Química e Física

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VESTIBULAR 2005 - QUÍMICA
RASCUNHO
01. Observe os sistemas (S) abaixo:
Considerando que cada tipo de esfera representa um átomo
diferente, marque a alternativa que indica o número de elementos químicos (E) e o número de substâncias (Sb) de cada sistema (S).
a)
b)
c)
d)
e)
S1: 6E e 3Sb
S1: 3E e 1Sb
S1: 3E e 3Sb
S1: 3E e 6Sb
S1: 2E e 1Sb
;
;
;
;
;
S2: 3E e 9Sb
S2: 1E e 3Sb
S2: 3E e 3Sb
S2: 9E e 1Sb
S2: 3E e 1Sb
;
;
;
;
;
S3: 4E e 10Sb
S3: 2E e 1Sb
S3: 2E e 2Sb
S3: 10E e 4Sb
S3: 2E e 2Sb
02. A representação gráfica abaixo mostra três níveis de energia de
um determinado átomo:
I. Um elétron precisa receber energia (E) correspondente a
E2 - E1 para saltar do nível 1 para o nível 2.
II. O salto quântico referido acima (I) libera energia na forma
de ondas eletromagnéticas.
III. O salto quântico n1 para n3 é menos energético que o salto
n1 para n2.
Está(ão) correta(s) somente a(s) afirmativa(s)
a) III
b) II
c) I
d) I e II
e) I e III
03. As propriedades periódicas são função do número atômico do
elemento e se repetem de maneira semelhante a cada período da
tabela periódica. Marque a alternativa que representa a variação do raio atômico (Ra) em função do número atômico (Z),
para os metais alcalinos.
a)
b)
d)
e)
c)
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04. Analise as afirmativas abaixo:
I. O íon hidroxônio é o resultado da união de um íon H+ com
uma molécula H2O.
II. No íon amônio, a carga positiva não se localiza em nenhum
átomo específico.
III. Nos íons citados acima, há um próton a mais em relação ao
número de elétrons.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):
a) I, II e III.
b) I
c) II
d) III
e) I e II
05. Observe o esquema abaixo:
A força de um ácido é medida pelo seu
grau de ionização (α), ou seja, pela relação entre o número de moléculas
ionizadas e o número total de moléculas
dissolvidas. Em qual das soluções - de
mesma concentração e na mesma temperatura - a lâmpada (L) do esquema apresenta maior brilho?
a) HF
b) HNO3
c) H3PO4
d) H2S
e) H4SiO4
06. Analise as equações abaixo:
CsOH + HNO3
AgNO3 + KCl
NH4Cl + KOH
CsNO3 + H2O (R1)
AgCl + KNO3 (R2)
NH4OH + HCl (R3)
Assinale a alternativa correta:
a)
b)
c)
d)
e)
R1 é de precipitação; R2 forma base fraca; R3 é de neutralização.
R1 é de precipitação; R2 é de neutralização; R3 forma base fraca.
R1 é de neutralização; R2 é de precipitação; R3 forma base forte.
R1 é de neutralização; R2 é de precipitação; R3 forma base fraca.
R1 forma base fraca; R2 é de neutralização; R3 é de precipitação.
07. A mistura de etanol com iodo, corresponde ao líquido
avermelhado utilizado em alguns termômetros e também como
desinfetante. Qual a massa (g) de etanol que se encontra no
frasco abaixo? C = 12, H = 1, O = 16
a)
b)
c)
d)
e)
138
46
36
26
32
08. 30ml de uma solução aquosa de ácido sulfúrico foi titulada com
15ml de hidróxido de sódio de concentração 0,4M. Qual a concentração molar (M) e normal (N) da solução de ácido sulfúrico?
a)
b)
c)
d)
e)
0,2M e 0,1N
1M e 0,5N
2M e 1N
1M e 2N
0,1M e 0,05N
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09. Qual deve ser a relação entre a concentração do ácido fluorídrico
e a do íon fluoreto, na prepação de uma solução tampão de
potencial hidrogeniônico igual a 4? Ka = 8x10-3
a) 1/20
b) 1/40
c) 1/30
d) 1/80
e) 1/10
10. Os produtos que podem ser obtidos nas eletrólises das soluções aquosas de cloreto de sódio e nitrato de cálcio são, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
e)
gases hidrogênio e cloro; gases hidrogênio e oxigênio.
gases hidrogênio e cloro; gás hidrogênio e cálcio.
gás cloro e sódio; gases nitrogênio e oxigênio.
gás hidrogênio e sódio; cálcio e nitrogênio.
apenas gás cloro; apenas oxigênio.
