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ElaFísica com Trovão 1 QUESTÕES DE 1000 Questões ENEM e Vestibulares ENEM e Vestibulares 1000 Questões ENEM e Vestibulares Autores Jean Pegoraro Rafael Trovão ElaFísica com Trovão 2 Jean Pegoraro Jean Pegoraro Rafael Trovão Rafael Trovão ElaFísica com Trovão 3 CINEMÁTICA V = velocidade [m/s] t = tempo [segundo] S = posição [metro] a = aceleração [m/s²] d = Variação da posição = deslocamento [metro] MRU 𝑉 = 𝛥𝑆 𝛥𝑡 𝑉 = 𝑑 𝑡 MRUV 𝑉 = 𝑉0 + 𝑎. 𝛥𝑡 𝑑 = 𝑉0. 𝑡 + 𝑎. 𝑡2 2 𝑉2 = 𝑉0 2 + 2. 𝑎. 𝑑 MCU T = período [segundo] f = frequência [hertz] R = raio [metro] ω = Velocidade angular [rad/s] ac = aceleração centrípeta [m/s²] V = velocidade tangencial [m/s] 𝑉 = 2. 𝜋. 𝑅 𝑇 𝑉 = 2. 𝜋. 𝑅. 𝑓 𝜔 = 2. 𝜋 𝑇 𝜔 = 2. 𝜋. 𝑓 𝑉 = 𝜔. 𝑅 𝑎𝑐 = 𝑉2 𝑅 = 𝜔2. 𝑅 DINÂMICA FORÇA E LEIS DE NEWTON FR = força resultante [newton] m = massa [kg] a = aceleração [m/s²] g = aceleração da gravidade [m/s²] P = força peso [newton] N = força normal [newton] Fate = força de atrito estático [newton] Fatc = força de atrito cinético [newton] μ = coeficiente de atrito 𝐹𝑅 = 𝑚. 𝑎 𝑃 = 𝑚. 𝑔 𝐹𝑎𝑡𝑒 = 𝜇𝑒 . 𝑁 (Máx) 𝐹𝑎𝑡𝑐 = 𝜇𝑐. 𝑁 TRABALHO MECÂNICO W = Trabalho [joule] 𝑊 = 𝐹. 𝑑. 𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝑊 = 𝛥𝐸 ENERGIA MECÂNICA Cinética [joule] 𝐸𝑐 = 𝑚. 𝑉2 2 Potencial gravitacional [joule] h = altura 𝐸𝑝𝑔 = 𝑚. 𝑔. ℎ Potencial Elástica [joule] k = constante elástica [N/m] X = deformação elástica [metro] 𝐸𝑝𝑒 = 𝑘. 𝑋2 2 POTÊNCIA MECÂNICA P = potência [watt] 𝑃 = 𝑊 𝛥𝑡 = 𝛥𝐸 𝛥𝑡 = 𝐹. 𝑉 QUANTIDADE DE MOVIMENTO Q = quantidade de movimento [kg.m/s] 𝑄 = 𝑚. 𝑉 IMPULSO I = Impulso [N.s] 𝐼 = 𝐹. 𝛥𝑡 𝐼 = 𝛥𝑄 GRAVITAÇÃO R = raio médio da orbita do planeta T = período da órbita do planeta G = constante gravitacional universal 𝑇𝐴 2 𝑅𝐴 3 = 𝑇𝐵 2 𝑅𝐵 3 𝐹 = 𝐺. 𝑀. 𝑚 𝑑2 ElaFísica com Trovão 4 SUMÁRIO CAPÍTULO 01 - CINEMÁTICA .......................................................................................................................................... 5 CAPÍTULO 02 - DINÂMICA ........................................................................................................................................... 54 CAPÍTULO 03 – ESTÁTICA E GRAVITAÇÃO ........................................................................................................... 134 CAPÍTULO 04 – HIDROSTÁTICA ................................................................................................................................ 187 CAPÍTULO 4 – TERMOLOGIA ..................................................................................................................................... 230 CAPÍTULO 6 – ÓPTICA GEOMÉTRICA ..................................................................................................................... 269 CAPÍTULO 7 – ONDAS ................................................................................................................................................. 312 CAPÍTULO 8 – ELETROSTÁTICA................................................................................................................................. 374 CAPÍTULO 9 – ELETRODINÂMICA ............................................................................................................................ 405 CAPÍTULO 10 – ELETROMAGNETISMO .................................................................................................................. 471 PRONTOS? ElaFísica com Trovão 5 CAPÍTULO 01 - CINEMÁTICA 01)(ENEM) As velocidades dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10s e 20s; (II) entre os instantes 30s e 40s. De acordo com o gráfico acima, quais são os módulos das taxas de variação da velocidade do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s², nos intervalos (I) e (II), respectivamente? a)1,0 e 3,0 b) 2,0 e 1,0 c) 2,0 e 1,5 d) 2,0 e 3,0 e) 10,0 e 30,0 ElaFísica com Trovão 6 02) (ENEM) Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h. Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega? a)0,7 b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0 e) 3,0 03)(ENEM) O trem de passageiros da Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM), que circula diariamente entre a cidade de Cariacica, na Grande Vitória, e a capital mineira Belo Horizonte, está utilizando uma nova tecnologia de frenagem eletrônica. Com a tecnologia anterior, era preciso iniciar a frenagem cerca de 400 metros antes da estação. Atualmente, essa distância caiu para 250 metros, o que proporciona redução no tempo de viagem. Considerando uma velocidade de 72 km/h, qual o módulo da diferença entre as acelerações de frenagem depois e antes da adoção dessa tecnologia? a)0,08 m/s2 b) 0,30 m/s2 c) 1,10 m/s2 d) 1,60 m/s2 e) 3,90 m/s2 ElaFísica com Trovão 7 04)(ENEM) 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. 05) (ENEM) Ao soltar um martelo e uma pena na Lua em 1973, o astronauta David Scott confirmou que ambos atingiram juntos a superfície. O cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642), um dos maiores pensadores de todos os tempos, previu que, se minimizarmos a resistência do ar, os corpos chegariamjuntos à superfície. OLIVEIRA, A. A influência do olhar. Disponível em: www.cienciahoje.org.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado). Na demonstração, o astronauta deixou cair em um mesmo instante e de uma mesma altura um martelo de 1,32 kg e uma pena de 30 g. Durante a queda no vácuo, esses objetos apresentam iguais: a)inércias. b) impulsos. c) trabalhos. d) acelerações. e) energias potenciais. 06)(ENEM) Nas estradas brasileiras existem vários aparelhos com a finalidade de medir a velocidade dos veículos. Em uma rodovia, cuja velocidade máxima permitida é de 80 km h−1, um carro percorre a distância de 50 cm entre os dois sensores no tempo de 20 ms. De acordo com a Resolução n. 396, do Conselho Nacional de Trânsito, para vias com velocidade de até 100 km h−1, a velocidade medida pelo aparelho tem a tolerância de +7 km h−1 além da velocidade ElaFísica com Trovão 8 máxima permitida na via. Considere que a velocidade final registrada do carro é o valor medido descontado o valor da tolerância do aparelho. Nesse caso, qual foi a velocidade final registrada pelo aparelho? a)38 km h−1 b) 65 km h−1 c) 83 km h−1 d) 90 km h−1 e) 97 km h−1 07) (ENEM) A figura foi extraída de um antigo jogo para computadores, chamado Bang! Bang! No jogo, dois competidores controlam os canhões A e B, disparando balas alternadamente com o objetivo de atingir o canhão do adversário; para isso, atribuem valores estimados para o módulo da velocidade inicial de disparo e para o ângulo de disparo (θ). Em determinado momento de uma partida, o competidor B deve disparar; ele sabe que a bala disparada anteriormente, θ = 53°, passou tangenciando o ponto P. No jogo, é igual a 10 m/s2 . Considere sen 53° = 0,8, cos 53° = 0,6 e desprezível a ação de forças dissipativas. Com base nas distâncias dadas e mantendo o último ângulo de disparo, qual deveria ser, aproximadamente, o menor valor de que permitiria ao disparo efetuado pelo canhão B atingir o canhão A? a)30 m/s. ElaFísica com Trovão 9 b) 35 m/s. c) 40 m/s. d) 45 m/s. e) 50 m/s. 08)(ENEM) O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da capital paulista, em uma hora e 25 minutos. Disponível em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009. Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s² ), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente, a)80 m. b) 430 m. c) 800 m. d) 1.600 m. e) 6.400 m. 09)(ENEM) A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 RPM, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. ElaFísica com Trovão 10 A frequência de giro do ponteiro, em RPM, e: a)1. b) 2. c) 4. d) 81. e) 162. 10)(ENEM) Um motorista que atende a uma chamada de celular é levado à desatenção, aumentando a possibilidade de acidentes ocorrerem em razão do aumento de seu tempo de reação. Considere dois motoristas, o primeiro atento e o segundo utilizando o celular enquanto dirige. Eles aceleram seus carros inicialmente a 1,00 m/s2. Em resposta a uma emergência, freiam com uma desaceleração igual a 5,00 m/s2. O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0 m/s, enquanto o desatento, em situação análoga, leva 1,00 segundo a mais para iniciar a frenagem. Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros? a)2,90 m b) 14,0 m c) 14,5 m d) 15,0 m e) 17,4 m ElaFísica com Trovão 11 11)(ENEM) Você foi contratado para sincronizar os quatro semáforos de uma avenida, indicados pelas letras O, A, B e C, conforme a figura. Os semáforos estão separados por uma distância de 500 m. Segundo os dados estatísticos da companhia controladora de trânsito, um veículo, que está inicialmente parado no semáforo O, tipicamente parte com aceleração constante de 1 m s-2 até atingir a velocidade de 72 km h-1 e, a partir daí, prossegue com velocidade constante. Você deve ajustar os semáforos A, B e C de modo que eles mudem para a cor verde quando o veículo estiver a 100 m de cruzá-los, para que ele não tenha que reduzir a velocidade em nenhum momento. Considerando essas condições, aproximadamente quanto tempo depois da abertura do semáforo O os semáforos A, B e C devem abrir, respectivamente? a)20 s, 45 s e 70 s. b) 25 s, 50 s e 75 s. c) 28 s, 42 s e 53 s. d) 30 s, 55 s e 80 s. e) 35 s, 60 s e 85 s. 12)(ENEM) No Autódromo de Interlagos, um carro de Fórmula 1 realiza a curva S do Senna numa trajetória curvilínea. Enquanto percorre esse trecho, o velocímetro do carro indica velocidade constante. Quais são a direção e o sentido da aceleração do carro? a)Radial, apontada para fora da curva. b) Radial, apontada para dentro da curva. c) Aceleração nula, portanto, sem direção nem sentido. d) Tangencial, apontada no sentido da velocidade do carro. e) Tangencial, apontada no sentido contrário à velocidade do carro. 13) (ENEM) Os acidentes de trânsito são causados geralmente por excesso de velocidade. Em zonas urbanas no Brasil, o limite de velocidade normalmente adotado é de 60 km h−1. Uma alternativa para diminuir o número de acidentes seria reduzir esse limite de velocidade. Considere uma pista seca em bom estado, onde um carro é capaz de frear com uma desaceleração constante de 5 m s−2 e que o limite de velocidade reduza de 60 km h−1 para 50 km h−1. ElaFísica com Trovão 12 Nessas condições, a distância necessária para a frenagem desde a velocidade limite até a parada completa do veículo será reduzida em um valor mais próximo de: a)1 m. b) 9 m. c) 15 m. d) 19 m. e) 38 m. 14)(ENEM) Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a 1 m de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considerea aceleração da gravidade de 10 ms-2. O resultado que eles obtiveram foi de: a)1,50m. b) 2,25m. c) 4,00m. d) 4,50m. e) 5,00m. 15) (ENEM) Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas. ElaFísica com Trovão 13 *Grandezas com módulo nulo não têm sentido definido. Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração. A escolha que corresponde à combinação correta é: a)v = 0 e a ≠ 0 para cima. b) v ≠ 0 para cima e a = 0. c) v = 0 e a ≠ 0 para baixo. d) v ≠ 0 para cima e a ≠ 0 para cima. e) v ≠ 0 para baixo e a ≠ 0 para baixo. 16)(UERJ) Em um longo trecho retilíneo de uma estrada, um automóvel se desloca a 80 km/h e um caminhão a 60 km/h, ambos no mesmo sentido e em movimento uniforme. Em determinado instante, o automóvel encontra-se 60 km atrás do caminhão. O intervalo de tempo, em horas, necessário para que o automóvel alcance o caminhão é cerca de: a)1 b) 2 c) 3 d) 4 17)(UNICAMP) Drones são veículos voadores não tripulados, controlados remotamente e guiados por GPS. Uma de suas potenciais aplicações é reduzir o tempo da prestação de primeiros socorros, levando pequenos equipamentos e instruções ao local do socorro, para que qualquer pessoa administre os primeiros cuidados até a chegada de uma ElaFísica com Trovão 14 ambulância. Considere um caso em que o drone ambulância se deslocou 9 km em 5 minutos. Nesse caso, o módulo de sua velocidade média é de aproximadamente a)1,4 m/s. b) 30 m/s. c) 45 m/s. d) 140 m/s. 18) (UFPR) Existem grandezas características de cada área da Física, e suas respectivas unidades são usadas de forma bastante comum. Considerando essas unidades, em Eletromagnetismo, ____________ aparece como unidade comum. Em Termodinâmica, temos __________. Em Mecânica, temos ___________, e em Ondulatória, ___________. Assinale a alternativa que apresenta as unidades que preenchem corretamente as lacunas acima, na ordem em que aparecem no texto. a)metro – segundo – dioptria – tesla. b) coulomb – kelvin – newton – hertz. c) joule – metro – volt – grama. d) watt – radiano – ampére – pascal. e) newton – mol – ohm – candela. 19)(UNESP) Juliana pratica corridas e consegue correr 5,0 km em meia hora. Seu próximo desafio é participar da corrida de São Silvestre, cujo percurso é de 15 km. Como é uma distância maior do que a que está acostumada a correr, seu instrutor orientou que diminuísse sua velocidade média habitual em 40% durante a nova prova. Se seguir a orientação de seu instrutor, Juliana completará a corrida de São Silvestre em a)2h40min. b) 3h00min. c) 2h15min. d) 2h30min. ElaFísica com Trovão 15 e) 1h52min. 20)(FUVEST) Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45 m em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente, Note e adote: Considere o ar em repouso e ignore sua resistência. Ignore as dimensões das pessoas envolvidas. Velocidade do som no ar: 360 m/s. Aceleração da gravidade: 10 m/s2. a)3,1. b) 4,3. c) 5,2. d) 6,2. e) 7,0. 21)(UERJ) O Sol é a estrela mais próxima da Terra e dista cerca de 150 000 000 km do nosso planeta. Admitindo que a luz percorre 300 000 km por segundo, o tempo, em minutos, para a luz que sai do Sol chegar à Terra é, aproximadamente, igual a: a)7,3 b) 7,8 c) 8,3 d) 8,8 22)(UERJ) Em um equipamento industrial, duas engrenagens, A e B, giram 100 vezes por segundo e 6000 vezes por minuto, respectivamente. O período da engrenagem A equivale a TA e o da engrenagem B, a TB. A razão TA /TB é igual a: a)1/6 b) 3/5 c) 1 ElaFísica com Trovão 16 d) 6 23)(UERJ) Uma das possíveis consequências negativas do desmatamento nas florestas é o impacto no deslocamento dos seres vivos que nelas habitam. Considere a figura abaixo. Ela mostra uma área desmatada em uma floresta, com as suas dimensões medidas em metros. Considere um tucano que voa a uma velocidade média v = 11 m/s. O tempo que o tucano leva para percorrer, a uma velocidade constante, a distância d1 da figura é de: a)1 s. b) 10 s. c) 60 s. d) 110 s. 24) (UEMG) Um avião, ao aterrissar, toca a pista com uma velocidade de 90 m/s e desacelera a 5 m/s² até parar. Qual o tempo gasto para o avião parar? a)0,6 s. b) 18 s. c) 95 s. d) 450 s. 25) (CEDERJ) A andorinha é aquele animal que empoleira em nossas varandas, que faz seus ninhos em nossas casas e que vai de um lado para o outro de nossas cidades. As migrações de andorinhas começam em setembro e se estendem por cerca de dois meses. Estima-se que uma andorinha pode viajar cerca de71 mil quilômetros por ano. Uma pesquisa publicada na revista Science em 2009 destaca que, graças a um dispositivo eletrônico, uma espécie de ElaFísica com Trovão 17 "mochila eletrônica” de 1,5 g colocada nas costas dessas pequenas aves, foi possível calcular a velocidade média das andorinhas no trajeto entre os hemisférios Norte e Sul. Se uma andorinha-azul fez o trajeto entre a Amazônia e o Estado americano da Pensilvânia em apenas 15 dias, considerando que a distância entre as duas localidades seja de 15.480 km, o tempo que essa mesma andorinha, mantendo a velocidade média da viagem relatada, percorreria a distância entre Rio de Janeiro e São Paulo, de 430 km, seria de: a)5h b) 10h c) 15h d) 20h 26)(UFPR) Na representação de grandezas físicas, são utilizados diferentes sistemas de unidades, sendo que o SI (Sistema Internacional de Unidades) é o sistema padrão utilizado pela comunidade científica. Uma unidade básica do SI, a unidade de medida do comprimento, é: a)a milha. b) o metro. c) o pé. d) a polegada. e) a jarda. 27)(UNIFESP) A função da velocidade em relação ao tempo de um ponto material em trajetória retilínea, no SI, é v = 5,0 – 2,0t. Por meio dela pode-se afirmar que, no instante t = 4,0 s, a velocidade desse ponto material tem módulo: a)13 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. b) 3,0 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. c) zero, pois o ponto material já parou e não se movimenta mais. d) 3,0 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. e) 13 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. ElaFísica com Trovão 18 28)(UERJ) Dois automóveis, M e N, inicialmente a 50 km de distância um do outro, deslocam-se com velocidades constantes na mesma direção e em sentidos opostos. O valor da velocidade de M, em relação a um ponto fixo da estrada, é igual a 60 km/h. Após 30 minutos, os automóveis cruzamuma mesma linha da estrada. Em relação a um ponto fixo da estrada, a velocidade de N tem o seguinte valor, em quilômetros por hora: a)40 b) 50 c) 60 d) 70 29)(USP) Uma menina, segurando uma bola de tênis, corre com velocidade constante, de módulo igual a 10,8 km/h, em trajetória retilínea, numa quadra plana e horizontal. Num certo instante, a menina, com o braço esticado horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para atingir o solo. As distâncias e percorridas, respectivamente, pela menina e pela bola, na direção horizontal, entre o instante em que a menina soltou a bola ( t = 0 s ) e o instante t = 0,5 s, valem: a) =1,25 m e = 0 m. b) =1,25 m e = 1,50 m. c) = 1,50m e = 0 m. d) =1,50m e = 1,25 m. e) = 1,50 m e = 1,50 m. ElaFísica com Trovão 19 30)(FATEC) Um menino, na Terra, arremessa para cima uma bolinha de tênis com uma determinada velocidade inicial e consegue um alcance vertical de 6 metros de altura. Se essa experiência fosse feita na Lua, onde a gravidade é 6 vezes menor que a gravidade na Terra, a altura alcançada pela bolinha arremessada com a mesma velocidade inicial seria, em metros, de: a)1. b) 6. c) 36. d) 108. e) 216. 31)(UEAP) Em um passeio de final de semana, uma família viaja de carro de Macapá até Porto Grande percorrendo, aproximadamente, 100 km a uma velocidade média de 100 km/h. Nesta cidade param por uma hora e seguem viagem para Ferreira Gomes, percorrendo mais 40 km em 30 minutos. Com esses dados, pode-se afirmar que a velocidade média (em km/h), desenvolvida pelo carro no percurso entre Macapá e Ferreira Gomes, foi de: a)100 b) 84 c) 60 d) 56 e) 48 32)(UEFS) Um rio segue para o norte com uma velocidade de 6,0km/h. Um homem rema um barco, atravessando o rio, sendo de 8,0km/h para leste sua velocidade relativa à água. Desprezando-se a resistência da água e sabendo-se que a largura do rio é de 2,0km, é correto afirmar que sua velocidade relativa à Terra e o tempo gasto na travessia, em km/h e minutos, são, respectivamente, iguais a: a)6,0 e 20,0 b) 10,0 e 15,0 c) 12,0 e 8,0 d) 15,0 e 10,0 ElaFísica com Trovão 20 e) 20,0 e 15,0 33)(UECE) Uma pessoa se desloca em uma estrada horizontal com velocidade de 10,8 km/h em relação ao solo. Essa pessoa vê um pingo de chuva cair verticalmente com velocidade constante e igual a 4 m/s. O módulo da velocidade em km/h deste pingo em relação ao solo é: a)18,0. b) 1,39. c) 10,8. d) 4,0. 34)(UNICAMP) O transporte fluvial de cargas é pouco explorado no Brasil, considerando-se nosso vasto conjunto de rios navegáveis. Uma embarcação navega a uma velocidade de 26 nós, medida em relação à água do rio (use 1 nó = 0,5 m/s). A correnteza do rio, por sua vez, tem velocidade aproximadamente constante de 5,0 m/s em relação às margens. Qual é o tempo aproximado de viagem entre duas cidades separadas por uma extensão de 40 km de rio, se o barco navega rio acima, ou seja, contra a correnteza? a) 2 horas e 13 minutos. b) 1 hora e 23 minutos. c) 51 minutos. d) 37 minutos. 35)(UNICENTRO) O gráfico apresenta a variação da velocidade, em função do tempo, de um móvel que percorre um trecho retilíneo de uma estrada. Após análise do gráfico, conclui-se que o módulo da aceleração, em m/s2 , entre os instantes 0 e 0,4s e a distância total percorrida, em metros, são, respectivamente, iguais a ElaFísica com Trovão 21 a)50 e 10,4 b) 40 e 5,6 c) 30 e 4,8 d) 20 e 3,2. e) 10 e 2,4 36)(IFBA) A velocidade máxima que um atleta atinge numa competição de Corrida dos 100 metros rasos é de 43 km/h. Considerando que o atleta parte do repouso e desenvolve uma aceleração média de 1,2 m/s², o tempo (em segundos) necessário para ele atingir esta velocidade é de aproximadamente: a)6,0 b) 7,5 c) 9,0 d) 10,0 e) 11,5 37)(UNESP) Esportes de aventura têm cada vez mais se popularizado e profssionais desse ramo, ao mesmo tempo em que atuam como guias turísticos, fazem um trabalho de conscientização ambiental. Um desses esportes é o rafting, que consiste basicamente em um grupo de pessoas descer uma corredeira dentro de um bote infável. Certa vez, a guia Camile, treinando para um rali de aventura, pediu ao seu amigo Matteo que medisse a velocidade média do bote utilizado por ela em um certo trecho do rio. Matteo, como bom estudante de Física, observou que a trajetória do bote era paralela às margens, e que sua velocidade de descida em relação às margens era de 8 m/s. ElaFísica com Trovão 22 Supondo que essa situação não sofresse alteração e considerando a velocidade constante em todo o trecho do rali com extensão de 36 km, Camile e seu grupo percorreriam, descendo o rio, o trajeto em, aproximadamente, a)1 h 15 min b) 2 h 25 min. c) 4 h 35 min. d) 5 h 45 min e) 6 h 55 min. 38)(UNICAMP) Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos. O passeio completo no complexo do Pão de Açúcar inclui um trecho de bondinho de aproximadamente 540 m, da Praia Vermelha ao Morro da Urca, uma caminhada até a segunda estação no Morro da Urca, e um segundo trecho de bondinho de cerca de 720 m, do Morro da Urca ao Pão de Açúcar. A velocidade escalar média do bondinho no primeiro trecho é v1 = 10,8 km/h e, no segundo, é v2 = 14,4 km/h . Supondo que, em certo dia, o tempo gasto na caminhada no Morro da Urca somado ao tempo de espera nas estações é de 30 minutos, o tempo total do passeio completo da Praia Vermelha até o Pão de Açúcar será igual a: a)33 min. b) 36 min. c) 42 min. d) 50 min. 39)(VUNESP) Em 1895, um trem causou furor na população europeia ao fazer o trecho de aproximadamente 880 quilômetros entre Londres e Aberdeen, na Escócia, no fantástico tempo médio de 8 horas. Recentemente, o bilionário Elon Musk, também chamado de Tony Stark da vida real, surpreendeu a população mundial ao apresentar o projeto do trem Hyperloop que, se funcionar como descrito, pode revolucionar o mundo dos transportes. O Hyperloop, um trem encapsulado movido a energia solar e trilhos eletromagnéticos, possibilitará que uma viagem entre Los Angeles e San Francisco, nos Estados Unidos, cidades distantes entre si cerca de 610 quilômetros, seja feita em apenas 30 minutos. ElaFísica com Trovão 23 Considerando essas informações, podemos afirmar, corretamente, que a velocidade média do trem britânico equivaleria, em relação à velocidade média do Hyperloop, aproximadamente, a: a)9% b) 15%. c) 50%. d) 74%. e) 121%. 40)(UFT) A figura mostra uma série de fotografias estroboscópicas de duas esferas, A e B, de massas diferentes. A esfera A foi abandonada em queda livre e, no mesmo instante, B foi lançada horizontalmente, com velocidade inicial V0. (www.fsc.ufsc.br. Adaptado.) Considere as medidas indicadas na figura, a resistência do ar desprezível e g = 10 m/s² . Nessas condições, o módulo de V0 , em m/s, é a)2,4. b) 1,8. c) 1,6.d) 2,0. e) 2,2. 41)(PUC) Muitos acidentes acontecem nas estradas porque o motorista não consegue frear seu carro antes de colidir com o que está à sua frente. Analisando as características técnicas, fornecidas por uma revista especializada, encontra- se a informação de que um determinado carro consegue diminuir sua velocidade, em média, 5,0 m/s a cada segundo. ElaFísica com Trovão 24 Se a velocidade inicial desse carro for 90,0 km/h (25,0 m/s), a distância necessária para ele conseguir parar será de, aproximadamente, a)18,5 m b) 25,0 m c) 31,5 m d) 45,0 m e) 62,5 m 42)(UNICAMP) Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra. Considerando que a massa e as dimensões dessa estrela são comparáveis às da Terra, espera-se que a aceleração da gravidade que atua em corpos próximos à superfície de ambos os astros seja constante e de valor não muito diferente. Suponha que um corpo abandonado, a partir do repouso, de uma altura h = 54 m da superfície da estrela, apresente um tempo de queda t = 3,0 s. Desta forma, pode-se afirmar que a aceleração da gravidade na estrela é de: a)8,0 m/s2 . b) 10 m/s2 . c) 12 m/s2 . d) 18 m/s2 . 43)(FGV) Na pista de testes de uma montadora de automóveis, foram feitas medições do comprimento da pista e do tempo gasto por um certo veículo para percorrê-la. Os valores obtidos foram, respectivamente, 1030,0 m e 25,0 s. Levando-se em conta a precisão das medidas efetuadas, é correto afirmar que a velocidade média desenvolvida pelo citado veículo foi, em m/s, de: a)4·10. b) 41. c) 41,2. ElaFísica com Trovão 25 d) 41,20. e) 41,200. 44)(UERJ) Em uma área onde ocorreu uma catástrofe natural, um helicóptero em movimento retilíneo, a uma altura fixa do chão, deixa cair pacotes contendo alimentos. Cada pacote lançado atinge o solo em um ponto exatamente embaixo do helicóptero. Desprezando forças de atrito e de resistência, pode-se afirmar que as grandezas velocidade e aceleração dessa aeronave são classificadas, respectivamente, como: a)variável – nula b) nula – constante c) constante – nula d) variável – variável 45)UECE) A ponta da hélice de um cata-vento descreve um movimento circular uniforme. Os vetores velocidade de um ponto localizado nessa extremidade nos tempos t e t + Δt são representados na figura a seguir. Nesta figura, os vetores velocidade têm suas origens posicionadas sobre a ponta da hélice nos tempos t e t + Δt. Assim, é correto afirmar que o ponto gira no sentido: a) horário e a trajetória tem raio 1 m. b) horário e a trajetória tem raio 3 m. c) anti-horário e a trajetória tem raio 4 m. ElaFísica com Trovão 26 d) anti-horário e a trajetória tem raio 3 m. 46) (UECE) Uma história em quadrinhos fala de um personagem que salta de uma altura de 30 m acima do solo, preso por um fio esticado e inextensível de 20 m de comprimento, realizando uma trajetória circular conforme a figura a seguir. O ponto de fixação do fio também está a 30 m do solo. Despreze as forças de atrito. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s2, qual a velocidade (em m/s) do personagem no ponto mais baixo da trajetória? a)30. b) 200. c) 20. d) 300. 47)(UECE) As opções Abaixo apresentam algumas grandezas físicas. Assinale aquela que apresenta apenas grandezas vetoriais. a)Força peso, campo elétrico e velocidade. b) Temperatura, aceleração e massa. c) Corrente elétrica, força e calor. d) Empuxo, torque e energia. 48)(UNESP) Um pequeno motor a pilha é utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo. Um sistema de engrenagens transforma a velocidade de rotação desse motor na velocidade de rotação adequada às rodas do carrinho. Esse sistema é formado por quatro engrenagens, A, B, C e D, sendo que A está presa ao eixo do motor, B e C estão ElaFísica com Trovão 27 presas a um segundo eixo e D a um terceiro eixo, no qual também estão presas duas das quatro rodas do carrinho. Nessas condições, quando o motor girar com frequência fM, as duas rodas do carrinho girarão com frequência fR. Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D possuem 24 dentes, que não há escorregamento entre elas e que fM = 13,5 Hz, é correto afirmar que fR, em Hz, é igual a: a)1,5. b) 3,0. c) 2,0. d) 1,0. e) 2,5. 49)(UFPR) Um sistema amplamente utilizado para determinar a velocidade de veículos – muitas vezes, chamado erroneamente de “radar" – possui dois sensores constituídos por laços de fios condutores embutidos no asfalto. Cada um dos laços corresponde a uma bobina. Quando o veículo passa pelo primeiro laço, a indutância da bobina é alterada e é detectada a passagem do veículo por essa bobina. Nesse momento, é acionada a contagem de tempo, que é interrompida quando da passagem do veículo pela segunda bobina. Com base nesse sistema, considere a seguinte situação: em uma determinada via, cuja velocidade limite é 60 km/h, a distância entre as bobinas é de 3,0 m. Ao passar um veículo por esse “radar", foi registrado um intervalo de tempo de passagem entre as duas bobinas de 200 ms. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade determinada pelo sistema quando da passagem do veículo. a)15 km/h. b) 23,7 km/h. c) 54 km/h. d) 58,2 km/h. e) 66,6 km/h. ElaFísica com Trovão 28 50)(UNICAMP) A demanda por trens de alta velocidade tem crescido em todo o mundo. Uma preocupação importante no projeto desses trens é o conforto dos passageiros durante a aceleração. Sendo assim, considere que, em uma viagem de trem de alta velocidade, a aceleração experimentada pelos passageiros foi limitada a amax = 0,09g, onde g=10 m/s2 é a aceleração da gravidade. Se o trem acelera a partir do repouso com aceleração constante igual a amax, a distância mínima percorrida pelo trem para atingir uma velocidade de 1080 km/h corresponde a: a) 10 km. b) 20 km. c) 50 km. d) 100 km. 51)(UNICAMP) Anemômetros são instrumentos usados para medir a velocidade do vento. A sua construção mais conhecida é a proposta por Robinson em 1846, que consiste em um rotor com quatro conchas hemisféricas presas por hastes, conforme figura abaixo. Em um anemômetro de Robinson ideal, a velocidade do vento é dada pela velocidade linear das conchas. Um anemômetro em que a distância entre as conchas e o centro de rotação é r=25 cm, em um dia cuja velocidade do vento é v=18 km/h, teria uma frequência de rotação de Se necessário, considere π ≈3. a)3 rpm. b) 200 rpm. c) 720 rpm. d) 1200 rpm. ElaFísica com Trovão 29 52)(UECE) Considere uma pedra em queda livre e uma criança em um carrossel que gira com velocidade angular constante. Sobre o movimento da pedra e da criança, é correto afirmar que: a)a aceleração da pedra varia e a criança giracom aceleração nula. b) a pedra cai com aceleração nula e a criança gira com aceleração constante. c) ambas sofrem acelerações de módulos constantes. d) a aceleração em ambas é zero. 53)(UECE) Em uma obra de construção civil, uma carga de tijolos é elevada com uso de uma corda que passa com velocidade constante de 13,5 m/s e sem deslizar por duas polias de raios 27 cm e 54 cm. A razão entre a velocidade angular da polia grande e da polia menor é: a)3. b) 2. c) 2/3. d) 1/2. 54)(VUNESP) João mora em São Paulo e tem um compromisso às 16 h em São José dos Campos, distante 90 km de São Paulo. Pretendendo fazer uma viagem tranquila, saiu, no dia do compromisso, de São Paulo às 14h, planejando chegar ao local pontualmente no horário marcado. Durante o trajeto, depois de ter percorrido um terço do percurso com velocidade média de 45 km/h, João recebeu uma ligação em seu celular pedindo que ele chegasse meia hora antes do horário combinado. Para chegar ao local do compromisso no novo horário, desprezando-se o tempo parado para atender a ligação, João deverá desenvolver, no restante do percurso, uma velocidade média, em km/h, no mínimo, igual a: a)120. b) 60. ElaFísica com Trovão 30 c) 108. d) 72. e) 90. 55) (Mackenzie) Um atleta, muito veloz, mantém em uma corrida de 100,0 m, uma aceleração constante de 5,00 m/s2 durante os 2,00 s iniciais e no percurso restante sua velocidade permanece constante. O tempo total para percorrer os 100,0 m é a)12,0 s b) 14,0 s c) 11,0 s d) 13,0 s e) 15,0 s 56)(PUC) Um carro viaja a 100 km/h por 15 minutos e, então, baixa sua velocidade a 60 km/h, percorrendo 75 km nesta velocidade. Qual é a velocidade média do carro para o trajeto total, em km/h? a)80 b) 75 c) 67 d) 85 e) 58 57)(CEDERJ) Dois automóveis numa estrada estão, inicialmente, separados por uma distância de 12 km medida ao longo dessa estrada. Eles começam a se aproximar trafegando em sentido opostos. O módulo da velocidade de um dos automóveis é a metade do módulo da velocidade do outro. Considerando que os dois veículos mantêm suas velocidades constantes em módulo, o espaço percorrido pelo automóvel mais lento até ele cruzar com o outro automóvel será: a)2 km ElaFísica com Trovão 31 b) 3 km c) 4 km d) 6 km 58)(UNICAMP) O semáforo é um dos recursos utilizados para organizar o tráfego de veículos e de pedestres nas grandes cidades. Considere que um carro trafega em um trecho de uma via retilínea, em que temos 3 semáforos. O gráfico abaixo mostra a velocidade do carro, em função do tempo, ao passar por esse trecho em que o carro teve que parar nos três semáforos. A distância entre o primeiro e o terceiro semáforo é de a)330 m. b) 440 m. c) 150 m. d) 180 m. 59)(FGV) Os Jogos Olímpicos recém-realizados no Rio de Janeiro promoveram uma verdadeira festa esportiva, acompanhada pelo mundo inteiro. O salto em altura foi uma das modalidades de atletismo que mais chamou a atenção, porque o recorde mundial está com o atleta cubano Javier Sotomayor desde 1993, quando, em Salamanca, ele atingiu a altura de 2,45 m,marca que ninguém, nem ele mesmo, em competições posteriores, conseguiria superar. A foto a seguir mostra o atletaem pleno salto. Considere que, antes do salto, o centro de massa desse atleta estava a 1,0 m do ElaFísica com Trovão 32 solo; no ponto mais alto do salto, seu corpo estava totalmente na horizontal e ali sua velocidade era de 2 ·√5 m/s; a aceleração da gravidade é 10 m/s2; e não houve interferências passivas. Para atingir a altura recorde, ele deve ter partido do solo a uma velocidade inicial, em m/s, de a)7,0. b) 6,8. c) 6,6. d) 6,4. e) 6,2. 