SIMULADO – UEPA – PRISE III - 2014 Parece coisa de ficção

SIMULADO – UEPA – PRISE III - 2014
01. Parece coisa de ficção científica. Aliás, é algo que há muito tempo os filmes e contos de ficção
científica já previam: uma interface com o computador através de movimentos e de toques direto na tela.
Com o avanço da tecnologia, isso já virou realidade e é utilizado por muitos de nós todos os dias. Muitos
caixas eletrônicos de banco, celulares como o iPhone e o Nokia 5800, e alguns monitores de computador
já utilizam a tecnologia conhecida como Touch Screen. Um tipo de funcionamento dessa tecnologia e é o
modelo mais utilizado é através de telas resistivas. Elas funcionam através de pressão na tela que é
reconhecida e traduzida como um comando específico. O sistema de identificação da pressão é feito
utilizando-se duas placas bem finas, separadas por um afastador. Uma delas é feita de um metal e a
outra de vidro. Entre elas passa uma corrente elétrica leve. Ao se encontrar na tela, as duas placas
encostam-se naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida e as coordenadas são enviadas
ao computador. Essa informação é traduzida por um programa que transforma o toque em algum
comando na tela. Quando não pressionada, as cargas que se encontram entrem as placas encontram-se
em equilíbrio.
Fonte:
http://www.tecmundo.com.br/projetor/2449-como-funcionam-as-telas-sensiveis-ao-toque-touchscreen-.htm#ixzz2mL728pRY
Considere a figura abaixo que representa uma partícula entre as placas de valor igual a q = 2.10-8 C,
imersa em repouso, num campo elétrico uniforme de intensidade E = 3. 10 -2 N/C. O peso da partícula, em
Newtons, é de:
a)
b)
c)
d)
e)
1,5 . 10 -10
2 . 10 -10
6 . 10 -10
12 . 10 -10
15 . 10 -10
Solução!
Como a carga está em equilíbrio a força resultante atuando nela vale zero Newtons.
Assim:
𝑷 = 𝑭𝒆𝒍
𝑷 = 𝒒. 𝑬
𝑷 = 𝟐. 𝟏𝟎−𝟖 . 𝟑. 𝟏𝟎−𝟐
𝑷 = 𝟔. 𝟏𝟎−𝟏𝟎 𝑵
02.
Não é um museu. Nem um
monumento. Mas rapidamente se tornou numa
das mais recentes atracções de Londres.
Conhecido como “Walkie Talkie”, devido ao seu
formato, o edifício concebido pelo arquitecto
uruguaio Rafael Viñoly tornou-se famoso pelos
seus efeitos nas redondezas: o prédio de 37
andares ao reflectir a luz do sol aquece as
coisas de tal forma que já derreteu a carroçaria
de um Jaguar, já incendiou tapetes e até
permitiu que os mais originais provassem que é
possível estrelar ovos.
Até haver solução definitiva para o problema, para absorver os raios solares foi montada uma estrutura de
andaimes e proibiu-se o estacionamento em três zonas. De acordo com as empresas responsáveis pelo
prédio, que possui uma curvatura de raio 90 m, o aquecimento deve terminar em Outubro quando as
temperaturas baixarem e acontece, sobretudo, duas horas por dia, quando o sol está mais alto.
Fonte:
http://www.publico.pt/mundo/noticia/arquitecto-nao-pensou-que-luz-reflectida-em-predio-delondres-derretesse-coisas-1605184
A medida de segurança adotada pelas autoridades de Londres proibiu o estacionamento em três zonas
que devem distar do prédio uma distância “d”. O centro de referencia da curvatura do “Walkie Talkie”,
deve esta a que distância “d” dessas zonas? Com qual tipo de espelho esse prédio se parece?
a)
b)
c)
d)
e)
90 m e se assemelha a um espelho convexo;
45 m e se assemelha a um espelho convexo;
90 m e se assemelha a um espelho côncavo;
65 m e se assemelha a um espelho côncavo;
45 m e se assemelha a um espelho côncavo;
Solução:
𝑪 = 𝟐. 𝒇
𝒇=
𝑪
𝟐
→
𝒇=
𝟗𝟎
𝟐
→
𝒇 = 𝟒𝟓𝒎
O espelho deve ser côncavo, pois os raios estão convergindo internamente!