11. A indústria eletroquímica moderna produz atualmente milhões
de toneladas de substâncias químicas. A semi-reação abaixo
mostra a formação de cada molécula quando elétrons passam
pelo circuito, na eletrólise:
−
2Cl(l)
Cl2 + 2e−
(polo positivo)
A partir dessas informações, calcule o volume (l) de gás cloro
(CNTP) que se forma, após o tempo de 100s, com intensidade
igual a 9,65A. Dado: 1mol de elétrons = 96500C.
a) 22,40 l
b) 11,20 l
c) 0,11 l
d) 2,24 l
e) 0,22 l
12. Analise as afirmativas abaixo:
I. O carbono estabelece quatro ligações covalentes comuns,
mesmo tendo apenas dois elétrons desemparelhados no
estado fundamental e este fenômeno é explicado pela teoria
das tensões de Baeyer.
II. A classificação de carbonos em primário, secundário e
terciário não se aplica aos carbonos sp2 e sp.
III. Tem-se como principais características dos compostos orgânicos o fato deles, em sua maioria, possuírem ligações
exclusivamente covalentes, apresentarem pontos de fusão
relativamente baixos (quando comparados com os compostos inorgânicos) e serem maus condutores de corrente elétrica.
IV. Uma cadeia de compostos orgânicos é classificada como
aromática quando as ligações π aparecem em número par.
Está(ão) correta(s) apenas
a) I, II e III.
b) II e III.
c) II e IV.
d) IV.
e) III.
13. Para se dar o nome a um composto com cadeia ramificada, sua
cadeia principal deve ser numerada a partir da extremidade mais
próxima da característica mais importante do composto. Assinale a alternativa que corresponde à sua ordem de prioridade na
numeração da cadeia carbônica:
a)
b)
c)
d)
e)
grupo funcional > radical > insaturação
insaturação > grupo funcional > radical
radical > insaturação > grupo funcional
grupo funcional > insaturação > radical
insaturação > radical > grupo funcional
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14. Com relação ao ciclo-hexano, pode-se afirmar que ele pode ser
encontrado em duas formas, segundo as figuras (A) e (B) a
seguir:
Analise as proposições:
I. As duas formas mostradas nas figuras A e B são conhecidas
como forma de barco e de telhado, respectivamente.
II. A forma A é mais estável que a B, porque permite maior
distanciamento entre os ligantes dos átomos de carbono.
III. Uma forma pode se transformar na outra em temperatura
ambiente e com pequena variação de energia.
IV. Os átomos de carbono desse ciclano não estão num mesmo
plano.
Estão corretas
a) I, II, III e IV.
b) I, II e IV.
c) II, III e IV.
d) II e IV.
e) I e III.
15. Reação química é a denominação dada a transformação que
uma substância sofre em sua constituição íntima, quer pela ação
de outra substância, quer pela ação de uma agente físico (calor,
luz, eletricidade... etc.), conduzindo a formação de um ou mais
compostos novos.
Imagine o 1-buteno sofrendo reação de adição com uma molécula de ácido bromídrico (HBr), de acordo com o mecanismo da
reação de Markovnikov (em ausência de peróxido) e de Kharasch
(em presença de peróxido).
Assinale a alternativa que corresponde, respectivamente, aos
produtos obtidos:
a)
b)
c)
d)
e)
1,2-dibromobutano; 1,3-dibromobutano.
1-bromo-2-buteno; 2-bromo-1-buteno.
1-bromobutano; 2-bromobutano.
3-bromobutano; 2-bromobutano.
2-bromobutano; 1-bromobutano.
16. Inúmeros exemplos de substâncias naturais apresentam o fenômeno da isomeria geométrica. Dentre estas, os feromônios substâncias que alguns insetos utilizam para se comunicar, e
com isso, demarcar territórios, dar alarmes ou atrair outros insetos na época de acasalamento.
