UVA 2011.1 - FÍSICA_CE

Vestibular Comentado - UVA/2011.1
Conhecimentos Específicos
FÍSICA
Comentários: Profs. ...
11. Um atirador ouve o ruído de uma bala atingindo seu alvo 3s após o disparo da arma. A
velocidade de disparo da bala é 680 m/s e a do som no ar 340m/s. A que distância se
encontra o alvo do atirador?
Considere a velocidade da bala constante durante todo o trajeto.
A. 170 m
B. 340 m
C. 680 m
D. 1020 m
CLF – COMENTA:
- Assunto: Cinemática escalar
D
t=
3s
VBALA =
680 m / s
VSOM =
340 m / s
d=
?
Vamos considerar o intervalo de tempo total (D
t) como A soma dos intervalos de tempo de
ida da bola (D
t1) e de volta do som (D
t2).
D
t=D
t1+D
t2
Deste modo,
d=
VBALA ×
D
t, ou d =
VSOM ×
D
t 2.
Então,
680 ×
D
t1 =
340 ×
D
t2 Þ
D
t2 =
2D
t1
Assim,
D
t1 +
D
t2 =
3
ì
í
\
D
t1 =
1s
D
t2 =
2D
t1
î
D
t
=
2s
2
Logo,
d=
VBALA ×
D
t1 Þ
d=
680 ´
1
d=
680m
Resposta correta: “C”
12. Em que altitude, acima da superfície da terra, a aceleração da gravidade terá valor igual à
metade de seu valor de superfície? Considere o raio da terra igual a 6400 km e
A. 1230 km
B. 2560 km
C. 3690 km
D. 5120 km
2=
1,4.
01
Vestibular Comentado - UVA/2011.1
Conhecimentos Específicos
CLF – COMENTA:
- Assunto: Gravitação Universal
h=
?
gS
g' =
2
RT =
6.400 km
GM
GM
gS =
e g' = 2
R 2T
(R T +
h)
2=
1,4
Comparando as expressões acima vem :
GM
2
æ
gS
RT +
h ö RT +
h
R 2T
=
Þ
2=
Þ
=
2Þ
RT +
h=
2 RT Þ
ç
÷
ç
÷
g'
R T ø RT
GM
è
(R T +
h)2
Þ
R T ( 2 – 1) =
h\
h =´
6.400 (1,4 – 1) Þ
h=
2.560km
Resposta correta: “B”
13. Um objeto de massa 4 kg e velocidade 5 m/s atinge e comprime uma mola de constante
elástica 200 N/m. Em que valor de x, durante a compressão, a energia cinética da massa e a
energia potencial da mola são iguais? Suponha que a massa desliza em uma superfície plana
sem atrito e a mola é fixa por uma das suas extremidades.
A. 5 cm
B. 25 cm
C. 50 cm
D. 75 cm
CLF – COMENTA:
- Assunto: Energia mecânica
m=4 kg
V= 5 m/s
K=200 N/m
x=? (EC=EP)
Como o atrito foi desprezado temos um sistema conservativo, isto é,
EM=cte.
Uma vez que EM=EP+EC, temos EM=EC, se EP=0, o que nos permite concluir que.
4×
52
mV 2
EM =Þ
EM = Þ
EM =
50 j
2
2
Assim, quando as energias potencial e cinética forem iguais, teremos:
EP =
EC Þ
EM =
2EP
Por tanto,
4
1
Kx 2
1
1
=
EM Þ
200 ×
x2 =
50 Þ
x2 =
Þ
x=
\
x=
50cm
4
2
2
Resposta correta: “C”
2.
02
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Conhecimentos Específicos
14. A figura representa pilhas comuns de 1,5 V. Que tensão obtemos entre os terminais A e B?
A
A. 1,5 V
B. 3,0 V
C. 4,5 V
D. 6,0 V
B
CLF – COMENTA:
- Assunto: Eletrodinâmica
Quando baterias idênticas são associadas em paralelo, a tensão entre os terminais A e B é
igual a ddp de uma delas.
Resposta correta: “A”
15. Um resistor de chuveiro dissipa uma potência P quando ligado a uma tensão V. Se esse
resistor for encurtado a 2/3 de seu comprimento original e novamente ligado à tensão V,
qual será a nova potência dissipada?
Observação: O resistor do chuveiro é um fio condutor.
A. 2/3 P
B. 4/9 P
C. P
D. 3/2 P
CLF – COMENTA:
- Assunto: Eletrodinâmica
æ Lö
R=
r
De acordo com a 2ª Lei de Ohm ç
, a resistência elétrica de um resistor é
÷
è Aø
diretamente proporcional a seu comprimento que na situação foi reduzida a 2/3.