60)(Mackenzie) Uma criança de massa 30,0 kg encontra-se em repouso no topo (A) de um escorregador de altura 1,80 m, em relação ao seu ponto mais baixo (B). Adotando-se o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 e desprezando-se todos os atritos, a velocidade da criança no ponto mais baixo é: a)5,00 m/s b) 5,50 m/s c) 6,00 m/s d) 6,50 m/s e) 7,00 m/s ElaFísica com Trovão 33 61) (FGV) Uma pessoa sai de casa a caminhar, em linha reta, afasta-se 4km, de onde retorna, chegando em casa 90 minutos após a partida. A figura a seguir mostra como sua posição em relação à casa variou com o tempo, durante a caminhada. Observe a figura e marque a alternativa correta sobre a velocidade dessa pessoa . a)Foi nula nos tempos t=10min, 30min e 70min b) Foi crescente nos tempos t=20min, 30min e 50min c) Foi decrescente nos tempos t=50min e 70min d) Foi crescente no tempo t=20 min 62)(UFRGS) Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia. Com base no gráfico, considere as seguintes afirmações. I - A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo. II - A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo. III- Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos. Quais estão corretas? a)Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. ElaFísica com Trovão 34 d) Apenas II e III. e) I, II e III. 63) (UFRGS) A figura abaixo representa um móvel m que descreve um movimento circular uniforme de raio R, no sentido horário, com velocidade de módulo V. Assinale a alternativa que melhor representa, respectivamente, os vetores velocidade V e aceleração a do móvel quando passa pelo ponto I, assinalado na figura. a) b) c) d) e) ElaFísica com Trovão 35 64) (UNICENTRO) O gráfico representa a variação da velocidade em função do tempo de uma partícula que descreve um movimento unidimensional. Com base nessas informações, é correto afirmar que a velocidade escalar média da partícula no intervalo entre 0s e 10,0s, em m/s, é igual a a)5,2 b) 4,4 c) 3,6 d) 2,5 65) (UNESP) No período de estiagem, uma pequena pedra foi abandonada, a partir do repouso, do alto de uma ponte sobre uma represa e verificou-se que demorou 2,0 s para atingir a superfície da água. Após um período de chuvas, outra pedra idêntica foi abandonada do mesmo local, também a partir do repouso e, desta vez, a pedra demorou 1,6 s para atingir a superfície da água. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2 e desprezando a existência de correntes de ar e a sua resistência, é correto afirmar que, entre as duas medidas, o nível da água da represa elevou-se: a)5,4 m. ElaFísica com Trovão 36 b) 7,2 m. c) 1,2 m. d) 0,8 m. e) 4,6 m. 66)(UNESP) O limite máximo de velocidade para veículos leves na pista expressa da Av. das Nações Unidas, em São Paulo, foi recentemente ampliado de 70 km/h para 90 km/h. O trecho dessa avenida conhecido como Marginal Pinheiros possui extensão de 22,5 km. Comparando os limites antigo e novo de velocidades, a redução máxima de tempo que um motorista de veículoleve poderá conseguir ao percorrer toda a extensão da Marginal Pinheiros pela pista expressa, nas velocidades máximas permitidas, será de, aproximadamente, a)1 minuto e 7 segundos. b) 4 minutos e 33 segundos. c) 3 minutos e 45 segundos. d) 3 minutos e 33 segundos. e) 4 minutos e 17 segundos. 67)(UERJ) Um carro se desloca ao longo de uma reta. Sua velocidade varia de acordo com o tempo, conforme indicado no gráfico. A função que indica o deslocamento do carro em relação ao tempo t é: a)5t - 0,55t2 b) 5t + 0,625t2 ElaFísica com Trovão 37 c) 20t − 1,25t2 d) 20t + 2,5t2 68)(FUVEST) Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45 m em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente, Note e adote: Considere o ar em repouso e ignore sua resistência. Ignore as dimensões das pessoas envolvidas. Velocidade do som no ar: 360 m/s. Aceleração da gravidade: 10 m/s2. a)3,1. b) 4,3. c) 5,2. d) 6,2. e) 7,0. 69)(UFRGS) Um atleta, partindo do repouso, percorre 100 m em uma pista horizontal retilínea, em 10 s, e mantém a aceleração constante durante todo o percurso. Desprezando a resistência do ar, considere as afirmações abaixo, sobre esse movimento. I - O módulo de sua velocidade média é 36 km/h. II - O módulo de sua aceleração é 10 m/s2 . III- O módulo de sua maior velocidade instantânea é 10 m/s. Quais estão corretas? ElaFísica com Trovão 38 a)Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 70) (UFRGS) Em voos horizontais de aeromodelos, o peso do modelo é equilibrado pela força de sustentação para cima, resultante da ação do ar sobre as suas asas. Um aeromodelo, preso a um fio, voa em um círculo horizontal de 6 m de raio, executando uma volta completa a cada 4 s. Sua velocidade angular, em rad/s, e sua aceleração centrípeta, em m/s2 , valem, respectivamente, a)π e 6 π2. b) π/2 e 3 π2/2. c) π/2 e π2 /4. d) π/4 e π2 /4. e) π/4 e π2/16. 71)(PUC) Um carro percorre 20 km com velocidade de 60 km/h. Para em um posto por 10 minutos e segue viagem por mais meia hora, a uma velocidade de 50km/h. Qual a sua velocidade escalar média no percurso total, em km/h? a)55 b) 54 c) 50 d) 45 e) 37 ElaFísica com Trovão 39 72)(FPS) Dois ciclistas percorrem uma pista circular, no mesmo sentido e com movimento uniforme. A velocidade angular do ciclista A é ωA = 2,5 rad/s; e a velocidade angular do ciclista B é ωB = 2,4 rad/s. Ambos os ciclistas passam por um determinado ponto da pista no mesmo instante de tempo. Determine em quanto tempo, depois desse instante, o ciclista A estará com uma volta de vantagem sobre o ciclista B. Neste problema considere o valor de π = 3. Dê sua resposta em segundos. a)90 s b) 80 s c) 70 s d) 60 s e) 50 s 73)(UEG) Para verificar a altura de um edifício dois estudantes deixam cair um objeto. O tempo de queda foi de 2,0 segundos. Ao desconsiderar a resistência do ar, eles concluíram que a altura do edifício, em metros, era de: a)20 b) 40 c) 10 d) 14 e) 24 74) (CEDERJ) Um carrinho se move em um trilho de ar com velocidade constante de 20 cm/s. A 250 cm dele se encontra outro carrinho que se move, na mesma direção mas em sentido oposto, também com velocidade constante de 5,0 cm/s. O choque entre eles se dará em: a) 50 s b) 17 s c) 12,5 s d) 10 s ElaFísica com Trovão 40 75)(UEMG) Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s2 ). a) 10 / π b) 2 / π c) 20 / π d) 15 / π 76)(UECE) Um disco, do tipo DVD, gira com movimento circular uniforme, realizando 30 rpm. A velocidade angular dele, em rad/s, é: a)30π. b) 2π. c) π. d) 60π. 77)(CESMAC) Considere que o gráfico abaixo representa o módulo da velocidade em função do tempo de um atleta que executa uma corrida de rua. Durante a corrida o atleta sofreu uma lesão muscular, forçando-o a parar por um certo intervalo de tempo. Calcule a velocidade escalar média do atleta no intervalo de 60 minutos mostrado no gráfico. a)50,0 m/min b) 100 m/min c) 140 m/min d) 200 m/min e) 250 m/min ElaFísica com Trovão 41 78)(PUC) Uma moça faz um programa de treinamento físico com duração de 40,0 min em uma esteira, de forma a intercalar caminhada e corrida em ciclos de 5,00 min: durante os primeiros 2,00 min, ela caminha a uma velocidade de 6,00 km/h e, então, corre a uma velocidade de 9,00 km/h nos seguintes 3,00 min. Ao fim do tempo de treinamento, qual é a leitura de distância total percorrida, em km, que a esteira indica? a)5,0 b) 5,2 c) 6,0 d) 7,5 e) 7,8 79)(UEA) Em determinado trecho de uma estrada retilínea, um motorista aumenta a velocidade de seu veículo de 36 km/h para 108 km/h. O ponteiro do velocímetro desse veículo indica essa variação de velocidade sofrendo uma rotação de 120º com velocidade angular média de π/30 rad/s. Considerando essas informações, a aceleração escalar média desse veículo nesse trecho da estrada foi de: a)1,5 m/s2 . b) 1,2 m/s2 . c) 0,6 m/s2 . d) 0,8 m/s2 . e) 1,0 m/s2 . ElaFísica com Trovão 42 80) (CESMAC) Cientistas estimam que o corpo humano adulto possui cerca de 3,7 trilhões de células. A ordem de grandeza desse número é igual a: a)1010 b) 1012 c) 1014 d) 1016 e) 1018 81)(USP) Um estímulo nervoso em um dos dedos do pé de um indivíduo demora cerca de 30 ms para chegar ao cérebro. Nos membros inferiores, o pulso elétrico, que conduz a informação do estímulo, é transmitido pelo nervo ciático, chegando à base do tronco em 20 ms. Da base do tronco ao cérebro, o pulso é conduzido na medula espinhal. Considerando que a altura média do brasileiro é de 1,70 m e supondo uma razão média de 0,6 entre o comprimento dos membros inferiores e a altura de uma pessoa, pode‐se concluir que as velocidades médias de propagação do pulso nervoso desde os dedos do pé até o cérebro e da base do tronco até o cérebro são, respectivamente: a)51 m/s e 51 m/s b) 51 m/s e 57 m/s c) 57 m/s e 57 m/s d) 57 m/s e 68 m/s e) 68 m/s e 68 m/s 82)(USP) Um drone voando na horizontal, em relação ao solo (como indicado pelo sentido da seta na figura), deixa cair um pacote de livros. A melhor descrição da trajetória realizada pelo pacote de livros, segundo um observador em repouso no solo, é dada pelo percurso descrito na ElaFísica com Trovão 43 a)trajetória 1. b) trajetória 2. c) trajetória3. d) trajetória 4. e) trajetória 5. 83)(VUNESP – Einstein) A figura mostra uma pessoa de 1,6 m de altura parada sobre uma superfície horizontal a 10 m de distância de um muro vertical de 4 m de altura. Em determinado instante, essa pessoa começa a caminhar em uma trajetória retilínea, perpendicular ao muro, aproximando-se dele com uma velocidade constante de 0,5 m/s. Sabendo que durante essa caminhada os raios solares projetam uma sombra do muro no solo de comprimento 7,0 m, o intervalo de tempo necessário para que todo o corpo dessa pessoa seja encoberto por essa sombra é de: a)22,8 s. b) 14,4 s. c) 11,6 s. d) 19,5 s. e) 9,2 s. 84)(UEA) Da beirada de um penhasco, uma pessoa joga uma pedra horizontalmente com velocidade inicial v0 . A figura representa a trajetória da pedra, até atingir o solo. ElaFísica com Trovão 44 Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s² , o módulo de v0 é: a)6 m/s b) 5 m/s. c) 4 m/s. d) 2 m/s. e) 3 m/s. 85)(UEA) Um garoto, segurando duas pedras, uma em cada mão, está parado em uma ponte sobre um rio, a 45 m de altura em relação às suas águas. No instante t = 0 ele abandona, a partir do repouso, a pedra que está em sua mão esquerda. Um segundo mais tarde, ele joga verticalmente para baixo, da mesma altura, a pedra que está em sua mão direita, com velocidade inicial v0. Adotando g = 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, o módulo de v0 para que as duas pedras toquem simultaneamente a superfície da água é: a)15,0 m / s. b) 8,5 m/s. c) 12,5 m / s. d) 10,0 m/s. e) 20,0 m / s. 86)(FAMERP) Existem várias versões do Caminho de Santiago, que são trajetos percorridos anualmente por milhares de peregrinos que se dirigem à cidade de Santiago de Compostela, na Espanha, com a finalidade de venerar o apóstolo Santiago Maior. Considere que uma pessoa percorreu um desses caminhos em 32 dias, andando a distância total de ElaFísica com Trovão 45 800 km e caminhando com velocidade média de 3,0 km/h. O tempo que essa pessoa caminhou por dia, em média, foi de: a)7 horas e 20 minutos. b) 8 horas e 20 minutos. c) 7 horas e 40 minutos. d) 8 horas e 40 minutos. e) 9 horas e 40 minutos. 87). (PUC) O movimento de um veículo obedece à seguinte função horária, S =10 + 5t + t2, para o espaço em metros e o tempo em segundos. Qual das alternativas abaixo representa a velocidade média e a aceleração do veículo no intervalo de 1 a 5 segundos? a)5 m/s e 1 m/s2. b) 10 m/s e 1 m/s2. c) 11 m/s e 2 m/s2. d) 5 m/s e 0,5 m/s2. e) 11 m/s e 1 m/s2. 88) (PUC) Você se encontra no telhado de um edifício 46 m acima do solo, conforme figura. Seu professor de Física, que possui 1,82 m de altura, está caminhando próximo do edifício com uma velocidade constante de 1,20 m/s. Se você deseja jogar um ovo na cabeça dele, como experiência de queda livre, considerando g = 9,8 m/s², a posição que o professor deve estar quando você largar o ovo é: a)5,40 m b) 3,60 m ElaFísica com Trovão 46 c) 7,20 m d) 4,80 m e) 1,80 m 89)(PUC) A partir do solo, uma bola é lançada verticalmente para cima e alcança uma altura de 3,2 metros. Quanto tempo, em segundos, a bola leva para subir e retornar ao nível do solo? Despreze a resistência do ar. Dado: g = 10 m/s2 a)0,32 b) 0,60 c) 0,80 d) 1,6 e) 3,2 90)(PUC) Laura e Alfredo vivem em cidades diferentes, distantes entre si 240 km, através de uma estrada retilínea. Eles decidem se encontrar em algum ponto da estrada. Laura sai de carro exatamente ao meio-dia e viaja a uma velocidade escalar constante de 80 km/h. Alfredo também sai ao meio-dia, a velocidade escalar de 100 km/h. Desprezando os pequenos momentos de aceleração e desaceleração dos carros, determine a que horas eles se encontram. a)13:00 b) 13:20 c) 13:40 d) 14:00 e) 14:20 91)(UERJ) Segundo o modelo simplificado de Bohr, o elétron do átomo de hidrogênio executa um movimento circular uniforme, de raio igual a 5,0 × 10-11 m, em torno do próton, com período igual a 2 × 10-15 s. ElaFísica com Trovão 47 Com o mesmo valor da velocidade orbital no átomo, a distância, em quilômetros, que esse elétron percorreria no espaço livre, em linha reta, durante 10 minutos, seria da ordem de: a)102 b) 103 c) 104 d) 105 92)(UESPI) O módulo da aceleração da gravidade (g) na superfície terrestre é aproximadamente igual a 10 m/s2 . Quando expresso em km/h2 , o módulo de g possui ordem de grandeza igual a: a)101 b) 103 c) 105 d) 107 e) 109 93)(UESPI) A figura a seguir ilustra uma ciclista pedalando em sua bicicleta em um movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo 2 m/s, em relação a um observador em repouso no solo. Os pneus giram sem deslizar. Os módulos das velocidades dos pontos mais alto (A) e mais baixo (B) do pneu dianteiro, em relação a esse observador, são respectivamente iguais a: a)2 m/s e 2 m/s b) zero e 2 m/s c) 4 m/s e 2 m/s ElaFísica com Trovão 48 d) 2 m/s e 4 m/s e) 4 m/s e zero 94)(UESPI) No instante t = 0, um relógio de ponteiros marca duas horas da tarde. O ângulo θ entre o ponteiro pequeno e a direção vertical para cima aumenta no sentido horário, de acordo com a figura a seguir. Assinale a equação horária que descreve, até a meia-noite, o ângulo θ, em radianos, em função de t, em segundos. a)θ(t) = π/3 + πt/21600 b) θ(t) = πt/12 c) θ(t) = π/6 + πt/12 d) θ(t) = π/3 + πt/3600 e) θ(t) = π/6 + πt/21600 95)(UECE) Um barco pode viajar a uma velocidade de 11 km/h em um lago em que a água está parada. Em um rio, o barco pode manter a mesma velocidade com relação à água. Se esse barco viaja no Rio São Francisco, cuja velocidade da água, em relação à margem, assume-se 0,83 m/s, qual é sua velocidade aproximada em relação a uma árvore plantada na beira do rio quando seu movimento é no sentido da correnteza e contra a correnteza, respectivamente? a)14 km/h e 8 km/h. b) 10,2 m/s e 11,8 m/s. c) 8 km/h e 14 km/h. d) 11,8 m/s e 10,2 m/s. ElaFísica com Trovão 49 96)(UEFS) Um bloco é jogado sobre uma mesa de altura H, em relação ao solo. Esse bloco abandona a mesa com uma velocidade vo. Com relação ao movimento do bloco, após abandonar a mesa, é correto afirmar a)Atinge o solo após um intervalo de tempo igual a b) Percorre, na horizontal, uma distância c) Realiza uma trajetória hiperbólica. d) Apresenta um movimento retilíneo uniformemente variado. e) Mantém, durante a queda, uma velocidade uniforme na direção vertical e igual a vo. 97)(UEFS) UM DIA TE LEVO COMIGO Jorge e Mateus Não dá para esquecer teus olhos nem todos os beijos que você me dá, não dá para esquecer o cheiro e o ouro do cabelo a me iluminar, a vida passa tão sem graça mas quando você tá perto fica tudo bem eu corro a 200 por hora mas se é pra te ver mais cedo eu posso ir bem mais além. Sofro e morro todo dia vivendo essa agonia que me tira a paz um dia te levo comigo e de saudades suas eu não choro mais. Quem tem amor assim distante não tem o bastante para sobreviver pra todo o mal da minha vida para curar qualquer feridao meu remédio é você. A letra acima foi escrita pela dupla goiana Jorge e Mateus. No trecho “eu corro a 200 por hora”, os autores deixam a entender que 200 seja o módulo da velocidade com que a pessoa se movimenta. Entretanto, sob o ponto de vista da Física, naquele trecho encontra-se um erro. A grandeza física correta para o termo “200 por hora” deve ser: a)deslocamento. b) aceleração. c) frequência d) período. 98)(UDESC) Assinale a alternativa incorreta, com base no movimento circular uniforme de uma partícula. ElaFísica com Trovão 50 a)O módulo da aceleração é inversamente proporcional ao raio da trajetória. b) O vetor velocidade é constante e o módulo da aceleração é nulo. c) O módulo da velocidade permanece constante, mas sua direção e seu sentido variam continuamente. d) O período é proporcional ao raio da trajetória. e) A aceleração tem a direção radial e aponta para o centro da trajetória. 99)(UECE) Um projétil é lançado horizontalmente sob a ação de gravidade constante, de cima de uma mesa, com velocidade inicial cujo módulo é V0. Ao atingir o nível do solo, o módulo de sua velocidade é 3V0. Logo, o módulo de sua velocidade vertical neste nível, desprezando-se qualquer tipo de atrito, é: a)2 V0. b) 4 V0. c) √2 V0. d) √8 V0. 100)(UECE) Duas rodas de raios R e r, com R > r, giram acopladas por meio de uma correia inextensível que não desliza em relação às rodas. No instante inicial, os pontos A e a se encontram na posição mais alta, conforme a figura abaixo. Qual deve ser a razão R/r para que após 2/3 de giro completo da roda grande, o ponto a esteja na mesma posição inicial pela primeira vez? a)2/3. b) 2x3. c) 3/2. d) 2+3. ElaFísica com Trovão 51 GABARITO: 01) D 02) C 03) B 04) E 05) D 06) C 07) C 08) E 09) B 10) E 11) D 12) B 13) B 14) B 15) C 16) C 17) B 18) B 19) D 20) A 21) C 22) C 23) B 24) B 25) B 26) B 27) D 28) A 29) E 30) C 31) D 32) B 33) A 34) B ElaFísica com Trovão 52 35) A 36) D 37) A 38) B 39) A 40) D 41) E 42) C 43) C 44) C 45) A 46) C 47) A 48) A 49) C 50) C 51) B 52) C 53) D 54) D 55) C 56) C 57) C 58) A 59) A 60) C 61) D 62) A 63) C 64) A 65) B 66) E 67) B 68) A 69) A ElaFísica com Trovão 53 70) B 71) D 72) D 73) A 74) D 75) A 76) C 77) C 78) B 79) E 80) B 81) D 82) D 83) C 84) C 85) C 86) B 87) C 88) B 89) D 90) B 91) D 92) C 93) E 94) A 95) A 96) B 97) C 98) B 99) D 100) C ElaFísica com Trovão 54 CAPÍTULO 02 - DINÂMICA 101)(ENEM) Segundo Aristóteles, uma vez deslocados de seu local natural, os elementos tendem espontaneamente a retornar a ele, realizando movimentos chamados de naturais. Já em um movimento denominado forçado, um corpo só permaneceria em movimento enquanto houvesse uma causa para que ele ocorresse. Cessada essa causa, o referido elemento entraria em repouso ou adquiriria um movimento natural. Posteriormente, Newton confrontou a ideia de Aristóteles sobre o movimento forçado através da lei da: a)inércia. b) ação e reação. c) gravitação universal. d) conservação da massa. e) conservação da energia. 102)(ENEM) Com a crescente demanda de energia elétrica, decorrente do modo de vida da sociedade moderna, tornou- se necessário que mais de uma fonte de energia seja estudada e aplicada, levando-se em conta os impactos ambientais e sociais a serem gerados em curto e longo prazo. Com isso, o uso da energia nuclear tem sido muito debatido no mundo. O questionamento principal é se valerá a pena construir centrais de produção nuclear ou é preferível investir em outros tipos de energias que sejam renováveis. Disponível em: http://energiaeambiente.wordpress.com. http://www.comciencia.br. Acesso em: 27 jan. 2009 (adaptado). Um argumento favorável ao uso da energia nuclear é o fato de: a)seu preço de instalação ser menor que o das demais fontes de energia. b) o tratamento de seus rejeitos ser um processo simples. c) de ser uma energia limpa, de baixo custo, que não causa impactos ambientais. d) ser curto o tempo de atividade dos resíduos produzidos na sua geração. e) ser uma energia limpa embora não seja renovável. 103)(ENEM) Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton ElaFísica com Trovão 55 define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento. Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto? a)A força de ação é aquela exercida pelo garoto. b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula. c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam. d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação. e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo. 104)(ENEM) Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h. Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m2, que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m2 e rendimento de 30%. Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de: a) 1.0 s. b) 4.0 s. c) 10 s. d) 33 s. ElaFísica com Trovão 56 e) 300 s. 105)(ENEM) Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale μe = 1,0 e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é μc= 0,75. Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere g = 10 m/s2 . As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros 1 (d1) e 2 (d2)percorrem até parar são, respectivamente, a)d1 = 45m e d2 = 60m. b) d1 = 60m e d2 = 45m. c) d1 = 90m e d2 = 120m. d) d1 = 5,8 x 102m e d2 = 7,8 x 102 m. e) d1 = 7,8 x 102 m e d2 = 5,8 x 102m. 106)(ENEM) Para irrigar sua plantação, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de 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) 1 440 107)(ENEM) Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada à beira de um rio, cuja temperatura média da água é de 25 °C, e usará a sua água somente para refrigeração. O projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restrições técnicas, ElaFísica com Trovão 57 o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3 °C em relação à temperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ/(kg °C). Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de: a)42. b) 84. c) 167. d) 250. e) 500. 108) (ENEM) O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. Afigura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro. Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a: a)50,0 g. b) 250,0 g. c) 300,0 g. ElaFísica com Trovão 58 d) 450,0 g. e) 600,0 g. 109) (ENEM)) Uma invenção que significou um grande avanço tecnológico na Antiguidade, a polia composta ou a associação de polias, é atribuída a Arquimedes (287 a.C. a 212 a.C.). O aparato consiste em associar uma série de polias móveis a uma polia fixa. A figura exemplifica um arranjo possível para esse aparato. É relatado que Arquimedes teria demonstrado para o rei Hierão um outro arranjo desse aparato, movendo sozinho, sobre a areia da praia, um navio repleto de passageiros e cargas, algo que seria impossível sem a participação de muitos homens. Suponha que a massa do navio era de 3 000 kg, que o coeficiente de atrito estático entre o navio e a areia era de 0,8 e que Arquimedes tenha puxado o navio com uma força , paralela à direção do movimento e de módulo igual a 400 N. Considere os fios e as polias ideais, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e que a superfície da praia é perfeitamente horizontal. O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi: a)3. b) 6. c) 7. d) 8. e) 10. 110)(ENEM) Para reciclar um motor de potência elétrica igual a 200 W, um estudante construiu um elevador e verificou que ele foi capaz de erguer uma massa de 80 kg a uma altura de 3 metros durante 1 minuto. Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2. Qual a eficiência aproximada do sistema para realizar tal tarefa? a)10% b) 20% c) 40% d) 50% e) 100% ElaFísica com Trovão 59 111)(ENEM) Com um dedo, um garoto pressiona contra a parede duas moedas, de R$ 0,10 e R$ 1,00, uma sobre a outra, mantendo-as paradas. Em contato com o dedo está a moeda de R$ 0,10 e contra a parede está a de R$ 1,00. O peso da moeda de R$ 0,10 é 0,05 N e o da de R$ 1,00 é 0,09 N. A força de atrito exercida pela parede é suficiente para impedir que as moedas caiam. Qual é a força de atrito entre a parede e a moeda de R$ 1,00? a)0,04 N b) 0,05 N c) 0,07 N d) 0,09 N e) 0,14 N 112)(ENEM) Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s2 e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s2. Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 , as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais. Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão a)aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. ElaFísica com Trovão 60 b) aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0. c) aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. d) aceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960. e) aceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040. 113)(ENEM) O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas. O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato de: a)o coeficiente de atrito estático tornar-se igual ao dinâmico momentos antes da derrapagem. b) o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento. c) o coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento. d) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito. e) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico. 114)(ENEM) Um automóvel, em movimento uniforme, anda por uma estrada plana, quando começa a descer uma ladeira, na qual o motorista faz com que o carro se mantenha sempre com velocidade escalar constante. Durante a descida, o que ocorrecom as energias potencial, cinética e mecânica do carro? a)A energia mecânica mantém-se constante, já que a velocidade escalar não varia e, portanto, a energia cinética é constante. b) A energia cinética aumenta, pois a energia potencial gravitacional diminui e quando uma se reduz, a outra cresce. c) A energia potencial gravitacional mantém-se constante, já que há apenas forças conservativas agindo sobre o carro. d) A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém constante, mas a energia potencial gravitacional diminui. e) A energia cinética mantém-se constante, já que não há trabalho realizado sobre o carro. 115)(ENEM) Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um ElaFísica com Trovão 61 elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s2, deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante? a)20 N b) 100 N c) 200 N d) 1 000 N e) 5 000 N 116) (ENEM) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés. Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito mencionada no texto? a)Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento. b) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento. c) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento. d) Horizontal e no mesmo sentido do movimento. e) Vertical e sentido para cima. 117)(ENEM) Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90 kg, substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de massa 360 kg, que estava danificada. Inicialmente, o cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a bomba adquire uma velocidade de 0,2 m/s em relação à estação. Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão? a)0,05 m/s b) 0,20 m/s c) 0,40 m/s d) 0,50 m/s ElaFísica com Trovão 62 e) 0,80 m/s 118)(ENEM) Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura" e outro com borracha mais “mole". O garoto concluiu que o mais adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal, D, para as mesmas condições de arremesso, quando submetidos à mesma força aplicada. Sabe-se que a constante elástica kd (do estilingue mais “duro") é o dobro da constante elástica km (do estilingue mais “mole"). A razão entre os alcances referentes aos estilingues com borrachas “dura" e “mole", respectivamente, é igual a: a)1/4 b) ½ c) 1 d) 2 e) 4 119)(ENEM) Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura. Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve: a)manter a mesma mola e aumentar duas vezes a sua deformação. b) manter a mesma mola e aumentar quatro vezes a sua deformação. c) manter a mesma mola e aumentar dezesseis vezes a sua deformação. d) trocar a mola por outra de constante elástica duas vezes maior e manter a deformação. e) trocar a mola por outra de constante elástica quatro vezes maior e manter a deformação. ElaFísica com Trovão 63 120) (ENEM) Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5 m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja 10 m s−2 e que o efeito de resistência do ar seja desprezível. A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais? a)2 b) 5 c) 10 d) 20 e) 50 121)(ENEM) A balança de braços iguais (balança A) faz a medição por meio da comparação com massas de referência colocadas em um dos pratos. A balança de plataforma (balança B) determina a massa indiretamente pela força de compressão aplicada pelo corpo sobre a plataforma. ElaFísica com Trovão 64 As balanças A e B são usadas para determinar a massa de um mesmo corpo. O procedimento de medição de calibração foi conduzido em um local da superfície terrestre e forneceu o valor de 5,0 kg para ambas as balanças. O mesmo procedimento de medição é conduzido para esse corpo em duas situações. Situação 1: superfície lunar, onde o módulo da aceleração da gravidade é 1,6 m/s2 . A balança A forneceu o valor m1 , e a balança B forneceu o valor m2 . Situação 2: interior de um elevador subindo com aceleração constante de módulo 2 m/s2 , próximo à superfície da Terra. A balança A forneceu o valor m3, e a balança B forneceu o valor m4. Disponível em: http://fisica.tubalivre.com. Acesso em: 23 nov. 2013 (adaptado). Em relação ao resultado do procedimento de calibração, os resultados esperados para a situação 1 e 2 são, respectivamente, a)m1 = 5,0 kg e m2 < 5,0 kg; m3 = 5,0 kg e m4 > 5,0 kg. b) m1 = 5,0 kg e m2 = 5,0 kg; m3 = 5,0 kg e m4 = 5,0 kg. c) m1 < 5,0 kg e m2 < 5,0 kg; m3 = 5,0 kg e m4 = 5,0 kg. d) m1 = 5,0 kg e m2 = 5,0 kg; m3 < 5,0 kg e m4 < 5,0 kg. e) m1 < 5,0 kg e m2 = 5,0 kg; m3 > 5,0 kg e m4 = 5,0 kg. 122)(ENEM) Foi realizada uma perícia técnica de um acidente de trânsito em que um carro colidiu com uma van em um cruzamento a 90°, como esquematizado na figura. A van tem massa duas vezes maior que o carro. Depois da colisão, os dois veículos permaneceram “grudados” um ao outro e deslocaram-se a um ângulo de 45° com a direção de suas velocidades iniciais. Um radar mediu o módulo da velocidade da van, imediatamente antes da colisão, encontrando 40 km/h. ElaFísica com Trovão 65 Qual o valor do módulo da velocidade do carro, em quilômetro por hora (km/h), imediatamente antes da colisão? a)20 b) 20√2 c) 40 d) 40√2 e) 80 123)(ENEM) Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão.Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada? a)A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos. b) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus. c) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações. d) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus. e) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos. 124)(ENEM) Uma academia decide trocar gradualmente seus aparelhos de musculação. Agora, os frequentadores que utilizam os aparelhos do tipo 1 podem também utilizar os aparelhos do tipo 2, representados na figura, para elevar cargas correspondentes às massas M1 e M2, com velocidade constante. A fim de que o exercício seja realizado com a mesma força , os usuários devem ser orientados a respeito da relação entre as cargas nos dois tipos de aparelhos, já que as polias fixas apenas mudam a direção das forças, enquanto a polia móvel divide as forças. ElaFísica com Trovão 66 Em ambos os aparelhos, considere as cordas inextensíveis, as massas das polias e das cordas desprezíveis e que não há dissipação de energia. Para essa academia, qual deve ser a razão M2 / M1 informada aos usuários? a)1/4 b) ½ c) 1 d) 2 e) 4 125)(ENEM) Um pai faz um balanço utilizando dois segmentos paralelos e iguais da mesma corda para fixar uma tábua a uma barra horizontal. Por segurança, opta por um tipo de corda cuja tensão de ruptura seja 25% superior à tensão máxima calculada nas seguintes condições: • O ângulo máximo atingido pelo balanço em relação à vertical é igual a 90º; • Os filhos utilizarão o balanço até que tenham uma massa de 24 kg. Além disso, ele aproxima o movimento do balanço para o movimento circular uniforme, considera que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2 e despreza forças dissipativas. ElaFísica com Trovão 67 Qual é a tensão de ruptura da corda escolhida? a)120N b) 300N c) 360N d) 450N e) 900N 126)(UNICAMP) “Gelo combustível” ou “gelo de fogo” é como são chamados os hidratos de metano que se formam a temperaturas muito baixas, em condições de pressão elevada. São geralmente encontrados em sedimentos do fundo do mar ou sob a camada de solo congelada dos polos. A considerável reserva de gelo combustível no planeta pode se tornar uma promissora fonte de energia alternativa ao petróleo. Considerando que a combustão completa de certa massa de gelo combustível libera uma quantidade de energia igual a E = 7,2 MJ , é correto afirmar que essa energia é capaz de manter aceso um painel de LEDs de potência P = 2 kW por um intervalo de tempo igual a: a)1 minuto. b) 144 s. c) 1 hora. d) 1 dia. 127)(UNICAMP) A força de atrito cinético entre a agulha e um disco de vinil tem módulo = 8,0 10-3 N . Sendo o módulo da força normal = 2,0 x 10-2 N , o coeficiente de atrito cinético, uc , entre a agulha e o disco é igual a a)1,6 x 10-5 . b) 5,0 x 10-2 . c) 4,0 x 10-1 . d) 2,5 x 100 . ElaFísica com Trovão 68 128)(UNIFESP) Uma menina deixa cair uma bolinha de massa de modelar que se choca verticalmente com o chão e para; a bolinha tem massa 10 g e atinge o chão com velocidade de 3,0 m/s. Pode-se afirmar que o impulso exercido pelo chão sobre essa bolinha é vertical, tem sentido para: a)cima e módulo 3,0·10–2 N·s. b) baixo e módulo 3,0·10–2 N·s. c) cima e módulo 6,0·10–2 N·s. d) baixo e módulo 6,0·10–2 N·s. e) cima e módulo igual a zero. 129)(UERJ) Uma pessoa de massa igual a 80 kg encontra-se em repouso, em pé sobre o solo, pressionando perpendicularmente uma parede com uma força de magnitude igual a 120 N, como mostra a ilustração a seguir. