Você está recebendo do fiscal três cadernos de

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Você está recebendo do fiscal três cadernos de prova (2 de disciplinas
específicas correspondentes ao curso escolhido por você no ato da inscrição e
1 de redação).
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Verifique se cada caderno das disciplinas específicas contém 8 questões que
você deve resolver, sem rasuras ou falhas.
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Assine somente no local indicado.
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Verifique se seu nome, número de inscrição e número do documento de
identidade estão corretos.
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A duração total das provas é de 5 horas, portanto trabalhe com tranqüilidade,
mas controle o seu tempo.
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Você deverá, obrigatoriamente, apresentar o desenvolvimento das questões
propostas, no espaço indicado, sempre com caneta.
DATA:
27/03/2005
HORÁRIO:
13h30min às 18h30min
DURAÇÃO:
5h
UFMA
1
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
Para atender a uma ocorrência de incêndio, um helicóptero fez um deslocamento na vertical para
cima, com velocidade constante de 24 km/h , durante 0, 015 hora . Em seguida, deslocou-se na
horizontal em movimento uniforme com velocidade de 150 km/h , durante 0, 2 hora e, finalmente,
desceu na vertical no local do incêndio, com a mesma velocidade com que subiu. Calcule as
grandezas físicas abaixo, com relação ao ponto de saída do helicóptero até o local do incêndio.
a) O módulo do deslocamento resultante e o espaço percorrido.
b) As velocidades médias vetorial e escalar.
1
UFMA
2
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
Um corpo de massa igual a 20 g é lançado verticalmente para cima, a partir do solo, e se
movimenta segundo a equação horária y (t ) = 20t − 5t 2 , em um meio onde a resistência do ar é
considerada desprezível. Calcule as energias potencial e cinética em cada condição abaixo.
Obs.: Considere o espaço em metro ( m ) e o tempo em segundo ( s ) e g = 10 m s 2 .
a) Na altura máxima alcançada pelo corpo.
b) Para o tempo de 1,5 s após o lançamento.
2
UFMA
3
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
Um bloco de cobre ( c = 386 J kg −1 K −1 ) de 50 g à temperatura de 100 K é colocado em uma
caixa isolante com um bloco de chumbo ( c = 128 J kg −1 K −1 ) de 100 g a 200 K . Encontre a
variação de entropia do sistema, ao ser alcançado o estado final de equilíbrio.
Dados: ln 320, 24 = 5, 769 ; ln 400 = 5,991 ; ln 200 = 5, 298
4 Uma bolha de ar, de forma esférica com raio de 5 cm , sobe do fundo de um lago de 20 m de
profundidade. A temperatura no fundo do lago é 7 ºC e na superfície, 27 ºC . Qual é o raio da
bolha ao atingir a superfície do lago? Considere o ar como um gás perfeito.
Dados: 1 atm = 1×105 N m 2 ; g = 10 m s 2 ; ρ H 2O = 1× 103 kg m3 .
3
UFMA
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
5 Seja um campo elétrico uniforme, E , representado abaixo, em meio ao qual se locomove uma
carga q entre os pontos A e B , de acordo com a trajetória pontilhada. A seguir, faça o que se
pede, considerando os seguintes dados: E = 10, 0 V m ; q = 5, 0 µ C ; X A = 2 m ; X B = 7 m .
G
E
B
y
A q
x
a) Determine o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre a carga.
b) O resultado do item (a) depende da forma da trajetória percorrida pela partícula? Justifique sua
resposta.
4
UFMA
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
6 Considere 4 (quatro) condutores esféricos, inicialmente isolados no espaço, tendo cada um deles
capacitância ( C ), carga ( Q ) e potencial ( V ) dados por: ( C1 , Q1 , V1 ) , ( C2 , Q2 , V2 ) , ( C3 , Q3 , V3 ) ,
( C4 , Q4 ,V4 ) . De repente, esses quatro condutores são conectados um ao outro por um fio condutor
de capacitância desprezível (vide ilustração).
1
2
3
4
( C1 , Q1 ,V1 )
( C2 , Q2 ,V2 )
( C3 , Q3 ,V3 )
( C4 , Q4 ,V4 )
a) Descreva o que ocorrerá, imediatamente, após a conexão dos 4 condutores, explicando se
ocorrerá transferência de carga entre eles e o motivo de tal transferência (se a mesma ocorrer).
Por fim, descreva a configuração de equilíbrio desse sistema, atingida após um certo tempo.
b) Determine o potencial V desses condutores na configuração de equilíbrio e a carga final no
condutor 1 (em função de C1 , V1 , C2 , V2 , C3 , V3 , C4 , V4 )
5
UFMA
Processo Seletivo Vestibular 2005 - 2º Dia
FÍSICA
7 Considere um espelho esférico côncavo de centro de curvatura C e foco F , de acordo com a
ilustração abaixo. Considere um objeto de 5 cm de altura, localizado a 1, 2 m de distância do
ponto O . Determine a posição onde a imagem deste objeto é formada e o seu tamanho, dando
também as suas características (real ou virtual, maior ou menor que o objeto, direita ou invertida).
Dado: Valor do raio de curvatura: R = 1, 6 m .
C
O
F
8 Um bloco de massa 10 Kg oscila harmonicamente sobre uma superfície, sem atrito. O bloco está
preso por quatro molas, como ilustra a figura abaixo. As constantes elásticas das molas têm o
mesmo valor, sendo 10 N m . Calcule o período de oscilação do bloco.
Dado: π = 3,14 .
M
6