Atualmente, os cientistas estão tentando criar armadilhas com
feromônios sexuais com o intuito de atrair os machos (exemplo
da mosca doméstica), impedindo dessa forma a propagação de
doenças. Foi observado, no entanto, que o macho da mosca
caseira só é atraído pelo isômero cis. O trans não causa o menor
efeito nesse fenômeno de atração sexual. Dados os compostos
abaixo:
I. 2-penteno
II. 1-penteno
III. ciclobutano
IV. pentano
Assinale a alternativa que corresponde aos compostos que
apresentam isomeria (cis-trans):
a) Apenas III.
b) Apenas I e II.
c) Apenas II e IV.
d) Apenas I.
e) I, II, III e IV.
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17. Os alcenos são importantes compostos nas sínteses orgânicas.
O esquema a seguir, mostra compostos que podem ser obtidos
a partir do alceno de fórmula molecular C4H8.
hidratação
C4H8
(alceno)
C4H10O
oxidação
C4H8O
(álcool)
oxidação
18. Polímeros são moléculas de grande massa molecular que vêm
sendo cada vez mais utilizados em substituição à materiais tradicionais como vidro, madeira, aço, algodão e na fabricação dos
mais diversos produtos. Com relação a estes compostos, analise as proposições abaixo e coloque V nas verdadeiras e F nas
falsas.
(cetona)
2C2H4O2
(ácido)
Assinale a alternativa que corresponde ao nome do álcool formado e a massa (em gramas) do alceno C4H8 necessária para
produzir 60 gramas do ácido C2H4O2.
Dados: Massas moleculares em g/mol: C = 12,0 ; H = 1,0 ; O = 16,0
a)
b)
c)
d)
e)
1-butanol; 30g.
2-butanol; 28g.
1,2-butanodiol; 56g.
1,2-butanodiol; 14g.
2-butanol; 14g.
( ) Nas reações de polimerização por condensação, além da formação da macromolécula, ocorre liberação de moléculas
menores, como água e metanol.
( ) O poliestireno é um polímero obtido por reação de adição
sendo muito utilizado na fabricação de pratos, xícaras e como
isolante térmico (isopor).
( ) Polímero amorfo é aquele que apresenta as cadeias
poliméricas dispostas ao acaso e apresenta alta temperatura
de fusão, é duro e quebradiço.
( ) Celuloses são polímeros formados a partir de unidades de
glicose.
Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta:
a) F V V V
b) V V F V
c) F V F V
d) V F V F
e) V F F F
19. Tratando-se de polímeros, sabe-se que estes são obtidos pela combinação de monômeros (moléculas relativamente pequenas).
Encontram-se relacionados a seguir, alguns desses elementos básicos da polimerização.
MONÔMERO
POLÍMERO
UTILIZAÇÃO
Orlon, Acrilan
Fabricação de tecidos para roupas, carpetes e estofamentos
Náilon
Fibras têxteis, linhas de pesca, engrenagens
Dacron
Fibras têxteis
Baquelita
Fórmica, objetos domésticos, isolante térmico
Propileno
Plásticos moldáveis
Identifique a função química de cada um dos monômeros apresentados, respectivamente, e assinale a alternativa correta:
a)
b)
c)
d)
e)
Amina, éster, ácido carboxílico, éter, alcino.
Amina, nitrila, ácido carboxílico, aldeído, alceno.
Isonitrila, amida, éster, cetona, alcano.
Nitrila, amida, aldeído, cetona, alcadieno.
Nitrila, amina, éster, aldeído, alceno.
20. Além dos hidrocarbonetos, o petróleo contém, em pequenas quantidades, elementos prejudiciais que o torna impuro. Um desses é
considerado a pior impureza e quando presente nos combustíveis ele os torna corrosivos, causa mau cheiro aos produtos da queima,
atrapalha o funcionamento do motor e é um dos responsáveis pelo fenômeno da chuva ácida.
Assinale a alternativa que corresponde a esse elemento:
a)
b)
c)
d)
e)
Fósforo
Potássio
Enxofre
Cloro
Magnésio
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21. O físico italiano Galileu Galilei (1564-1642) realizou vários trabalhos fundamentais para o surgimento da nova física, dentre estes, destacamos o estudo da queda dos corpos, sobre o qual ele
fez várias experiências com o objetivo de estudar as leis do
movimento dos corpos em queda. A respeito destas experiências,
analise as proposições a seguir, desprezando o efeito do ar.