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m . s -2 ,o coeficiente de atrito entre a superfície do solo e a sola do calçado da pessoa é da ordem e: a)0,15 b) 0,36 c) 0,67 d) 1,28 130) Numa filmagem, no exato instante em que um caminhão passa por uma marca no chão, um dublê se larga de um viaduto para cair dentro de sua caçamba. A velocidade v do caminhão é constante e o dublê inicia sua queda a partir do repouso, de uma altura de 5 m da caçamba, que tem 6 m de comprimento. A velocidade ideal do caminhão é aquela em que o dublê cai bem no centro da caçamba, mas a velocidade real v do caminhão poderá ser diferente e ele cairá mais à frente ou mais atrás do centro da caçamba. Para que o dublê caia dentro da caçamba, v pode diferir da velocidade ideal, em módulo, no máximo: ElaFísica com Trovão 69 a)1 m/s. b) 3 m/s. c) 5 m/s. d) 7 m/s. e) 9 m/s. 131)(UEFS) Uma pequena esfera de aço que estava a 20,0m de altura, medida em relação ao solo, foi lançada verticalmente para baixo com velocidade de 5,0m/s. Desprezando-se a resistência do ar e sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é 10,0m/s² , é correto afirmar que a esfera passou a 10,0m do solo no instante, em segundos, igual a: a)0,50 b) 0,75 c) 1,00 d) 1,50 e) 2,00 132) (UECE) Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado de 30° sob a ação de uma força constante e da força peso. Desprezando-se todas as forças de atrito e assumindo–se a aceleração devida à gravidade como sendo constante, se a aceleração do bloco tem módulo 1 m/s2 , o módulo da força resultante nessa massa, em N, vale: a)2. b) 0,5. c) √3 ⁄ 2 d) 1. 133) (USP) Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g e 70 g. Os valores de tensão, em ElaFísica com Trovão 70 newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a a)1,2; 1,0; 0,7. b) 1,2; 0,5; 0,2. c) 0,7; 0,3; 0,2. d) 0,2; 0,5; 1,2. e) 0,2; 0,3; 0,7. 134)(UNICAMP) As eclusas permitem que as embarcações façam a transposição dos desníveis causados pelas barragens. Além de ser uma monumental obra de engenharia hidráulica, a eclusa tem um funcionamento simples e econômico. Ela nada mais é do que um elevador de águas que serve para subir e descer as embarcações. A eclusa de Barra Bonita, no rio Tietê, tem um desnível de aproximadamente 25 m. Qual é o aumento da energia potencial gravitacional quando uma embarcação de massa m = 1,2 x 104kg é elevada na eclusa? a)4,8 x 102 J. b) 1,2 x 105 J. c) 3,0 x 105 J. d) 3,0 x 106 J. ElaFísica com Trovão 71 135)(PUC) Uma bola de borracha de massa 0,1 kg é abandonada de uma altura de 0,2 m do solo. Após quicar algumas vezes, a bola atinge o repouso. Calcule em joules a energia total dissipada pelos quiques da bola no solo. Considere g = 10 a)0,02 b) 0,2 c) 1,0 d) 2,0 e) 3,0 136)(PUC) Um objeto de massa = 4,0 kg desliza, sobreum plano horizontal sem atrito, com velocidade V = 5,0 m/s, até atingir um segundo corpo de massa = 5,0 kg, que está em repouso. Após a colisão, os corpos ficam grudados. Calcule a velocidade final dos dois corpos grudados. a) = 22 m/s b) = 11 m/s c) = 5,0 m/s d) ElaFísica com Trovão 72 = 4,5 m/s e) = 2,2 m/s 137)(UNESP) Observe a tirinha. Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 2 m/s2 em ambas situações. Considerando g = 10 m/s2 , a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a: a)50. b) 100. c) 150. d) 200. e) 250. 138)(UNESP) Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma máquina constituída por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezíveis, como mostra a figura. Um objeto de massa m = 225 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado ElaFísica com Trovão 73 verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir daí, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posição onde o objeto será descarregado. Considerando g = 10 m/s2, desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s é igual a: a)275. b) 285. c) 295. d) 305. e) 315. 139)(FATEC) Uma bola de basquete é solta de uma altura de 1,0 metro e, a cada colisão com o chão, ela dissipa 10% de sua energia mecânica. Após 3 toques no chão, a bola atingirá uma altura de, aproximadamente, a)54 cm. b) 63 cm. c) 69 cm. d) 73 cm. e) 81 cm. ElaFísica com Trovão 74 140)(UERJ) Uma pessoa empurrou um carro por uma distância de 26 m, aplicando uma força F de mesma direção e sentido do deslocamento desse carro. O gráfico abaixo representa a variação da intensidade de F, em newtons, em função do deslocamento d, em metros. Desprezando o atrito, o trabalho total, em joules, realizado por F, equivale a: a)117 b) 130 c) 143 d) 156 141) (UEFS) Um bloco de 6,0kg que se encontra sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa é mantido em repouso, comprimindo uma mola ideal de 20,0cm. Sabendo-se que a constante elástica da mola é igual a 150,0N/m, no instante em que o bloco é liberado e impulsionado sobre o plano, é correto afirmar que o módulo da velocidade que esse bloco adquire é igual, em m/s, a: a)1,0 b) 3,0 c) 5,0 d) 8,0 e) 10,0 142)(Mackenzie) Um estudante abandonou uma bola de borracha maciça, com 300 g de massa, de uma altura de 1,5 m em relação ao solo, plano e horizontal. A cada batida da bola com o piso, ela perde 20% de sua energia mecânica. Sendo 10 m/s2 a aceleração da gravidade no local, a altura máxima atingida por essa bola, após o terceiro choque com o piso, foi, aproximadamente, de: a)77 cm ElaFísica com Trovão 75 b) 82 cm c) 96 cm d) 108 cm e) 120 cm 143)(UEPB) Um garoto brincando de bola de gude com seu colega executou uma jogada e percebeu que, ao lançar sua bola A, com certa velocidade VA contra a bola B de seu colega, a qual se encontrava em repouso, o seguinte fenômeno aconteceu imediatamente após a colisão entre as bolas: a bola A ficou parada, enquanto a bola Badquiriu uma velocidade igual a VA (velocidade da bola A), antes da colisão. Esta situação pode ser representada através da figura ao lado, sendo I, a situação antes das bolas colidirem e II a situação após a colisão. Considerando que esta observação só seria possível num plano horizontal e sem atrito, é correto afirmar que: a)a colisão mostrada é inelástica. b) a energia cinética não se conservou. c) a massa da bola A é maior que a massa da bola B. d) a quantidade de movimento se conservou. e) a quantidade de movimento não se conservou. 144)(UEFS) A figura representa um corpo de massa de 40,0kg, sobre um plano inclinado, que forma um ângulo de 30° com a ElaFísica com Trovão 76 horizontal. Considerando-se sen 30° = 0,5, cos 30° = 0,86, g = 10,0m/s² e a existência de atrito entre as superfícies de coeficiente dinâmico igual a 0,2, é correto afirmar que o valor de F, em newtons, para que o bloco suba o plano com velocidade constante, é igual a a)68,8 b) 131,2 c) 200,0 d) 268,8 e) 368,8 145)(FATEC) Ítalo brinca com o carrinho que ganhou de presente arremessando-o sobre uma superfície horizontal, com uma velocidade de aproximadamente 5m/s, levando o carrinho a parar somente a 2,5 metros de distância do ponto de onde ele o lançou. Seu pai, um professor de Física, decide determinar o coeficiente de atrito (µ) entre a superfície e as rodas do carrinho, admitindo que a única força dissipativa seja a de atrito e que a aceleração da gravidade seja 10m/s2 . O valor de µ encontrado corretamente pelo pai de Ítalo foi de: a)0,50. b) 0,80. c) 1,00. d) 1,25 e) 1,50. 146)(UERJ) Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45 em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: ElaFísica com Trovão 77 a)0,7 b) 1,0 c) 1,4 d) 2,0 147)(UEA) Uma pessoa precisa empurrar uma caixa de 100 kg em linha reta sobre uma superfície plana e horizontal, a partir do repouso. Para isso, exerce sobre ela uma força horizontal, constante e de módulo 120 N ao longo de 10 m. A partir de então, para de exercer a força e espera a caixa parar devido ao atrito entre ela e o solo. Sabendo que durante todo o movimento da caixa atua sobre ela uma força de atrito de módulo constante e igual a 100 N, a distância, em metros, entre o ponto de onde a caixa partiu do repouso e o ponto onde a caixa parou é igual a: a)14. b) 15. c) 12. d) 13. e) 11. 148)(UECE) Um corredor parte do repouso com aceleração constante em uma pista horizontal. Suponha que ele imponha uma aceleração tal que seus pés fiquem na iminência do deslizamento em relação ao solo. Se a força de atrito estático máxima corresponde a 60% de seu peso, quantos metros o atleta percorre nos primeiros 2 segundos? Considere g = 10m/s2 . a)6. b) 2. c) 24. d) 12. 149)(UECE) Dois objetos de 1 kg cada movem-se em linhas retas com velocidades VA = 1 m/s e VB = 2 m/s. Após certo tempo, as velocidades dos dois objetos aumentam de 1 m/scada. Desprezando todas as forças de atrito, nesse intervalo de tempo o trabalho total (em Joules) realizado sobre os carros A e B é, respectivamente, ElaFísica com Trovão78 a)4 e 9. b) 0,5 e 1. c) 1,5 e 2,5. d) 1 e 2. 150) (UNICAMP) A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar é de cerca de 400 m, ambas em relação ao solo. A variação da energia potencial gravitacional do bondinho com passageiros de massa total M = 5000 kg, no segundo trecho do passeio, é: (Use g = 10 m/s2 .) a)11 x 106 J. b) 20 x 106 J. c) 31 x 106 J. d) 9 x 106 J. 151) (UERJ) O corpo de um aspirador de pó tem massa igual a 2,0 kg. Ao utilizá-lo, durante um dado intervalo de tempo, uma pessoa faz um esforço sobre o tubo 1 que resulta em uma força de intensidade constante igual a 4,0 N aplicada ao corpo do aspirador. A direção dessa força é paralela ao tubo 2, cuja inclinação em relação ao solo é igual a 60º, e puxa o corpo do aspirador para perto da pessoa. Considere sen 60º = 0,87, cos 60º = 0,5 e também que o corpo do aspirador se move sem atrito. Durante esse intervalo de tempo, a aceleração do corpo do aspirador, em m/s2 , equivale a: a)0,5 b) 1,0 ElaFísica com Trovão 79 c) 1,5 d) 2,0 152) (UNESP) Um garçom deve levar um copo com água apoiado em uma bandeja plana e mantida na horizontal, sem deixar que o copo escorregue em relação à bandeja e sem que a água transborde do copo. O copo, com massa total de 0,4 kg, parte do repouso e descreve um movimento retilíneo e acelerado em relação ao solo, em um plano horizontal e com aceleração constante. Em um intervalo de tempo de 0,8 s, o garçom move o copo por uma distância de 1,6 m. Desprezando a resistência do ar, o módulo da força de atrito devido à interação com a bandeja, em newtons, que atua sobre o copo nesse intervalo de tempo é igual a: a)2. b) 3. c) 5. d) 1. e) 4. 153) (UECE) A energia cinética Ec de uma pedra de massa m em queda livre pode ser dada tanto em termos de sua velocidade v quanto em termos de seu momento linear ρ. A forma mais usual é Ec = mv2/2. Em termos do momento linear, Ec pode ser escrita como: a)ρ2 /2m . b) ρ2 /m . c) ρ /2m . d) ρ / m . ElaFísica com Trovão 80 154)(UECE) Uma corda desliza sem atrito sobre uma superfície horizontal pela ação de uma força de módulo F aplicada horizontalmente em uma das pontas. Se essa extremidade da corda se desloca de uma distância d na mesma direção e sentido da força, o trabalho realizado por essa força é: a)F/d. b) d/F. c) Fd2 /2. d) Fd. 155)(FATEC) Considere o cartum para responder a questão. Assinale a alternativa que está de acordo com o conceito mecânico ao qual o cartum faz alusão. a)Colombo e Newton descobriram ambos o conceito de força de gravidade trabalhando no Novo Mundo. b) A força da gravidade levaria duzentos anos para deslocar o coco da Europa até o Novo Mundo. c) Colombo chegou ao conceito de força de gravidade duzentos anos depois de Newton. d) A força da gravidade é duas vezes maior no Novo Mundo do que no Velho Mundo. e) O coco caiu devido à ação da força gravitacional. ElaFísica com Trovão 81 156)(FATEC) O Brasil pretende construir um submarino nuclear que terá massa aproximada de 6 000 toneladas, poderá descer até uma profundidade de 350 metros e desenvolver uma velocidade máxima aproximada de 12 m/s. Suponha as duas situações a seguir: (I) que o submarino descrito esteja completamente estático, totalmente submerso e próximo à lâmina d’água, em uma determinada região do oceano que possui campo gravitacional constante; (II) que o submarino descrito esteja navegando à velocidade máxima de forma constante, totalmente submerso e próximo à lâmina d’água, em uma determinada região do oceano que possui campo gravitacional constante. Desprezando a coluna d’água acima do submarino, podemos afirmar que o empuxo produzido na situação (I) e a quantidade de movimento gerada na situação (II), respectiva e aproximadamente, são: a)6,0 ∙ 104 N e 7,2 ∙ 104 kg∙m/s. b) 6,0 ∙ 104 N e 7,2 ∙ 105 kg∙m/s. c) 6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 106 kg∙m/s. d) 6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 107 kg∙m/s. e) 6,0 ∙ 107 N e 7,2 ∙ 108 kg∙m/s. 157)(UECE) Uma bola está inicialmente presa ao teto no interior de um vagão de trem que se move em linha reta na horizontal e com velocidade constante. Em um dado instante, a bola se solta e cai sob a ação da gravidade. Para um observador no interior do vagão, a bola descreve uma trajetória vertical durante a queda, e para um observador parado fora do vagão, a trajetória é um arco de parábola. Assim, o trabalho realizado pela força peso durante a descida da bola é: a)maior para o observador no solo. b) diferente de zero e com mesmo valor para ambos os observadores. c) maior para o observador no vagão. d) zero para ambos os observadores. 158)(UECE) Duas únicas forças, uma de 3 N e outra de 4 N, atuam sobre uma massa puntiforme. Sobre o módulo da aceleração dessa massa, é correto afirmar-se que: a)é o menor possível se os dois vetores força forem perpendiculares entre si. b) é o maior possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e mesmo sentido. ElaFísica com Trovão 82 c) é o maior possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e sentidos contrários. d) é o menor possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e mesmo sentido. 159)(Vunesp) Na montagem da estrutura para um show musical, será necessário transportar um piano de cauda de 500 kg para o palco. Para facilitar esse trabalho, foi montado um plano inclinado e um sistema de roldanas, como representado na figura. Se os fios e as polias utilizados forem ideais, se desprezarmos o atrito entre o piano e a superfície inclinada e considerarmos g = 10 m/s² , o módulo da força vertical que o homem deverá fazer para que o piano suba pelo plano inclinado com velocidade constante deverá ser, em newtons, igual a: a) 1250. b) 2500. c) 3750. d) 5000. e) 750. 160)(Vunesp) Em uma colisão frontal entre duas esferas, A e B, a velocidade de A varia com o tempo, como mostra o gráfico. ElaFísica com Trovão 83 Sabendo que a massa da esfera A é de 100 g, o módulo da força média que ela exerce sobre a esfera B durante essa colisão, em newtons, é igual a: a)2,5. b) 1,5. c) 3,5. d) 0,5. e) 4,5. 161)(PUC) Ao realizarmos as tarefas diárias, utilizamos energia fornecida pelos alimentos que ingerimos. Pensando nisso, uma pessoa de 90 kg cronometrou o tempo para subir, pela escada, os cinco andares até chegar ao seu apartamento. Sendo g = 10 m/s2 e considerando que essa pessoa subiu 16 m em 30 s, é correto afrmar que, ao subir, desenvolveu uma potência média de: a)0,18 kW b) 0,27 kW c) 0,48 kW d) 0,76 kW e) 0,90 kW 162)(UEA) Num intervalo de tempo de 30 segundos, uma lancha de massa 120 000 kg é acelerada a partir do repouso até a velocidade de 15 m/s. A força resultante média, em newtons, que atuou sobre a lancha nesse intervalo de tempo foi de: a)15 000. b) 30 000. c) 60 000. d) 90 000. e) 120 000. ElaFísica com Trovão 84 163)(UNESP) O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elástica de uma mola ideal.O recipiente R, de massa desprezível, contém água; na sua parte inferior, há uma torneira T que, quando aberta, permite que a água escoe lentamente com vazão constante e caia dentro de outro recipiente B, inicialmente vazio (sem água), que repousa sobre uma balança. A torneira é aberta no instante t = 0 e os gráficos representam, em um mesmo intervalo de tempo (t’), como variam o comprimento L da mola (gráfico 1), a partir da configuração inicial de equilíbrio, e a indicação da balança (gráfico 2). Analisando as informações, desprezando as forças entre a água que cair no recipiente B e o recipiente R e considerando g = 10 m/s2 , é correto concluir que a constante elástica k da mola, em N/m, é igual a: a)120. b) 80. c) 100. d) 140. e) 60. 164)(Unesp) Ao tentar arrastar um móvel de 120 kg sobre uma superfície plana e horizontal, Dona Elvira percebeu que, mesmo exercendo sua máxima força sobre ele, não conseguiria movê-lo, devido à força de atrito entre o móvel e a superfície do solo. Chamou, então, Dona Dolores, para ajudá-la. Empurrando juntas, elas conseguiram arrastar o móvel ElaFísica com Trovão 85 em linha reta, com aceleração escalar constante de módulo 0,2 m/s2. Sabendo que as forças aplicadas pelas duas senhoras tinham a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do móvel, que Dona Elvira aplicou uma força de módulo igual ao dobro da aplicada por Dona Dolores e que durante o movimento atuou sobre o móvel uma força de atrito de intensidade constante e igual a 240 N, é correto afirmar que o módulo da força aplicada por Dona Elvira, em newtons, foi igual a: a) 340. b) 60. c) 256. d) 176. e) 120. 165)(PUC) Duas forças perpendiculares entre si e de módulo 3,0 N e 4,0 N atuam sobre um objeto de massa 10 kg. Qual é o módulo da aceleração resultante no objeto, em m/s2 ? a)0,13 b) 0,36 c) 0,50 d) 2,0 e) 5,6 166)(UERJ) Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade inicial v0 e outro objeto inicialmente em repouso, ambos com mesma massa. Nessa situação, a velocidade com a qual os dois objetos se movem após a colisão equivale a: a)v0/2 b) v0/4 c) 2v0 d) 4v0 ElaFísica com Trovão 86 167)(FATEC) Um motorista imprudente, ao dirigir um veículo popular de massa total (veículo + motorista) igual a 2 toneladas, recebe uma mensagem em seu celular e choca-se a 36 km/h com um poste de massa considerada infinita. Podemos afirmar que a energia liberada nesse choque equivale à energia liberada pela queda de uma pessoa de 100 kg de massa do topo de um edifício de, aproximadamente, Considere: aceleração gravitacional g = 10 m/s² ; altura de cada andar do edifício h = 3 metros. a)3 andares. b) 6 andares. c) 11 andares. d) 22 andares. e) 33 andares. 168)(UECE) Duas massas iguais são presas entre si por uma mola ideal que obedece à lei de Hooke. Considere duas situações: (i) a mola é comprimida a 50% de seu tamanho original; e (ii) a mola é distendida de 50% de seu comprimento original. O termo tamanho original se refere à mola sem compressão nem distensão. Sobre a energia elástica armazenada na mola nas situações (i) e (ii), é correto afirmar que: a)é a mesma nos dois casos. b) é maior no caso (i). c) é maior no caso (ii). d) é nula em um dos casos. 169)(Vunesp) A figura mostra um navio de massa 2,0 × 107 kg sendo rebocado por meio de um cabo, que forma um ângulo θ com a horizontal, tal que sen θ = 0,44 e cos θ = 0,90. ElaFísica com Trovão 87 (mytakkes.blogspot.com) Se a força de resistência ao movimento exercida pela água sobre o navio é igual a 1,6 × 105 N e a aceleração a que ele está submetido é 1,0 × 10–2 m/s2 , a força de tração, em newtons, no cabo que liga as duas embarcações é igual a a)4,0 × 105. b) 3,2 × 106. c) 2,0 × 105. d) 5,0 × 104. e) 1,0 × 106. 170)(Vunesp) Um objeto de massa 0,10 kg, partindo do repouso, cai de uma mesa de altura 90 cm e, ao colidir com o piso, parte-se em dois pedaços de massas iguais. Considerando g = 10 m/s2, que houve dissipação de 20% da energia mecânica no choque com o solo e desprezando a resistência do ar, se um dos pedaços tinha velocidade de 4,0 m/s imediatamente após o choque, nesse momento a energia cinética, em joules, do outro pedaço era próxima de: a)0,16. b) 0,40. c) 0,32. d) 0,64. e) 0,56. ElaFísica com Trovão 88 171)(UNICAMP) Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra. Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total mp = 5 kg, deslocando- se com velocidade de módulo vp = 2x105 m/s, choca-se com um satélite de massa Ms = 95 kg que se desloca com velocidade de módulo igual a Vs = 4x103 m/s na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de: a)102.000 m/s. b) 14.000 m/s. c) 6.200 m/s. d) 3.900 m/s. 172)(UNICAMP) Beisebol é um esporte que envolve o arremesso, com a mão, de uma bola de 140 g de massa na direção de outro jogador que irá rebatê-la com um taco sólido. Considere que, em um arremesso, o módulo da velocidade da bola chegou a 162 km/h, imediatamente após deixar a mão do arremessador. Sabendo que o tempo de contato entre a bola e a mão do jogador foi de 0,07 s, o módulo da força média aplicada na bola foi de: a) 324,0 N. b) 90,0 N. c) 6,3 N. d) 11,3 N. 173)(PUC) Um elevador de massa m = 2,5 x 103 kg é dotado de um dispositivo de segurança que, em caso de queda, aplica sobre ele uma força de atrito de intensidade constante e igual a 5,0 x 103 N, no sentido oposto ao do seu movimento. Considere o elevador incialmente parado a 10,0m de altura em relação ao solo. Se ele caísse dessa altura, em queda livre (sem atuação do equipamento de segurança), chegaria ao solo com velocidade de módulo VQLivre . Se ele caísse, dessa mesma altura, com a atuação do equipamento de segurança, chegaria ao solo com uma velocidade de módulo VDispositivo . Determine a razão (VQLivre /VDispositivo )2 . Adote g=10m/s2 . ElaFísica com Trovão 89 a)0,75 b) 1,00 c) 1,25 d) 1,50 174)(VUNESP) Um vaso de flores de massa total igual a 4,8 kg está pendurado, em equilíbrio, em um suporte preso a uma parede vertical. O suporte está pendurado em um parafuso preso ao ponto A e apoiado na parede no ponto B, conforme representado na figura. (www.ebanataw.com.br. Adaptado.) Considere g = 10 m/s² e que a massa do suporte seja desprezível. O módulo da força horizontal exercida pelo suporte na parede, no ponto B, é igual a: a)60 N. b) 80 N c) 20 N. ElaFísica com Trovão 90 d) 40 N. e) 100 N. 175)(UEG) Em um experimento que valida a conservação da energia mecânica, um objeto de 4,0 kg colide horizontalmente com uma mola relaxada,de constante elástica de 100 N/m. Esse choque a comprime 1,6 cm. Qual é a velocidade, em m/s, desse objeto, antes de se chocar com a mola? a)0,02 b) 0,40 c) 0,08 d) 0,13 176)(UNESP) Uma garota de 50 kg está brincando em um balanço constituído de um assento e de uma corda ideal que tem uma de suas extremidades presa nesse assento e a outra, em um saco de areia de 66 kg que está apoiado, em repouso, sobre o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetória circular contida em um plano vertical de modo que, ao passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical. Desprezando a resistência do ar e a massa do assento, considerando g = 10 m/s2 e as informações contidas na figura, a maior velocidade, em m/s, com a qual a garota pode passar pelo ponto A sem que o saco de areia perca contato com o solo é igual a: a)2. b) 5. c) 3. d) 4. e) 1. ElaFísica com Trovão 91 177)(UERJ) Duas carretas idênticas, A e B, trafegam com velocidade de 50 km/h e 70 km/h, respectivamente. Admita que as massas dos motoristas e dos combustíveis são desprezíveis e que EA é a energia cinética da carreta A e EB a da carreta B. A razão EA/EB equivale a: a)5/7 b) 8/14 c) 25/49 d) 30/28 178)(FGV) Um carro de 1100 kg percorre uma estrada plana e retilínea. Em certo instante, o carro está a 10 m/s, acelerado com uma potência de 24,2 kW. Neste instante, a aceleração do carro é a)2,7 m/s2 b) 0,5 m/s2 c) 2,2 m/s2 d) 3,5 m/s2 e) 1,1 m/s2 179)(PUC) Uma pessoa em pé dentro de uma piscina se sente “mais leve” devido à redução de seu peso aparente dentro da água. Uma modalidade esportiva que se beneficia deste efeito é a hidroginástica. A força normal que o piso da piscina exerce sobre os pés de uma pessoa é reduzida produzindo baixo impacto durante o exercício. Considere uma pessoa em pé dentro de uma piscina rasa com 24% do volume de seu corpo sob a água. Se a densidade relativa da pessoa for 0,96, qual a redução percentual da força normal que o piso horizontal exerce sobre a pessoa dentro da água em relação ao piso fora da água? a)-20%. b) -15%. ElaFísica com Trovão 92 c) -25% d) -30%. e) -35%. 180)(USP) Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por , sendo a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, , como função de , o módulo de . O valor da constante b, em unidades de N.s/m, é: a)1,0 x 10-14 b) 1,5 x 10-14 c) 3,0 x 10-14 d) 1,0 x 10-10 e) 3,0 x 10-10 181)(UECE) Considere uma esfera muito pequena, de massa 1 kg, deslocando-se a uma velocidade de 2 m/s, sem girar, durante 3 s. Nesse intervalo de tempo, o momento linear dessa partícula é: a) 2 kg.m/s. b) 3 s c) 6 kg.m/s. ElaFísica com Trovão 93 e) 6 m. 182)(UNICAMP) Hoje é comum encontrarmos equipamentos de exercício físico em muitas praças públicas do Brasil. Esses equipamentos são voltados para pessoas de todas as idades, mas, em particular, para pessoas da terceira idade. São equipamentos exclusivamente mecânicos, sem uso de partes elétricas, em que o esforço consiste usualmente em levantar o próprio peso do praticante. Considere o esquema abaixo, em que uma pessoa de massa m = 65 kg está parada e com a perna esticada em um equipamento tipicamente encontrado nessas praças. O módulo da força F exercida pela perna da pessoa em razão de sua massa m é (Se necessário, utilize g = 10 m/s2 .) a)1300 N. b) 750 N. c) 325 N. d) 560 N. 183)(UNICAMP) Uma estrela de nêutrons é o objeto astrofísico mais denso que conhecemos, em que uma massa maior que a massa do Sol ocupa uma região do espaço de apenas alguns quilômetros de raio. Essas estrelas realizam um movimento de rotação, emitindo uma grande quantidade de radiação eletromagnética a uma frequência bem definida. Quando detectamos uma estrela de nêutrons através desse feixe de radiação, damos o nome a esse objeto de Pulsar. Considere que um Pulsar foi detectado, e que o total de energia cinética relacionada com seu movimento de rotação equivale a 2×1042 J. Notou-se que, após um ano, o Pulsar perdeu 0,1% de sua energia cinética, principalmente em forma de radiação eletromagnética. A potência irradiada pelo Pulsar vale (Se necessário, utilize a aproximação 1 ano ~ 3,6×107 s.) a)7,2 1046 W. b) 2,0 1039 W. c) 5,6 1031 W. d) 1,8 1042 W. ElaFísica com Trovão 94 184)(PUC) Em um dado intervalo de tempo, a luz do sol disponibiliza 1000 Joules de energia a um painel solar fotovoltaico. Esse painel, após uma conversão energética, fornece a uma lâmpada uma energia de 100 Joules. Essa lâmpada disponibiliza 90 Joules na forma de energia luminosa. Percebe-se que o processo se inicia e finaliza com energia luminosa. A eficiência energética de conversão no painel solar e no processo completo é, respectivamente, a)100% e 90%. b) 10% e 9%. c) 11% e 10%. d) 10% e 11%. 185)(UECE) Um projétil de uma arma de fogo tem massa 10 g e sai do cano com velocidade 350 m/s. Considerando somente o movimento de translação, uma moto de 350 kg teria a mesma energia cinética de translação desse projétil caso se deslocasse a uma velocidade de: a)√35 m/s. b) 3,5 m/s. c) 35 m/s. d) √3,5 m/s. 186) (Fuvest) Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L0 = 15 m e constante elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de Helena é Note e adote: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 . A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem ser ignorado. a) 0 m/s b) 5 m/s c) 10 m/s d) 15 m/s e) 20 m/s ElaFísica com Trovão 95 187)(UFRGS) Na figura abaixo, um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado, sem atrito, que forma um ângulo α com a direção horizontal. Considere g o módulo da aceleração da gravidade. Nessa situação, os módulos da força peso do bloco e da força normal sobre o bloco valem, respectivamente, a)mg e mg. b) mg e mg.senα. c) mg e mg.cosα. d) mg.senα e mg. e) mg.cosα e mg.senα. 188)(UFRGS) Na figura abaixo, um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado, sem atrito, que forma um ângulo α com a direção horizontal. Considere g o módulo da aceleração da gravidade. O módulo da força resultante sobre o bloco é igual a: a)mg.cosα. b) mg.senα. c) mg.tanα. d) mg. e) zero. ElaFísica com Trovão 96 189)(Unesp) Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro. Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo simples em movimento, dadas pelas sequências de letras iguais. Na linha emque está escrita a palavra pêndulo, indicada pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como ponto de referência da energia potencial. Considerando as letras da linha da palavra pêndulo, é correto afirmar que: a)a energia cinética do pêndulo é máxima em P. b) a energia potencial do pêndulo é maior em Ê que em D. c) a energia cinética do pêndulo é maior em L que em N. d) a energia cinética do pêndulo é máxima em O. e) a energia potencial do pêndulo é máxima em P. 190)(CEDERJ) Dois objetos distintos I e II têm a mesma energia cinética. O objeto II tem a massa duas vezes maior do que a do objeto I. As relações entre os módulos das suas respectivas velocidades (vI e vII), bem como entre os módulos das suas respectivas quantidades de movimento, ou momentos lineares, (pI e pII) são: a)vI > vII ; pI < pII b) vI > vII ; pI > pII c) vI < vII ; pI < pII d) vI < vII ; pI > pII ElaFísica com Trovão 97 191)(UFRGS) Aplica-se uma força de 20 N a um corpo de massa m. O corpo desloca-se em linha reta com velocidade que aumenta 10 m/s a cada 2 s. Qual o valor, em kg, da massa m? a)5. b) 4. c) 3. d) 2. e) 1. 192)(UFRGS) A figura (i) esquematiza a trajetória de duas partículas, 1 e 2, em rota de colisão inelástica, a ocorrer no ponto P; a figura (ii) representa cinco possibilidades de trajetória do centro de massa do sistema após a colisão. As massas e módulos das velocidades das partículas 1 e 2 são, respectivamente, m e 2v0, e 2m e v0. Na figura (ii), a trajetória que melhor descreve o movimento final é a de número a)I. b) II. c) III. d) IV. e) V. ElaFísica com Trovão 98 193) (UFRGS) Uma partícula de 2 kg está inicialmente em repouso em x = 0 m. Sobre ela atua uma única força F que varia com a posição x, conforme mostra a figura abaixo. Qual o trabalho realizado pela força F, em J, quando a partícula desloca-se desde x = 0 m até x = 4 m? a)24. b) 12. c) 6. d) 3. e) 0. 194) (PUC) Determine os valores aproximados para os coeficientes de atrito estático entre as superfícies dos blocos A e B, representado por μ1, e entre as superfícies do bloco B e do plano inclinado, representado por μ2, respectivamente, para que não haja qualquer movimento relativo entre os blocos e entre eles e o plano inclinado. Considere ideais a polia e o fio que une os blocos B e C. a)0,56 e 0,83 b) 0,63 e 0,50 c) 0,50 e 0,63 d) 0,56 e 0,93 ElaFísica com Trovão 99 195)(UDESC) Analise as proposições com relação às leis de Newton . I. A massa de um corpo é uma grandeza escalar que quantifica a inércia desse corpo. II. Os estados naturais de um corpo são o repouso e o movimento retilíneo uniforme. III. Uma força impressa a um corpo modifica o seu estado natural, somente alterando o módulo de sua velocidade. IV. A lei da ação e reação se refere a forças que são aplicadas a um mesmo corpo. V. Para toda força aplicada por um corpo A sobre um corpo B, existe uma força de módulo igual e sentido contrário aplicada pelo corpo B sobre o corpo A. Assinale a alternativa correta. a)Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II, II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e III e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. 196)(IFF) Para calcular o coeficiente de atrito entre um modelo de piso e a sola de um tênis, um operário da indústria de pisos utilizou a seguinte técnica: colou a sola do tênis em um bloco de madeira, com 5 kg, de forma que somente a sola ficasse em contato com o piso. Colocou o piso em um plano inclinado na forma de um triângulo retângulo. E depois colocou o bloco de madeira com a sola colada em contato com o piso, e notou que o bloco ficou na iminência de entrar em movimento, conforme a figura abaixo: Com base nessas informações e sabendo que: g= 10 m/s²; sen 30° = cos 60° = 0,5; cos 30°= sen 60° = 0,8, o coeficiente de atrito entre o piso e a sola do tênis é de aproximadamente: ElaFísica com Trovão 100 a)0,87. b) 0,5. c) 0,6 d) 0,7. 197) (IFSUL) Duas esferas, A e B, com massa respectivamente iguais a mA e mB, colidem unidimensionalmente. A imagem ao lado ilustra a situação antes e depois dessa colisão. Considerando que o movimento dessas esferas está livre da influência de quaisquer forças externas à colisão, para que a esfera A tenha velocidade de 1 cm/s após a colisão, a razão mA/mb deve ser igual a: a)5/3 b) 4/3 c) ¾ d) 2/3 198)(UEG) Uma pessoa utiliza um ferro elétrico de 1.000 W de potência, seis dias por semana, 30 min por dia. Qual será sua economia aproximada, em porcentagem, por semana, se passar a utilizar o ferro por 2 h e apenas um dia na semana? a)33 b) 22 c) 44 d) 55 e) 66 199)(UERJ) Em uma mesa de sinuca, as bolas A e B, ambas com massa igual a 140 g, deslocam-se com velocidades VA e VB, na mesma direção e sentido. O gráfico abaixo representa essas velocidades ao longo do tempo. ElaFísica com Trovão 101 Após uma colisão entre as bolas, a quantidade de movimento total, em kg.m/s, é igual a: a)0,56 b) 0,84 c) 1,60 d) 2,24 200)(UERJ) Um carro de automobilismo se desloca com velocidade de módulo constante por uma pista de corrida plana. A figura abaixo representa a pista vista de cima, destacando quatro trechos: AB, BC, CD e DE. A força resultante que atua sobre o carro é maior que zero nos seguintes trechos: a)AB e BC b) BC e DE c) DE e CD d) CD e AB ElaFísica com Trovão 102 201)(UDESC) A Figura 3 mostra dois blocos de massa M e m, unidos por um fio ideal, suspensos por um sistema de polias ideais. Assinale a alternativa que corresponde à condição de equilíbrio. a)M=6m b) M=8m c) M=4m d) M=2m e) M=m 202)(UFRGS) O cabo-de-guerra é uma atividade esportiva na qual duas equipes, A e B, puxam uma corda pelas extremidades opostas, conforme representa a figura abaixo. Considere que a corda é puxada pela equipe A com uma força horizontal de módulo 780 N e pela equipe B com uma força horizontal de módulo 720 N. Em dado instante, a corda arrebenta. