúdo: Cinemática – Movimento Uniforme
8. Dois automóveis A e B encontram-se estacionados paralelamente ao marco zero de uma
estrada. Em um dado instante, o automóvel A parte, movimentando-se com velocidade
escalar constante VA = 80 km/h. Depois de certo intervalo de tempo, Δt , o automóvel B parte
no encalço de A com velocidade escalar constante VB = 100 km/h. Após 2 h de viagem, o
motorista de A verifica que B se encontra 10 km atrás e conclui que o intervalo Δt , em que o
motorista B ainda permaneceu estacionado, em horas, é igual a
a) 0,25
b) 0,50
c) 1,00
d) 4,00
SOLUÇÃO: Dados: vA = 80 km/h; vB = 100 km/h; D = 10 km; tA = 2 h.
Como ambos são movimentos uniformes, considerando a origem no ponto de partida, temos:
SA  v A t A  SA  80t A



SB  vB tB  SB  100tB
Após 2 h (tA = 2 h) a distância entre os dois automóveis é 10 km, estando B atrás. Então:
SA  SB  10  80t A  100 tB  10  80  2   100 tB  10  150  100 tB 
tB  1,5 h.
Mas:
t  t A  tB  2  1,5  t  0,5 h.
RESPOSTA (B)