TC de Véspera - UECE/UNIFOR 2013 nº 01

TC 1
UECE - UNIFOR 2013
SEMANA 19 a 23 de Novembro
FASE 1
PROF.: Célio Normando
1. Três projéteis com pesos iguais são lançados de uma mesma altura com velocidade de mesmo
módulo V0. O primeiro é lançado verticalmente para cima, o segundo é lançado verticalmente para
baixo e o terceiro é lançado horizontalmente para a direita. Assinale a opção que indica a relação entre
os trabalhos (W) realizados pela força peso nos três casos?
A) W1 = W2 = W3
B) W1 > W2 > W3
C) W1 < W2 < W3
D) W1 = W2 < W3
E) W1 > W2 = W3
SOLUÇÃO: A força Peso é uma força conservativa. O trabalho das forças conservativas independe da
trajetória. Assim W1 = W2 = W3.
RESPOSTA (A)
2. Considere dois resistores com resistências R1 e R2. A resistência equivalente na associação em série
de R1 e R2 é quatro vezes o valor da resistência da associação em paralelo. Assim, é correto afirmar-se
que:
A) R1 = R2.
C) R1 = (1/4) R2
B) R1 = 4R2.
D) R1 = 2R2
SOLUÇÃO: Em série a resistência equivalente é R1 + R2
Em paralelo a resistência equivalente é igual a R1.R2 / R1 + R2
Do texto temos: R1 + R2 = 4 (R1.R2 / R1 + R2) → (R1 + R2)2 = 4 R1.R2 → R12 + 2 R1R2 +R22 = 4 R1.R2
R12 - 2 R1R2 +R22 =0 → (R1 - R2)2 = 0 → R1 = R2
RESPOSTA (A)
3. Em um laboratório de Física Experimental, a aluna Camila fez dois experimentos utilizando-se de
uma única bola de sinuca, conforme figura abaixo:
No experimento (1), deixou-se a bola de sinuca cair verticalmente de uma altura ∆y sobre uma
superfície plana e horizontal. No experimento (2), presa a uma extremidade de um fio de nylon
inextensível e de massa desprezível formando um mecanismo pendular, soltou-se a bola de sinuca da
mesma altura ∆y. Desprezando a resistência do ar e considerando v1 o módulo da velocidade com que
a bola de sinuca chega à superfície e v2 o módulo da velocidade com que a bola de sinuca passa pelo
ponto mais baixo do movimento pendular, assinale a opção CORRETA.
A) v1 = v2
B) v1 > v2
C) v1 < v2
D) v1 = 2v2
E) 2v1 = v2
SOLUÇÃO: Os dois sistemas são conservativos. Assim a energia mecânica se conserva.
A energia potencial gravitacional, na posição inicial, se transforma em energia cinética na posição mais
baixa. A energia potencial gravitacional inicial é a mesma nos dois sistemas logo a energia cinética
final também será a mesma nos dois experimentos.
Concluímos que a velocidade v1 será igual à velocidade v2. (v1 = v2)
RESPOSTA (A)
4. A trajetória de um nêutron, no vácuo, com velocidade
somente campo magnético
A) reta.
dentro de uma região onde existe
é:
B) circular.
C) elíptica.
D) hiperbólica.
SOLUÇÃO: A força magnética depende da carga da partícula, da velocidade com que ela é lançada no
campo, do campo magnético e do ângulo formado pela velocidade e o campo magnético.
Como a partícula é um nêutron (q = 0) não temos força magnética, portanto o nêutron não será
desviado.
Sendo assim, a trajetória dentro da região do campo magnético será uma reta.
RESPOSTA (A)
5. Uma bicicleta antiga tem rodas de tamanhos diferentes com RB =(3/4)RA, como mostra a figura.
Quando o ciclista se desloca, é correto dizer que os pontos A e B, na periferia de cada roda, têm
velocidades, em módulo, relacionadas à seguinte equação:
A) ωA = ωB
B) VA = VB
C) ωA > ωB
D) VA > VB
E) VA < VB
SOLUÇÃO: A velocidade (V) da bicicleta é a velocidade tangencial que possuem os pontos A e B na
periferia de cada roda.
Desta maneira VA = VB = V
RESPOSTA (B)
NB: Como V = ω . R → ωA . RA = ωB . RB
Se RB =(3/4)RA → ωA = (3/4) ωB
6. Quatro cargas elétricas fixas, com valores +q, +2q, +3q e +4q, são dispostas nos vértices de um
quadrado de lado d. As cargas são posicionadas na ordem crescente de valor, percorrendo-se o
perímetro do quadrado no sentido horário. Considere que este sistema esteja no vácuo e que e0 é a
permissividade elétrica nesse meio. Assim, o módulo do campo elétrico resultante no centro do
quadrado é:
SOLUÇÃO: No centro do quadrado a resultante dos campos E1 e (E3 = 3 E1) é 2E1 para cima,
enquanto a resultante de (E2 = 2E1) com (E4 = 4E1) é 2E1 também para cima.