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. ElaFísica com Trovão 103 A força resultante sobre a corda, no instante imediatamente anterior ao rompimento, tem módulo 60 N e aponta para a ........ . Os módulos das acelerações das equipes A e B, no instante imediatamente posterior ao rompimento da corda, são, respectivamente, ........, supondo que cada equipe tem massa de 300 kg. a)esquerda – 2,5 m/s2 e 2,5 m/s2 b) esquerda – 2,6 m/s2 e 2,4 m/s2 c) esquerda – 2,4 m/s2 e 2,6 m/s2 d) direita – 2,6 m/s2 e 2,4 m/s2 e) direita – 2,4 m/s2 e 2,6 m/s2 203)(UFRGS) A figura mostra três trajetórias, 1, 2e 3, através das quais um corpo de massa m, no campo gravitacional terrestre, é levado da posição inicial i para a posição final f, mais abaixo. Sejam W1, W2 e W3, respectivamente, os trabalhos realizados pela força gravitacional nas trajetórias mostradas. Assinale a alternativa que correlaciona corretamente os trabalhos realizados. a)W1 < W2 < W3 b) W1 < W2 = W3 c) W1 = W2 = W3 d) W1 = W2 > W3 e) W1 > W2 > W3 ElaFísica com Trovão 104 204)(UFRGS) O uso de arco e flecha remonta a tempos anteriores à história escrita. Em um arco, a força da corda sobre a flecha é proporcional ao deslocamento x, ilustrado na figura abaixo, a qual representa o arco nas suas formas relaxada I e distendida II. Uma força horizontal de 200 N, aplicada na corda com uma flecha de massa m = 40 g, provoca um deslocamento x = 0,5 m. Supondo que toda a energia armazenada no arco seja transferida para a flecha, qual a velocidade que a flecha atingiria, em m/s, ao abandonar a corda? a)5 x 103. b) 100. c) 50. d) 5. e) 101/2. 205)(IFF) O ex-jogador de futebol Roberto Carlos ganhou fama por ter um chute muito forte. Em 1997, em um jogo contra a França, ele fez um gol de falta em que a bola chegou à velocidade aproximada de 136,8km/h. Supondo que, nesse chute, a bola de futebol tinha a massa igual a 0,4kg e que o tempo de contato do pé com a bola durante o chute foi 0,1s, a força média exercida sobre a bola foi de aproximadamente a)193N. b) 178N. c) 163N. d) 152N. e) 139N. ElaFísica com Trovão 105 206)(USP) Um rapaz de massa ݉ m1 corre numa pista horizontal e pula sobre um skate de massa ݉ m2, que se encontra inicialmente em repouso. Com o impacto, o skate adquire velocidade e o conjunto rapaz+skate segue em direção a uma rampa e atinge uma altura máxima ݉ h. A velocidade do rapaz, imediatamente antes de tocar no skate, é dada por Note e adote: Considere que o sistema rapaz + skate não perde energia devido a forças dissipativas, após a colisão. a) b) c) d) e) 207)(UECE) Considere uma gangorra em que duas crianças gêmeas estão sentadas, cada irmão em uma extremidade. Considere que ambos têm mesma massa. Considere que o solo é o nível zero das energias potenciais gravitacionais. Sobre a soma da energia potencial gravitacional dos gêmeos, é correto afirmar que é a)zero. b) constante e não nula mesmo com mudanças nas alturas de cada criança. c) sempre crescente a cada ciclo de descida. d) sempre decrescente a cada ciclo de descida. ElaFísica com Trovão 106 208)(CEDERJ) Uma criança com 20 kg oscila num balanço, de tal modo que a diferença entre as alturas máxima e mínima que ela atinge é de 0,80 m. Na posição de máxima altura, a criança apresenta uma energia potencial 160 J maior que a da posição de mínima altura. A velocidade da criança, quando ela passa pela posição de menor altura, será de: a)3 m/s b) 4 m/s c) 5 m/s d) 6 m/s 209) (PUC) Uma disparadora de bolinhas usa uma mola de constante k = 1,21 N/m. A mola é comprimida em 50 cm, e uma bolinha de massa m = 2,5 g é colocada em sua frente. Quando a mola é solta, ela acelera a bolinha, sem atrito e na horizontal, até a velocidade final V. Calcule V em m/s. a)0,11 b) 1,1 c) 11 d) 110 e) 1100 210)(FATEC) Resiliência é um termo oriundo da Física, mas também muito usado metaforicamente em vários outros contextos sociais. Na Física, o ponto de resiliência de um material indica a capacidade máxima de absorção e, consequentemente, de acúmulo de energia durante uma situação de estresse (deformação sob tensão), sem que esse material perca a sua capacidade elástica de retornar à sua forma original e sem sofrer deformação definitiva significativa ou, até mesmo, ruptura. Assim, é correto afirmar que a)quanto maior o ponto de resiliência de um material, menos energia o material acumulará durante a deformação. b) quanto menor o ponto de resiliência de um material, mais dificuldade o material terá para sofrer ruptura. c) quanto maior o ponto de resiliência de um material, menos elasticidade o material terá para sofrer ruptura. d) quanto menor o ponto de resiliência de um material, mais energia o material absorverá durante a deformação. ElaFísica com Trovão 107 e) quanto maior o ponto de resiliência de um material, mais energia o material acumulará durante a deformação. 211)(UEA) Uma esfera de massa m = 200 g está presa à extremidade de uma mola helicoidal ideal. Essa mola possui constante elástica k = 400 N/m, comprimento natural L0 e tem sua outra extremidade fixa em um pino vertical (P) fixo em uma superfície horizontal. Essa esfera é colocada para girar até que a mola passe a medir L = 40 cm, quando a velocidade escalar da esfera se estabiliza, mantendo-se constante e igual a v = 12 m/s. Desprezando todos os atritos, o comprimento natural da mola (L0 ) é: a)34 cm. b) 18 cm. c) 14 cm. d) 22 cm. e) 12 cm. 212) (Einstein) A figura mostra a visão superior de um carro, de massa 1200 kg, trafegando por uma pista horizontal e fazendo uma curva segundo a trajetória indicada. O trecho contido entre os pontos A e B é um arco de circunferência de raio R = 100 m e centro C. ElaFísica com Trovão 108 Considerando que o trecho AB da trajetória é percorrido pelo carro em 5 s com velocidade escalar constante e que π = 3, a força de atrito que mantém esse carro na curva, nesse trecho, tem intensidade: a)3600 N. b) 1200 N. c) 2400 N. d) 4800 N. e) 800 N. 213) (FAMEMA) Em um parque temático, um trator traciona dois vagões idênticos, 01 e 02, de massa M cada um. Os eixos das rodas desses vagões são livres de atritos. Em uma das viagens, o vagão 01 seguiu completamente vazio enquanto o vagão 02 estava completamente ocupado por turistas que, juntos, somavam uma massa m. No início dessa viagem, o trator imprimiu ao vagão 01 uma força constante F, conferindo ao conjunto trator-vagões uma aceleração a. Nessa situação, a intensidade da força de tração T sobre o engate entre os dois vagões era: a)2m . F/ M + m b) (M+m). F/ M +m c) 2M/ m. F d) M + m/M. F e) (M +m) . F/ 2M + m 214)(PUC) Um corpo de massa igual a 2,0 kg, com velocidade inicial vi = 5,0 m/s, percorre uma rampa curva, como na figura. Ao chegar a um ponto que está 1,0 m acima da posição inicial, sua velocidade final é vf = 1,0 m/s ElaFísica com Trovão 109 Calcule, em J, a energia dissipada pelo atrito, enquanto o corpo se move entre essas duas posições. a)-25 b) -20 c) -4 d) -1 e) -0 215)(PUC) Um bloco A de massa 2,00 kg, abandonado do repouso a partir de uma altura H, desce um plano inclinado de declividade constante, como mostra a figura abaixo. Ao chegar ao ponto P, ele colide com outro bloco B de massa 8,00 kg que se encontrava inicialmente em repouso. Assuma que a colisão seja perfeitamente inelástica, que as forças de atrito entre os blocos e a rampa sejam desprezíveis para todo o trajeto e que a aceleração da gravidade tenha módulo de 10 m/s2 . Sabendo que, após a colisão, a velocidade medida para os blocos A e B é de 1,00m/s, de qual altura H, em metros, foi abandonado o bloco A? a)0,80 b) 1,00 c) 1,25 d) 1,50 ElaFísica com Trovão 110 216)(UEA) Uma caixa de 500 kg está sobre uma superfície plana e horizontal e precisa ser deslocada. Para isso, um grupo de pessoas puxa-a com uma corda horizontal arrastando-a em linha reta, em movimento acelerado, com aceleração escalar de 0,5 m/s2 . Sabendo que nesse movimento a força de tração exercida pela corda sobre a caixa tem intensidade 2000 N, a intensidade da força de atrito entre a caixa e a superfície do solo é: a)1650 N. b) 1700 N. c) 1750 N. d) 1800 N. e) 1600 N. 217)(Vunesp) Do alto de uma escada (ponto A) um bloco, de dimensão desprezível e massa igual a 1 kg, foi solto sobre um aparelho de ginástica conhecido como jump (uma pequena cama elástica). Esse aparelho, apoiado na altura da linha de referência, pode ser considerado uma mola ideal de constante elástica igual a 7600 N/m. Quando ele não está deformado, possui altura igual a 30 cm. Considere que a deformação causada pelo bloco ao cair sobre o jump foi de 10 cm e que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s². Nessas condições, a altura H, em relação à linha de referência, é de: a)5,2 m. b) 4,0 m. ElaFísica com Trovão 111 c) 1,8 m. d) 2,5 m. e) 6,0 m. 218)(UEA) No fundo do poço de um elevador, existem duas molas idênticas que servem para amortecer a cabine quando ela está parada no piso inferior do edifício. Considere que, nessa situação, a cabine fique apoiada apenas nessas molas, igualmente comprimidas. Sabendo que a massa total desse elevador é de 600 kg, que a constante elástica de cada uma dessas molas é 20000 N/m e adotando g = 10 m/s2 , quando o elevador está parado sobre as molas, a deformação de cada uma delas é de a)10 cm. b) 18 cm. c) 6 cm. d) 15 cm. e) 12 cm. 219)(UERJ) Para romper uma ligação de hidrogênio de 1 mol de DNA, é necessário um valor médio de energia E = 30 kJ. Desprezando as forças dissipativas, e considerando g = 10 m/s², esse valor de E é capaz de elevar um corpo de massa m = 120 kg a uma altura h. O valor de h, em metros, corresponde a: a)25 b) 35 c) 45 ElaFísica com Trovão 112 d) 55 220)(UERJ) Observe no gráfico a variação, em newtons, da intensidade da força F aplicada pelos motores de um veículo em seus primeiros 9 s de deslocamento. Nesse contexto, a intensidade do impulso da força, em N.s, equivale a: a)1,8 × 104 b) 2,7 × 104 c) 3,6 × 104 d) 4,5 × 104 221)(UFRGS) Na figura abaixo, duas forças de intensidade FA=20 N e FB=50 N são aplicadas, respectivamente, a dois blocos A e B, de mesma massa m, que se encontram sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força FB forma um ângulo θ com a horizontal, sendo sen θ=0,6 e cos θ=0,8. A razão aB/aA entre os módulos das acelerações aB e aA, adquiridas pelos respectivos blocos B e A, é igual a: a)0,25. b) 1. c) 2. d) 2,5. ElaFísica com Trovão 113 e) 4. 222)(USP) Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg? Note e adote: Despreze a massa do elástico, as forças dissipativas e as dimensões da pessoa; Aceleração da gravidade = 10 m/s2. a)30 N/m b) 80 N/m c) 90 N/m d) 160 N/m e) 180 N/m 223)(FAMEMA) A figura mostra uma esfera, de 250 g, em repouso, apoiada sobre uma mola ideal comprimida. Ao ser liberada, a mola transfere 50 J à esfera, que inicia, a partir do repouso e da altura indicada na figura, um movimento vertical para cima. Desprezando-se a resistência do ar e adotando-se g=10 m/s2 , a máxima altura que a esfera alcança, em relação à altura de sua partida, é: a)40 m. b) 25 m. c) 20 m. d) 10 m. e) 50 m. ElaFísica com Trovão 114 224)(PUC) Seja uma rampa móvel que é levantada ao mesmo tempo em que um corpo de massa 2,0 kg se move sobre ela. Na figura, estão mostrados os instantes inicial e final da trajetória. Dado que as velocidades inicial e final do corpo são nulas e que h = 1,5 m, calcule, em joules, o trabalho realizado pela rampa sobre o corpo. Despreze todos os atritos e considere g = 10 m/s2 . a)- 30 b) 0 c) 30 d) 60 e) 90 225)(PUC) Uma caixa de 20 kg está na borda da caçamba de um caminhão, a uma altura de 1,0 m do piso. Um rapaz coloca uma tábua de madeira, de 2,0 m de comprimento, desde a borda da caçamba até o piso. Ele dá um pequeno empurrão na caixa e a mesma desliza pela tábua com velocidade constante até chegar ao piso. Calcule, em J, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito exercida pela tábua sobre a caixa durante a descida. Dado: g = 10 m/s2 a)20 b) 40 c) 100 d) 200 ElaFísica com Trovão 115 e) 400 226)(UEMG) Inércia é: a)a tendência que um corpo possui de permanecer parado ou em movimento retilíneo uniforme, quando a força resultante que nele atua é nula. b) a tendência que um corpo possui de permanecer parado, quando a força resultante que atua no corpo é nula. c) a tendência que um corpo possui de permanecer em movimento uniforme, quando uma força resultante atua sobre ele. d) uma força que atua em um corpo para mantê-lo em movimento. 227)(São Camilo) Dois blocos, A e B, de massas mA = 6 kg e mB = 4 kg, são conectados por um fio que passa por uma polia fixa, como representado na figura. Quando o corpo A é abandonado, a partir do repouso, de uma altura h = 2 m do solo horizontal, o sistema move-se livre de resistência do ar. Considerando a polia e o fio ideais e g = 10 m/s² , a velocidade do bloco B quando o bloco A atinge o solo é: a)8 m/s b) 2√2 m/s c) 2 m/s d) √2 m/s e) 4 m/s 228)(PUC) A figura mostra um bloco no ponto X. No trecho entre X e Y, não há atrito entre o bloco e a superfície e, no trecho entre Y e Z, a superfície encontra-se em um plano horizontal e é rugosa. ElaFísica com Trovão 116 O bloco parte do repouso e desliza entre X e Y. A partir do ponto Y, a velocidade do bloco diminui até parar no ponto Z. O bloco leva 1,25 s para se deslocar entre os pontos Y e Z. Considerando a aceleração da gravidade constante e igual a 10 m/s2, qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície rugosa? a) 0,25 b) 0,33 c) 0,80 d) 0,92 229)(UEMA) Um dos objetivos da Agenda para o Desenvolvimento Sustentável 2030 é sobre segurança no trânsito, que prevê reduzir pela metade o número global de mortes e de lesões causadas por acidentes de trânsito, considerando o número de vítimas até 2020. Esses acidentes são causados pelo uso do celular, pelo excesso de velocidade, pela ingestão de álcool e por outras imprudências, caracterizadas como principais causas de acidentes de trânsito.De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), cerca de 1,25 milhões de pessoas morrem no mundo por ano em acidentes de trânsito, e desse total, metade das vítimas são pedestres, ciclistas e motociclistas. Analise a seguinte situação problema: Suponha que um motorista, dirigindo um carro, com massa de 800 kg e com uma velocidade de 108 km/h, resolve atender ao celular. Distraindo-se, colide com outro carro, com massa de 1 tonelada, que estava parado. A colisão entre os carros foi perfeitamente inelástica e a força que deforma os carros atuou durante o intervalo de tempo de 0,1s. Determine a velocidade dos carros, em km/h, imediatamente após a colisão: a)30 b) 108 c) 48 d) 96 e) 86,4 ElaFísica com Trovão 117 230)(UNICAMP) Após viajar pela atmosfera por determinado tempo, o módulo da velocidade da cápsula, que inicialmente era v0 = 7000 m/s, fica reduzido a v = 5000 m/s. Sendo a massa da cápsula m = 3000 kg, qual foi o trabalho da força resultante sobre a cápsula durante esse tempo? a)–11,1 × 1010 J. b) –3,60 × 1010 J. c) –6,00 × 106 J. d) –3,00 × 106 J. 231)(UNICAMP) A neurotransmissão no organismo humano pode ter origem química ou elétrica. O entendimento das sinapses elétricas ocorreu só mais recentemente, graças a estudos avançados das propriedades elétricas dos neurônios. As propriedades mecânicas dos neurônios – como a elasticidade – são, por seu turno, importantes para a compreensão do desenvolvimento deles. Em um experimento destinado a investigar propriedades elásticas, uma diminuta ponta aplica uma força na superfície do neurônio, produzindo uma deformação ∆L de forma análoga a uma mola (ver figura). Foram estudados dois neurônios distintos, designados pelos índices 1 e 2, que foram submetidos à ação de forças idênticas As deformações observadas foram ∆L1 = 20 nm e ∆L2 = 30 nm. Se k1 = 9,0 × 10–6 N/m é a constante elástica para o neurônio 1, pode-se deduzir que o valor de k2 é a)4,0 × 10 –6 N/m. b) 6,0 × 10 –6 N/m. c) 13,5 × 10 –6 N/m. d) 20,25 × 10 –6 N/m. ElaFísica com Trovão 118 232)(Unifesp) Suponha que um comerciante inescrupuloso aumente o valor assinalado pela sua balança, empurrando sorrateiramente o prato para baixo com uma força de módulo 5,0 N, na direção e sentido indicados na figura. Com essa prática, ele consegue fazer com que uma mercadoria de massa 1,5 kg seja medida por essa balança como se tivesse massa de: a)3,0 kg. b) 2,4 kg. c) 2,1 kg. d) 1,8 kg. e) 1,7 kg. 233)(UFMT) Admita que uma bala de fuzil AR-15 tem massa 20 g e é projetada no disparo com uma velocidade de 1 km/s. Considerando uma situação em que a bala atinja uma barra de madeira de 60 kg e 30 cm de espessura e que ela atravesse a barra saindo pelo lado oposto com uma velocidade de 100 m/s, a energia e a quantidade de movimento transferidas da bala para a barra de madeira serão, respectivamente: a)9,9 × 103 J e 9 kg⋅m/s b) 3,3 × 103 J e 9 kg⋅m/s c) 3,3 × 103 J e 18 kg⋅m/s d) 19,9 × 103 J e 10 kg⋅m/s e) 9,9 × 103 J e 18 kg⋅m/s ElaFísica com Trovão 119 234) Numa aula experimental de física, o professor, após discutir com seus alunos os movimentos dos corpos sob efeito da gravidade, estabelece a seguinte atividade: Coloquem dentro de uma tampa de caixa de sapatos objetos de formas e pesos diversos: pedaço de papel amassado, pedaço de papel não amassado, pena, esfera de aço, e uma bolinha de algodão. Em seguida, posicionem a tampa horizontalmente a 2 metros de altura em relação ao solo, e a soltem deixando-a cair. Com a execução da atividade proposta pelo professor, observando o que ocorreu, os alunos chegaram a algumas hipóteses: I. A esfera de aço chegou primeiro no chão, por ser mais pesada que todos os outros objetos. II. Depois da esfera de aço, o que chegou logo ao chão foi o pedaço de papel amassado, porque o ar não impediu o seu movimento, contrário ao que ocorreu com os outros objetos dispostos na tampa. III. Todos os objetos chegaram igualmente ao chão, uma vez que a tampa da caixa impediu que o ar interferisse na queda. IV. Os objetos chegaram ao chão, conforme a seguinte ordem: 1º- tampa da caixa e esfera de aço; 2º- pedaço de papel amassado; 3º- bolinha de algodão; 4º- pena e 5º- pedaço de papel não amassado. Após analise das hipóteses acima apontadas pelos alunos, é correto afirmar que a)apenas II está correta. b) apenas I está correta. c) apenas III está correta. d)napenas IV está correta. e) estão corretas I e II. 235)(UEG) Uma das competições dos X-games são as manobras dos esqueitistas em uma rampa em U. Um atleta parte do repouso do topo da rampa e através do movimento do seu corpo, de peso 800 N, consegue ganhar 600 J a cada ida e vinda na rampa, conforme ilustração a seguir. ElaFísica com Trovão 120 Desprezando as perdas de energia e o peso do skate, o número mínimo de idas e vindas que o atleta deve realizar para atingir uma altura (h) de 3 m acima do topo da rampa é: a)2 b) 3 c) 4 d) 6 e) 8 236)(UEPB) Em física, o conceito de trabalho é diferente daquele que temos no diaadia. Nesse caso, trabalho está associado ao desempenho de algum serviço ou tarefa, que pode ou não exigir força ou deslocamento. (...) (Gaspar, Alberto. Física. 1ª ed.,vol. único. São Paulo: Ática, 2004, p. 140) Observe, nas situações abaixo descritas, a adequação ou não do conceito físico de trabalho. Situação I: Quando um alpinista sobe uma montanha, o trabalho efetuado sobre ela pela força gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo, quer o caminho seguido seja íngreme e curto, quer seja menos íngreme e mais longo. Situação II: Se um criança arrasta um caixote em um plano horizontal entre dois pontos A e B, o trabalho efetuado pela força de atrito que atua no caixote será o mesmo, quer o caixote seja arrastado em uma trajetória curvilínea ou ao longo da trajetória mais curta entre A e B. Situação III: O trabalho realizado sobre um corpo por uma força conservativa é nulo quando a trajetória descrita pelo corpo é um percurso fechado. Para as situações supracitadas, em relação ao conceito físico de trabalho, é(são) correta(s) apenas a(as) proposição(ões): a)II. b) I. ElaFísica com Trovão 121 c) I e III. d) III. e) I e II. 237)(UEPB) Considerando que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, movimenta-se com velocidade inicial horizontal de 30 m/s e ao receber, num intervalo de 0,1 segundo, um impulso de uma força constante (F), proporcionada pela bola de aço, passa a movimentar-se com velocidade de 40 m/s numa direção perpendicular à inicial, podemos afirmar que a intensidade da força F e do impulso de F para estas condições, valem respectivamente: a)10 N e 1 N.s b) 50 N e 5 N.s c) 50 x 103 N e 5 x 103 N.s d) 70 N e 7 N.s e) 70 x 103 N e 7 x 103 N.s 238)(UERJ) Um objeto é deslocado em um plano sob a ação de uma força de intensidade igual a 5 N, percorrendo em linha reta uma distância igual a 2 m. Considere a medida do ângulo entre a força e o deslocamento do objeto igual a 15º, e T o trabalho realizado por essa força. Uma expressão que pode ser utilizada para o cálculo desse trabalho, em joules, é T= 5 x 2 x senθ. Nessa expressão, θ equivale, em graus, a: a)15 b) 30 c) 45 d) 75 239)(UEPA) Em toda a região Norte, o transporte fluvial é o principal meio de locomoção, seja em grandes embarcações, seja em pequenos barcos. Estima-se que trafegam cerca de 30 mil embarcações na Região, mas 10 mil não sofrem qualquer fiscalização. Segundo o Ministério da Defesa, nos últimos cinco anos, foram registrados 519 acidentes de ElaFísica com Trovão 122 navegação somente na região Norte. A maioria dos acidentes decorre de falhas humanas. Entretanto, muitos acidentes também ocorrem por falha no projeto e na construção das embarcações. Um pequeno barco típico da região, equipado com motor diesel tradicional, com velocidade em torno de 5 m/s, ao se chocar com um tronco boiando nas águas, imprime uma força de cerca de 2400 N sobre o obstáculo. Com os dados do texto acima, desprezando todas as resistências, conclui-se que a potência (em kW) desenvolvida pela embarcação, no momento da colisão, é: a)5 b) 10 c) 12 d) 20 e) 24 240)(UEPB) Um estudante de física que morava numa residência universitária tinha três opções para subir ou descer do térreo para o 1º piso dessa residência: pela escada, pela corda ou por uma rampa , conforme ilustrado na figura: Após algumas análises, o estudante estabeleceu as seguintes hipóteses: I - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é menor pela rampa, uma vez que não me esforço tanto para subir ou descer. II - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela escada, uma vez que o esforço é maior. III - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é a mesma pelos três caminhos. IV - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela corda, uma vez que o esforço é maior. Das hipóteses apresentadas pelo estudante, é(são) verdadeira(s): a)II, apenas. b) I e IV, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. ElaFísica com Trovão 123 e) I, apenas. 241)(UEAP) O número de motocicletas em circulação nas ruas de Macapá tem aumentado bastante nos últimos anos, quer pelo baixo custo de aquisição em relação ao de um automóvel, quer pela economia de combustível. Considerando uma motocicleta de massa igual a 120 kg e capacidade do tanque de combustível de 16 litros, analise as afirmações seguintes. I- A autonomia da moto será de 640 km, se considerarmos um desempenho de 40 km por litro de combustível. II- Para um motociclista de massa 80 kg, a energia cinética do conjunto moto+motociclista, ao desenvolver a velocidade de 72 km/h, será de 4000 J. III- Havendo a necessidade de uma parada brusca devido a um obstáculo e estando o conjunto moto+motociclista a 36 km/h, a distância percorrida até parar será de 20 m se for aplicada uma desaceleração de 2,5 m/s2 . a)Apenas I e III estão corretas. b) Apenas II e III estão corretas. c) Apenas I e II estão corretas. d) Todas as afirmações estão corretas. e) Nenhuma das afirmações está correta. 242)(UECE) Em dois experimentos de mecânica, uma massa puntiforme desliza sobre duas rampas de mesmo comprimento, 5 m, e inclinações diferentes. Em um dos experimentos a distância horizontal percorrida pela massa é dI = 3 m e no outro é dII = 4 m. Suponha que ambas as massas partam do repouso e estejam sob a ação de um mesmo campo gravitacional uniforme e vertical, e despreze todos os atritos. Ao atingir o ponto final da rampa, a razão entre as velocidades das massas nos dois experimentos, VII ⁄ VI é dada por: a)√3 b) √3 /2. c) 2/√3 . d) 1/(2√3 ). ElaFísica com Trovão 124 243)(UECE) Dois carros idênticos U e V sobem, respectivamente, as rampas planas I e II, de comprimentos iguais e inclinações diferentes. Suponha que a rampa II seja mais íngreme do que a rampa I. Considerando-se constantes e iguais em módulo as velocidades dos carros e denotando-se por PU e PV as potências empregadas pelos motores dos carros U e V, respectivamente, pode-se afirmar corretamente que a) Pu > Pv > 0. b) PV > PU > 0. c) PU = PV > 0. d) PU = PV = 0. 244)(FATEC) Em alguns parques de diversão, há um brinquedo radical que funciona como um pêndulo humano. A pessoa, presa por uma corda inextensível amarrada a um ponto fxo acima de sua cabeça, é erguida por um guindaste até uma altura de 20 m. A partir daí, ela é solta fazendo um movimento pendular. Veja a fgura. Se admitirmos a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e desprezarmos qualquer tipo de atrito, a velocidade com que a pessoa passará no ponto A mais baixo da trajetória, em km/h, será de: a)18. b) 24. c) 36 d) 48. e) 72. 245) (PUC) Uma bola de borracha é largada a partir do repouso, de 100cm de altura, caindo sobre um piso cerâmico. Ao atingir o piso, a bola repica, subindo verticalmente até 70cm de altura. O atrito com o ar durante a queda e a subida dissipa 5% da energia potencial gravitacional inicial. Nestas condições, é correto afirmar que: ElaFísica com Trovão 125 a)a velocidade inicial de subida da bola, imediatamente após o impacto com o piso, é 30% menor do que a velocidade com a qual ela atinge o piso na sua queda. b) a quantidade de movimento da bola no início da subida é 30% menor do que a quantidade de movimento no instante em que atinge o piso. c) a energia cinética no início da subida é 30% me- nor do que no instante em que a bola atinge o piso. d) a colisão com o piso, não sendo perfeitamente elástica, dissipa 25% da energia potencial gravitacional inicial. e) a colisão com o piso dissipa 30% da energia cinética que a bola tem quando o atinge. 246)(UEFS) A figura representa um corpo de massa de 40,0kg, sobre um plano inclinado, que forma um ângulo de 30o com a horizontal. Considerando-se sen 30o = 0,5, cos 30o = 0,86, g = 10,0m/s2 e a existência de atrito entre as superfícies de coeficiente dinâmico igual a 0,2, é correto afirmar que o valor de , em newtons, para que o bloco suba o plano com velocidade constante, é igual a: a)68,8 b) 131,2 c) 200,0 d) 268,8 e) 368,8 ElaFísica com Trovão 126 247) (UEFS) Uma esfera, A, com massa de 50,0g e velocidade de 8,0m/s choca-se frontalmente com outra esfera, B, que se encontra em repouso sobre uma superfície plana e horizontal de atrito desprezível. Sabendo-se que a massa da esfera B é de 200,0g e que o choque é perfeitamente elástico, os módulos das velocidades das esferas A e B, após o choque, em m/s, são iguais, respectivamente, a: a)4,8 e 3,2. b) 5,0 e 3,0. c) 5,5 e 2,5. d) 5,7 e 2,3. e) 6,0 e 2,0. 248)(UESPI) Dois blocos idênticos, de peso 10 N, cada, encontramse em repouso, como mostrado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo θ = 37o com a horizontal, tal que são considerados sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8. Sabe- se que os respectivos coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano inclinado valem µe = 0,75 e µc = 0,25. O fio ideal passa sem atrito pela polia. Qual é o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano inclinado? a)1 N b) 4 N c) 7 N d) 10 N e) 13 N 249)(UESPI) A figura a seguir ilustra duas pessoas (representadas por círculos), uma em cada margem de um rio, puxando um bote de massa 600 kg através de cordasideais paralelas ao solo. Neste instante, o ângulo que cada corda faz com a direção da correnteza do rio vale θ = 37o , o módulo da força de tensão em cada corda é F = 80 N, e o bote possui aceleração de módulo 0,02 m/s2 , no sentido contrário ao da correnteza (o sentido da correnteza está indicado por setas ElaFísica com Trovão 127 tracejadas). Considerando sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8, qual é o módulo da força que a correnteza exerce no bote? a)18 N b) 24 N c) 62 N d) 116 N e) 138 N 250)(UESPI) As figuras A e B a seguir mostram dois instantes do movimento descendente de um bloco de massa 1 kg sobre um plano inclinado de θ = 37º com a horizontal. A mola indicada é ideal, com constante elástica de 200 N/m. Na figura A, o bloco tem velocidade de 4 m/s, e a mola está comprimida de 5 cm. Na figura B, o bloco tem velocidade de 2 m/s, e a mola está comprimida de 15 cm. Existe atrito entre o bloco e o plano inclinado. Considerando sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8 e a aceleração da gravidade 10 m/s2 , qual é a energia dissipada pelo atrito entre os instantes mostrados nas figuras A e B? a)1,3 J b) 2,1 J c) 3,8 J d) 4,6 J e) 5,2 J GABARITO: ElaFísica com Trovão 128 101) A 102) E 103) E 104) E 105) A 106) D 107) C 108) C 109) B 110) B 111) E 112) A 113) B 114) D 115) C 116) C 117) E 118) B 119) B 120) A 121) A 122) E 123) A 124) D 125) D ElaFísica com Trovão 129 126) C 127) C 128) A 129) A 130) B 131) C 132) A 133) A 134) D 135) B 136) E 137) D 138) A 139) D 140) D 141) A 142) A 143) D 144) D 145) A 146) D 147) C 148) D 149) C 150) D ElaFísica com Trovão 130 151) B 152) A 153) A 154) D 155) E 156) D 157) B 158) B 159) A 160) A 161) C 162) C 163) A 164) D 165) C 166) A 167) E 168) A 169) A 170) C 171) C 172) B 173) C 174) B 175) C ElaFísica com Trovão 131 176) D 177) C 178) C 179) C 180) B 181) A 182) C 183) C 184) B 185) D 186) A 187) C 188) B 189) A 190) A 191) B 192) C 193) B 194) A 195) A 196) C 197) C 198) A 199) D 200) B ElaFísica com Trovão 132 201) B 202) B 203) C 204) C 205) D 206) D 207) B 208) B 209) C 210) E 211) D 212) D 213) E 214) C 215) C 216) C 217) B 218) D 219) A 220) C 221) C 222) E 223) C 224) C 225) D ElaFísica com Trovão 133 226) A 227) B 228) C 229) C 230) B 231) B 232) D 233) E 234) C 235) C 236) C 237) B 238) D 239) C 240) C 241) A 242) B 243) B 244) E 245) D 246) D 247) A 248) B 249) D 250) D ElaFísica com Trovão 134 CAPÍTULO 03 – ESTÁTICA E GRAVITAÇÃO 251)(ENEM) Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio. Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? a)3.00 kg b) 3,75 kg c) 5.00 kg d) 6.00 kg e) 15.00 kg 252) (ENEM) A figura mostra uma balança de braços iguais, em equilíbrio, na Terra, onde foi colocada uma massa m, e a indicação de uma balança de força na Lua, onde a aceleração da gravidade é igual a 1,6 m/s2, sobre a qual foi colocada uma massa M. A razão das massas M/m é: a)4,0. b) 2,5. c) 0,4. d) 1 ,0. ElaFísica com Trovão 135 e) 0,25. 253)(ENEM) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro. Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2, a densidade da água do lago, em g/cm 3, é: a)0,6. b) 1,2. c) 1,5. d) 2,4. e) 4,8. 254)(ENEM) Retirar a roda de um carro é uma tarefa facilitada por algumas características da ferramenta utilizada, habitualmente denominada chave de roda. As figuras representam alguns modelos de chaves de roda: Em condições usuais, qual desses modelos permite a retirada da roda com mais facilidade? a)1, em função de o momento da força ser menor. ElaFísica com Trovão 136 b) 1, em função da ação de um binário de forças. c) 2, em função de o braço da força aplicada ser maior. d) 3, em função de o braço da força aplicada poder variar. e) 3, em função de o momento da força produzida ser maior. 