I. A aceleração do movimento era a mesma para todos os corpos.
II. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava
ao solo no mesmo instante que o mais leve.
III. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava
ao solo com velocidade maior que o mais leve.
A partir da análise feita, assinale a alternativa correta:
a)
b)
c)
d)
e)
Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
Apenas a proposição I é verdadeira.
Apenas a proposição II é verdadeira.
Apenas as proposições I e II são verdadeiras.
Todas as proposições são verdadeiras.
24. Em um cruzamento da cidade de Campina Grande, durante uma manhã de muita
chuva, um automóvel compacto com massa de 1600
kg se desloca de oeste para
o leste, a uma velocidade de
30 m/s e colide com uma
“pickup” (camionete) com
massa de 2400 kg que se
deslocava do sul para o
norte, avançando o sinal
vermelho, a uma velocidade de 15 m/s, conforme a figura ao
lado. Felizmente, todos as pessoas, nesses veículos, usavam
cintos de segurança e ninguém se feriu. Porém, os dois veículos
se engavetaram e passaram a se deslocar, após a colisão, como
um único corpo, na direção nordeste. Desprezando o atrito entre os veículos e a estrada, a velocidade dos carros unidos após
a colisão, em m/s, vale:
a) 18
a) o peso do conjunto (carrinho-passageiro) é maior que a força
centrípeta.
b) a força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) é
nula.
c) a velocidade mínima do carrinho é de 8 m/s, e independe do
peso do passageiro.
d) o peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual à
força centrípeta.
e) o conjunto (carrinho-passageiro) está em equilíbrio dinâmico.
23. A bicicleta move-se a partir do
movimento dos pedais, os quais
fazem girar uma roda dentada
chamada coroa, por meio de uma
corrente. Esta coroa está
acoplada a outra roda dentada,
chamada de catraca, a qual movimenta a roda traseira da bicicoroa
corrente
cleta. Um ciclista, preparando catraca
sua bicicleta para um torneio, percebeu que a coroa tem um raio
5 vezes maior que o da catraca. Por ser aluno de física, ele raciocinou: “para que eu vença o torneio, se faz necessário que eu
pedale na minha bicicleta à razão de 40 voltas por minuto, no
mínimo”. A partir destas informações, pode-se afirmar que a
freqüência de rotação da roda da bicicleta, em rotação por minuto (rpm), vale:
b) 180
c) 200
c) 22
d) 20
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22. Num parque de diversão, uma das
atrações que geram sempre muita
expectativa é a da montanha-russa, principalmente no momento do
loop, em que se percebe que o
passageiro não cai quando um dos
carrinhos atinge o ponto mais
alto, conforme se observa na figura ao lado. Considerando-se a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e
o raio R de 10 metros, pode-se afirmar que isto ocorre porque
a) 160
b) 16
d) 220
e) 170
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e) 15
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25. Um automóvel movendo-se em
uma BR, guiado por um aluno de
física, falta combustível ao se
aproximar de um posto de gasolina. Lembrando-se de uma aula
sobre o princípio de ação e reação, ele raciocinou: “se eu descer do carro e tentar empurrá-lo
com uma força F, ele vai reagir
com uma força - F e ambas vão
se anular e eu não conseguirei
mover o carro”. Mas uma pessoa que vinha com ele, não concordando com este raciocínio, desceu do carro e o empurrou,
conseguindo movê-lo. Como você justificaria o carro moverse? Com base na compreensão desta lei, analise as proposições
a seguir.
27. O refrigerador é uma máquina térmica que retira calor dos corpos colocados em seu interior e rejeita calor para o meio ambiente, que está a uma temperatura mais elevada que a do seu interior. No refrigerador, entretanto, a
transferência de calor não é espontânea, é oposto à “ordem natural”
e, de acordo com a Segunda Lei da
Termodinâmica, é um processo que
só pode se efetivar com fornecimento externo de energia. Como
está esquematizado na figura ao
lado, o refrigerador consta de
quatro componentes: (1) compressor, (2) condensador ou radiador, (3) válvula – tubo capilar e
(4) congelador.
