10 A 18 - FISICA_UFPR_2014

COMENTÁRIO DA PROVA DE FÍSICA
A prova de Física da 1ª fase da UFPR apresentou um número demasiado de questões com nível acima do que se
espera em uma prova de conhecimentos gerais. Entendemos que o mais adequado seria uma concentração maior em
questões de nível médio, deixando para a segunda fase questões mais complicadas, como a 11, a 12 e a 14.
Além desse fato, que por si só já compromete a qualidade da prova, a questão 16 não tinha nenhuma alternativa
correta (provavelmente o examinador tenha errado em colocar mV no eixo da tensão).
A respeito da distribuição dos assuntos, a prova foi adequada: teve 3 questões de Mecânica, 1 de Termologia, 2 de
Ondulatória, 2 de Eletricidade e 1 de Física Moderna. A propósito, a questão de Física Moderna apresentou no item 1 algo
que não exige conhecimento de Física, pois explora apenas a memorização de nomes e datas, não tendo eficácia em
avaliar os alunos.
1
FÍSICA
Resolução:
Para gráficos de velocidade versus tempo, o deslocamento escalar coincide numericamente com a área. Assim:
Ds = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6 + A7 + A8 – A9
Seria possível resolver fazendo-se o cálculo de todas essas áreas, mas entre os instantes 35 e 40 segundos, o gráfico cruza
o eixo horizontal em um instante cujo valor não é inteiro, dificultando o cálculo das áreas A8 e A9. Para evitar isso, observe
uma outra maneira de enxergar as áreas desse gráfico:
Ds = Área Vermelha – Área Amarela – A1 – A2 – A3
As áreas A1, A2 e A3 não fazem parte do que se deseja calcular e, por isso, foram subtraídas. A área amarela foi subtraída
porque se refere ao trecho do gráfico em que o deslocamento escalar do corpo é negativo.
Como a área amarela e a área A1 juntas formam um retângulo, fica mais fácil reescrever a equação anterior assim:
Ds = Área Vermelha – (Área Amarela + A1) – A2 – A3
(40 + 35).46
(10 + 5).28 (20 + 5).28
Ds =
– 45.10 –
–
2
2
2
Ds = 1725 – 450 – 210 – 350
Ds = 715 ® s – so = 715 ® s – 0 = 715 ® s = 715 m
2
FÍSICA
Resolução:
tF n cons = EMf – EMi
tF atrito = ECf + Epf – (ECi + Epi)
tF atrito = ECf – ECi + Epf – Epi
FAt . Ds . cos 180o = DECf + m.g.h
– m. N . p . R = DECf + m.g.h
DECf = – m. m . g . cos 30o . p . R – m . g . 2R . sen 30o
æ 1
3
1ö
DECf = – ç
.m.g.
. p.L + m.g.2L. ÷
çp 3
2
2 ÷ø
è
æ1
ö
DECf = – ç .m.g.L + m.g.L ÷
è2
ø
3
| DECf| = . m. g. L
2
3
FÍSICA
Resolução:
Como o corpo B se desloca para a esquerda e A para a direita, teremos as seguintes forças atuando em cada bloco:
Seja:
PA ® Peso do corpo A
PB ® Peso do corpo B
T ® tração no fio que une os corpos A e B
AB
®Força de atrito entre os corpos A e B
Fat
CA
® Força de atrito entre o chão (C) e o corpo A
Fat
NAB ® Normal devido contato entre os corpos A e B
NCA ® Normal devido contato entre o chão e o corpo A
Como a velocidade é constante, a força resultante em cada corpo é nula. Assim:
para o corpo B
AB
(I)
T = Fat
para o corpo A
AB
CA
+ Fat
+ T (II)
F = Fat
Substituindo I em II, teremos:
AB
CA
AB
+ Fat
+ Fat
F = Fat
AB
CA
F = 2 Fat
+ Fat
F = 2 . m . NAB + m . NCA
F =2 . 0,35 . 4 + 0,35 . 12
F=7N
4
FÍSICA
Resolução: a
Resolução:
A frequência recebida pela montanha já não é 20 000 Hz, uma
vez que o avião aproxima-se dela, com velocidade v. Logo:
fRM = fR
fRM = 20 .
1,125 =
(340 + 0)
(340 – v)
340 + v
340 – v
382,5 – 1,125 v = 340 + v
2,125 v = 42,5
340
6800
=
340 – v 340 – v
v = 20 m/s
(fRm é a frequência real média)
v=
Ds
Dt
® 20 =
50
Dt
Após o reflexão:
Dt = 2,5 s
(340 + v)
fAP = fRM
(340 + 0)
é 6800 ù 340 + v
22,5 = ê
.
340
ë 340 – v úû
5
FÍSICA
Resolução:
(F) Não surge corrente induzida no anel pois não houve variação de fluxo magnético.
(F)
(V)
(V) Surge uma corrente induzida devido à variação de fluxo magnético
6
FÍSICA
Resolução:
® Cálculo da força eletromotriz e resistência interna do gerador:
Ponto B
Ponto A
U = E – r.i
U = E – r.1
10 m = E – r.0
0 = 10 m – r.8 m
E = 10 m V
r = 1,25 W
® Cálculo da potência dissipada no gerador
Pd = r . i2
Pd = 1,25 (2 . 10–3)2
Pd = 5 . 10–6 W
sem resposta
7
FÍSICA
Resolução:
1. Falsa – A frequência não se altera na refração da luz.
2. Verdadeira – Pode ocorrer a reflexão total da luz quando ela se propaga do meio mais para o menos refringente.
3. Falsa – O fenômeno da dispersão da luz mostra que luzes de cores (frequências) diferentes se propagam com velocidade também diferentes em meios, como, por exemplo, um prisma de vidro.
4. Verdadeira – Segundo o princípio de Huygens, cada ponto de uma frente de ondas se comporta como uma nova fonte de
ondas que se propagam para além da região já atingida, com a mesma frequência.
Resolução:
1. Falsa – A explicação correta foi publicada realmente em 1905, mas por Albert Einstein.
2. Verdadeira – Essa porção elementar é o Quantum.
3. Falsa – A energia é proporcional à frequência:
E=h.f
em que h é a constante de Planck.
8
FÍSICA