03. Uma das aplicações do efeito fotoelétrico é a célula fotoelétrica. Estas são utilizadas para o
acendimento automático de lâmpadas de postes de iluminação. No elevado Daniel Berg, alguns
condutores de automóveis perceberam que ao incidir a luz proveniente dos faróis dos seus veículos
em direção aos postes, a lâmpadas desses se apagavam. Adotando que os faróis emitam radiação
monocromática de 155 nm e sabendo-se que para arrancar elétrons da célula fotoelétrica com
velocidade igual a zero é necessária uma energia igual a 6 eV. Uma solução para esse problema é
trocar a célula fotoelétrica de:
(Dado: hc = 1240 eV.nm)
a) Função trabalho de 6 eV por uma inferior a 8 eV.
b) Função trabalho de 6 eV por uma igual a 8 eV.
c) Função trabalho de 6 eV por uma superior a 8 eV.
d) Função trabalho de 6 eV por uma superior a 7 eV.
e) Função trabalho de 6 eV por uma igual a 7 eV.
Solução
𝐄= ∅
∅ = 𝐡. 𝐟
→
𝐯 = 𝛌. 𝐟 →
𝐟=
𝐜
𝛌
𝐡. 𝐜
𝛌
∅=
∅=
𝟏𝟐𝟒𝟎
𝟏𝟓𝟓
∅ = 𝟖 𝐞𝐕
Por tanto, deve ser superior a 8 eV, pois acima desse valo não acontecerá efeito
fotoelétrico
04. Um oftalmologista entrega a seguinte receita ao paciente é correto afirmar que:
a) É míope e o foco da lente vale - 2m.
b) É míope e o foco da lente é - 50 m.
c) É míope e o foco da lente é - 50 cm.
d) É hipermetrope e o foco da lente é 50 cm.
e) É hipermetrope e o foco da lente é 2 cm.
Solução!
𝑽=
𝒇 =
𝟏
−𝟐
→
𝟏
𝒇
→
−𝟐 =
𝟏
𝒇
𝒇 = − 𝟎, 𝟓𝒎 𝟎𝒖 − 𝟓𝟎 𝒄𝒎
O sinal negativo indica que a lente é divergente, essas são utilizadas para corrigir o defeito visual
que impossibilita a visão de objetos distantes, ou seja, a miopia.
05. Os fogos de artifício são exemplos básicos da aplicação do modelo atômico de Bohr. Segundo esse
modelo, proposto em 1913, é correto afirmar:
a) No átomo, somente é permitido ao elétron estar em certos estados estacionários, e cada um
desses estados possui uma energia fixa e definida.
b) Quando um elétron passa de um estado estacionário de baixa energia para um de alta energia,
há a emissão de radiação (energia).
c) O elétron pode assumir qualquer estado estacionário permitido sem absorver ou emitir radiação.
d) No átomo, a separação energética entre dois estados estacionários consecutivos é sempre a
mesma.
e) No átomo, o elétron pode assumir qualquer valor de energia.



Solução!
Vide teoria: Resumo teórico dos postulados de Bohr
O elétron pode se mover em determinadas órbitas sem irradiar. Essas órbitas estáveis são
denominadas estados estacionários.
As órbitas estacionárias são aquelas nas quais o momento angular do elétron em torno do
núcleo é igual a um múltiplo inteiro de h/2π.