255) (ENEM) 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) b) c) d) e) ElaFísica com Trovão 137 256)(ENEM) Slackline é um esporte no qual o atleta deve se equilibrar e executar manobras estando sobre uma fita esticada. Para a prática do esporte, as duas extremidades da fita são fixadas de forma que ela fique a alguns centímetros do solo. Quando uma atleta de massa igual a 80 kg está exatamente no meio da fita, essa se desloca verticalmente, formando um ângulo de 10° com a horizontal, como esquematizado na figura. Sabe-se que a aceleração da gravidade é igual a 10 m s−2, cos(10°) = 0,98 e sen(10°) = 0,17. Qual é a força que a fita exerce em cada uma das árvores por causa dapresença da atleta? a)4,0 × 102 N b) 4,1 × 102 N c) 8,0 × 102 N d) 2,4 × 103 N e) 4,7 × 103 N 257)(UFMG) Para pintar uma parede, Miguel está sobre um andaime suspenso por duas cordas. Em certo instante, ele está mais próximo da extremidade direita do andaime, como mostrado nesta fgura: ElaFísica com Trovão 138 Sejam os módulos das tensões nas cordas, respectivamente, da esquerda e da direita e P o módulo da soma do peso do andaime com o peso de Miguel. Analisando-se essas informações, é CORRETO afirmar que: a) b) c) d) 258) (UECE) A figura a seguir mostra a vista superior de uma haste rígida e muito fina sobre uma mesa horizontal. A haste pode girar livremente e sem qualquer atrito em torno de um eixo vertical que passa pelo ponto P. Na haste são aplicadas quatro forças horizontais de mesmo módulo, conforme a figura. Agrupando as forças segundo a ordem crescente do módulo do momento produzido por cada uma em relação ao ponto P, tem-se a sequência correta dada por ElaFísica com Trovão 139 a) b) c) d) 259)(UECE) A plataforma de um andaime é construída com uma tábua quadrada uniforme de 60 kg e 5 m de lado. Essa plataforma repousa sobre dois apoios em lados opostos. Um pintor de 70 kg está em pé no andaime a 2 m de um dos apoios. Considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . Assim, a força exercida pelos apoios sobre a plataforma, em N, é a)580 e 720. b) 600 e 700. c) 300 e 140. d) 3000 e 1400. ElaFísica com Trovão 140 260)(UFRN) A partir do final da década de 1950, a Terra deixou de ter apenas seu único satélite natural – a Lua –, e passou a ter também satélites artificiais, entre eles os satélites usados para comunicações e observações de regiões específicas da Terra. Tais satélites precisam permanecer sempre parados em relação a um ponto fixo sobre a Terra, por isso são chamados de “satélites geoestacionários”, isto é, giram com a mesma velocidade angular da Terra. Considerando tanto a Lua quanto os satélites geoestacionários, pode-se afirmar que: a)as órbitas dos satélites geoestacionários obedecem às Leis de Kepler, mas não obedecem à Lei de Newton da Gravitação Universal. b) a órbita da Lua obedece às Leis de Kepler, mas não obedece à Lei de Newton da Gravitação Universal. c) suas órbitas obedecem às Leis de Kepler e à Lei de Newton da Gravitação Universal. d) suas órbitas obedecem às Leis de Kepler, mas não obedecem à Lei de Newton da Gravitação Universal. 261)(UNESP) Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale θ, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e g = 10 m/s2, a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N, a)500. b) 1 250. c) 1 500. d) 1 750. e) 2 000. ElaFísica com Trovão 141 262)(UERJ) Um homem de massa igual a 80 kg está em repouso e em equilíbrio sobre uma prancha rígida de 2,0 m de comprimento, cuja massa é muito menor que a do homem. A prancha está posicionada horizontalmente sobre dois apoios, A e B, em suas extremidades, e o homem está a 0,2 m da extremidade apoiada em A. A intensidade da força, em newtons, que a prancha exerce sobre o apoio A equivale a: a)200 b) 360 c) 400 d) 720 263)(UECE) Considere um objeto de massa m acima da superfície da Terra, cuja massa é MT, e a uma distância d do seu centro. Aplicando-se a segunda lei de Newton ao objeto e supondo que a única força atuando nele seja dada pela lei da gravitação universal, com G sendo a constante de gravitação universal, sua aceleração é a)d2G/MT. b) MTG. c) GMT/d2. d) mG. 264)(UERJ) A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: a) ElaFísica com Trovão 142 b) c) d) 265)(UNICAMP) A primeira lei de Kepler demonstrou que os planetas se movem em órbitas elípticas e não circulares. A segunda lei mostrou que os planetas não se movem a uma velocidade constante. (Adaptado Marvin Perry, Civilização Ocidental: uma história concisa. São Paulo: Martins Fontes, 1999, p. 289.) É correto afirmar que as leis de Kepler ElaFísica com Trovão 143 a)confirmaram as teorias definidas por Copérnico e são exemplos do modelo científico que passou a vigorar a partir da Alta Idade Média. b) confirmaram as teorias defendidas por Ptolomeu e permitiram a produção das cartas náuticas usadas no período do descobrimento da América. c) são a base do modelo planetário geocêntrico e se tornaram as premissas cientificas que vigoram até hoje. d) forneceram subsídios para demonstrar o modelo planetário heliocêntrico e criticar as posições defendidas pela Igreja naquela época. 266)(USP) A Estação Espacial Internacional orbita a Terra em uma altitude h. A aceleração da gravidade terrestre dentro dessa espaçonave é a)nula. b) c) d) e) 267)(FAMERP) Um vaso de flores de massa total igual a 4,8 kg está pendurado, em equilíbrio, em um suporte preso a uma parede vertical. O suporte está pendurado em um parafuso preso ao ponto A e apoiado na parede no ponto B, conforme representado na figura. ElaFísica com Trovão 144 (www.ebanataw.com.br. Adaptado.) Considere g = 10 m/s² e que a massa do suporte seja desprezível. O módulo da força horizontal exercida pelo suporte na parede, no ponto B, é igual a: a)60 N. b) 80 N c) 20 N. d) 40 N. e) 100 N. 268)(UNEMAT) Diversas empresas vêm anunciando que esta será a década da implantação do turismo espacial, o qual deve ser inaugurado em 2014, tanto que, neste ano, pela primeira vez, uma nave comercial atingiu a estratosfera ao chegar a 25 mil metros de altura e rompeu a barreira do som. Mas, o que mais impressionou foi a passagem do vácuo para a atmosfera: com um sistema de desaceleração, o veículo concluiu em temperaturas espantosamente baixas a fase crítica do voo. Em voos de 2,5 horas valerão, para os futuros turistas, cinco minutos de gravidade zero. A respeito do assunto, assinale a alternativa correta. a)A espaçonave entra na atmosfera em movimento de queda livre, a mesma de um corpo ao ser largado de nossas mãos, pois o campo gravitacional terrestre não varia com altitude. b) O conceito de vácuo, transmitido no texto, refere-se a uma região de diferentes pressões, tanto que, ao sair dele e entrar na atmosfera, é preciso usar desacelerador. c) A afirmação de que atingiu a gravidade zero é errônea, pois ela fica ligeiramente baixa, fazendo com que os corpos flutuem na espaçonave, o que denominamos de imponderabilidade. d) Caso não houvesse os desaceleradores, a temperatura externa da espaçonave tenderia a zero. e) Fora da estratosfera existe somente vácuo. ElaFísica com Trovão145 269)(FAMERP) O pai de uma criança pretende pendurar, no teto do quarto de seu filho, um móbile constituído por: seis carrinhos de massas iguais, distribuídos em dois conjuntos, A e B; duas hastes rígidas de massas desprezíveis, com marcas igualmente espaçadas; e fios ideais. O conjunto A já está preso a uma das extremidades da haste principal do móbile. Sabendo que o móbile será pendurado ao teto pelo ponto P, para manter o móbile em equilíbrio, com as hastes na horizontal, o pai da criança deverá pendurar o conjunto B, na haste principal, no ponto a)5. b) 1. c) 4. d) 3. e) 2. 270)(UERJ) Uma luminária com peso de 76 N está suspensa por um aro e por dois fios ideais. No esquema, as retas AB e BC representam os fios, cada um medindo 3 m, e D corresponde ao ponto médio entre A e C. Sendo BD = 1,2 m e A, C e D pontos situados na mesma horizontal, a tração no fio AB, em newtons, equivale a: a)47,5 ElaFísica com Trovão 146 b) 68,0 c) 95,0 d) 102,5 271) (UNICAMP) A figura abaixo ilustra uma alavanca que gira em torno do ponto O. Dois triângulos, do mesmo material e de mesma espessura, estão presos por fios de massa desprezível nos extremos da alavanca. Um triângulo é equilátero; o outro é retângulo e isósceles, e sua hipotenusa tem o mesmo comprimento que os lados do triângulo equilátero. Note que, neste caso, o peso dos objetos é proporcional à sua área. Conclui-se que, na condição de equilíbrio da alavanca, a razão das distâncias,i/e, é igual a Sempre que necessário, use aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . a)√3. b) √3/3. c) 2. d) 3. 272) (UNICAMP) Recentemente, a agência espacial americana anunciou a descoberta de um planeta a trinta e nove anos-luz da Terra, orbitando uma estrela anã vermelha que faz parte da constelação de Cetus. O novo planeta possui dimensões e massa pouco maiores do que as da Terra e se tornou um dos principais candidatos a abrigar vida fora do sistema solar. Considere este novo planeta esférico com um raio igual a e massa em que e ão o raio e a massa da Terra, respectivamente. Para planetas esféricos de massa M e raio R , a aceleração da gravidade na superfície do planeta é dada por em que G é uma constante universal. Assim, considerando a Terra esférica e usando a aceleração da gravidade na sua superfície, o valor da aceleração da gravidade na superfície do novo planeta será de: ElaFísica com Trovão 147 a)5 m/s² . b) 20 m/s² . c) 40 m/s² . d) 80 m/s² . 273) (UDESC) Analise as proposições com relação às Leis de Kepler sobre o movimento planetário. I. A velocidade de um planeta é maior no periélio. II. Os planetas movem-se em órbitas circulares, estando o Sol no centro da órbita. III. O período orbital de um planeta aumenta com o raio médio de sua órbita. IV. Os planetas movem-se em órbitas elípticas, estando o Sol em um dos focos. V. A velocidade de um planeta é maior no afélio. Assinale a alternativa correta. a)Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 274)(IFN) Em um projeto estrutural, a ser implementado na construção de uma residência, uma viga V, cujo peso vale P = 24kN, é sustentada pelas colunas A e B, como ilustra a FIGURA 01: Nesse projeto, para que a viga permaneça em equilíbrio, É NECESSÁRIO que: a)NA = 12 kN e NB = 12kN. b) NA = 8,0 kN e NB = 16 kN. ElaFísica com Trovão 148 c) NA = 6,0 Kn e NB = 18kN. d) NA = 18kN e NB = 6,0kN. 275)(UESB) O movimento de um sistema de corpos rígidos pode ser representado pelo movimento do ponto denominado Centro de Massa (CM), estando a massa do conjunto de corpos e todas as forças externas aplicadas nesse ponto. As partículas representadas na figura apresentam massas iguais a m1 = 3,0kg, m2 = 1,0kg, m3 = 4,0kg e m4 = 2,0kg. Nessas condições, é correto afirmar que a soma das coordenadas do CM desse sistema, em cm, é igual a: a)2,5 b) 1,9 c) 1,3 d) 0,8 e) 0,6 276)(UFT) Atualmente um dos câmbios mais modernos utilizados na indústria automotiva é o cambio CVT (Continuosly Variable Transmission) onde a transmissão varia continuamente. O funcionamento básico consiste em duas polias cônicas ligadas por uma correia. Elas variam o seu diâmetro de acordo com a necessidade exigida pelo condutor. Se for necessária uma força maior, como por exemplo quando o veículo precisa vencer uma subida, a polia que liga o eixo de transmissão de torque às rodas fica com o diâmetro maior e a polia ligada à rotação do motor assume um diâmetro menor. O tempo TR corresponde a uma volta completa da polia maior e Tr refere-se ao tempo de uma volta completa ElaFísica com Trovão 149 da polia menor. Supondo-se que nesta situação a polia menor tem 2/3do diâmetro da polia maior, e que a correia que liga as duas polias não desliza, o tempo Tr necessário para que a polia menor dê uma volta completa é: a)Tr = 2/3 TR b) Tr= 3/2 TR c) Tr= 2 TR d) Tr = 3 TR 277)(UEA) Considerando a Terra uma esfera de raio R, a intensidade do campo gravitacional g nos pontos superficiais da Terra e nos pontos exteriores a ela pode ser representada, em função da distância x ao seu centro, pelo gráfico: Considerando que, na superfície de Terra, a intensidade do campo gravitacional terrestre tenha intensidade 10 N/kg, o ponto em que a intensidade desse campo é 10/16N/kg dista do centro da Terra uma distância d, tal que: a)d = 4 · R b) d = 8 · R c) d = 5 · R d) d = 2 · R e) d = 6 · R 278)(UERJ) Um portão fixado a uma coluna está articulado nos pontos P1 e P2, conforme ilustra a imagem a seguir, que indica também três outros pontos: O, A e B. Sabe-se que = 2,4 m e = 0,8 m. ElaFísica com Trovão 150 Para abrir o portão, uma pessoa exerce uma força perpendicular de 20 N no ponto B, produzindo um momento resultante MB. O menor valor da força que deve ser aplicada no ponto A para que o momento resultante seja igual a MB, em newtons, corresponde a: a)15 b) 30 c) 45 d) 60 279)(UFPR) Um objeto de massa m = 10 kg está suspenso por dois cabos que exercem trações de mesma intensidade T, de modo que . As trações exercidas pelos cabos estão dispostas conforme mostra a figura ao lado, fazendo um ângulo de 30° com a direção horizontal. O objeto está em equilíbrio estático e sujeito à atração gravitacional da Terra. Nesse local, a aceleração gravitacional é g = 10 m/s2. As medições no local são executadas por um observador inercial. Sabe-se que 1 V3 sen 30° = cos 60° = 1/2 , e que sen 60° = cos 30° = √3/2. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da tração exercida por cada cabo. ElaFísica com Trovão 151 a)T = 50√3 / 3 N. b) T = 100√3 / 3 N. c) T = 100 N. d) T = 200√3 / 3 N. e) T = 200 N. 280)(UECE) Pela lei da gravitação universal, a Terra e a Lua são atraídas por uma forçadada por 6,67 x 10– 11Mm/d2, onde M e m são as massas da Terra e da Lua, respectivamente, e d é a distância entre os centros de gravidade dos dois corpos celestes. A unidade de medida da constante 6,67 x 10–11 é: a) Nm/kg. b) N. c) m2. d) Nm2/kg2. 281)(PUC) Considere três partículas de massas m1 = 2,0kg, m2 = 3,0kg e m3 = 5,0kg, separadas pelas distâncias indicadas, conforme mostra a figura. Após análise da figura e com base nos conhecimentos de Mecânica, é correto afirmar que o Centro de Massa do sistema se encontra a uma distância da massa m1 , em cm, igual a: a)5,7 b) 6,8 c) 7,3 ElaFísica com Trovão 152 d) 8,1 e) 9,5 282)(UFRGS) A figura abaixo mostra a imagem de um buraco negro na galáxia elíptica Messier 87, obtida através do uso de um conjunto de telescópios espalhados ao redor da Terra. No centro da nossa galáxia, também há um buraco negro, chamado Sagittarius A*. Usando o Sistema Internacional de unidades, a relação entre o raio da órbita, R, e o período de revolução T de um corpo que orbita em torno de um astro de massa M é dada pela 3ª Lei de Kepler R3 = G/4π2 MT2 , em que G=6,67 x 10-11 N m2 /kg2 é a constante de gravitação universal. Quando T e R são expressos, respectivamente, em anos e em unidades astronômicas (UA), a 3ª Lei de Kepler pode ser escrita como R3/T2 =M, em que a massa M é expressa em unidades de massa do Sol, Msol. Tendo sido observada uma estrela em órbita circular com R ≅ 800 UA e T ≅ 16 anos, conclui-se que a massa do buraco negro na nossa galáxia é, aproximadamente, a)2,0 x106 Msol. b) 6,4 x104 Msol, c) 2,0 x104 Msol, d) 6,4 x103 Msol. e) 2,0 x102 Msol. 283)(FIMCA) A gravidade em um ponto P, próximo ao planeta fictício X, se encontra a uma altura igual ao dobro do raio do planeta X, igual à gravidade na superfície do também fictício planeta Y. Sabe-se que a massa do planeta Y é nove vezes maior que a massa do planeta X. A relação RX/RY será: a)9 b) 81. ElaFísica com Trovão 153 c) 1/9. d) 1/2. e) 1/81. 284)(PUC) Dois pilares A e B sustentam, em posição horizontal, uma barra uniforme de 100 N e comprimento L. Um objeto com o peso de 800 N encontra-se apoiado na barra. Para manter o sistema em equilíbrio, o pilar A exerce uma força 3F em uma das extremidades da barra. Na outra extremidade, o pilar B exerce uma força F. Qual o valor aproximado da distância X entre o pilar A e o objeto na barra? a)0,11 L b) 0,22 L c) 0,38 L d) 0,44 L 285)(UECE) Uma missão tripulada a Marte foi, por muito tempo, assunto de ficção científica. Com os avanços tecnológicos obtidos durante os séculos XX e XXI, a possibilidade de estabelecer colônia nesse planeta tem se mostrado promissora, pelo menos em um futuro próximo. Entre os diversos efeitos físicos e psicológicos a que uma missão tripulada estaria sujeita, pode-se destacar o que seria gerado pela permanência em um ambiente de baixa gravidade. Considerando que a massa da Terra é dez vezes maior do que a massa de Marte, que o raio da Terra corresponde ao dobro do raio de Marte e que os dois planetas apresentam densidade uniforme, assinale a opção que apresenta corretamente a razão entre as acelerações da gravidade da Terra e de Marte. a)4/5. b) 5/2. c) 2/5. ElaFísica com Trovão 154 d) 5/4. 286)(UNIFESP) A massa da Terra é aproximadamente oitenta vezes a massa da Lua e a distância entre os centros de massa desses astros é aproximadamente sessenta vezes o raio da Terra. A respeito do sistema Terra-Lua, pode-se afirmar que: a)a Lua gira em torno da Terra com órbita elíptica e em um dos focos dessa órbita está o centro de massa da Terra. b) a Lua gira em torno da Terra com órbita circular e o centro de massa da Terra está no centro dessa órbita. c) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-Lua, localizado no interior da Terra. d) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-Lua, localizado no meio da distância entre os centros de massa da Terra e da Lua. e) a Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-Lua, localizado no interior da Lua. 287) (UFMT) Um jovem precisa trocar um pneu furado de seu carro. Sobre as características físicas desse processo, marque V para as verdadeiras e F para as falsas. ( ) Utilizar uma chave de rodas com braço longo aumenta a distância entre a porca da roda e o ponto de aplicação da força, aumentando o torque aplicado à porca. ( ) Para soltar a porca da roda do carro, deverá ser aplicada uma força no sentido do movimento dos ponteiros de um relógio, nesse caso, o momento da força é considerado negativo. ( ) Ao aplicar a força na extremidade da haste da chave de rodas em um ponto distante da porca, aumentará a força aplicada à porca. ( ) Quanto maior a distância da força aplicada ao eixo de rotação, maior será o momento dessa força, maior será o efeito de rotação que ela produz. Assinale a sequência correta. a)F, V, F, V b) V, V, V, F c) V, F, F, V d) F, V, V, F ElaFísica com Trovão 155 e) F, F, F, V 288)(UNIR) Para que um satélite se afaste definitivamente da Terra, é necessário atingir uma velocidade de escape de: a)8 km/s b) 13 × 104 km/s c) 8 m/s d) 11 km/s e) 1 m/s 289)(UEPB) Sabendo que a distância média da órbita da Terra é 1,5 x 1011 m, e a de Plutão é 60 x 1011 m, e que a constante K é a mesma para todos os objetos em órbita do Sol, qual o período de revolução de Plutão em torno do Sol em anos terrestres? (Expresse o resultado de forma aproximada como um número inteiro. Dado √10 = 3,2) a)270 b) 260 c) 280 d) 256 e) 250 290)(UFRN) É muito comum observarmos nas fachadas de edifícios em construção andaimes constituídos por uma tábua horizontal sustentada por cordas que passam por roldanas presas no topo da edificação. O fato de um dos operários se deslocar sobre o andaime em direção ao outro, por exemplo, quando vai entregar alguma ferramenta ao companheiro, afeta a distribuição de forças sobre as cordas. Nesse sentido, considere a situação mostrada na Figura abaixo. Nela, um dos operários se encontra na extremidade esquerda do andaime, enquanto o outro, após ter caminhado em direção a ele, conduzindo uma marreta, encontra-se parado no meio do andaime. ElaFísica com Trovão 156 Considerando a situação mostrada na Figura, pode-se afirmar que a a)força resultante sobre o andaime é diferente de zero e a tensão na corda Y é maior que na corda X. b) força resultante sobre o andaime é igual a zero e a tensão na corda Y é maior que na corda X. c) força resultante sobre o andaime é diferente de zero e a tensão na corda X é maior que na corda Y. d) força resultante sobre o andaime é igual a zero e a tensão na corda X é maior que na corda Y. 291)(UDESC) Analise as proposições abaixo sobre as principais características dos modelos de sistemas astronômicos. I. Sistema dos gregos: a Terra, os planetas, o Sol e as estrelas estavam incrustados em esferas que giravam em torno da Lua. II. Ptolomeu supunha que a Terra encontrava- se no centro do Universo; e os planetas moviam-se em círculos, cujos centrosgiravam em torno da Terra. III. Copérnico defendia a ideia de que o Sol estava em repouso no centro do sistema e que os planetas (inclusive a Terra) giravam em torno dele em órbitas circulares. IV. Kepler defendia a ideia de que os planetas giravam em torno do Sol, descrevendo trajetórias elípticas, e o Sol estava situado em um dos focos dessas elipses. Assinale a alternativa correta. a)( ) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. b) ( ) Somente a afirmativa II é verdadeira. ElaFísica com Trovão 157 c) ( ) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) ( ) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. e) ( ) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 292)(UECE) Considere m a massa de um satélite que está sendo projetado para descrever uma órbita circular a uma distância d, acima da superfície da terra. Sejam M e R a massa e o raio da terra, respectivamente, e G a constante gravitacional universal. Considerando-se apenas os efeitos gravitacionais da terra, o módulo da velocidade tangencial do satélite na órbita será: a) [GM/d]1/2 . b) [GM/(d+R)]1/2 . c) [GM/R]1/2 . d) [GMm/R]1/2 . 293)(PUC) Um satélite de investigação é colocado em órbita circular em torno do planeta Júpiter, à distância r = 2,0 . 108 m do centro do planeta. A massa de Júpiter é M = 2,0 . 1027kg e a constante universal de gravitação é G = 6,7 . 10−11 N . m2/kg². A aceleração da gravidade, na altura da órbita do satélite é, em m/s², aproximadamente, a)2,1 b) 3,4 c) 6,7 d) 8,0 e) 9,6 294)(PUC) ElaFísica com Trovão 158 O Centro de Massa de um sistema de partículas é o ponto que se move como se ali toda a massa do sistema estivesse concentrada e todas as forças externas fossem aplicadas. A figura mostra a posição de quatro partículas em relação a um sistema de coordenadas xy. Os valores das massas são m1 = 1,0kg, m2 = 2,0kg; m3 = 3,0kg e m4 = 4,0kg. O lado de cada quadrado mede 1,0cm. Dessa forma, é correto afirmar que a soma das coordenadas do Centro de Massa do sistema é, em cm, igual a: a)3,0 b) 2,8 c) 2,6 d) 2,4 e) 2,2 295)(UESPI) Em setembro de 2010, cientistas anunciaram a descoberta do planeta Gliese 581g, localizado fora do Sistema Solar. O planeta orbita a estrela Gliese 581, a 20 anos-luz de distância do Sol, e tem temperaturas similares à do nosso planeta, o que gerou especulações de que ele poderia abrigar água em estado líquido e, potencialmente, vida. Se Gliese 581g possui massa 4 vezes maior e raio 1,2 vezes maior que a Terra, qual a razão gT/gG entre as acelerações da gravidade nas superfícies da Terra e de Gliese 581g? a)1/0,3 b) 1/0,36 c) 1 d) 0,36 e) 0,3 ElaFísica com Trovão 159 296) (UECE) Ao cair de uma altura próxima à superfície da Terra, uma maçã de massa igual a 100g causa no planeta uma aceleração aproximadamente igual a: a)Zero. b) 1 m/s2 . c) 10 m/s2 . d) 1 N. 297)(UECE) Duas forças horizontais de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos são aplicadas em uma haste muito fina, rígida e de massa m que repousa sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme ilustrado na figura abaixo. Nestas condições, é correto afirmar-se que: a)a haste não se moverá pela ação dessas forças, pois a soma b) a soma dos momentos das forças sobre a haste é nula. c) a soma dos momentos das forças sobre a haste é diferente de zero. d) a haste se moverá pela ação dessas forças, pois a soma 298)(UNESP) Um lustre está pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensíveis, de mesmo comprimento e de massas desprezíveis, como mostra a figura 1, onde o ângulo que cada fio faz com a vertical é 30° . As forças de tensão nos fios têm a mesma intensidade. ElaFísica com Trovão 160 Considerando cos 30º ≅ 0,87, se a posição do lustre for modificada e os fios forem presos ao teto mais distantes um do outro, de forma que o ângulo que cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do original, como mostra a figura 2, a tensão em cada fio será igual a a)0,50 do valor original. b) 1,74 do valor original. c) 0,86 do valor original. d) 2,00 do valor original. e) 3,46 do valor original. 299)(UESPI) Um planeta orbita em um movimento circular uniforme de período T e raio R, com centro em uma estrela. Se o período do movimento do planeta aumentar para 8T, por qual fator o raio da sua órbita será multiplicado? a)1/4 b) ½ c) 2 d) 4 e) 8 300)(Mack) Na trajetória elíptica de um planeta, o ponto mais distante do Sol é chamado de Afélio e o mais próximo de Periélio. Além disso, o movimento dos planetas, ao redor do Sol, acontece respeitando as três leis de Kepler, as quais são: 1ª lei: “As trajetórias descritas pelos planetas, ao redor do Sol, são elipses com o Sol em um dos focos”. 2ª lei: “O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais, em tempos iguais”. 3ª lei: “Os quadrados dos períodos de revolução, de dois planetas quaisquer, estão, entre si, assim como os cubos de ElaFísica com Trovão 161 suas distâncias médias ao Sol”. Considerando que os períodos de revolução de dois planetas sejam T1 e T2, e que suas distâncias médias ao Sol sejam R1 e R2, respectivamente, a terceira lei pode ser descrita pela relação: Nesse sentido, pelas leis de Kepler, a afirmação verdadeira é: a)Os planetas se movimentam mais rapidamente nas vizinhanças do Afélio do que nas do Periélio. b) Os planetas têm a mesma velocidade média nas vizinhanças do Afélio e do Periélio. c) Um dado planeta pode ter um movimento mais rápido no Afélio do que no Periélio, ou viceversa, porque isso só dependerá do próprio planeta. d) Sendo o período de revolução do Planeta Mercúrio de 0,241 anos, pode-se dizer que (T²/R³) é 2,734 anos2 /(U.A.)³ , onde 1 U.A. é a distância média entre o Sol e a Terra. e) Os planetas se movimentam mais rapidamente no Periélio do que no Afélio. 301) (CEDERJ) A figura abaixo ilustra um homem de massa igual a 60kg. Ele está em pé na posição 5 sobre uma prancha de massa desprezível que está apoiada em um cavalete. Um balde de tinta de 20kg deve ser colocado sobre a prancha, de modo que o homem fique equilibrado, em repouso, na posição em que ele se encontra. Assinale a alternativa que representa o ponto da prancha em que deve ser colocado o balde, para que ocorra o planejado. a)1 b) 2 c) 3 ElaFísica com Trovão 162 d) 4 302) (PUC) Uma régua apoiada numa superfície horizontal pode girar sobre a mesma vinculada a um pino localizado na marca de 80cm. Uma força horizontal está sendo aplicada perpendicularmente à régua na marca de 0cm, como é mostrado na figura a seguir. Supondo-se que quaisquer forças dissipativas pos- sam ser desprezadas, a força horizontal que deve ser aplicada na marca de 100cm para evitar que a régua gire em torno do pino deve ter: a) na mesma direção e sentido de b) na mesma direção, mas em sentido contrário a c) na mesma direção e sentido de d) na mesma direção, mas em sentido contrário a e)ElaFísica com Trovão 163 na mesma direção e sentido de 303)(UEA) Em dezembro de 2011, astrônomos anunciaram ter encontrado dois planetas de tamanho muito próximo ao da Terra em órbita ao redor de Kepler-20, uma estrela similar ao Sol. Um deles, Kepler 20-f, demora aproximadamente 18 dias terrestres para dar uma volta completa em torno de sua estrela. O outro, Kepler 20-e, demora 6 dias terrestres para fazer o mesmo. (veja.abril.com.br. Adaptado.) (buzzbox.com) Sendo Rf o raio médio da órbita de Kepler 20-f em torno de sua estrela e Re o raio médio da órbita de Kepler 20-e, a razão Re / Rf é igual a: a)1/3. b) 1/ √3. c) 1/ 3√3. d) 1/9. e) 1/ 3√9. 304)(UECE) Uma espaçonave está em uma trajetória em linha reta da terra para a lua. Considerando somente interações sobre a espaçonave devidas à terra e à lua, o ponto onde a força gravitacional da terra sobre a espaçonave é máxima localiza-se a)no centro da trajetória. b) na superfície lunar. c) na superfície da terra. ElaFísica com Trovão 164 d) a uma distância da lua igual ao raio da terra. 305)(PUC) Um satélite de transmissão de dados é posicionado estrategicamente sobre a cidade do Rio de Janeiro a uma altitude de 20.000 km. Sabendo que este satélite é geoestacionário, i.e., fica parado em relação a uma localização geográfica no Rio de Janeiro, calcule o período da órbita deste satélite, em horas, em torno do eixo da terra. a)0 b) 6 c) 12 d) 24 e) 365 306) (UFT) A figura mostra uma ginasta com 40,0 kg de massa, que está em pé na extremidade de uma trave. A trave tem 5,00 m de comprimento e uma massa de 200 kg (excluindo a massa dos dois suportes). Cada suporte está a 50,0 cm da extremidade mais próxima da trave. Para uma aceleração gravitacional de 9,8 m/s² , a força exercida sobre a trave pelo suporte 2 é: a)592 N b) 931 N c) 1176 N d) 1421 N e) 1960 N ElaFísica com Trovão 165 307)(UFT) Uma barra homogênea de massa 4,0 kg e comprimento 1,0 m está apoiada em suas extremidades sobre dois suportes A e B conforme desenho adiante. Coloca-se a seguir, apoiada sobre a barra, uma esfera maciça, de massa 2,0 kg, a 20 cm do apoio B. Admitindo-se g = 10m/s2, pode-se afirmar que as forças que os apoios A e B fazem sobre a barra valem respectivamente: a)25 N e 35 N b) 40 N e 60 N c) 24 N e 36 N d) 30 N e 30 N e) 50 N e 80 N 308)(UFTM) Num determinado sistema planetário, um planeta descreve um movimento de translação ao redor de uma estrela, segundo a trajetória e o sentido representados na figura. Sabe-se que o deslocamento entre os pontos A e B ocorre em quatro meses terrestres e que as áreas A1 e A2 são iguais. Considerando válidas as leis de Kepler para o movimento planetário e sabendo que o período de translação do planeta ao redor de sua estrela é igual a 20 meses terrestres, o intervalo de tempo para que ele percorra o trecho CA, em meses terrestres, é igual a a)11. b) 12. c) 14. d) 10. ElaFísica com Trovão 166 e) 13. 309)(UEA) Existem asteroides que, em determinado trecho de suas órbitas, ficam mais próximos do Sol do que a Terra. Um desses asteroides é Apophis, cuja massa estimada é 2,8 × 1015 kg. Sendo a massa da Terra 6,0 × 1024 kg, a razão entre as intensidades das forças gravitacionais que o Sol exerce sobre a Terra e sobre Apophis, FT / FA , quando ambos estão à mesma distância do Sol, é aproximadamente a)0,25 × 10–9 . b) 0,50 × 10–9 . c) 1,0 × 105 . d) 2,0 × 109 . e) 4,0 × 109 . 310)(UNESP) Saturno é o sexto planeta a partir do Sol e o segundo maior, em tamanho, do sistema solar. Hoje, são conhecidos mais de sessenta satélites naturais de Saturno, sendo que o maior deles, Titã, está a uma distância média de 1 200 000 km de Saturno e tem um período de translação de, aproximadamente, 16 dias terrestres ao redor do planeta. O período aproximado de translação de Tétis ao redor de Saturno, em dias terrestres, é: a)4. b) 2. c) 6. ElaFísica com Trovão 167 d) 8. e) 10. 311)(USP) A notícia “Satélite brasileiro cai na Terra após lançamento falhar”, veiculada pelo jornal O Estado de S. Paulo de 10/12/2013, relata que o satélite CBERS-3, desenvolvido em parceria entre Brasil e China, foi lançado no espaço a uma altitude de 720 km (menor do que a planejada) e com uma velocidade abaixo da necessária para colocá-lo em órbita em torno da Terra. Para que o satélite pudesse ser colocado em órbita circular na altitude de 720 km, o módulo de sua velocidade (com direção tangente à órbita) deveria ser de, aproximadamente, Note e adote: raio da Terra = 6 x 103 km massa da Terra = 6 x 1024 kg constante de gravitação universal G = 6,7 x 10-11m3 / (s2 kg) a)61 km/s b) 25 km/s c) 11 km/s d) 7,7 km/s e) 3,3 km/s 312)(FGV) Em seu livro O pequeno príncipe, Antoine de Saint-Exupéry imaginou haver vida em certo planeta ideal. Tal planeta teria dimensões curiosas e grandezas gravitacionais inimagináveis na prática. Pesquisas científicas, entretanto, continuam sendo realizadas e não se descarta a possibilidade de haver mais planetas no sistema solar, além dos já conhecidos. Imagine um hipotético planeta, distante do Sol 10 vezes mais longe do que a Terra se encontra desse astro, com massa 4 vezes maior que a terrestre e raio superficial igual à metade do raio da Terra. Considere a aceleração da gravidade na superfície da Terra expressa por g. Esse planeta completaria uma volta em torno do Sol em um tempo, expresso em anos terrestres, mais próximo de: a) 10. b) 14. ElaFísica com Trovão 168 c) 17. d) 28. e) 32. 313)(FGV) Embora os avanços tecnológicos tenham contemplado a civilização com instrumentos de medida de alta precisão, há situações em que rudimentares aparelhos de medida se tornam indispensáveis. É o caso da balança portátil de 2 braços, muito útil no campo agrícola. Imagine uma saca repleta de certa fruta colhida em um pomar. Na figura que a esquematiza, o braço AC, em cuja extremidade está pendurada a saca, mede 3,5 cm, enquanto que o braço CB, em cuja extremidade há um bloco de peso aferido 5,0 kgf, mede 31,5 cm. A balança está em equilíbrio na direção horizontal, suspensa pelo ponto C. Desprezado o peso próprio dos braços da balança, o peso da saca, em kgf, é de: a)34,5 b) 38,0. c) 41,5. d) 45,0. e) 48,5. 314)(USP) Quando a Lua está em quarto crescente ou quarto minguante, o triângulo formado pela Terra, pelo Sol e pela Lua é retângulo, com a Lua no vértice do ângulo reto. Oastrônomo grego Aristarco, do século III a.C., usou este fato para obter um valor aproximado da razão entre as distâncias da Terra à Lua, , e da Terra ao Sol, . ElaFísica com Trovão 169 É possível estimar a medida do ângulo α , relativo ao vértice da Terra, nessas duas fases, a partir da observação de que o tempo t1 , decorrido de uma lua quarto crescente a uma lua quarto minguante, é um pouco maior do que o tempo t2 ,decorrido de uma lua quartominguante a uma lua quarto crescente. Supondo que a Lua descreva em torno da Terraum movimento circular uniforme, tomando t1 = 14,9 dias e t2 = 14,8 dias, conclui se que a razão seria aproximadamente dada por: a)cos 77,7° b) cos 80,7° c) cos 83,7° d) cos 86,7° e) cos 89,7° 315)(FGV) A nave americana New Horizons passou, recentemente, bem perto da superfície de Plutão, revelando importantes informações a respeito desse planeta anão. Ela orbitou a uma distância d do centro de Plutão, cuja massa é 500 vezes menor que a da Terra, com uma velocidade orbital VP. Se orbitasse ao redor da Terra, a uma distância 2d de seu centro, sua velocidade orbital seria VT. A relação VT/VP entre essas velocidades valeria √10 multiplicada pelo fator: a)2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 10. 