I. O carro move-se porque a pessoa dá um rápido empurrão no
carro e, momentaneamente, essa força é maior do que a força
que o carro exerceu sobre ela.
II. O carro move-se porque a pessoa empurra o carro para
frente com uma força maior do que a força com que o carro
exerce sobre ela.
III. O carro move-se porque a força que a pessoa exerce sobre
o carro é tão intensa quanto a que o carro exerce sobre ela,
no entanto, a força de atrito que a pessoa exerce (entre os
pés e o solo) é grande e é para frente, enquanto a que ocorre
no carro (entre os pneus e solo) é pequena e para trás.
IV. O carro move-se porque a força que a pessoa exerce sobre
o carro e a força que o carro exerce sobre a pessoa são
iguais, de sentidos contrários, mas aplicados em corpos diferentes e, portanto, cada um exerce o seu efeito independentemente.
Tendo como base as informações
acima, analise, nas proposições a seguir, os processos que ocorrem em
cada um dos componentes da geladeira, com suas respectivas transformações gasosas, como se observa
no diagrama P x V ao lado, que representa as variações de
pressão e volume para o ciclo da substância de operação (usualmente o freon) na geladeira.
I. No compressor, devido à rapidez com que ocorre a compressão, esta pode ser considerada adiabática. A temperatura e a
pressão se elevam. Como não há trocas de calor (Q = 0), o
trabalho realizado pelo compressor é equivalente à variação
da energia interna da substância (2→ 3).
II. O condensador ou radiador é a serpentina na qual o vapor
se liquefaz, trocando calor com o ambiente. Inicialmente ocorre um aumento de temperatura à pressão constante (3→ 4),
seguida de uma diminuição do volume da substância em
condensação, à pressão e temperatura constantes (4→ 5).
III. A válvula é um tubo capilar que diminui a pressão da substância. Esta descompressão ocorrre com muita rapidez, não
permitindo a troca de calor com o ambiente, logo se constitui numa transformação adiabática (5→ 1).
IV. No congelador, a substância operante troca calor com o interior da geladeira, a pressão constante e diminuição de temperatura, expandindo-se à medida que se vaporiza (calor latente de vaporização) (1→ 2).
A partir da análise feita, assinale a alternativa correta:
a)
b)
c)
d)
e)
Apenas a proposição IV é verdadeira.
Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.
Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
Apenas as proposições II e III são verdadeiras.
Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.
26. Em 1851, o matemático e físico escocês Willian Thomson que
viveu entre 1824 e 1907, mais tarde possuidor do título de lord
Kelvin, propôs a escala absoluta de temperatura, atualmente
conhecida como escala Kelvin de temperatura (K). Utilizandose das informações contidas no texto, assinale a alternativa correta:
a) Com o avanço da tecnologia, atualmente, é possível obter a
temperatura de zero absoluto.
b) Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala
Fahrenheit (ºF), através da expressão K = ºF + 273.
c) A partir de 1954, adotou-se como padrão o ponto tríplice da
água, temperatura em que a água coexiste nos três estados solido, líquido e vapor. Isto ocorre à temperatura de 0,01 ºF
ou 273,16 K, por definição e a pressão de 610 Pa (4,58 mmHg).
d) Kelvin é a unidade de temperatura comumente utilizada nos
termômetros brasileiros.
e) Kelvin considerou que a energia de movimento das moléculas dos gases atingiria um valor mínimo de temperatura, ao
qual ele chamou zero absoluto.
A partir da análise feita, assinale a alternativa correta:
a)
b)
c)
d)
e)
Todas as proposições são verdadeiras.
Apenas as proposições III e IV são verdadeiras.
Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
Apenas as proposições II e III são verdadeiras.
Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.