O elétron irradia quando salta de um estado estacionário para outro mais interno, sendo a
energia irradiada dada por E = hf = Ei-Ef,
Acompanhe os erros de cada intem:
a) O erro está na palavra somente, um elétron pode adquirir energia o suficiente para
realizar um salto quântico e passar de um estado estacionário para outro.
b) Verdadeiro, explicado pelo terceiro postulado.
c) Para um elétron assumir algum estado ele precisa de uma energia, exemplo em
camadas próximas do núcleo a energia necessária é menor para um estado distante.
d) Como explicado na questão anterior, quanto mais distante o elétron estiver mais
energética é sua camada, a diferença entre dois estados consecutivos não pode ser a
mesma, uma vez que, a energia do elétron depende da camada que ele se encontra.
e) Se o elétron adquirir muita energia ele se desprende do átomo, tornando-se um
elétron livre. O que torna o item falso!
06. (Pucmg 2008 - adaptada) O ebulidor, dispositivo usado nas residências para o aquecimento da
água, é um exemplo bem ilustrativo de aplicação do efeito JOULE. Esse fenômeno foi estudado no
século XIX pelo cientista James P. Joule e consiste na transformação da energia elétrica perdida
pelas cargas da corrente elétrica em calor. Considere um ebulidor ligado a uma tensão de 120V
imerso em um recipiente que contenha um litro de água a 20 °C. Admitindo-se que todo o calor
originado da resistência elétrica seja transferido à água, o valor da resistência do ebulidor para que a
água atinja a temperatura de 100°C em 2,0 minutos será de, aproximadamente:
Considere: c = 4,18 J/g°C e ρ = 1 litro/kg
a) 5,5 Ω
b) 16,5 Ω
c) 3,5 Ω
d) 8,5 Ω
e) 9,0 Ω
[A]
A potência dissipada por uma resistência elétrica ligada a uma ddp V pode ser calculada pela expressão.
energia V 2
V2
P

 energia 
.t
t
R
R
Por outro lado, a energia absorvida pela água é dada pela expressão:
energia  m.c.
Como a energia liberada pelo ebulidor é totalmente absorvida pela água, vem:
V2
V 2 .t
(Eq 01)
.t  m.c.  R 
R
mc
c  4,18J / gº C  4180J / kgº C
Aplicando os valores dados à equação 01, vem:
V 2 .t
1202  120
R

 5,2
mc 1 4180  (100  20)
07. (Pucrs 2005) Considere o texto e as afirmações a seguir.
Após inúmeras sugestões e debates, o ano 2005 foi declarado pela ONU o "Ano Mundial da Física". Um
dos objetivos dessa designação é comemorar o centenário da publicação dos trabalhos de Albert
Einstein, que o projetaram como físico no cenário internacional da época e, posteriormente, trouxeram-lhe
fama e reconhecimento. Um dos artigos de Einstein publicado em 1905 era sobre o efeito fotoelétrico, que
foi o principal motivo da sua conquista do Prêmio Nobel em 1921. A descrição de Einstein para o efeito
fotoelétrico tem origem na quantização da energia proposta por Planck em 1900, o qual considerou a
energia eletromagnética irradiada por um corpo negro de forma descontínua, em porções que foram
chamadas quanta de energia ou fótons. Einstein deu o passo seguinte admitindo que a energia
eletromagnética também se propaga de forma descontínua e usou esta hipótese para descrever o efeito
fotoelétrico.
Em relação ao efeito fotoelétrico numa lâmina metálica, pode-se afirmar que:
I. A energia dos elétrons removidos da lâmina metálica pelos fótons não depende do tempo de exposição
à luz incidente.
II. A energia dos elétrons removidos aumenta com o aumento do comprimento de onda da luz incidente.
III. Os fótons incidentes na lâmina metálica, para que removam elétrons da mesma, devem ter uma
energia mínima.
IV. A energia de cada elétron removido da lâmina metálica é igual à energia do fóton que o removeu.
Analisando as afirmativas, conclui-se que somente
a) está correta a afirmativa I.
b) está correta a afirmativa IV.
c) estão corretas as afirmativas I e III.
d) estão corretas as afirmativas II e IV.
[C]
I. Verdadeiro. K  hf  Φ
II. Falso. Aumenta com a frequência
III. Verdadeiro. A energia deve ser superior à função trabalho do material.
IV. Falso. K  hf  Φ