316)(UERJ) Um sistema é constituído por seis moedas idênticas fixadas sobre uma régua de massa desprezível que está apoiada na superfície horizontal de uma mesa, conforme ilustrado abaixo. Observe que, na régua, estão marcados ElaFísica com Trovão 170 pontos equidistantes, numerados de 0 a 6. Ao se deslocar a régua da esquerda para a direita, o sistema permanecerá em equilíbrio na horizontal até que determinado ponto da régua atinja a extremidade da mesa. De acordo com a ilustração, esse ponto está representado pelo seguinte número: a)4 b) 3 c) 2 d) 1 317)(PUC) No sistema apresentado na figura abaixo, o bloco M está em equilíbrio mecânico em relação a um referencial inercial. Os três cabos, A, B e C, estão submetidos, cada um, a tensões respectivamente iguais a . Qual das alternativas abaixo representa corretamente a relação entre os módulos dessas forças tensoras? a) TA > TC b) TA < TC c) TA = TC d) TB = TC e) TB > TC ElaFísica com Trovão 171 318)(UFPR) Uma mola de massa desprezível foi presa a uma estrutura por meio da corda “b”. Um corpo de massa “m” igual a 2000 g está suspenso por meio das cordas “a”, “c” e “d”, de acordo com a figura ao lado, a qual representa a configuração do sistema após ser atingido o equilíbrio. Considerando que a constante elástica da mola é 20 N/cm e a aceleração gravitacional é 10 m/s2 , assinale a alternativa que apresenta a deformação que a mola sofreu por ação das forças que sobre ela atuaram, em relação à situação em que nenhuma força estivesse atuando sobre ela. Considere ainda que as massas de todas as cordas e da mola são irrelevantes. a)0,5 cm. b) 1,2 cm. c) 2,5 cm. d) 3,5 cm. e) 5,2 cm. 319) (FGV) Johannes Kepler (1571-1630) foi um cientista dedicado ao estudo do sistema solar. Uma das suas leis enuncia que as órbitas dos planetas, em torno do Sol, são elípticas, com o Sol situado em um dos focos dessas elipses. Uma das consequências dessa lei resulta na variação: a)do módulo da aceleração da gravidade na superfície dos planetas. b) da quantidade de matéria gasosa presente na atmosfera dos planetas. c) da duração do dia e da noite em cada planeta. d) da duração do ano de cada planeta. e) da velocidade orbital de cada planeta em torno do Sol. 320) (UFRGS) Em 23 de julho de 2015, a NASA, agência espacial americana, divulgou informações sobre a existência de um exoplaneta (planeta que orbita uma estrela que não seja o Sol) com características semelhantes às da Terra. O planeta ElaFísica com Trovão 172 foi denominado Kepler 452-b. Sua massa foi estimada em cerca de 5 vezes a massa da Terra e seu raio em torno de 1,6 vezes o raio da Terra. Considerando g o módulo do campo gravitacional na superfície da Terra, o módulo do campo gravitacional na superfície do planeta Kepler 452-b deve ser aproximadamente igual a: a)g/2. b) g. c) 2g. d) 3g. e) 5g. 321) (UFRGS) A figura abaixo representa dois planetas, de massas m1 e m2, cujos centros estão separados por uma distância D, muito maior que os raios dos planetas. Sabendo que é nula a força gravitacional sobre uma terceira massa colocada no ponto P, a uma distância D/3 de m1, a razão m1/m2 entre as massas dos planetas é a)1/4. b) 1/3. c) 1/2. d) 2/3. e) 3/2. 322)(IFF) Tentando equilibrar uma régua de 1,20 m de comprimento e massa de 300g em um apoio, percebe-se que o apoio tem que ser posto exatamente no meio da régua. Caso se tente equilibrar essa mesma régua, porém agora colocando uma massa de 100 g em uma de suas extremidades, qual deve ser a distância entre a extremidade onde a massa foi posta e o ponto onde o apoio deve ser colocado para que a régua com a massa fique parada? Use g=10m/s². a)0,30 m ElaFísica com Trovão 173 b) 0,35 m c) 0,40 m d) 0,45 m e) 0,50 m 323)(UENP) O valor de g na superfície da Terra é, aproximadamente, 9,8 m/s² . Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor aproximado de g, em m/s² , a uma distância do centro da Terra igual a cinco raios terrestres, distância um pouco menor que o raio da órbita de um satélite estacionário. a)9,8/4 b) 9,8/5 c) 9,8/9 d) 9,8/16 e) 9,8/25 324)(FAMERP) Um satélite de massa m foi colocado em órbita ao redor da Terra a uma altitude h em relação à superfície do planeta, com velocidade angular ω. (www.inpe.br. Adaptado.) Para que um satélite de massa 2·m possa ser colocado em órbita ao redor da Terra, na mesma altitude h, sua velocidade angular deve ser a)3 · ω/4 b) ω c) 2 · ω d) ω/2 e) 4 · ω/3 ElaFísica com Trovão 174 325)(PUC) Um bloco está sendo sustentado pelos fios 1 e 2, como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto entre si. Sendo T1 e T2 os módulos das tensões nos fios 1 e 2, respectivamente, qual é o valor da razão T1/T2 ? a)5/12 b) 5/13 c) 12/13 d) 12/5 e) 13/5 326)(UEL) Observe a figura 2 a seguir e responda à questão. Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático: a)instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo. b) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva. c) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula. d) estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva. e) instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é negativa. ElaFísica com Trovão 175 327)(PUC) O homem da figura a seguir está fazendo um exercício físico muito comum para a hipertrofia dos membros superiores, denominado flexão de braço. O centro de gravidade do homem de 80 kg está na vertical do ponto P. A gravidade do local é g = 10 m/s² A força que o solo exerce sobre as mãos do atleta, em Newtons, é de: a)480. b) 690 c) 820. d) 1200. 328) (PUC) Um estudante de engenharia necessita determinar a capacidade mínima que dois apoios, X e Y, devem suportar para sustentar uma barra homogênea e uma caixa que está apoiada nela. O arranjo é ilustrado na figura abaixo, indicando a barra homogênea, as posições em que os apoios estão colocadose a caixa, posicionada a 3 metros de uma das extremidades. Considerando que massa da barra é igual 10kg e a massa da caixa é igual 15kg sendo que a aceleração da gravidade no local igual a 10m/s² , o estudante determinou que os apoios X e Y, respectivamente, devem suportar no mínimo: a)100N e 150N b) 125N e 175N c) 175N e 125N d) 125N e 125N e) 150N e 100N ElaFísica com Trovão 176 329)(PUC) Uma gangorra homogênea de 2,0 m de comprimento está apoiada em seu centro, como mostrado na figura. Um menino de 40,0 kg decide subir na extremidade direita da gangorra. A qual distância desse menino, em metros, deve se posicionar seu amigo, de 50,0 kg, para que a gangorra fique em posição horizontal? a)0,90 b) 1,00 c) 1,20 d) 1,80 e) 2,00 330)(UEA) A figura representa a órbita elíptica de determinado planeta em torno de sua estrela. O período de translação desse planeta é T e o intervalo de tempo necessário para que ele percorra o arco AB é T/5. Considerando que as áreas A1 e A2 sejam iguais, o intervalo de tempo necessário para que o planeta percorra o arco CA é: a)3.T/5 b) 2.T/5 c) 2.T/3 d) T/5 ElaFísica com Trovão 177 e) 3.T/4 331)(UEA) A lei da gravitação universal de Newton afirma que a intensidade da força de atração gravitacional entre duas massas m1 e m2 é diretamente proporcional ao produto dessas duas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) entre elas. Essa relação pode ser expressa analiticamente pela expressão F= G.m1.m2/r2, em que a constante universal da gravitação (G) assume, no Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor 6,67 × 10–11. A unidade de medida dessa constante, em função das unidades fundamentais doSI, é: a)kg2 × m–3 × s–1 b) kg–1 × m3 × s–2 c) kg–2 × m–1 × s–2 d) kg–1 × m–2 × s–2 e) kg–1 × m2 × s–3 332)(USP) Em julho de 1969, os astronautas Neil Armstrong e Buzz Aldrin fizeram o primeiro pouso tripulado na superfície da Lua, enquanto seu colega Michael Collins permaneceu a bordo do módulo de comando Columbia em órbita lunar. Considerando que o Columbia estivesse em uma órbita perfeitamente circular a uma altitude de 260 km acima da superfície da Lua, o tempo decorrido (em horas terrestres ‐ h) entre duas passagens do Columbia exatamente acima do mesmo ponto da superfície lunar seria de Note e adote: Constante gravitacional: G ≡ 9 x 10−13 km3/(kg h2); Raio da Lua = 1.740 km; Massa da Lua ≡ 8 × 1022 kg; π ≡ 3. a)0,5 h. b) 2 h. c) 4 h. d) 8 h. e) 72 h. ElaFísica com Trovão 178 333)(UECE) Desejando-se montar uma árvore de natal usando um pinheiro natural e de pequeno porte, será necessário removê-lo de uma floresta. Assim, optou-se por realizar a extração dessa planta, mediante o tombamento de seu tronco. Assumindo-se que o caule pode ser tratado como uma haste rígida, a força para que haja maior torque em relação ao ponto de fixação no solo deverá ser aplicada, nesse caule, a)o mais próximo possível do solo. b) na altura média da árvore. c) em qualquer ponto. d) o mais distante possível do solo. 334)(Univesp) A astronomia observacional, além de fornecer dados para análise científica da evolução do universo,também permitiu o desenvolvimento de tecnologia. Observar o céu permitiu o desenvolvimento de sistemas de navegação em terra,orientados pelas estrelas no céu e a observação de estrelas e planetas que levou ao desenvolvimento de bens tecnológicos modernos como a Câmera Digital(câmera CCD),muito presente no cotidiano na atualidade. Invenção esta de 1969, de Willard S. Boyle e George E. Smith e laureada com o prêmio Nobel há 10 anos. Neste ano de 2019, o prêmio Nobel foi dado aos cientistas suíços Michel Mayor e Didier Queloz, que em 1995 obtiveram a primeira descoberta conclusiva de um planeta fora do sistema solar. O exoplaneta tem massa de cerca da metade da massa de Júpiter e orbita a estrela 51 Pegasi da constelação de Pégaso - que tem aproximadamente a mesma massa que o Sol. A observação foi realizada a partir das “variações periódicas na velocidade radial da estrela”.Os cientistas determinaram que a órbita desse planeta, em torno da 51 Pegasi, tem pouca excentricidade e pode ser considerada circular, com apenas 8 milhões de quilômetros de raio. Massa de Júpiter = 320 Massa da Terra 1 Massa do Sol = 330 000 Massa da Terra Distância (média) Sol - Terra = 150 x 106 km Assinale a alternativa que corretamente identifica, a partir dos valores obtidos pelos cientistas, a magnitude da força gravitacional entre 51 Pegasi e o planeta, em relação à força existente entre o Sol e a Terra. a)160 vezes maior b) 3000 vezes maior c) 5625 vezes maior d) 16000 vezes maior e) 56250 vezes maior ElaFísica com Trovão 179 335)(Einstein) Sejam mT e mL massas de Titã e da Lua, respectivamente, e dT e dL os diâmetros de Titã e da Lua, respectivamente. Considere que mT ≅ 1,8 × mL , dT ≅ 1,5 × dL e que esses dois satélites naturais sejam perfeitamente esféricos. Adotando- se a aceleração da gravidade na superfície da Lua igual a 1,6 m/s2 , a aceleração da gravidade na superfície de Titã é, aproximadamente, a)0,3 m/s2 . b) 0,5 m/s2. c) 1,3 m/s2 . d) 0,8 m/s2 . e) 1,0 m/s2 . 336)(UEA) Marte possui dois pequenos satélites naturais, chamados Deimos e Fobos, que se acredita serem dois asteroides capturados pelo planeta. Considere TD e TF os períodos de rotação e rD e rF os raios médios das órbitas de Deimos e Fobos, respectivamente. Sabendo que TD = 4 · TF, a razão rD/rF vale, aproximadamente, a)4,0. ElaFísica com Trovão 180 b) 2,5. c) 8,0. d) 16,0. e) 0,5. 337)(IFPR) Uma pessoa aplica uma força F sobre o ponto P para manter um corpo “M” de massa de 15kg em equilíbrio estático, como mostra a figura. O ponto P está ligado ao teto por meio de uma corda, que suporta uma tração T, formando um ângulo de 60º com a horizontal. Considerando que a aceleração da gravidade vale 10m/s2 , calcule o valor da força F que a pessoa deve exercer sobre o ponto P e assinale a alternativa correta. Dados: a)50√3N. b) 50N. c) 100√3N. d) 150N. 338)(UEMA) Como habitante do planeta Terra, sabemos que o Sol é de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta. Esse axioma é cantado também pelos cancioneiros populares. A letra da canção do Bumba meu Boi, da Maioba, Se não existisse o Sol, tem o seguinte trecho: Se não existisse o Sol Como seria pra Terra se aquecer E se não existisse o mar Como seria pra natureza sobreviver [...] ElaFísica com Trovão 181 Na realidade, na perspectiva da Física, se não existisse o Sol, a Terra seria totalmente congelada e, sem a massa do Sol, não haveria a força gravitacional para manter todos os planetas “presos” em órbitas. Tanto a Terra quanto a lua e os demais planetas sairiam “voando” espaço afora. Sabe-se que a força de atração entre a Terra e o Sol é vinte vezes maior que a força de atração entre Marte e o Sol. Por sua vez, a massa da Terra é nove vezes maior que a massa de Marte. Utilizando o Sol como referencial, a razão entre os quadrados dos raios dasórbitas de Marte e da Terra é: a)20/9 b) 9/20 c) 2√5/3 d) 2√5/9 e) 3√20 339)(PUC) A coluna da esquerda apresenta os tipos de alavanca e da direita, exemplo de cada um. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda. 1 - Interfixa 2 - Interpotente 3 - Inter-resistente ( ) Quebra-nozes ( ) Alicate ( ) Pinça Marque a sequência correta. a)3, 1, 2 b) 1, 3, 2 ElaFísica com Trovão 182 c) 1, 2, 3 d) 3, 2, 1 e) 2, 1, 3 340)(UECE) Considere que um satélite meteorológico, passe exatamente acima de uma dada floresta a cada 4,8 horas. Se compararmos o raio da órbita do referido satélite meteorológico com o raio da órbita de um satélite de comunicação geoestacionário, considerando, para simplificar o problema, que ambos os satélites se locomovam em movimento circular uniforme, em torno do planeta Terra, no plano do equador, girando no mesmo sentido da rotação da Terra, então podemos afirmar que o raio da órbita do satélite meteorológico é aproximadamente: a)50% do raio da orbita do satélite de comunicação b) 20% do raio da orbita do satélite de comunicação c) 80% do raio da orbita do satélite de comunicação d) 30% do raio da orbita do satélite de comunicação GABARITO: 251) E 252) B 253) B 254) B 255) D 256) D 257) C 258) A 259) A 260) C 261) C ElaFísica com Trovão 183 262) D 263) C 264) D 265) D 266) D 267) B 268) C 269) C 270) C 271) D 272) B 273) C 274) B 275) A 276) A 277) A 278) D 279) C 280) D 281) B 282) A 283) C 284) B 285) B 286) C ElaFísica com Trovão 184 287) C 288) D 289) D 290) D 291) C 292) B 293) B 294) B 295) D 296) A 297) C 298) B 299) D 300) E 301) B 302) C 303) E 304) C 305) D 306) B 307) C 308) B 309) D 310) B 311) D ElaFísica com Trovão 185 312) E 313) D 314) E 315) D 316) D 317) B 318) A 319) E 320) C 321) A 322) D 323) E 324) B 325) A 326) C 327) A 328) A 329) D 330) A 331) B 332) B 333) D 334) E 335) C 336) B ElaFísica com Trovão 186 337) A 338) A 339) A 340) D ElaFísica com Trovão 187 CAPÍTULO 04 – HIDROSTÁTICA 341)(ENEM) Um dos problemas ambientais vivenciados pela agricultura hoje em dia é a compactação do solo, devida ao intenso tráfego de máquinas cada vez mais pesadas, reduzindo a produtividade das culturas. Uma das formas de prevenir o problema de compactação do solo é substituir os pneus dos tratores por pneus mais: a)largos, reduzindo a pressão sobre o solo. b) estreitos, reduzindo a pressão sobre o solo. c) largos, aumentando a pressão sobre o solo. d) estreitos, aumentando a pressão sobre o solo. e) altos, reduzindo a pressão sobre o solo. 342) (ENEM) 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 à 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. 343)(ENEM) Uma pessoa, lendo o manual de uma ducha que acabou de adquirir para a sua casa, observa o gráfico, que relaciona a vazão na ducha com a pressão, medida em metros de coluna de água (mca). ElaFísica com Trovão 188 Nessa casa residem quatro pessoas. Cada uma delas toma um banho por dia, com duração média de 8 minutos, permanecendo o registro aberto com vazão máxima durante esse tempo. A ducha é instalada em um ponto seis metros abaixo do nível da lâmina de água, que se mantém constante dentro do reservatório. Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a: a)69 120. b) 17 280. c) 11 520. d) 8 640. e) 2 880. 344)(ENEM) Em um experimento, foram separados três recipientes A, B e C, contendo 200 mL de líquidos distintos: o recipiente A continha água, com densidade de 1,00 g/mL; o recipiente B, álcool etílico, com densidade de 0,79 g/mL; e o recipiente C, clorofórmio, com densidade de 1,48 g/mL. Em cada um desses recipientes foi adicionada uma pedra de gelo, com densidade próxima a 0,90 g/mL. No experimento apresentado, observou-se que a pedra de gelo: a)flutuou em A, flutuou em B e flutuou em C. b) flutuou em A, afundou em B e flutuou em C. c) afundou em A, afundou em B e flutuou em C. d) afundou em A, flutuou em B e afundou em C ElaFísica com Trovão 189 e) flutuou em A, afundou em B e afundou em C. 345)(ENEM) No manual de uma torneira elétrica são fornecidas instruções básicas de instalação para que o produto funcione corretamente: • Se a torneira for conectada à caixa-d’água domiciliar, a pressão da água na entrada da torneira deve ser no mínimo 18 kPa e no máximo 38 kPa. • Para pressões da água entre 38 kPa e 75 kPa ou água proveniente diretamente da rede pública, é necessário utilizar o redutor de pressão que acompanha o produto. • Essa torneira elétrica pode ser instalada em um prédio ou em uma casa. Considere a massa específica da água 1000 kg/m3 e a aceleração da gravidade 10 m/s2 . Para que a torneira funcione corretamente, sem o uso do redutor de pressão, quais deverão ser a mínima e a máxima altura entre a torneira e a caixa-d’água? a)1,8 m e 3,8 m b) 1,8 m e 7,5 m c) 3,8 m e 7,5 m d) 18 m e 38 m e) 18 m e 75 m ElaFísica com Trovão 190 346)(ENEM) Talvez você já tenha bebido suco usando dois canudinhos iguais. Entretanto, pode-se verificar que, se colocar um canudo imerso no suco e outro do lado de fora do líquido, fazendo a sucção simultaneamente em ambos, você terá dificuldade em bebê-lo. Essa dificuldade ocorre porque o(a): a)força necessária para a sucção do ar e do suco simultaneamente dobra de valor. b) densidade do ar é menor que a do suco, portanto,o volume de ar aspirado é muito maior que o volume de suco. c) velocidade com que o suco sobe deve ser constante nos dois canudos, o que é impossível com um dos canudos de fora. d) peso da coluna de suco é consideravelmente maior que o peso da coluna de ar, o que dificulta a sucção do líquido. e) pressão no interior da boca assume praticamente o mesmo valor daquela que atua sobre o suco. 347)(ENEM) Um mergulhador fica preso ao explorar uma caverna no oceano. Dentro da caverna formou-se um bolsão de ar, como mostrado na figura, onde o mergulhador se abrigou. Durante o resgate, para evitar danos a seu organismo, foi necessário que o mergulhador passasse por um processo de descompressão antes de retornar à superfície para que seu corpo ficasse novamente sob pressão atmosférica. O gráfico mostra a relação entre os tempos de descompressão recomendados para indivíduos nessa situação e a variação de pressão. ElaFísica com Trovão 191 Considere que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m s-2 e que a densidade da água seja de p = 1 000 kg m-3. Em minutos, qual é o tempo de descompressão a que o mergulhador deverá ser submetido? a)100 b) 80 c) 60 d) 40 e) 20 348)(ENEM) As moedas despertam o interesse de colecionadores, numismatas e investidores há bastante tempo. Uma moeda de 100% cobre, circulante no período do Brasil Colônia, pode ser bastante valiosa. O elevado valor gera a necessidade de realização de testes que validem a procedência da moeda, bem como a veracidade de sua composição. Sabendo que a densidade do cobre metálico é próxima de 9 g cm-3, um investidor negocia a aquisição de um lote de quatro moedas A, B, C e D fabricadas supostamente de 100% cobre e massas 26 g, 27 g, 10 g e 36 g, respectivamente. Com o objetivo de testar a densidade das moedas, foi realizado um procedimento em que elas foram sequencialmente inseridas em uma proveta contendo 5 mL de água, conforme esquematizado. Com base nos dados obtidos, o investidor adquiriu as moedas: a)A e B. ElaFísica com Trovão 192 b) A e C. c) B e C. d) B e D. e) C e D. 349)(ENEM) O manual que acompanha uma ducha higiênica informa que a pressão mínima da água para o seu funcionamento apropriado é de 20 kPa. A figura mostra a instalação hidráulica com a caixa d’água e o cano ao qual deve ser conectada a ducha. O valor da pressão da água na ducha está associado à altura: a)h1. b) h2. c) h3. d) h4. e) h5. 350)(ENEM) Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa, resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica, contendo 1,0 litro d’água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, com de seu volume fora d’água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a ElaFísica com Trovão 193 densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde, . No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma). Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a: a)0,073 kg. b) 0,167 kg. c) 0,250 kg. d) 0,375 kg. e) 0,750 kg. 351) (ENEM) Um navio petroleiro é capaz de transportar milhares de toneladas de carga. Neste caso, uma grande quantidade de massa consegue flutuar. Nesta situação, o empuxo é: a)maior que a força peso do petroleiro. b) igual à força peso do petroleiro. c) maior que a força peso da água deslocada. d) igual à força peso do volume submerso do navio. e) igual à massa da água deslocada. 352)(ENEM) Um caminhão de massa 5 toneladas, carregado com carga de 3 toneladas, tem eixos articulados que permitem fazer o uso de 4 a 12 pneus (aos pares) simultaneamente. O número de pneus em contato com o solo é determinado a fim de que a pressão exercida por cada pneu contra o solo não supere o dobro da pressão atmosférica. A área de contato entre cada pneu e o asfalto equivale à área de um retângulo de lados 20 cm e 30 cm. Considere a aceleração da gravidade local igual a 10 m s−2 e a pressão atmosférica de 105 Pa. O menor número de pneus em contato com o solo que o caminhão deverá usar é: a)4. b) 6. ElaFísica com Trovão 194 c) 8. d) 10. e) 12. 353)(UNICAMP) Drones vêm sendo utilizados por empresas americanas para monitorar o ambiente subaquático. Esses drones podem substituir mergulhadores, sendo capazes de realizar mergulhos de até cinquenta metros de profundidade e operar por até duas horas e meia. Frequentemente esses drones são usados para medir a temperatura da água (T ) em função da profundidade ( d ), a partir da superfície ( d = 0 ), como no caso ilustrado no gráfico a seguir (dados adaptados). Considere que a densidade da água é ρ = 10003 kg/m e constante para todas as profundidades medidas pelo drone. Qual é a diferença de pressão hidrostática entre a superfície e uma profundidade para a qual a temperatura da água é o T =19o C? a)1,4 x 103 Pa. b) 2,0 x 104 Pa. c) 4,0 x 104 Pa. d) 7,0 x 104 Pa. ElaFísica com Trovão 195 354) (CEDERJ) Os pregos são hastes em geral feitos de metal com uma das pontas afiada e a outra achatada. Essas peças podem ser feitas de diversos materiais, se apresentam de tamanhos diferentes e sua principal função é unir objetos. A figura a seguir representa um personagem do desenho animado "Phineas e Ferb” finalizando um de seus grandes projetos. Antes de fixar o último prego na madeira, o pequeno Ferb se pergunta: "porque essa pequena haste não funciona tão bem, se usada ao contrário, ou seja, batendo com a marreta na ponta afiada?” A eficiência da fixação do prego, referente à posição com a qual ele é colocado em contato com a superfície onde se deseja fixá-lo (pergunta do Ferb), é melhor explicada pelo conceito de: a) densidade b) energia c) pressão d) força 355)(UNICAMP) Em março de 2020, a Unicamp e o Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), dos Estados Unidos, assinaram um acordo de cooperação científica com o objetivo de desenvolver tanques para conter argônio líquido a baixíssimas temperaturas (criostatos). Esses tanques abrigarão detectores para o estudo dos neutrinos. Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2. A pressão exercida na base de certo tanque do Fermilab pela coluna de argônio líquido no seu interior é P = 5,6 x 104 N/m2. A densidade do argônio líquido no tanque é d = 1 400 . kg/m3. Assim, a altura do tanque será de: a)2,0 m. b) 4,0 m. ElaFísica com Trovão 196 c) 7,8 m. d) 25,0 m. 356) (UERJ) Um bloco maciço está inteiramente submerso em um tanque cheio de água, deslocando-se verticalmente para o fundo em movimento uniformente acelerado. A razão entre o peso do bloco e o empuxo sobre ele é igual a 12,5.A aceleração do bloco, em m/s2 , é aproximadamente de: a) 2,5 b) 9,2 c) 10,0 d) 12,0 357)(UEMG) A cidade de Joanesburgo, onde foi disputada a Copa do Mundo de futebol, está a 1.700 m acima do nível do mar. A Jabulani foi a bola usada nesse torneio esportivo. Júlio César e Felipe Melo, pouco antes de se chocarem e acontecer o gol de empate da Holanda, tiveram os seguintes pensamentos: Júlio César: a força de resistência do ar sobre a Jabulani, quando ela é chutada contra mim, é menor do que quando está no nível do mar. Felipe Melo: a pressão atmosférica aqui em Joanesburgo é menor do que no Rio de Janeiro, que é ao nível do mar. Fizeram afirmações corretas: a)Júlio César e Felipe Melo. b) Apenas Júlio César. c) Apenas Felipe Melo. d) Nenhum dos dois. 358)(UECE) Um tubo em formato de U está parcialmente cheio de um fluido I com densidade Um fluido II, com densidade é colocado em um dos ramos do tubo de modo a formar uma coluna de altura hII, conforme a figura abaixo. ElaFísica com Trovão 197 Considerando-se os fluidos imiscíveis entre si e denotando-se por g o módulo da aceleração da gravidade, a razão hI /hII entre as alturas é dada por: a) b) c) d) 359) (UFPR) Um reservatório contém um líquido de densidade ρL = 0,8 g/cm3 . Flutuando em equilíbrio hidrostático nesse líquido, há um cilindro com área da base de 400 cm2e altura de 12 cm. Observa-se que as bases desse cilindro estão paralelas à superfície do líquido e que somente 1/4 da altura desse cilindro encontra-se acima da superfície. Considerando g = 10 m/s2 , assinale a alternativa que apresenta corretamente a densidade do material desse cilindro. a)0,24 g/cm3 . b) 0,80 g/cm3 . c) 0,48 g/cm3 . d) 0,60 g/cm3 . ElaFísica com Trovão 198 e) 0,12 g/cm3 . 360)(UERJ) Observe, na figura a seguir, a representação de uma prensa hidráulica, na qual as forças F1 e F2 atuam, respectivamente, sobre os êmbolos dos cilindros I e II. Admita que os cilindros estejam totalmente preenchidos por um líquido. O volume do cilindro II é igual a quatro vezes o volume do cilindro I, cuja altura é o triplo da altura do cilindro II. A razão entre as intensidades das forças, quando o sistema está em equilíbrio, corresponde a: a)12 b) 6 c) 3 d) 2 361)(UEA) Em dezembro de 2009 o navio Crystal Symphony esteve em Parintins, um dos principais destinos de navios no Amazonas. Com 55 000 toneladas e 250 metros de comprimento, ele é um dos mais espaçosos a navegar, e também um dos poucos a ostentar seis estrelas. (www.worldcruises1.blogspot.com.br. Adaptado.) ElaFísica com Trovão 199 Na figura, o Crystal Symphony aparece ao fundo e, em primeiro plano, um navio de 30 metros de comprimento navega em sentido contrário, numa trajetória retilínea paralela à dele. Considerando a densidade da água do rio Amazonas igual a 10³kg/m³ e g = 10 m/s² , é correto afirmar que, quando o Crystal Symphony está em equilíbrio nas águas desse rio, sua parte submersa desloca um volume de água, em m³ , igual a a)5,5 × 104 . b) 5,5 × 102 . c) 5,5 × 101 . d) 5,5 × 105 . e) 5,5 × 103 362)(UNESP) O sifão é um dispositivo que permite transferir um líquido de um recipiente mais alto para outro mais baixo, por meio, por exemplo, de uma mangueira cheia do mesmo líquido. Na figura, que representa, esquematicamente, um sifão utilizado para transferir água de um recipiente sobre uma mesa para outro no piso, R é um registro que, quando fechado, impede o movimento da água. Quando o registro é aberto, a diferença de pressão entre os pontos A e B provoca o escoamento da água para o recipiente de baixo. Considere que os dois recipientes estejam abertos para a atmosfera, que a densidade da água seja igual a 103 kg/m3 e que g = 10 m/s2 . De acordo com as medidas indicadas na figura, com o registro R fechado, a diferença de pressão PA – PB, entre os pontos A e B, em pascal, é igual a ElaFísica com Trovão 200 a)4 000. b) 10 000. c) 2 000. d) 8 000. e) 12 000. 363)(Vunesp) Na montagem de um experimento, uma porção de óleo e uma de água foram colocadas numa proveta graduada e, depois de atingido o equilíbrio, o sistema se estabilizou, como representado na figura. Sabe-se que, na escala da proveta, as linhas horizontais estão igualmente distanciadas e que as densidades da água e do óleo valem, respectivamente, 1 g/cm³ e 0,8 g/cm³ . Sendo PA a pressão hidrostática que o óleo exerce no ponto A e PB a pressão hidrostática que o óleo e a água, juntos, exercem no ponto B, é correto afirmar que a razão PB/PA é igual a: a)3,2. b) 2,2. c) 2,5. d) 2,8. e) 3,5. 364)(UEA) O cilindro da figura tem massa 32,0 kg, volume 0,04 m3 e área da base 0,08 m2 . ElaFísica com Trovão 201 Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2 , a densidade do cilindro, em kg/m3 , e a pressão que ele exerce na superfície, em pascals, quando apoiado como na figura, valem, respectivamente, a)1,38 e 25,6. b) 25,6 e 1,38. c) 400 e 800. d) 800 e 400. e) 800 e 4 000. 365)(FGV) A indústria de produção de bens materiais vive em permanentes pesquisas no intuito de usar materiais cada vez mais leves e duráveis e menos agressivos ao meio ambiente. Com esse objetivo, é realizada a experiência descrita a seguir. Trata-se da determinação experimental da massa específica de um sólido e da densidade absoluta de um líquido. Um bloco em forma de paralelepípedo, graduado em suas paredes externas, feito do material cuja massa específica se deseja obter, é imerso, inicialmente em água, de densidade absoluta 1,0 g/cm3 , em que consegue se manter flutuando em equilíbrio, com metade de seu volume imerso (figura 1). A seguir, esse mesmo bloco é imerso em outro líquido, cuja densidade se deseja medir, passando a nele flutuar com 80% de seu volume imerso (figura 2). O experimento conduz aos resultados da massa específica do material do bloco e da densidade absoluta do líquido, em g/cm3 , respectivamente: a)0,500 e 0,625. b) 0,625 e 0,500. c) 0,625 e 0,750. ElaFísica com Trovão 202 d) 0,700 e 0,625. e) 0,750 e 0,500. 366)(UERJ) Uma barca para transportar automóveis entre as margens de um rio, quando vazia, tem volume igual a 100 m3 e massa igual a 4,0 × 104 kg. Considere que todos os automóveis transportados tenham a mesma massa de 1,5 × 103 kg e que a densidade da água seja de 1000 kg × m-3. O número máximo de automóveis que podem ser simultaneamente transportados pela barca corresponde a: a)10 b) 40 c) 80 d) 120 367)(USP) Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em g/cm3, é: a)0,32 b) 0,40 c) 0,64 d) 0,80 e) 1,25 368)(USP) Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em g/cm3, é: a)0,32 b) 0,40 c) 0,64 d) 0,80 e) 1,25 ElaFísicacom Trovão 203 369)(UNESP) A figura representa uma cisterna com a forma de um cilindro circular reto de 4 m de altura instalada sob uma laje de concreto. Considere que apenas 20% do volume dessa cisterna esteja ocupado por água. Sabendo que a densidade da água é igual a 1000 kg/m3 , adotando g = 10 m/s2 e supondo o sistema em equilíbrio, é correto afirmar que, nessa situação, a pressão exercida apenas pela água no fundo horizontal da cisterna, em Pa, é igual a: a) 2000. b) 16000. c) 1000. d) 4000. e) 8000. 370) (FAMERP) Do alto de uma ponte, um garoto deixa cair um tijolo maciço e impermeável nas águas paradas de um lago. Ao chocar-se contra a superfície da água, o tijolo não se parte e afunda verticalmente, até parar no fundo do lago. À medida que afunda, a densidade do tijolo e o módulo do empuxo E exercido pela água sobre ele são, respectivamente, a)constante e constante. b) crescente e constante. c) constante e decrescente. ElaFísica com Trovão 204 d) decrescente e constante. e) constante e crescente. 371)(PUC) Uma esfera maciça e homogênea de ferro, que se encontra submersa a uma profundidade de dois metros em uma piscina, é liberada a partir do repouso. Desconsidere os efeitos das forças que resultam da viscosidade da água. Qual a aceleração resultante na esfera? Ela afunda ou sobe à superfície? Qual a consideração correta para a energia potencial gravitacional da esfera, quando ela se encontra na profundidade de 2 metros? Considere ρágua = 1.000 kg/m³ , ρferro = 8.000 kg/m3 , g = 10 m/s² . Assinale a opção que apresenta as respostas corretas. a)a = -8.75 m/s² , a esfera emerge. A energia potencial depende apenas de sua posição inicial e final e da intensidade da aceleração da gravidade no local. b) a = 10 m/s² , a esfera afunda na piscina. A energia potencial depende apenas das características físicas da esfera e da intensidade da aceleração da gravidade no local. c) a = 8.75 m/s² , a esfera afunda na piscina. A energia potencial depende da massa, da aceleração gravitacional e de sua posição vertical inicial e final. d) a = 8.75 m/s² , a esfera afunda na piscina. A energia potencial depende apenas da intensidade do campo gravitacional e de sua posição vertical inicial e final. e) a = -6.75 m/² , a esfera movimenta-se em direção à superfície. A energia potencial depende apenas da intensidade do campo gravitacional e de sua posição vertical inicial e final. 