Lembremos que a Potência dissipada e a Resistência são inversamente proporcionais para
æV 2 ö
uma mesma tensão V. ç
.
P=
÷
èR ø
Sendo assim, na situação descrita, a Potência Dissipada é inversamente proporcional ao
Comprimento do resistor.
Ou seja, a Potência passou a ser 3/2 de P.
Resposta correta: “D”
03
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Conhecimentos Específicos
16. Duas cargas elétricas de módulo q e sinais contrários encontram-se separadas conforme a
figura abaixo. Qual das opções indica a direção do campo elétrico produzido pelas duas
cargas no ponto O da figura? A distância de P às duas cargas é igual.
+q
. P
C.
D.
¯
B.
¯
¯
A.
¯
–q
CLF – COMENTA:
- Assunto: Campo Elétrico
+q
P
–q
Obs: O campo elétrico produzido por uma carga positiva é de afastamento e por uma negativa,
de aproximação. Isso convencionalmente.
Resposta correta: “A”
17. O melhor vácuo que pode ser obtido em laboratório corresponde a um gás ideal na pressão
–13
de 10 Pa. Quantas moléculas existem por centímetros cúbicos neste vácuo a 39,5°C?
23
Considere a constante dos gases igual a 8 J/mol.K, o número de Avogadro igual a 6 x 10
átomos por mol e o zero absoluto em –273°C.
A. 6
B. 12
C. 18
D. 24
CLF – COMENTA:
- Assunto: Gases Perfeitos
Dados:
13
p=
1,0 ×
10Pa
+
273
T=
39,5°
C¾
¾
¾
®
312,5 K
R=
8 J / mol ×
K
04
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Conhecimentos Específicos
Através da Equação de Clapeyron p V = n R T, temos que:
13
13
p
n
1,0 ×
101,0 ×
10=
=
=
V RT
8×
312,5
2500
n
13
17
=
0,0004 ×
10=
4×
10mol/m3
V
3
6
3
23
Lembrando que 1m =10 cm e 1 mol=6 . 10
transformações.
moléculas. Efetuam-se as devidas
1023 moléculas
n
17 mol
17 6 ×
=
4×
10=
4×
10×
=
24 ×
100 moléculas/cm3 .
3
V
m
106 cm3
Ou seja, 24 moléculas/cm³.
Resposta correta: “D”
18. Em uma determinada transformação, um sistema recebe 200 J de calor e se expande,
realizando um trabalho de 350 J. Qual a variação em sua energia interna?
A. – 550 J
B. – 150 J
C. 150 J
D. 550 J
CLF – COMENTA:
- Assunto: 1ª Lei da termodinâmica
Q=
+
200J
t
=
+
350J
Q=
t
+
D
U
200 =
350 +
D
U
D
U=
?
D
U=
–150J
Resposta correta: “B”
19. Uma corda de aço para piano tem massa de 5 g e 50 cm de comprimento. Quando
submetida a uma tensão de 400 N, qual a frequência fundamental do som emitido por esta
corda?
A. 200 Hz
B. 400 Hz
C. 600 Hz
D. 800 Hz
CLF – COMENTA:
- Assunto: Cordas Vibrantes
–3
m=5 g=5 . 10 kg
–1
l
=50 cm=0,5 m=5 . 10 m
05
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Conhecimentos Específicos
T=400 N
f1=?
nV
T
m
f=
,V=
,m
=
2l ml
As sim,
5×
10–3
m
= –1 =
10–2 kg / m
5×
10
400
V=
ÞÞ
V 4 . 104
V=
200 m / s
10–2
200
f1 = Þ
f1 =
200HZ
2×
0,5
Resposta correta: “A”
20. No farol de um automóvel, suponha que o espelho que emite um feixe de raios paralelos é
esférico, côncavo, de raio de curvatura igual a 10 cm. A distância entre o filamento da
lâmpada deste farol e o vértice deste espelho é:
A. 20 cm
B. 15 cm
C. 10 cm
D. 5 cm
CLF – COMENTA:
- Assunto: Óptica Geométrica (Espelhos Esféricos)
Num espelho esférico, para que os feixes saiam paralelos ao eixo principal é necessário que
a fonte luminosa esteja no Foco. A distância deste ao Vértice do espelho é a metade do Raio de
Curvatura, ou seja, 5 cm.
Resposta correta: “D”
06