28. A poluição sonora é um dos principais problemas das grandes
cidades. O barulho pode causar graves problemas à saúde dos
indivíduos. O decibel (dB) é uma medida da intensidade sonora
relativa percebida por nossos ouvidos. Os especialistas em problemas de saúde provocados pela poluição sonora, afirmam que
se um indivíduo for submetido a intensidades da ordem de
120dB, ele estará no limiar de sentir dores. A característica da
onda sonora que está diretamente relacionada com os níveis de
poluição sonora é:
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a) Amplitude
b) Comprimento de onda
c) Freqüência
d) Velocidade de propagação
e) Fase
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29. O cientista e matemático grego Arquimedes (287 - 212 a.C), um
dos pioneiros no estudo da hidrostática, propôs um princípio
que levou o seu nome. Considere este princípio aplicado às
situações descritas: A) quando o submarino está completamente submerso, em repouso, sem tocar o fundo do mar; B)
quando este mesmo submarino passa a flutuar, em repouso,
na superfície do mar. Com base nestas informações, assinale a
alternativa correta:
a) A situação B ocorre porque o módulo do empuxo é menor
que o peso do submarino.
b) A situação A ocorre porque o módulo do empuxo é maior que
o peso do submarino.
c) A situação A ocorre porque o módulo do empuxo é menor que
o peso do submarino.
d) A situação A ocorre porque o módulo do empuxo é igual ao
peso do submarino.
e) A situação B ocorre porque o módulo do empuxo é maior que
o peso do submarino.
30. O matemático e físico francês Jean
Baptiste Joseph Fourier (17681830) estudou a condução do calor através de sólidos e publicou,
em 1822, a teoria analítica do calor,
criando uma lei que levou o seu
nome - Lei de Fourier. Observe a
seguir, uma aplicação desta teoria.
Um fogão de cozinha elétrico possui entre as paredes do seu forno
um isolante constituído por uma
camada de fibra de vidro com área
total de 1,40 m2 e espessura de 4,0 cm . Ao ligar o forno deste
fogão, após um certo tempo, a superfície interna da fibra de
vidro alcança uma temperatura de 175 ºC e sua superfície externa encontra-se a uma temperatura de 35 ºC . Considerando-se
que a condutividade térmica da fibra de vidro é igual a
0,040 W/m, a taxa de transferência de calor através do isolante, em W/m2, vale:
a) 196
b) 294
c) 130
d) 150
e) 175
31. O físico inglês James Prescott Joule (1818-1889) estudou como
a água pode ser aquecida quando ela é inteiramente mexida
com as pás de um agitador, verificando que o aumento de temperatura é proporcional ao trabalho realizado. A mesma variação de temperatura pode também ser obtida colocando-se a
água em contato com algum corpo mais quente. Observe, a
seguir, uma aplicação deste estudo.
Um aquecedor elétrico de imersão com potência 50 cal/s é usado para ferver 100g de água para uma xícara de café. Considerando-se que a temperatura inicial da água é de 20ºC e que o
calor específico da água é 1 cal/gºC, o tempo necessário para
ferver esta quantidade de água a uma temperatura de 100ºC,
desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, em segundos, vale:
a) 168
b) 200
c) 151
d) 220
e) 160
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32. Num teclado de computador, cada tecla contém uma pequena
placa metálica fixa e outra móvel que, conjuntamente, funcionam como um capacitor de placas planas e paralelas, no ar,
como mostra a figura. Quando
pressionamos qualquer tecla,
a distância entre as placas diminui, a capacitância aumenta e um circuito eletrônico detecta o
novo valor da capacitância e, conseqüentemente, a tecla que foi
pressionada. Considere que a área de cada placa é igual a
50,0mm2, que a distância entre elas, antes da tecla ser pressionada, vale 1,0mm e que o circuito eletrônico só é capaz de detectar
capacitâncias com um acréscimo de, no mínimo, 1,05 x 10-12F.
Com estas informações e adotando que a permissividade elétrica do ar vale εar = 9,0 x 10-12 F/m, a distância máxima (d), entre as
placas, para que uma tecla possa ser detectada, em milímetros, é:
a) 0,9
b) 0,7
c) 0,3
d) 0,5
e) 1,0
33. Michael Faraday, na primeira metade do século XIX, introduziu,
a partir da noção de linhas de força, o conceito de campo em
substituição ao conceito de ação à distância, que prevalecia até
então, na Eletricidade, no Magnetismo e na Gravitação. Hoje, na
Física, falamos em diversos tipos de campo, a exemplo do campo magnético, campo elétrico e campo gravitacional, cada um
associado a um tipo de fonte (um imã, uma partícula carregada,
uma massa). Utilize F para falso e V para verdadeiro, nas seguintes proposições sobre as propriedades do campo elétrico.