Estes dois vetores são perpendiculares e desta maneira, a resultante no centro do quadrado será:
ER2 = (2E1)2 + (2E1)2 → ER2 = 8 E12 (I)
onde E1 = (1/4∏e0) (q/x2) e x2= d2 /2
Substituindo estes valores na equação (I) tem-se ER = √2 . q / ∏ e0 d2
RESPOSTA (B)
7. A uma caixa de 950g, inicialmente em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito,
é aplicado uma força paralela ao deslocamento sofrido, obedecendo ao demonstrado no diagrama a
seguir:
Assinale a opção abaixo que representa o trabalho da força aplicada à caixa ao ser deslocada de 2m
até 10m, em joules.
A) 15
B) 20
C) 25
D) 30
E) 35
SOLUÇÃO: No intervalo de (2m, 6m) a força está no mesmo sentido do deslocamento. O trabalho
(W1) é numericamente igual à área do trapézio (2m, 4m) somado com a área do triângulo (4m, 6m).
W1 = (10 +5) .2 /2 + 2 . 10 /2 → W1 = 25J.
De (6m, 8m) a força é nula, logo o trabalho é zero.
W2 = 0.
No intervalo de (8m, 10m) a força está no sentido contrário do deslocamento. O trabalho (W3) é
negativo e numericamente igual à área do triângulo.
W3 = - (2 . 5) /2 → W3 = -5J.
O trabalho total da força aplicada à caixa ao ser deslocada de 2m até 10m será:
W = W1 + W2 + W3 → W = 25 + 0 – 5 → W = 20J
RESPOSTA (B)
8. Um resistor de 5 Ω é ligado a uma associação em série de duas baterias, uma de 10 V e outra de
5 V. Nessa associação, uma das baterias tem o polo positivo conectado ao negativo da outra. Com
base nessa informação, a corrente no resistor, em A, é
A) 2.
B) 3.
C) 1.
D) 5/15
SOLUÇÃO: Como as baterias estão em série a fem da associação será a soma das fem’s das duas
baterias.
ε = ε1 + ε2 → ε = 10 + 5 → ε = 15V.
Pela Lei de Ohm determina-se a corrente no resistor.
ε = R . i → 15 = 5 . i
→
i = 3A.
RESPOSTA (B)
9. Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado de 30°
sob a ação de uma força constante e da força peso.
Desprezando-se todas as forças de atrito e assumindo–se a aceleração devida à gravidade
como sendo constante, se a aceleração do bloco tem módulo 1 m/s2, o módulo da força resultante
nessa massa, em N, vale
A) 2.
B) 0,5.
C)
D) 1
SOLUÇÃO: Aplicando-se a 2ª Lei de Newton, para este bloco, obtém-se:
R = m .a → R = 2 . 1 → R = 2N
RESPOSTA (A)
NB: Observe que o bloco está sujeito a ação de três forças: O Peso, a Normal e a Força que puxa o
bloco para cima. A questão no entanto quer determinar apenas a força resultante.
10. A lâmpada incandescente é um dispositivo elétrico que transforma energia elétrica em energia
luminosa e energia térmica. Uma lâmpada, quando ligada à tensão nominal, brilhará normalmente. A
associação em série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos.
Assim, considere o fato de um eletricista instalar duas lâmpadas de filamento incandescente em série
e aplicar à associação uma tensão elétrica de 220 V. Considerar: lâmpada L1 (100 W; 110V); lâmpada
L2 (200 W, 110 V). Portanto, é CORRETO afirmar:
A) L1 e L2 brilharão normalmente.
B) L1 e L2 brilharão com intensidade acima do normal.
C) L1 e L2 brilharão com intensidade inferior ao normal.
D) Somente L1 brilhará acima do normal e provavelmente “queimará”.
E) Somente L2 brilhará acima do normal e provavelmente “queimará”.
SOLUÇÃO: As duas lâmpadas têm a mesma tensão nominal (110V), assim as resistências são
inversamente proporcionais às potências.
R = V2 / P . Como P2 = 2P1 então se R2 =R → R1 = 2R.
Como as lâmpadas estão ligadas em série, serão percorridas pela mesma corrente, logo a de maior
resistência ficará sujeita a maior tensão.
Se V2 = V então V1 = 2V.
Observe que V1 + V2 = 220 → 2V + V = 220 → V = 73 V.
A lâmpada L2 ficará sujeita a uma tensão de 73V enquanto a lâmpada L1 terá 146V.
A lâmpada L1 brilhará acima do normal e acabará “queimando” o que fará a lâmpada L2 apagar.
RESPOSTA (D)