372)(PUC) Um tubo em forma de U, aberto nos dois extremos e de seção reta constante, tem em seu interior água e gasolina, como mostrado na figura. ElaFísica com Trovão 205 Sabendo que a coluna de gasolina (à esquerda) é de 10 cm, qual é a diferença de altura Δh, em cm, entre as duas colunas? a)0,75 b) 2,5 c) 7,5 d) 10 e) 25 373)PUC) Considere uma pedra homogênea de massa igual a 2,0kg presa a um dinamômetro, quando mergulhada em um líquido de massa específica igual a 2,5g/cm3 o dinamômetro acusa uma leitura de 15,0N. Admitindo-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2 , é correto afirmar que a densidade da pedra, em g/cm3 , é igual a: a)7,6 b) 8,3 c) 9,8 d) 10,0 374) (UNESP) No sistema auditivo humano, as ondas sonoras são captadas pela membrana timpânica, que as transmite para um sistema de alavancas formado por três ossos (martelo, bigorna e estribo). Esse sistema transporta as ondas até a membrana da janela oval, de onde são transferidas para o interior da cóclea. Para melhorar a eficiência desse processo, o sistema de alavancas aumenta a intensidade da força aplicada, o que, somado à diferença entre as ElaFísica com Trovão 206 áreas das janelas timpânica e oval, resulta em elevação do valor da pressão. Considere que a força aplicada pelo estribo sobre a janela oval seja 1,5 vezes maior do que a aplicada pela membrana timpânica sobre o martelo e que as áreas da membrana timpânica e da janela oval sejam 42,0 mm2 e 3,0 mm2 , respectivamente. Quando uma onda sonora exerce sobre a membrana timpânica uma pressão de valor PT, a correspondente pressão exercida sobre a janela oval vale a)42 PT b) 14 PT c) 63 PT d) 21 PT e) 7 PT 375)(UNICAMP) Em junho de 2017 uma intensa onda de calor atingiu os EUA, acarretando uma série de cancelamentos de voos do aeroporto de Phoenix no Arizona. A razão é que o ar atmosférico se torna muito rarefeito quando a temperatura sobe muito, o que diminui a força de sustentação da aeronave em voo. Essa força, vertical de baixo para cima, está associada à diferença de pressão ∆P entre as partes inferior e superior do avião. Considere um avião de massa total m = 3 x 10⁵ kg em voo horizontal. Sendo a área efetiva de sustentação do avião A = 500 m² , na situação de voo horizontal ∆P vale: a)5x10³ N/m² . b) 6x10³ N/m² c) 1,5x10⁶ N/m² . d) 1,5x10⁸ N/m². 376)(CEDERJ) Um copo de 100 g flutua na água com ¼ de seu volume submerso. Coloca-se sal dentro do copo até que o volume submerso passa a ser de ¾ do volume do copo. A quantidade de sal acrescentada foi de: a)75 g. b) 100 g. ElaFísica com Trovão 207 c) 200 g. d) 300 g. 377)(Mackenzie) Uma força de intensidade 30 N é aplicada sobre um êmbolo de área A1 = 5,0 cm2 de uma prensa hidráulica produzindo um deslocamento de 18 cm abaixo de sua posição inicial. O deslocamento h2 no êmbolo de área A2 = 15,0 cm2, para cima e a intensidade da força são, respectivamente, a)2,0 cm e 40 N. b) 4,0 cm e 30 N. c) 6,0 cm e 10 N. d)8,0 cm e 20 N. e) 10 cm e 30 N. 378)(UNESP) No processo de respiração, o ar flui para dentro e para fora dos pulmões devido às diferenças de pressão, de modo que, quando não há fluxo de ar, a pressão no interior dos alvéolos é igual à pressão atmosférica. Na inspiração, o volume da cavidade torácica aumenta, reduzindo a pressão alveolar de um valor próximo ao de uma coluna de 2,0 cm de H2O (água). Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2 e a massa específica da água igual a 1,0 × 103 kg/m3 , a variação da pressão hidrostática correspondente a uma coluna de 2,0 cm de H2O é: a)2,0 × 101 Pa. b) 0,5 × 103 Pa. c) 0,5 × 102 Pa. ElaFísica com Trovão 208 d) 2,0 × 102 Pa. e) 2,0 × 103 Pa. 379)(FAMERP) Em 1643, Evangelista Torricelli realizou um experimento com o qual mediu a pressão atmosférica terrestre ao nível do mar. Encheu com mercúrio um tubo de aproximadamente 1 m de comprimento, fechou-o e, invertendo o tubo, mergulhou sua extremidade em outro recipiente também contendo mercúrio. Após a abertura da extremidade do tubo, o mercúrio desceu até estabilizar-se à altura de 76 cm. (http://seara.ufc.br. Adaptado.) Anos depois, por iniciativa de Blaise Pascal, o mesmo experimento foi realizado na França, no alto de uma montanha, e a coluna de mercúrio se estabilizou a uma altura de 60,8 cm. Considerando a pressão atmosférica ao nível do mar igual a 1,0 × 105 Pa e que a aceleração da gravidade tem o mesmo valor no alto da montanha e ao nível do mar, a pressão atmosférica no alto da montanha onde foi realizado o experimento era a)8,0 × 103 Pa. b) 6,6 × 104 Pa. c) 1,25× 104 Pa. d) 8,0 × 104 Pa. e) 6,6 × 103 Pa. 380) (PUC) Ao imergir completamente um corpo em um fluido, o corpo ficará sujeito a uma força que, na escala microscópica, tem origem eletromagnética e é conhecida como empuxo hidrostático. Essa interação entre o corpo e o fluido também pode ser descrita macroscopicamente como o resultado da pressão exercida pelo fluido sobre toda a superfície imersa do corpo. Considere, então, que três corpos maciços – uma esfera, um cone e um cilindro –, todos ElaFísica com Trovão 209 medindo o mesmo volume, estejam mergulhados completamente em um líquido num mesmo recipiente, sem tocar o fundo. Nessa situação, é correto afirmar que todos os corpos apresentam, necessariamente, a)a mesma densidade. b) a mesma massa. c) o mesmo material. d) o mesmo empuxo. 381)(UECE) Recentemente os noticiários reportaram um caso de resgate de pessoas em uma caverna alagada. Um mergulhador submerso, durante o trajeto até o ponto de resgate, sofre uma pressão hidrostática devido à coluna d’água sobre ele. Tratando-o como puntiforme, essa pressão é dada pelo produto da: a)densidade da água, aceleração da gravidade e distância à superfície da água. b) densidade da água, volume do mergulhador e aceleração da gravidade. c) densidade do mergulhador, volume do mergulhador e aceleração da gravidade. d) densidade da água, volume e temperatura do mergulhador. 382)(Vunesp) A figura ilustra a experiência de Torricelli, realizada para medir a pressão atmosférica, utilizando um tubo cheio de mercúrio e comparando a pressão nos pontos B e C. Considere que o tubo da experiência esteja preenchido por um líquido de densidade desconhecida, que a altura h seja 50 cm, que a aceleração da gravidade seja 10m/s2 e que a pressão atmosférica local seja 1 × 105 Pa. A densidade desse líquido dentro do tubo é de: a)10 g/cm3. b) 15 g/cm3. c) 5 g/cm3. ElaFísica com Trovão 210 d) 8 g/cm3. e) 20 g/cm3. 383)(UERJ) “Isso é apenas a ponta do iceberg” é uma metáfora utilizada em contextos onde há mais informação sobre um determinado fato do que se pode perceber de imediato. Essa analogia é possível pois 90% de cada um desses blocos de gelo estão submersos, ou seja, não estão visíveis. Essa característica está associada à seguinte propriedade física do iceberg: a)inércia b) dureza c) densidade d) temperatura 384)(UFPR) Uma força de módulo F é aplicada perpendicularmente sobre uma superfície de área A, gerando uma pressão de valor P₁. Se a força se torna quatro vezes maior e a área cai pela metade, a pressão torna-se P₂. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da relação entre P₁ e P₂. a)P₂ = P₁/2. b) P₂ = P₁. c) P₂ = 2 P₁. d) P₂ = 4 P₁. e) P₂ = 8 P₁. 385)(UEA) Dois paralelepípedos, A e B, de densidades dA e dB, estão totalmente imersos, em equilíbrio, em água. O paralelepípedo A está preso pelo fio 1 a uma haste fixa, fora da água. O paralelepípedo B está preso pelo fio 2, fixado no fundo do recipiente. O volume do paralelepípedo B é o dobro do volume do paralelepípedo A e as densidades (d) dos paralelepípedos A, B e da água satisfazem a relação dB < dágua < dA. ElaFísica com Trovão 211 Sendo EA e EB os módulos dos empuxos exercidos pela água, respectivamente, nos paralelepípedos A e B, temos que: a)EBE = E A b) E B = 4E A c) E A = 4E B d) EA = 2EB e) EB = 2EA 386)(FMO) Para realizar uma operação de risco em um tecido bastante sensível, um médico resolveu utilizar do seguinte mecanismo hidráulico composto por dois cilindros acoplados, baseado no princípio de Pascal, cujo modelo simplificado está representado a seguir: Sabendo-se que a região maior é circular de diâmetro 10 cm e que a região menor é circular de raio 0,5 mm, qual é a razão entre a força aplicada pelo médico F e a força transferida ao tecido f? a)100. b) 1.000. c) 10.000. d) 100.000. 387)(UPE) Na praia de Porto de Galinhas, litoral Sul de Pernambuco, existem navios naufragados com história e beleza guardadas no fundo do mar. Atualmente são locais de turismo para quem aprecia mergulhos, que misturam contos com beleza natural. A profundidade desses mergulhos varia entre 20 e 80 metros. Qual a diferença aproximada de pressão entre os dois pontos extremos do mergulho, em atm, onde a densidade da água do mar é 1,03 g/cm³ ? a)2 b) 5 ElaFísica com Trovão 212 c) 6 d) 8 e) 10 388)(CEDERJ) Um densímetro de massa igual a 42g flutua, em equilíbrio estático, em um líquido cuja densidade é de 1,2g/cm3 a 20ºC. Nessas condições, o volume submerso do densímetro é V1. Quando este densímetro flutua no mesmo líquido a 30ºC, o volume submerso do densímetro torna-se V2. O valor de V1 e a sua comparação com V2são, respectivamente: a)V1 = 35cm3 e V1 > V2 b) V1 = 35cm3 e V1 < V2 c) V1 = 350cm3 e V1 < V2 d) V1 = 350cm3 e V1 > V2 389) (PUC) A figura a seguir mostra dois recipientes A e B que contêm álcool (µ = 0,8 g/cm3) e glicerina (µ = 1,2 g/cm3), respectivamente. Para que a pressão exercida no fundo dos recipientes seja a mesma, a razão h1/h2 deve ser igual a: a)0,6 b) 0,8 c) 1,5 d) 2,0 390)(UEPB) Um motorista, ao dirigir-se ao posto de combustível para abastecer o seu carro com gasolina, determina: “Não encha muito pra o tanque não estourar”. Para ele, o tanque de combustível do carro não suporta a pressão exercida pela gasolina, caso esteja cheio. A atitude deste motorista despertou o interesse de um dos frentistas, em ElaFísica com Trovão 213 determinar a pressão exercida pela gasolina no fundo do tanque do carro. Para isso pesquisou e obteve as seguintes informações: massa específica da gasolina ρ = 0,70 g/cm3 , área da base do tanque A=8 x 10-2 m2 , a altura do tanque h = 0,5 m, e aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . Considerando que o tanque é um retângulo, o frentista conseguiu, através de seus estudos, calcular que a pressão exercida pela gasolina no fundo do tanque em N/m2 é de: a)4,0 x 103 b) 2,8 x 103 c) 3,5 x 103 d) 3,5 x 10-1 e) 2,8 x 10-1 391)(UECE) Uma fração do volume emerso de um iceberg é subitamente removida. Após um novo estado de equilíbrio, os valores finais da densidade e do volume submerso do iceberg, d2 e V2 , apresentam, respectivamente, as seguintes relações com os valores iniciais d1 e V1 : a)d2 > d1 e V2 < V1 b) d2 = d1 e V2 = V1 c) d2 = d1 e V2 < V1 d) d2 < d1 e V2 > V1 392)(UECE) Um motorista, ao dirigir-se ao posto de combustível para abastecer o seu carro com gasolina, determina: “Não encha muito pra o tanque não estourar”. Para ele, o tanque de combustível do carro não suporta a pressão exercida pela gasolina, caso esteja cheio. A atitude deste motorista despertou o interesse de um dos frentistas, em determinar a pressão exercida pela gasolina no fundo do tanque do carro. Para isso pesquisou e obteve as seguintes informações: massa específica da gasolina ρ = 0,70 g/cm3 , área da base do tanque A=8 x 10-2 m2 , a altura do tanque h = 0,5 m, e aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . Considerando que o tanque é um retângulo, o frentista conseguiu, através de seus estudos, calcular que a pressão exercida pela gasolina no fundo do tanque em N/m2é de: a)4,0 x 103 b) 2,8 x 103 c) 3,5 x 103 ElaFísica com Trovão 214 d) 3,5 x 10-1 e) 2,8 x 10-1 393)(PUC) Misturam-se dois líquidos miscíveis A e B. Os volumes e massas específicas dos líquidos A e B são, respectivamente, iguais a 100 cm3; 0,50 g/cm3 e 150 cm3 ; 0,80 g/cm3 . A massa da mistura é igual a: a)325 g b) 130 g c) 387 g d) 170 g e) 65,0 g 394)(UEFS) Um automóvel, com massa de uma tonelada, encontra-se sobre o êmbolo de área maior do elevador hidráulico de um posto de abastecimento. Sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é 10,0m/s² , as áreas dos êmbolos são iguais a 4,0.10–4m² e 5,0.10–2m² , o valor mínimo da força aplicada para elevar o automóvel corresponde ao peso de um corpo com massa, em kg, igual a a)7,0 b) 8,0 c) 9,0 d) 10,0 e) 11,0 395)(UEFS) Uma pedra, com massa de 1,0kg, encontra-se presa na extremidade de um dinamômetro que indica 7,0N quando equilibra a pedra mergulhada totalmente na água, sob a ação da gravidade local de módulo igual a 10m/s² . Desprezando-se a viscosidade e considerando-se a massa específica da água como sendo 1,0g/cm³ , a densidade absoluta da pedra é, aproximadamente, igual, em g/cm³ , a: ElaFísica com Trovão 215 a)1,1 b) 2,2 c) 3,3 d) 4,4 e) 5,5 396) (UEG) Em uma colisão automobilística frontal, observou-se que o volante foi deformado provavelmente pelo impacto com o tórax do motorista, além de uma quebra circular no para-brisa evidenciar o local de impacto da cabeça. O acidentado apresentou fratura craniana, deformidade transversal do esterno, contusão cardíaca e ruptura dos alvéolos pulmonares. A lesão pulmonar ocorreu pela reação instintiva de espanto do motorista ao puxar e segurar o fôlego, pois a compressão súbita do tórax produziu a ruptura dos alvéolos, assim como se estoura um saco de papel inflado. Sobre essa lesão pulmonar, é CORRETO afirmar: a)pelo Princípio de Pascal, o aumento da pressão sobre o ar contido nos alvéolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvéolos. b) pelo Princípio de Pascal, o aumento da pressão anteroposterior sobre o ar contido nos alvéolos por ação de pressão externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive à parede dos alvéolos. c) pelo Princípio de Arquimedes, o aumento da pressão sobre o ar contido nos alvéolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvéolos. d) pelo Princípio de Arquimedes, o aumento da pressão anteroposterior sobre o ar contido nos alvéolos por ação de pressão externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive à parede dos alvéolos. 397)(UEG) Em 15 de abril de 1875, na França, o balão Zenith voou a uma altitude de 8.600 m. Dois dos seus tripulantes morreram em decorrência das mudanças funcionais promovidas pela altitude. Sobre esses tipos de mudanças numa pessoa saudável e normal, é CORRETO afirmar: a)os efeitos apenas serão sentidos em altitudes superiores a 8000 m, quando a frequência respiratória aumenta drasticamente. b) o que ocasionou a morte dos dois tripulantes foi um efeito conhecido como hipoxia, ou seja, o alto fornecimento de oxigênio. ElaFísica com Trovão 216 c) os efeitos se devem essencialmente à diminuição da pressão atmosférica, o que é consequência da diminuição da densidade do ar. d) já em baixas altitudes, próximas de 1.000 m, surgem uma série de distúrbios, como dificuldade de respirar, taquicardia, náusea, vômito e insônia. 398)(UDESC) Um barco pesqueiro, cuja massa é 710 kg, navegando rio abaixo, chega ao mar, no local em que a densidade da água do mar é 5,0% maior do que a densidade da água do rio. O que ocorre com a parte submersa do barco quando este passa do rio para o mar? a) ( ) Aumenta, pois o barco desloca um maior volume de água. b) ( ) Diminui, pois o empuxo diminui. c) ( ) Diminui, pois o barco desloca um menor volume de água. d) ( ) Aumenta, pois o empuxo aumenta. e) ( ) Não se altera, pois o empuxo é o mesmo. 399)(UNICAMP) Quando uma reserva submarina de petróleo é atingida por uma broca de perfuração, o petróleo tende a escoar para cima na tubulação como consequência da diferença de pressão, , entre a reserva e a superfície. Para uma reserva de petróleo que está a uma profundidade de 2000 m e dado g=10 m/s 2, o menor valor de para que o petróleo de densidade p= 0,90 g/cm 3 = forme uma coluna que alcance a superfície é de: a) b) c) d) ElaFísica com Trovão 217 400) (FATEC) Nas figuras apresentadas, observam-se três blocos idênticos e de mesma densidade que flutuam em líquidos diferentes cujas densidades são, respectivamente, d1 , d2 e d3 . A relação correta entre as densidades dos líquidos está melhor representada pela alternativa: a)d1 = d2 > d3 b) d1 < d2 = d3 c) d3 > d1 > d2 d) d2 > d1 > d3 e) d1 > d3 > d2 401)(UEL) A figura a seguir apresenta um vaso preenchido com dois fluidos diferentes não miscíveis. O fluido 1 apresenta densidade de 1g/cm3 e o fluido 2, densidade de 0, 7g/cm3 . Sendo h1 = h + h2, qual a razão h/h3? a)0,7 b) 1 c) 5 d) 3,2 e) 100 402)(PUC) Um estudante, desejando saber a natureza de um líquido, colocou um objeto primeiramente na água (massa específica 1 g/cm³ ) e observou que o corpo flutuava com metade de seu volume imerso. Ao colocar o objeto no líquido desconhecido, o objeto flutuou com 2/5 de seu volume submerso. Com base na tabela abaixo, o líquido é ElaFísica com Trovão 218 provavelmente a)glicerina. b) benzeno. c) água salgada. d) álcool. e) diferente das citadas na tabela. 403)(UECE) Um tubo em U, em repouso e na presença da gravidade terrestre de módulo g, contém dois líquidos imiscíveis de densidades , com , conforme a figura abaixo. Em uma outra situação, esse mesmo tubo sobe verticalmente com aceleração constante a = 2g. Assim, é correto afirmar–se que, durante esta subida, a diferença entre as alturas das superfícies superiores dos dois líquidos é: a)2d. b) d/2. c) 3d. d) d. 404) (UECE) Dois recipientes esféricos de mesmo volume e paredes muito finas são ligados verticalmente por um fio inextensível. Os recipientes I e II são cheios com materiais de densidades dI e dII respectivamente. O ElaFísica com Trovão 219 recipiente I flutua no ar, cuja densidade é dAG e o II está imerso na água, cuja densidade é dAR. Se o sistema está em equilíbrio estático, e dI < dAG < dII pode-se afirmar corretamente que: a)dI - dII = dAR + dAG. b) dI - dII = dAR - dAG c) dI + dII = dAR + dAG d) dI + dII = dAR - dAG 405)(UECE) O princípio de funcionamento do macaco hidráulico está ilustrado na figura abaixo, onde são representados dois cilindros com seções transversais de áreas a1 e a2interconectados e preenchidos com um fluido de densidade Considere que o sistema está sob a ação da gravidade e que sobre a superfície do fluido em cada cilindro há um êmbolo de massa desprezível. Sob o êmbolo de maior área é presa por um fio, de massadesprezível, uma massa m de densidade , e sobre o outro êmbolo repousa outra massa idêntica à primeira. Para que esse sistema permaneça em equilíbrio estático, com os êmbolos à mesma altura em relação ao solo, a razão a1/a2 deve ser dada por: a) b) c) d) ElaFísica com Trovão 220 406)(PUC) Dois blocos maciços, homogêneos e idênticos, ou seja, de mesmo material e dimensões, flutuam em equilíbrio num líquido, como mostrado na figura a seguir. Assim, é correto afirmar que: a)o bloco A desloca maior volume de líquido, porque a pressão do líquido atua sobre uma área menor do bloco. b) o bloco B desloca maior volume de líquido, porque a pressão exercida pelo líquido sobre sua base é menor. c) o bloco A desloca maior volume de líquido, porque sua parte submersa está mais profunda no líquido. d) o bloco B desloca maior volume de líquido, porque sua parte submersa tem uma área maior. e) os dois blocos deslocam o mesmo volume de líquido, porque ambos têm o mesmo peso. 407) (UNESP) A diferença de pressão máxima que o pulmão de um ser humano pode gerar por inspiração é em torno de 0,1 × 105 Pa ou 0,1 atm. Assim, mesmo com a ajuda de um snorkel (respiradouro), um mergulhador não pode ultrapassar uma profundidade máxima, já que a pressão sobre os pulmões aumenta à medida que ele mergulha mais fundo, impedindo-os de inflarem. ElaFísica com Trovão 221 Considerando a densidade da água ρ ≅ 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade g ≅ 10 m/s2 , a profundidade máxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulhar respirando com a ajuda de um snorkel é igual a: a)1,1 × 102 m. b) 1,0 × 102 m. c) 1,1 × 101 m. d) 1,0 × 101 m. e) 1,0 × 100 m. 408)(UNESP) A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente. Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2). Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque: a)é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe. b) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente. c) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta. d) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta. e) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta. ElaFísica com Trovão 222 409)(UEFS) Dentro da água, as pessoas sentem-se mais leves em virtude da força exercida pela água sobre o corpo imerso. Essa força, descrita pelo Princípio de Arquimedes, é denominada de empuxo. Sobre Empuxo, é correto afirmar: a)A direção do empuxo pode ser horizontal. b) O empuxo é sempre igual ao peso do corpo. c) O empuxo é sempre menor que o peso do corpo. d) O módulo do empuxo é igual ao módulo do peso do volume de água deslocado pelo corpo. e) Se o corpo está afundando na água, então o empuxo é igual ao peso do corpo imerso. 410) (UEPA) Os enunciados abaixo se referem à teoria hidrostática: • A variação de pressão aplicada a um fluido contido num recipiente fechado é transmitida integralmente a todos os pontos desse fluido. • Todo corpo imerso num fluido sofre a ação de uma força – denominada empuxo – dirigida verticalmente para cima, cujo módulo é igual ao módulo do peso do volume do fluido deslocado. • A diferença de pressão entre dois pontos de um líquido em repouso é igual ao produto da densidade desse líquido pela aceleração da gravidade local e pelo desnível entre esses dois pontos. A ordem correta dos autores dos princípios acima é: a) Stevin, Arquimedes e Pascal. b) Pascal, Stevin e Arquimedes. c) Arquimedes, Pascal e Stevin. d) Stevin, Pascal e Arquimedes. e) Pascal, Arquimedes e Stevin. 411)(UECE) Um recipiente com ar comprimido é fechado por uma tampa de 12 cm2 de área e peso desprezível. Para manter esse recipiente fechado é necessária a aplicação de uma força normal à tampa no valor de 240 N. Considere que a pressão atmosférica é de 105 Pa. Assim, a pressão do ar no recipiente, em Pa, é: a)240x105 . ElaFísica com Trovão 223 b) 105 . c) 3x105 . d) 12x105 . 412)(UECE) A figura a seguir ilustra um sistema de vasos comunicantes. O sistema é completamente preenchido com água e as extremidades das três colunas verticais são fechadas por tampas rígidas cujas áreas são A1 < A2 < A3, conforme a figura. Assim, pode-se afirmar corretamente que, na presença de gravidade, as pressões nas tampas são melhor relacionadas por a)P1 = P2 < P3. b) P1 > P2 > P3. c) P1 < P2 < P3. d) P1 = P2 = P3. 413)(PUC) Um objeto feito de um material cuja massa específica é de 600 kg/m3 flutua com ¾ de seu volume submerso em um líquido cuja a massa específica é desconhecida. Calcule a massa específica deste líquido em g/cm3. a)0,15 b) 0,45 c) 0,60 d) 0,80 e) 2,40 414)(PUC) Um cubo de isopor, de densidade 40 kg/m3 e de lado 10 cm, está preso no fundo de uma piscina através um fio ideal. Sabendo que a densidade da água é 103 kg/m3 e que g = 10 m/s2 , a força de tensão no fio é, em Newtons: a)9,6 × 103 ElaFísica com Trovão 224 b) 10 c) 9,6 d) 0,40 e) 10,4 415)(UECE) Três sólidos, um cubo, um cilindro e uma esfera, têm massas iguais e distribuídas homogeneamente ao longo de seus volumes. Os sólidos flutuam parcialmente submersos em um mesmo líquido. A relação entre os volumes submersos de cada objeto é: a)∆VCUB > ∆VCIL > ∆VESF . b) ∆VCUB = ∆VCIL > ∆VESF . c) ∆VCUB > ∆VCIL = ∆VESF . d) ∆VCUB = ∆VCIL = ∆VESF . 416)(PUC) Em um laboratório de Física, há uma cadeira com assento formado por pregos com as pontas para cima. Alguns receiam sentar-se nela, temendo machucar-se. Em relação à situação descrita, é correto concluir que, quanto maior é o número de pregos, __________ na pessoa que senta na cadeira. a)menor é a força total que o conjunto de pregos exerce b) maior é a força total que o conjunto de pregos exerce c) maior é a pressão exercida d) maior é a área e a pressão exercida e) maior é a área e menor a pressão exercida 417)(PUC) No oceano a pressão hidrostática aumenta aproximadamente uma atmosfera a cada 10 m de profundidade. Um submarino encontra-se a 200 m de profundidade, e a pressão do ar no seu interior é de uma atmosfera. Nesse contexto, pode-se concluir que a diferença da pressão entre o interior e o exterior do submarino é, aproximadamente, de: a)200 atm b) 100 atm c) 21 atm ElaFísica com Trovão 225 d) 20 atm e) 19 atm 418)(PUC) Um tubo de 1,5 cm de diâmetro e 10 cm de comprimento é cheio com água. A que profundidade, em cm, da superfície do líquido a pressão manométricaé de 2,0 × 10-3 atm?. Considere: g = 10 m/s2 , ρ = 1g/cm3 e 1 atm = 105 Pa. a)1,0 b) 2,0 c) 2,5 d) 3,0 e) 20 419)(FGV) Para determinados tipos de pesquisa ou trabalho, cápsulas tripuladas são enviadas para as profundezas dos oceanos, mares ou lagos. Considere uma dessas cápsulas de forma cilíndrica, de 2,0 m de altura por 2,0 m de diâmetro, com sua base superior a 48 m de profundidade em água de densidade 1,0.103 kg/m3, em equilíbrio como ilustra a figura. Dados: A pressão atmosférica no local é de 1,0.105 Pa, e a aceleração da gravidade é de 10 m/s2. Adote π = 3. O peso dessa cápsula fora d’água, em N, e a pressão total sobre sua base inferior, em Pa, valem, respectivamente, a)1,5.103 e 5,0.106 . b) 1,5.103 e 6,0.105 . c) 1,5.104 e 5,0.106 . d) 6,0.104 e 6,0.106 . ElaFísica com Trovão 226 e) 6,0.104 e 6,0.105 . 420)(UNESP) Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas paradas, totalmente submersa e em equilíbrio, sem que a água entre nela. Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade da água da piscina igual a 103 kg/m3 , g = 10 m/s2 , π = 3 e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão , é correto afirmar que a massa do cachorro, em kg, é igual a: a)2,5. b) 2,0. c) 3,0. d) 3,5. e) 4,0. GABARITO: 341) A 342) E 343) C 344) B 345) A ElaFísica com Trovão 227 346) E 347) C 348) D 349) C 350) D 351) B 352) C 353) D 354) C 355) B 356) B 357) A 358) A 359) D 360) A 361) A 362) D 363) E 364) E 365) A 366) B 367) D 368) D 369) E 370) A ElaFísica com Trovão 228 371) C 372) B 373) D 374) D 375) B 376) C 377) C 378) D 379) D 380) D 381) A 382) E 383) C 384) E 385) E 386) C 387) C 388) B 389) C 390) C 391) C 392) C 393) D 394) B 395) C ElaFísica com Trovão 229 396) B 397) C 398) C 399) A 400) D 401) A 402) A 403) D 404) C 405) A 406) E 407) E 408) E 409) D 410) E 411) C 412) D 413) D 414) C 415) D 416) E 417) D 418) B 419) E 420) B ElaFísica com Trovão 230 CAPÍTULO 4 – TERMOLOGIA 421)(ENEM) Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10 °C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que: a)forneceu a maior quantidade de energia às amostras. b) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. c) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. d) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. e) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo. 422)(ENEM) Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito. A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de a)dureza. b) elasticidade. c) dilatação térmica. d) compressibilidade. e) condutividade elétrica. 423)(ENEM) Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, ElaFísica com Trovão 231 deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno. No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima. VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado). Esses mecanismos são, respectivamente, a)irradiação e convecção. b) irradiação e irradiação. c) condução e irradiação. d) convecção e irradiação. e) convecção e convecção. 424) (ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma. De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a: a)liberação de calor dentro do motor ser impossível. b) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável. c) conversão integral de calor em trabalho ser impossível. ElaFísica com Trovão 232 d) transformação de energia térmica em cinética ser impossível. e) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável. 425)(ENEM) Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente. A taxa de variaçao da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi: a)igual no aquecimento e igual no resfriamento. b) maior no aquecimento e igual no resfriamento c) menor no aquecimento e igual no resfriamento d) maior no aquecimento e menor no resfriamento. e) maior no aquecimento e maior no resfriamento. 426)(ENEM) Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 ºC. Por isso. deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 º C. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na misturapara um banho á temperatura ideal? a)0,111. b) 0.125. c) 0,357. d) 0,428. ElaFísica com Trovão 233 e) 0,833. 427) (ENEM) Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada à beira de um rio, cuja temperatura média da água é de 25 °C, e usará a sua água somente para refrigeração. O projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restrições técnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3 °C em relação à temperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ/(kg °C). Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de: a)42. b) 84. c) 167. d) 250. e) 500. 428)(ENEM) Num dia em que a temperatura ambiente é de 37 °C, uma pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do suor. Considere que a potência necessária para manter seu metabolismo é 120 W e que, nessas condições, 20% dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual ao da água (540 cal/g). Utilize 1 cal igual a 4 J. Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração? a)0,08 g b) 0,44 g c) 1,30 g d) 1,80 g ElaFísica com Trovão 234 e) 80,0 g 429)(ENEM) O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água (págua = 1 kg/L) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de 1 m2 é de 0,03 kW/m2. 0 valor do calor específico da água é igual 4,2 kJ/(kg °C). Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de 20 “C até 70 “C? a)490 s b) 2 800 s c) 6 300 s d) 7 000 s e) 9 800 s 430) (ENEM) Para preparar um sopa instantânea, uma pessoa aquece em um forno micro-ondas 500 g de água em uma tigela de vidro de 300 g. A temperatura inicial da tigela e da água era de 6 °C. Com o forno de micro-ondas funcionando a uma potência de 800 W, a tigela e a água atingiram a temperatura de 40 °C em 2,5 min. Considere que os calores específicos do vidro e da sopa são, respectivamente, e que 1 cal = 4,2 J. Que percentual aproximado da potência usada pelo micro-ondas é efetivamente convertido em calor para o aquecimento? a)11,8% b) 45,0% c) 57,1% d) 66,7% e) 78,4% 431)(ENEM) Mesmo para peixes de aquário, como o peixe arco-íris, a temperatura da água fora da faixa ideal (26 °C a 28 °C), bem como sua variação brusca, pode afetar a saúde do animal. Para manter a temperatura da água dentro do aquário na média desejada, utilizam-se dispositivos de aquecimento com termostato. Por exemplo, para um aquário de 50 L, pode-se utilizar um sistema de aquecimento de 50 W otimizado para suprir sua taxa de resfriamento. Essa ElaFísica com Trovão 235 taxa pode ser considerada praticamente constante, já que a temperatura externa ao aquário é mantida pelas estufas. Utilize para a água o calor específico 4,0 kJ kg-1 K-1 e a densidade 1 kg L-1. Se o sistema de aquecimento for desligado por 1 h, qual o valor mais próximo para a redução da temperatura da água do aquário? a)4,0 ºC b) 3,6 ºC c) 0,9 ºC d) 0,6 ºC e) 0,3 ºC 432)(ENEM) Um fabricante de termômetros orienta em seu manual de instruções que o instrumento deve ficar três minutos em contato com o corpo para aferir a temperatura. Esses termômetros são feitos com o bulbo preenchido com mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro. De acordo com a termodinâmica, esse procedimento se justifica, pois é necessário que: a)o termômetro e o corpo tenham a mesma energia interna. b) a temperatura do corpo passe para o termômetro. c) o equilíbrio térmico entre os corpos seja atingido. d) a quantidade de calor dos corpos seja a mesma. e) o calor do termômetro passe para o corpo. 433) (ENEM) Na montagem de uma cozinha para um restaurante, a escolha do material correto para as panelas é importante, pois a panela que conduz mais calor é capaz de cozinhar os alimentos mais rapidamente e, com isso, há economia de gás. A taxa de condução do calor depende da condutividade k do material, de sua área A, da diferença de temperatura e da espessura d do material, sendo dada pela relação Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por em que d1 e d2 são as espessuras dos dois materiais, e k1, e k2 são as condutividades de cada material. Os materiais mais comuns no mercado para panelas são o alumínio (k = 20 W/m K), o ferro (k = 8 W/m K) e o aço (k = 5 W/m K) combinado com o cobre (k = 40 W/m K). Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio e uma composta de 1/2 da espessura em cobre e 1/2 da ElaFísica com Trovão 236 espessura em aço, todas com a mesma espessura total e com a mesma área de fundo. A ordem crescente da mais econômica para a menos econômica é: a)cobre-aço, alumínio e ferro. b) alumínio, cobre-aço e ferro. c) cobre-aço, ferro e alumínio. d) alumínio, ferro e cobre-aço. e) ferro, alumínio e cobre-aço. 434)(ENEM) A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados: A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de: a)1,0. b) 2,1. c) 2,5. d) 5,3. e) 13,1. ElaFísica com Trovão 237 435)(ENEM) Até 1824 acreditava-se que as máquinas térmicas, cujos exemplos são as máquinas a vapor e os atuais motores a combustão, poderiam ter um funcionamento ideal. Sadi Carnot demonstrou a impossibilidade de uma máquina térmica, funcionando em ciclos entre duas fontes térmicas (uma quente e outra fria), obter 100% de rendimento. Tal limitação ocorre porque essas máquinas: a)realizam trabalho mecânico.b) produzem aumento da entropia. c) utilizam transformações adiabáticas. d) contrariam a lei da conservação de energia. e) funcionam com temperatura igual à da fonte quente. 