( ) O módulo do campo elétrico criado por uma carga puntiforme
depende do meio no qual a carga se encontra.
( ) As linhas de força do campo elétrico criado por uma carga
elétrica puntiforme se cruzam no espaço.
( ) A direção do vetor campo elétrico criado por uma carga
puntiforme depende do sinal da carga.
Q
( ) No interior de um condutor submetido a uma diferença de E = k 2
R
potencial (ddp), o vetor campo elétrico aponta no sentido
do potencial mais baixo.
( ) O módulo do campo elétrico no interior de uma esfera metálica de raio R e carregada com carga positiva Q é constante
.
com valor
Assinale a alternativa que corresponde à seqüência correta:
a) F F F F F
b) V V V V V
c) V F F V F
d) V V V F V
e) F V F V F
34. Um estudante de Física aprendeu, nas aulas de eletricidade, que
a resistência interna de amperímetros e de voltímetros de baixa
qualidade introduzem grandes erros, nos resultados, quando
são utilizados para realizar medidas em circuitos elétricos. Ao
tentar medir simultaneamente, através do
circuito ao lado, a
corrente e a tensão
elétrica de uma impressora ligada a um
estabilizador de tensão de 110V, ele observou que o valor medido de tensão era diferente daquele indicado no estabilizador.
Consultando os manuais do amperímetro A, do voltímetro V e
da impressora R, o estudante encontrou que a resistência interna do amperímetro vale 40Ω, do voltímetro 2000Ω e da impressora 500Ω. Com estas informações e desprezando as perdas nos
fios, ele calculou o valor de tensão que deveria encontrar ao
realizar a medida. O valor de tensão encontrado, em Volts, é:
a) 117
b) 100
c) 95
d) 220
e) 101
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35. Uma maneira de se obter informações sobre a carga e a massa de
uma partícula é fazê-la passar, através de um campo magnético
uniforme. A partir da sua trajetória circular pode-se, conhecendo-se o campo, a velocidade da partícula e o raio da trajetória,
determinar o sinal da carga elétrica e o valor da massa. A figura
mostra parte das trajetórias 1 e 2 deixadas
por duas partículas P1
e P2, respectivamente.
Os pontos indicam
um campo magnético
B constante que sai
perpendicular à folha
da prova. Considere que as duas partículas, P1 e P2, possuem
cargas de mesmo módulo e sinais contrários e penetram perpendicularmente, com a mesma velocidade constante V0, na região
do campo B.Analisando as trajetórias e tomando como base o
campo magnético mostrado, conclui-se que
37. Numa aula, utilizando experimentos com material de baixo custo, o professor de Óptica tenta mostrar, aos seus alunos, a formação de imagens num espelho esférico. Para realizar a demonstração, ele utilizou a superfície externa e espelhada de uma bola
de árvore de natal, cujo raio vale 10cm e, usando uma vela acesa
como objeto real, colocou-a sobre o eixo principal e anotou
cuidadosamente os dados de suas observações sobre a imagem obtida. Considerando este espelho como sendo ideal e
colocando uma vela de 12cm de altura, num ponto que se encontra a 25cm do vértice do espelho, conforme a figura, o professor mostrou que a imagem é
a) a partícula P1 possui carga negativa e o valor |q/m| é maior
que o da partícula P2.
b) a partícula P1 possui carga positiva e o valor |q/m| é maior que
o da partícula P2 .
c) a partícula P1 possui carga positiva e valor |q/m| é menor que
o da partícula P2.
d) a partícula P1 possui carga negativa e o valor |q/m| é menor
que o da partícula P2.
e) a partícula P1 possui carga positiva e o valor |q/m| é igual ao
da partícula P2.
36. Em 1905, Albert Einstein apresentou seu trabalho referente ao
efeito fotoelétrico. Este explicou, com base na hipótese de Max
Planck apresentada em 1900, na qual a radiação térmica emitida
por um corpo negro é constituída por quantas de energia, que
a energia dos elétrons emitidos, por uma placa metálica iluminada, depende apenas da freqüência da luz incidente. Naquele
período, constatou-se que para alguns fenômenos que ocorrem com a luz, ela se comporta como onda produzindo interferência (como no experimento da dupla fenda de Young), entretanto, em outros fenômenos ela apresenta comportamento de
partícula (como no efeito fotoelétrico). Diz-se então que a luz
possui uma natureza dual: ora se comporta como uma onda e
ora se comporta como partícula. A respeito da dualidade ondapartícula da luz, apresentam-se as seguintes proposições:
I. O comportamento ondulatório e o comportamento
corpuscular da luz são complementares.
