REVISÃO FÍSICA - QM - 2016

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1) Observações astronômicas indicam que no centro de nossa galáxia, a Via Láctea, provavelmente exista um buraco negro cuja massa é igual a milhares de vezes a massa do Sol. Uma técnica simples para estimar a massa desse buraco negro consiste em observar algum objeto que orbite ao seu redor e medir o período de uma rotação completa, T, bem como o raio médio, R, da órbita do objeto, que supostamente se desloca, com boa aproximação, em movimento circular uniforme. Nessa situação, considere que a força resultante, devido ao movimento circular, é igual, em magnitude, à força gravitacional que o buraco negro exerce sobre o objeto. A partir do conhecimento do período de rotação, da distância média e da constante gravitacional, G, a massa do buraco negro é
a) 4 π2R2/GT2. b) π2R3/2GT2. c) 2 π2R3/GT2. d) 4 π2R3/GT2. e) π2R5/GT2.
2) Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro maciço colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas à escultura e tentaram puxá-la para cima, sem sucesso. Se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a
a) escultura flutuará. Dessa forma os homens não precisarão fazer força para remover a escultura do fundo.
b) escultura ficará com peso menor. Dessa forma, a intensidade da força necessária para elevar a escultura será menor.
c) água exercerá uma força na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta força se somará á força que os trabalhadores fazem para anular a ação da força peso da escultura.
d) água exercerá uma força na escultura para baixo, e esta passará a receber uma força ascendente do piso da piscina. Esta força ajudará a anular a ação da força peso na escultura.
e) água exercerá uma força na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta força se somará à força que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma força ascendente maior que o peso da escultura.
3) Conta-se que um curioso incidente aconteceu durante a Primeira Guerra Mundial. Quando voava a uma altitude de dois mil metros, um piloto francês viu o que acreditava ser uma mosca parada perto de sua face. Apanhando-a rapidamente, ficou surpreso ao verificar que se tratava de um projétil alemão.
PERELMAN, J. Aprenda física brincando. São Paulo: Hemus, 1970
O piloto consegue apanhar o projétil, pois
a) ele foi disparado em direção ao avião francês, freado pelo ar e parou justamente na frente do piloto
b) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade visivelmente superior.
c) ele foi disparado para cima com velocidade constante, no instante em que o avião francês passou.
d) o avião se movia no sentido oposto ao dele, com velocidade de mesmo valor.
e) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade de mesmo valor.
4) Um detector de mentiras consiste em um circuito elétrico simples do qual faz parte o corpo humano. A inserção do corpo humano no circuito se dá no dedo indicador da mão direita até o dedo indicador da mão esquerda. Dessa forma, certa corrente elétrica pode passar por uma parte do corpo. Um medidor sensível (amperímetro) revela um fluxo de corrente quando um tensão é aplicada no circuito. No entanto, a pessoa que se submete ao detector não sente a passagem da corrente. Se a pessoa mente, há uma ligeira alteração na condutividade de seu corpo, o que altera a intensidade da corrente detectada pelo medidor.
No dimensionamento do detector de mentiras, devem ser levados em conta os parâmetros: a resistência elétrica dos fios de ligação, a tensão aplicada no circuito e a resistência elétrica do medidor. Para que o detector funcione adequadamente como indicado no texto, quais devem ser as características desses parâmetros?
a) Pequena resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e alta resistência interna no medidor.
b) Alta resistência dos fios de ligação, pequena tensão aplicada e alta resistência interna no medidor.
c) Alta resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
d) Pequena resistência dos fios de ligação, alta tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
e) Pequena resistência dos fios de ligação, pequena tensão aplicada e resistência interna desprezível no medidor.
5) Para irrigar uma plantação, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem onde será bombeada a água. Para alimentar o motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidência solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 30 minutos, disponibiliza uma potência média de 50 W. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e uma eficiência de transferência energética de 100%. Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado?
a) 150 b) 250 c) 450 d) 900 e) 1440
6) No manual de uma máquina de lavar, o usuário vê o símbolo:
Este símbolo orienta o consumidor sobre a necessidade da máquina ser ligada a
a) um fio terra para evitar sobrecarga elétrica.
b) um fio neutro para evitar sobrecarga elétrica.
c) um fio terra para aproveitar as cargas elétricas do solo.
d) uma rede de coleta de água da chuva.
e) uma rede de coleta de esgoto doméstico.
7) O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto: 
Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ímã permanente. O campo magnético do ímã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante. 
Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon
a) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante. 
b) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço. 
c) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do ímã permanente. 
d) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador. 
e) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.
8) O avanço tecnológico da medicina propicia o desenvolvimento de tratamento para diversas doenças, como as relacionadas à visão. As correções que utilizam laser para o tratamento da miopia são consideradas seguras até 12 dioptrias, dependendo da espessura e curvatura da córnea. Para valores de dioptria superiores a esse, o implante de lentes intraoculares é mais indicado. Essas lentes, conhecidas como lentes fácicas (LF), são implantadas junto à córnea, antecedendo o cristalino (C), sem que esse precise ser removido, formando a imagem correta sobre a retina (R). O comportamento de um feixe de luz incidindo no olho que possui um implante de lentes fácicas para a correção do problema de visão apresentado é esquematizado por
a) b) c) d) e) 
9) O Inmetro procedeu à análise de garrafas térmicas com ampolas de vidro, para manter o consumidor informado sobre a adequação dos produtos aos Regulamentos e Normas Técnicas. Uma das análises é a de eficiência térmica. Nesse ensaio, verifica-se a capacidade da garrafa térmica de conservar o líquido aquecido em seu interior por determinado tempo. A garrafa é completada com água a 90 ºC até o volume total. Após 3 horas, a temperatura do líquido é medida e deve ser, no mínimo, de 81 ºC para garrafas com capacidade de 1 litro, pois o calor específico da água é igual a 1 cal/g
ºC. 
Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/garrafavidro.asp. Acesso em: 3 maio 2009 (adaptado)
Atingindo a água 81 ºC nesse prazo,a energia interna do sistema e a quantidade de calor perdida para o meio são, respectivamente,
a) menor e de 900 cal.
b) maior e de 900 cal.
c) menor e de 9000 cal.
d) maior e de 9000 cal.
e) constante e de 900 cal
10) Na câmara de cozimento de um forno de micro-ondas, a flutuação do campo elétrico é adequada para o aquecimento da água. Esse tipo de forno utiliza micro-ondas com frequência de 2,45 GHz para alterar a orientação das moléculas de água bilhões de vezes a cada segundo. Essa foi a frequência escolhida, porque ela não é usada em comunicações e também porque dá as moléculas de água o tempo necessário para completar uma rotação. Dessa forma, um forno micro-ondas funciona através do processo de ressonância, transferindo energia para os alimentos.
TORRES, C. M. A. et al. Física: ciência e tecnologia. São Paulo: Moderna, 2001 (adaptado)
Sabendo que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no meio é de cerca de 3 x 108 m/s, qual é, aproximadamente, o comprimento de onda da micro-onda presente no forno, em cm?
a) 0,12 b) 1,22 c) 8,17 d) 12,2 e) 817
GABARITO: 1-D ; 2-E ; 3-E; 4-E; 5-D; 6-A; 7-C ; 8-B; 9-C; 10-D