II. O comportamento ondulatório da luz exclui seu comportamento corpuscular.
III. O comportamento ondulatório e o comportamento
corpuscular da luz são equivalentes.
Com relação às proposições apresentadas é correto afirmar que:
a)
b)
c)
d)
e)
Apenas II é verdadeira.
II e III são verdadeiras.
Apenas I é verdadeira.
I e III São verdadeiras.
Apenas III é verdadeira.
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a)
b)
c)
d)
e)
imprópria.
direta com altura de 2,0cm.
invertida com altura de 2,0cm.
invertida com altura de 12cm.
direta com altura de 12cm
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38. Em meados do século XIX, J. C. Maxwell previu a existência das
ondas eletromagnéticas que foram experimentalmente verificadas
por Hertz em 1887. Estes conhecimentos serviram de base para
que Marconi enfrentasse o desafio de realizar transmissão sem
fio a distâncias cada vez maiores e resultando, em 1901, na primeira transmissão telegráfica, através do Atlântico. Na realidade, não se sabia bem como essas ondas viajavam e somente por
volta da década de 1920 tinham descoberto o suficiente para
controlar as ondas eletromagnéticas de forma apropriada e, assim, davam-se passos importantes para as modernas telecomunicações que conhecemos hoje. Sobre as telecomunicações, é
correto afirmar que:
a) A propagação das ondas eletromagnéticas, no ar, ocorre na
mesma direção de oscilação dos campos elétricos e magnéticos.
b) A transmissão de ondas eletromagnéticas ocorre através de
sinais, de corrente elétrica, emitidos pelas antenas.
c) A propagação das ondas eletromagnéticas sofre influência
das condições atmosféricas e, quando há fortes ventos, o
sinal é danificado.
d) Na antena receptora de ondas eletromagnéticas, no rádio, os
campos elétricos e magnéticos induzem correntes estacionárias em circuitos de corrente contínua.
e) A transmissão e recepção, de ondas eletromagnéticas são
realizadas com circuitos elétricos, cuja corrente elétrica oscila com a freqüência característica da estação retransmissora.
39. As fibras óticas, usadas nas telecomunicações, quando comparadas com os cabos elétricos convencionais apresentam uma
série de vantagens, dentre elas destaca-se: a grande capacidade de transmitir informações. A figura mostra uma fibra ótica, ao
longo da qual a luz se propaga, através do núcleo, à medida que
se reflete totalmente nas fronteiras internas do núcleo com a
camada do revestimento. Considere que o material do revestimento possui índice de refração n1 = 1,3, enquanto que, o núcleo desta fibra possui índice de refração n2. Se o ângulo limite
ou crítico no interior da fibra é de 30o, o valor do índice de
refração n2, para que a luz incidente na extremidade da fibra seja
transmitida, é:
a) 2,6
b) 1,6
c) 2,4
d) 1,3
e) 3,6
40. A Física Moderna rompeu com alguns conceitos da Física Clássica, como por exemplo, com o caráter absoluto das grandezas
físicas: espaço e tempo na Física Newtoniana. Como conseqüência dos postulados da Teoria da Relatividade obtém-se
uma nova concepção para conceitos anteriormente estabelecidos. Neste sentido, em relação ao comprimento de um objeto
em repouso num referencial inercial, que se move com velocidade constante V, em relação ao referencial de um observador,
para a Teoria da Relatividade Especial, é correto afirmar que
para este observador:
a) O comprimento do objeto se dilata, na direção do movimento, com o aumento da velocidade.
b) O comprimento do objeto se contrai, na direção do movimento, com o aumento da velocidade.
c) O comprimento não se altera, na direção do movimento, com
o aumento da velocidade.
d) O comprimento pode se contrair ou se dilatar, na direção do
movimento, com o aumento da velocidade.
e) É impossível prever o que acontece com comprimento, na
direção do movimento, quando a velocidade aumenta.
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