436)(ENEM) Nos dias frios, é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então “Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o conceito de calor da termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela. A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a): a)roupa absorve a temperatura do corpo da pessoa, e o frio não entra pela janela, o calor é que sai por ela. b) roupa não fornece calor por ser um isolante térmico, e o frio não entra pela janela, pois é a temperatura da sala que sai por ela. c) roupa não é uma fonte de temperatura, e o frio não pode entrar pela janela, pois o calor está contido na sala, logo o calor é que sai por ela. d) calor não está contido num corpo, sendo uma forma de energia em trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura. e) calor está contido no corpo da pessoa, e não na roupa, sendo uma forma de temperatura em trânsito de um corpo mais quente para um corpo mais frio. 437)(ENEM) Rudolf Diesel patenteou um motor a combustão interna de elevada eficiência, cujo ciclo está esquematizado no diagrama pressão x volume. O ciclo Diesel é composto por quatro etapas, duas das quais são transformações adiabáticas. O motor de Diesel é caracterizado pela compressão de ar apenas, com a injeção do combustível no final. ElaFísica com Trovão 238 No ciclo Diesel, o calor é absorvido em: a)A → B e C → D, pois em ambos ocorre realização de trabalho. b) A → B e B → C , pois em ambos ocorre elevação da temperatura. c) C → D, pois representa uma expansão adiabática e o sistema realiza trabalho. d) A → B, pois representa uma compressão adiabática em que ocorre elevação da temperatura. e) B → C , pois representa expansão isobárica em que o sistema realiza trabalho e a temperatura se eleva. 438)(ENEM) O estado de qualquer substância gasosa é determinado pela medida de três grandezas: o volume (V), a pressão (P) e a temperatura (T) dessa substância. Para os chamados gases “ideais”, o valor do quociente é sempre constante. Considere um reservatório que está cheio de um gás ideal. Sem vazar o gás, realiza-se uma compressão do reservatório, reduzindo seu volume à metade. Ao mesmo tempo, uma fonte de calor faz a temperatura do gás ser quadruplicada. Considere P0 e P1respectivamente, os valores da pressão do gás no reservatório, antes e depois do procedimento descrito. A relação entre P0 e P1 é: a) b) c) P1 = P0 d) ElaFísica com Trovão 239 P1 = 2 P0 e) P1 = 8 P0 439)(ENEM) Em uma aula experimental de calorimetria, uma professora queimou 2,5 g de castanha-de-caju crua para aquecer 350 g de água, em um recipiente apropriado para diminuir as perdas de calor. Com base na leitura da tabela nutricional a seguir e da medida da temperatura da água, após a queima total do combustível, ela concluiu que 50% da energia disponível foi aproveitada. O calor específico da água é 1 cal g−1 °C−1, e sua temperatura inicial era de 20 °C. Quantidade por porção de 10 g (2 castanhas) Valor energético 70 kcal Carboidratos 0,8 g Proteínas 3,5 g Gorduras totais 3,5 g Qual foi a temperatura da água, em grau Celsius, medida ao final do experimento? a)25 b) 27 c) 45 d) 50 e) 70 440) (ENEM) O objetivo de recipientes isolantes térmicos é minimizar as trocas de calor com o ambiente externo. Essa troca de calor é proporcional à condutividade térmica k e à área interna das faces do recipiente, bem como à diferença de temperatura entre o ambiente externo e o interior do recipiente, além de ser inversamente proporcional à espessura das faces. A fim de avaliar a qualidade de dois recipientes A (40 cm × 40 cm × 40 cm) e B (60 cm × 40 cm × 40 cm), de faces de mesma espessura, uma estudante compara suas condutividades térmicas kA e kB. Para isso suspende, dentro de cada recipiente, blocos idênticos de gelo a 0 °C, de modo que suas superfícies estejam em contato apenas com o ar. Após um intervalo de tempo, ela abre os recipientes enquanto ambos ainda contêm um pouco de gelo e verifica que a massa de gelo que se fundiu no recipiente B foi o dobro da que se fundiu no recipiente A. ElaFísica com Trovão 240 A razão kA / kB é mais próxima de: a)0,50. b) 0,67. c) 0,75. d) 1,33. e) 2,00. 441)(ENEM) Os manuais de refrigerador apresentam a recomendação de que o equipamento não deve ser instalado próximo a fontes de calor, como fogão e aquecedores, ou em local onde incida diretamente a luz do sol. A instalação em local inadequado prejudica o funcionamento do refrigerador e aumenta o consumo de energia. O não atendimento dessa recomendação resulta em aumento do consumo de energia porque: a)o fluxo de calor por condução no condensador sofre considerável redução. b) a temperatura da substância refrigerante no condensador diminui mais rapidamente. c) o fluxo de calor promove significativa elevação da temperatura no interior do refrigerador. d) a liquefação da substância refrigerante no condensador exige mais trabalho do compressor. e) as correntes de convecção nas proximidades do condensador ocorrem com maior dificuldade. 442)(UNICAMP) Considere que o calor específico de um material presente nas cinzas seja . Supondo que esse material entra na turbina a a energia cedida a uma massa do material para que ele atinja uma temperatura de 880 0C é igual a: a)220 J. b) 1000 J. c) 4600 J. d) 3600 J. ElaFísica com Trovão 241 443)(UECE) Uma haste metálica reta de comprimento L0 e coeficiente de dilatação linear a é acomodada entre duas paredes rígidas. Após ter sua temperatura aumentada de ΔT, a haste se dilata e adquire a forma de um arco de círculo com um ângulo correspondente de θ radianos. Qual o raio desse arco de círculo? a)L0θ. b) L0 (1 +αΔT)/θ. c) L0aΔT. d) L0aΔT/θ. 444) (UECE) Um bloco de gelo a -30 °C repousa sobre uma superfície de plástico com temperatura inicial de 21 °C. Considere que esses dois objetos estejam isolados termicamente do ambiente, mas que haja troca de energia térmica entre eles. Durante um intervalo de tempo muito pequeno comparado ao tempo necessário para que haja equilíbrio térmico entre as duas partes, pode-se afirmar corretamente que: a)a superfície de plástico tem mais calor que o bloco de gelo e há transferência de temperatura entre as partes. b) a superfície de plástico tem menos calor que o bloco de gelo e há transferência de temperatura entre as partes. c) a superfície de plástico tem mais calor que o bloco de gelo e há transferência de energia entre as partes. d) a superfície de plástico transfere calor para o bloco de gelo e há diferença de temperatura entre as partes. 445) (UECE) O poder calorífico da gasolina é 34,86 kJ/L. Isso equivale a dizer que 1 L desse combustível tem armazenados 34,86 kJ de energia no caso de sua utilização em uma combustão perfeita. Suponha que 1 L de gasolina pudesse ser utilizado com 100% de eficiência para produção de calor. Isso seria suficiente para manter por 3486 s um aquecedor de que potência, em W? a)1. b) 10. c) 100. d) 1000. 446)(VUNESP) Umamáquina produz 2,0 kg de gelo em uma hora quando a temperatura inicial da água é 25 oC. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g oC e o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, a taxa média, em cal/min, com que a máquina retira calor da massa de água, desde a temperatura inicial até convertê-la toda em gelo a 0 oC, é igual a ElaFísica com Trovão 242 a)2,7 × 10³. b) 8,3 × 104. c) 8,3 × 102. d) 3,5 ×101. e) 3,5 × 103. 447)(USP) Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êmbolo pode se movimentar sem atrito, mantendo constante a massa de ar dentro da garrafa, como ilustra a figura. Inicialmente, o sistema está em equilíbrio à temperatura de 27 oC. O volume de ar na garrafa é igual a 600 cm3 e o êmbolo tem uma área transversal igual a 3cm2. Na condição de equilíbrio, com a pressão atmosférica constante, para cada 1 oC de aumento da temperatura do sistema, o êmbolo subirá aproximadamente a)0,7 cm b) 1,4 cm c) 2,1 cm d) 3,0 cm e) 6,0 cm 448)(UNICAMP) Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível. Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido. I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por [...] II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por [...]. ElaFísica com Trovão 243 III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por [....]. Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são: a)condução, convecção e radiação. b) condução, radiação e convecção. c) convecção, condução e radiação. d) convecção, radiação e condução. 449)(UECE) Considere duas garrafas idênticas, uma contendo 1 kg de leite e outra contendo 1 kg de água, ambas inicialmente a 15 °C e expostas à temperatura ambiente de 21 °C. A capacidade térmica do leite integral é, aproximadamente, 3,93 kJ·K-1 ·kg-1 e da água é 4,19 kJ·K-1 ·kg-1 . Considere que a condutividade e a emissividade térmica sejam as mesmas para os dois líquidos. Com base nessas informações, é correto afirmar que, ao atingir o equilíbrio térmico com o ambiente, a)o leite tem calor específico superior ao da água. b) o leite atinge a temperatura ambiente antes da água. c) a água passa por uma transição de fase antes de atingir a temperatura ambiente. d) o leite tem mais energia térmica armazenada que a água. 450)(UECE) Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas: a)trabalho, calor e densidade. b) trabalho, calor e energia interna. c) calor, energia interna e volume. d) pressão, volume e temperatura. 451)(FAMERP) Para realizar um experimento no litoral, um cientista precisa de 8 litros de água a 80 ºC. Como não dispõe de um termômetro, decide misturar uma porção de água a 0 ºC com outra a 100 ºC. Ele obtém água a 0 ºC a partir de uma mistura, em equilíbrio térmico, de água líquida com gelo fundente, e água a 100 ºC, a partir de água em ebulição. Considerando que haja troca de calor apenas entre as duas porções de água, os volumes, em litros, de água a 0 ºC e de água a 100 ºC que o cientista deve misturar para obter água a 80 ºC são iguais, respectivamente, a: ElaFísica com Trovão 244 a)1,6 e 6,4. b) 3,2 e 4,8. c) 4,0 e 4,0 d) 2,4 e 5,6. e) 5,2 e 2,8. 452)(UNINOVE) O calor específico do alumínio é igual a 0,2 cal/(g ⋅ ºC), enquanto o calor específico do ferro é igual a 0,1 cal/(g ⋅ ºC). Desprezando-se qualquer perda de energia, aquece-se de 20 ºC a 100 ºC um ferro de passar roupas atual (elétrico, de alumínio e de massa igual a 250 g) e um ferro de passar roupas antigo (a carvão, de ferro e de massa igual a 1500 g). A quantidade de energia utilizada para o aquecimento do ferro de passar roupas antigo em relação ao ferro de passar roupas atual é: a)cinco vezes maior. b) quatro vezes maior. c) uma vez maior. d) três vezes maior. e) duas vezes maior. 453)(UERJ) Analise o gráfico a seguir, que indica a variação da capacidade térmica de um material (C) em função da temperatura (θ). A quantidade de calor absorvida pelo material até a temperatura de 50 ºC, em calorias, é igual a: a)500 b) 1500 ElaFísica com Trovão 245 c) 2000 d) 2200 454)(PUC) Um corpo A, homogêneo, de massa 200 g, varia sua temperatura de 20ºC para 50ºC ao receber 1200 calorias de uma fonte térmica. Durante todo o aquecimento, o corpo A se mantém na fase sólida. Um outro corpo B, homogêneo, constituído da mesma substância do corpo A, tem o dobro da sua massa. Qual é, em cal/gºC, o calor específico da substância de B? a)0,1 b) 0,2 c) 0,6 d) 0,8 e) 1,6 455)(UERJ) Um peixe ósseo com bexiga natatória, órgão responsável por seu deslocamento vertical, encontra-se a 20 m de profundidade no tanque de um oceanário. Para buscar alimento, esse peixe se desloca em direção à superfície; ao atingi-la, sua bexiga natatória encontra-se preenchida por 112 mL de oxigênio molecular. A variação de pressão sobre o peixe, durante seu deslocamento até a superfície, corresponde, em atmosferas, a: a)2,5 b) 2,0 c) 1,5 d) 1,0 456)(UERJ) O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida. ElaFísica com Trovão 246 O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a: a)70 b) 80 c) 90 d) 100 457) (PUC) Uma quantidade de 750ml de água a 90 ºC é paulatinamente resfriada até chegar ao equilíbrio térmico com o reservatório que a contém, cedendo um total de 130 kcal para esse reservatório. Sobre a água ao fim do processo, é correto afirmar que Considere: calor específico da água líquida cágua= 1,0 cal/g ºC calor específico do gelo cgelo=0,55 cal/g ºC calor latente de solidificação da água CL = 80 cal/g densidade da água líquida ρágua = 1,0 g/ml a)a água se encontra inteiramente em forma de gelo. b) a água se encontra a uma temperatura de 0 ºC. c) a água se encontra inteiramente em estado líquido. d) a temperatura final da água é de 4 ºC. e) há uma mistura de gelo e água líquida. 458)(PUC) Uma placa de vidro possui as dimensões de 1,0 m x 1,0 m x 1,0 cm quando está à temperatura ambiente. Seu coeficiente de dilatação linear é 9 x 10-6 oC-1 . Se a placa sofrer uma variação de temperatura de 10 oC, de quanto será a variação de volume da placa, em cm3 ? a)7,3 x 10-11 b) 7,3 x 10-7 c) 9,0 x 10-3 d) 9,0 x 10-1 e) 2,7 ElaFísica com Trovão 247 459)(PUC) A perspectiva de uma pessoa que usa uma garrafa térmica é que esta não permita a troca de calor entre o meio ambiente e o conteúdo da garrafa. Porém, em geral, a própria garrafa já provoca uma pequena redução de temperatura quando nela colocamosum líquido quente, como o café, uma vez que a capacidade térmica da garrafa não é nula. Numa garrafa térmica que está a 24 °C colocam-se 500 g de água (c = 1 cal/g °C) a 90 °C e, após algum tempo, nota- se que a temperatura estabiliza em 84 °C. Pode-se afirmar que a capacidade térmica desta garrafa é, em cal/°C, a)5. b) 6. c) 50. d) 60. e) 100. 460)(UERJ) Uma máquina térmica que opera, segundo o ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que, em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 °C, o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente, a) 20 %; 327 K. b) 30 %; 327 K. c) 40 %; 700 K. d) 50 %; 600 K. 461) (UDESC) A queima de 1,000 g de gás de cozinha fornece 6000 cal. A massa de gás que deve ser queimada para elevar a temperatura de meio litro de água de 25,00ºC até 100,0ºC, e, ainda, produzir a evaporação de 100,0 ml de água, é: a)15,24 g b) 15,23 g c) 15,25 g d) 15,22 g ElaFísica com Trovão 248 e) 15,21 g 462) (FGV) Ao ser admitido no interior da câmara de combustão do motor de uma motocicleta, o vapor de etanol chega a ocupar o volume de 120 cm3 sob pressão de 1,0 atm e temperatura de 127 ºC. Após o tempo de admissão, o pistão sobe, o volume ocupado por essa mistura diminui para 20 cm3, e a pressão aumenta para 12 atm. Considerando a mistura um gás ideal e desprezando perdas de calor devido à rápida compressão, a temperatura do gás resultante desse processo no interior da câmara passa a ser, em ºC, de a)473. b) 493. c) 527. d) 573. e) 627. 463)(UFRGS) Considere dois motores, um refrigerado com água e outro com ar. No processo de resfriamento desses motores, os calores trocados com as respectivas substâncias refrigeradoras, Qag e Qar, são iguais. Considere ainda que os dois motores sofrem a mesma variação de temperatura no processo de resfriamento, e que o quociente entre os calores específicos da água, cag, e do ar, car, são tais que cag/car = 4. Qual é o valor do quociente mar/mag entre as massas de ar, mar, e de água, mag, utilizadas no processo? a)¼. b) ½. c) 1. d) 2. e) 4. 464)(UFRGS) Nos gráficos I e II abaixo, p representa a pressão a que certa massa de gás ideal está sujeita, T a sua temperatura e V o volume por ela ocupado. ElaFísica com Trovão 249 Escolha a alternativa que identifica de forma correta as transformações sofridas por esse gás, representadas, respectivamente, em I e II. a)Isobárica e isocórica. b) Isotérmica e isocórica. c) Isotérmica e isobárica. d) Isocórica e isobárica. e) Isocórica e isotérmica. 465)(UFRGS) Uma máquina térmica, representada na figura abaixo, opera na sua máxima eficiência, extraindo calor de um reservatório em temperatura Tq = 527 °C, e liberando calor para um reservatório em temperatura Tf = 327 °C. Para realizar um trabalho (W) de 600 J, o calor absorvido deve ser de: a)2400 J. b) 1800 J. c) 1581 J. d) 967 J. e) 800 J. 466)(UERJ) Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 °C com 200 g de água a 10 °C. Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a: ElaFísica com Trovão 250 a)52 b) 45 c) 35 d) 28 467)(FAMERP) Em um recipiente de capacidade térmica desprezível, 300 g de água, inicialmente a 20 ºC, foram aquecidos. Após 2,0 minutos, quando a temperatura da água era 40 ºC, mais 300 g de água a 20 ºC foram adicionados ao recipiente. Considerando que não ocorreu perda de calor da água para o meio e que a fonte fornece calor a uma potência constante durante o processo, o tempo decorrido, após a adição da água, para que a temperatura da água atingisse 80 ºC foi de a)5,0 min. b) 14,0 min. c) 10,0 min. d) 15,0 min. e) 8,0 min. 468)(Einstein) • Nos veículos com motores refrigerados por meio líquido, o aquecimento da cabine de passageiros é feito por meio da troca de calor entre o duto que conduz o líquido de arrefecimento que circula pelo motor e o ar externo. Ao final, esse ar que se encontra aquecido, é lançado para o interior do veículo. Num dia frio, o ar externo, que está a uma temperatura de 5°C, é lançado para o interior da cabine, a 30°C, a uma taxa de 1,5L/s. Determine a potência térmica aproximada, em watts, absorvida pelo ar nessa troca de calor. ElaFísica com Trovão 251 a)20 b) 25 c) 45 d) 60 469)(Mackenzie) Uma escala termométrica A adota para a temperatura da água em ebulição à pressão normal, de 70ºA, e para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 20ºA. Outra escala termométrica B adota para a temperatura da água em ebulição à pressão normal, de 90ºB, e para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 10ºB. A expressão que relaciona a temperatura das escalas A(θA) e B(θB) é a)θB = 2,6.θA – 42 b) θB = 2,6.θA – 22 c) θB = 1,6.θA – 22 d) θA = 1,6.θB + 22 e) θA = 1,6.θB + 42 470)(UEG) O gráfico a seguir descreve a mudança no comprimento em função da variação da temperatura em uma barra metálica. Se essa barra possuir inicialmente 5,0 metros, o seu coeficiente de dilatação, em 10-5 °C-1, será de: a)0,62 b) 1,6 c) 3,0 d) 40 ElaFísica com Trovão 252 e) 160 471)(UECE) Em atividades esportivas, como os jogos de copa do mundo, o corpo do atleta tem sua temperatura aumentada e há produção de suor, que ao evaporar transfere calor do corpo para o vapor d’água na atmosfera. Nesse caso, há um processo termodinâmico em que a)a entropia do suor evaporado é reduzida. b) a entropia do suor evaporado é mantida constante. c) durante a evaporação do suor há sublimação. d) o suor sofre uma mudança de estado. 472)(UFRGS) Utilizados em diversas áreas de pesquisa, balões estratosféricos são lançados com seu invólucro impermeável parcialmente cheio de gás, para que possam suportar grande expansão à medida em que se elevam na atmosfera. Um balão, lançado ao nível do mar, contém gás hélio à temperatura de 27 °C, ocupando um volume inicial V i. O balão sobe e atinge uma altitude superior a 35 km, onde a pressão do ar é 0,005 vezes a pressão ao nível do mar e a temperatura é -23 °C. Considerando que o gás hélio se comporte como um gás ideal, qual é, aproximadamente, a razão Vf /Vi, entre os volumes final Vf e inicial Vi ? a)426. b) 240. c) 234. d) 167. e) 17. 473)(UNICAMP) A depilação a laser é um procedimento de eliminação dos pelos que tem se tornado bastante popular na indústria de beleza e no mundo dos esportes. O número de sessões do procedimento depende, entre outros fatores, da coloração da pele, da área a ser tratada e da quantidade de pelos nessa área. ElaFísica com Trovão 253 Na depilação, o laser age no interior da pele, produzindo uma lesão térmica que queima a raiz do pelo. Considere uma raiz de pelo de massa m = 2,0 × 10-10 kg inicialmente a uma temperatura o Ti = 36 oC que é aquecida pelo laser a uma temperaturafinal o Tf = 46 oC. Se o calor específico da raiz é igual a o c = 3000 J/(kg oC) , o calor absorvido pela raiz do pelo durante o aquecimento é igual a: a)6,0 x 10-6 J. b) 6,0 x 10-8 J. c) 1,3 x 10-12 J. d) 6,0 x 10-13 J. 474)(USP) Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30° C e uma pedra de gelo de 50 g, à temperatura de –10 °C. Após o equilíbrio térmico, Note e adote: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C; calor específico da água = 1,0 cal/g °C. a)todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 7 °C. b) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 0,4 °C. c) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 20 °C. d) nem todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 0 °C. e) o gelo não derreteu e a temperatura de equilíbrio é –2 °C. 475) (PUC) Em um calorímetro de capacidade 44 cal/oC, inicialmente a 24,0 oC, colocamos 10,0 kg de gelo a 0 oC, e 74 g de água a 90,0 oC. Calcule, em oC, a temperatura de equilíbrio do calorímetro. Dados: cágua = 1,00 cal/g.oC Lfusão = 80 cal/g. a)0 b) 12 c) 26 d) 38 ElaFísica com Trovão 254 e) 90 476)(UEA) Em uma indústria química foi necessário transferir determinada massa de vapor de água de um reservatório, onde estava sob temperatura de 127 ºC, para outro com 60% a mais de volume. No reservatório inicial, o vapor estava sob pressão de 4 atm e, no novo, ficou sob pressão de 3 atm. Considerando que durante a transferência houve perda de 20% da massa de vapor de água para a atmosfera, que os recipientes tenham paredes isolantes e adiabáticas e que o vapor de água seja um gás ideal, a temperatura da massa de vapor que restou dentro do novo reservatório foi de: a)190 ºC. b) 600 ºC. c) 327 ºC. d) 227 ºC. e) 280 ºC. 477)(PUC) Um gás ideal sofre uma transformação isobárica. A transformação é ilustrada no diagrama V (volume) versus T (temperatura absoluta), apresentado na figura a seguir. Se ∆U, Q e W denotam, respectivamente, a variação da energia interna do gás, o calor por ele absorvido e o trabalho por ele realizado nessa transformação, então é possível afirmar que: a)∆U > 0, Q > 0 e W > 0. b) ∆U > 0, Q > 0 e W = 0. c) ∆U = 0, Q > 0 e W > 0. d) ∆U = 0, Q > 0 e W = 0. e) ∆U > 0, Q = 0 e W > 0. ElaFísica com Trovão 255 478)(FAMERP) Na ponte Rio-Niterói há aberturas, chamadas juntas de dilatação, que têm a função de acomodar a movimentação das estruturas devido às variações de temperatura. De acordo com a empresa que administra a ponte, no trecho sobre a Baía de Guanabara as juntas de dilatação existem a cada 400 m, com cerca de 12 cm de abertura quando a temperatura está a 25 ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a estrutura da ponte é 1,2 × 10–5 ºC–1 , a máxima temperatura que o trecho da ponte sobre a Baía de Guanabara pode atingir, sem que suas partes se comprimam umas contra as outras, é a)70 ºC. b) 65 ºC. c) 55 ºC. d) 50 ºC. e) 45 ºC. 479)(FAMEMA) Em uma bolsa térmica foram despejados 800 mL de água à temperatura de 90 ºC. Passadas algumas horas, a água se encontrava a 15 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/(g ∙ ºC), que a densidade da água é 1,0 g/mL e admitindo que 1 cal equivale a 4,2 J, o valor absoluto da energia térmica dissipada pela água contida nessa bolsa térmica foi, aproximadamente, a)50 kJ. b) 300 kJ. c) 140 kJ. d) 220 kJ. e) 250 kJ. ElaFísica com Trovão 256 480)(PUC) Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que essa massa de água tenha recebido um total de 16500 cal para o processo térmico. Sem levar em conta os efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico do gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do gelo seja de 80,0 cal/g. Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas, durante o processo é de: a)100 b) 200 c) 300 d) 400 481)(VUNESP) Uma escala termométrica R foi criada para uso em laboratório. Nela, o valor de 0 °R equivale à temperatura de –20 °C e o valor de 100 °R equivale à temperatura de 40 °C. Nessa escala, a temperatura de 66 °R, corresponde à temperatura de a)6,8 °C. b) 59,6 °C. c) 0 °C. d) 66,8 °C. e) 19,6 °C. 482)(UERJ) Para aquecer a quantidade de massa m de uma substância, foram consumidas 1450 calorias. A variação de seu calor específico c, em função da temperatura θ, está indicada no gráfico. O valor de m, em gramas, equivale a: ElaFísica com Trovão 257 a)50 b) 100 c) 150 d) 300 483)(PUC) A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos. Com base no diagrama, é correto afirmar que: a)em A → B a temperatura do gás aumentará. b) em B → C a temperatura do gás diminuirá. c) a temperatura em C é igual a temperatura em A. d) a temperatura se mantém constante durante A → B → C. 484)(UNICAMP) Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço. O ar atmosférico comporta-se como um gás perfeito. Sendo a pressão e a temperatura do ar, numa determinada posição da alta atmosfera, dadas por p = 2,0 Pa e T = 180 K (sem a presença da cápsula na vizinhança), e sendo a constante universal dos gases perfeitos R ≃ 8 J/mol.K, qual é o volume ocupado por um mol de ar naquela posição? a)1,38 × 10 –3 m3 . b) 9,00 × 101 m3 . c) 7,20 × 102 m3 . ElaFísica com Trovão 258 d) 2,88 × 103 m3 . 485)(Unifesp) A enfermeira de um posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro de água para ter uma pequena reserva de água esterilizada. Atarefada, ela esqueceu a água a ferver e quando a guardou verificou que restaram 950 mL. Sabe-se que a densidade da água é 1,0·103 kg/m3, o calor latente de vaporização da água é 2,3·106 J/kg e supõe-se desprezível a massa de água que evaporou ou possa ter saltado para fora do recipiente durante a fervura. Pode-se afirmar que a energia desperdiçada na transformação da água em vapor foi aproximadamente de: a)25 000 J. b) 115 000 J. c) 230 000 J. d) 330 000 J. e) 460 000 J. 486)(UEPB) Sadi Carnot (1796-1832), foi um físico e engenheiro do exército francês, destacando-se por seu estudo sobre as condições ideais para a produção de energia mecânica, a partir do calor, nas máquinas térmicas. Em 1824, Carnot descreveu e analisou o denominado ciclo de Carnot, cuja importância é devida ao seguinte teorema: “Nenhuma máquina térmica que opera entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, pode ter maior rendimento que uma máquina de Carnot, operando entre estas mesmas fontes”. (Alvarenga, B. e Maximo,A. Curso de Física, Volume 2, Editora Scipíone, p. 158, São Paulo, 2000). Considerando que uma máquina que extrai 375.104 cal de uma fonte à temperatura de 127 o C e rejeita 15.105 cal para uma fonte a 200 K, a diferença entre seu rendimento e o rendimento de uma máquina de Carnot, operando entre estas mesmas temperaturas, é de: a)25% b) 20% c) 40% d) 60% e) 10% ElaFísica com Trovão 259 487)(UEPB) Por ter acabado o gás de cozinha, a dona de casa utilizou um aquecedor de 200W de potência para aquecer a água do café. Dispondo de 1 litro (1000 g) de água que se encontrava a 22°C, e supondo que apenas 80% dessa potência foi usada no aquecimento da água, qual a temperatura atingida pela água após um instante de 30 mim? (Adote 1cal = 4,0 J e calor especifico da água c = 1 cal/g°C) a) 60°C b) 313°C c) 30°C d) 94°C e) 72°C 488)(UECE) Considerando que os calores específico e latente de vaporização da água são respectivamente c=4190 J/kg.K e L=2256 kJ/kg, a energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água que se encontra a 30°C, em kJ, é aproximadamente: a)645 b) 1275 c) 1940 d) 3820 489)(UEPB) Ao colocar sobre a placa que atinge maiores temperaturas um corpo sólido de 75g, foi detectada uma variação de temperatura em função do tempo conforme se ilustra no gráfico abaixo. Considerando que a placa libera energia a uma potência constante de 150 cal/min, é correto afirmar que o corpo sólido tem calor específico de: a)1,00 cal/g ºC b) 0,75 cal/g ºC ElaFísica com Trovão 260 c) 1,25 cal/g ºC d) 1,50 cal/g ºC e) 3,75 cal /g ºC 490)(UEFS) Um termômetro graduado em uma escala Y associa os valores 50° Y e − 30° Y, quando um outro termômetro graduado em uma outra escala arbitrária W registra 30° W e − 10° W, respectivamente. Com base nessas informações, é correto afirmar: a)As escalas Y e W nunca registrarão um mesmo valor. b) A unidade de medida da escala W é menor que a unidade da medida da escala Y. c) Qualquer indicação da escala Y será sempre igual ao triplo do valor assinalado pela escala W. d) A temperatura de ebulição da água é 30° W e 50° Y. e) A indicação de 120° Y corresponde a 65° W. 491)(UECE) Um gás ideal é submetido aos três processos termodinâmicos descritos no gráfico abaixo. O processo 1 tem estado inicial I e final II, o processo 2 tem estado inicial II e final III, e o processo 3 tem estado inicial III e final IV. A relação entre os trabalhos Wi (i = 1, 2, 3) nos processos 1, 2 e 3, respectivamente, é melhor estimada por: a)W1 > W2 > W3. b) W 1 = W 3 > W2 . c) W1 = W3 < W2. ElaFísica com Trovão 261 d) W1 < W2 < W3. 492)(FATEC) Em um sistema isolado, dois objetos, um de alumínio e outro de cobre, estão à mesma temperatura. Os dois são colocados simultaneamente sobre uma chapa quente e recebem a mesma quantidade de calor por segundo. Após certo tempo, verifca-se que a temperatura do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre, e ambos não mudaram de estado. Se o calor específico do alumínio e do cobre valem respectivamente 0,22 cal/g°C e 0,09 cal/g°C, pode-se afirmar que: a) a capacidade térmica do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre. b) a capacidade térmica do objeto de alumínio é maior que a do objeto de cobre. c) a capacidade térmica do objeto de alumínio é menor que a do objeto de cobre. d) a massa do objeto de alumínio é igual à massa do objeto de cobre. e) a massa do objeto de alumínio é maior que a massa do objeto de cobre. 493)(UEMG) A temperatura de um sistema pode ser alterada, quando ele troca trabalho ou calor com sua vizinhança. Seja um sistema constituído por um gás no interior de um cilindro, dotado de êmbolo móvel. Assinale, abaixo, a alternativa com a descrição CORRETA da situação em que a temperatura do sistema irá diminuir: a)O sistema recebe uma quantidade de calor maior que o trabalho que ele realiza numa expansão. b) O êmbolo é comprimido bruscamente. c) O gás sofre uma expansão, realizando trabalho, enquanto recebe uma quantidade de calor de mesmo valor que o trabalho realizado d) O trabalho realizado pelo sistema é maior que a quantidade de calor que ele recebe da vizinhança. 494)(USP) ElaFísica com Trovão 262 Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 °C, for aquecida a 225 °C, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de a)1 mm. b) 3 mm. c) 6 mm. d) 12 mm. e) 30 mm. 495)(USP) Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala, a)diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido. b) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta. c) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta. d) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será menor do que quando a porta foi aberta. e) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado. 496)(PUC) O alumínio é um material que dilata isotropicamente, ou seja, dilata igualmente em todas as direções. Um anel como o mostrado na figura a seguir foi recortado de uma lâmina uniforme de alumínio. ElaFísica com Trovão 263 Elevando- se uniformemente a temperatura desse anel, verifica- se que a)o diâmetro externo do anel de alumínio aumenta enquanto o do orifício se mantém constante. b) o diâmetro do orifício diminui enquanto o diâmetro do anel de alumínio aumenta c) a área do orifício aumenta um percentual maior que a área do anel de alumínio. d) a expansão linear faz com que o anel tome a forma de uma elipse. e) a área do orifício aumenta o mesmo percentual que a área do anel de alumínio. 497)(CEDERJ) Um garrafão de vidro hermeticamente fechado contendo um gás ideal é exposto ao sol. Assinale a alternativa que descreve corretamente a variação da temperatura do gás (ΔT) e o trabalho (W) realizado sobre esse gás devido à exposição ao sol, desprezando-se a dilatação do garrafão. a) ΔT > 0; W > 0 b) ΔT > 0; W = 0 c) ΔT = 0; W > 0 d) ΔT > 0; W < 0 498) (UEFS) ElaFísica com Trovão 264 O gráfico mostra a temperatura de 20 gramas de um líquido, inicialmente a 0o C, em função da quantidade de calor absorvida. Sabendo-se que o calor específico do líquido é 0,6 cal/g.ºC , é correto afirmar que o calor latente de vaporização para esse líquido, em cal/g, é igual a: a)100 b) 200 c) 300 d) 400e) 500 499)(UESPI) Uma pizza de calabresa e queijo mussarela encontra-se inicialmente congelada, com todas as suas partes à mesma temperatura. A pizza é levada ao forno, e a mesma quantidade de calor é absorvida por massas iguais de calabresa e queijo. Ao ser retirada do forno, a parte de queijo encontra-se mais quente que a parte de calabresa. Isso ocorre porque: a)a parte de queijo possui condutividade térmica menor que a de calabresa. b) a parte de queijo possui calor específico menor que a de calabresa. c) a parte de queijo possui calor de fusão menor que a de calabresa. d) a parte de queijo possui calor específico maior que a de calabresa. e) a parte de queijo possui condutividade térmica maior que a de calabresa. 500)(UESPI) Um mol de um gás ideal realiza o ciclo termodinâmico mostrado no gráfico pressão versus volume a seguir. O ciclo é percorrido no sentido ABCA, onde A, B e C são os vértices de um triângulo retângulo. Sabe-se que RTA = 2 J/mol, onde R é a constante universal dos gases e TA denota a temperatura absoluta do gás no ponto A. Denota-se por Q o calor trocado pelo gás no ciclo, de modo que Q > 0 e Q < 0 indicam, respectivamente, absorção e cessão de calor pelo gás. O valor de Q no ciclo abaixo é: a)−8 J ElaFísica com Trovão 265 b) −2,5 J c) 0 d) 2,5 J e) 8 J GABARITO: 421) C 422) C 423) A 424) C 425) E 426) B 427) C 428) E 429) D 430) D 431) C 432) C 433) B 434) B 435) B 436) D 437) E 438) E 439) C ElaFísica com Trovão 266 440) B 441) D 442) D 443) B 444) D 445) B 446) E 447) A 448) D 449) B 450) B 451) A 452) D 453) B 454) B 455) B 456) A 457) A 458) E 459) C 460) D 461) C 462) C 463) E 464) D ElaFísica com Trovão 267 465) A 466) A 467) C 468) C 469) C 470) B 471) D 472) D 473) A 474) A 475) A 476) C 477) A 478) D 479) E 480) A 481) E 482) B 483) A 484) C 485) B 486) E 487) D 488) B 489) A ElaFísica com Trovão 268 490) E 491) A 492) A 493) D 494) C 495) C 496) E 497) B 498) A 499) B 500) B ElaFísica com Trovão 269 CAPÍTULO 6 – ÓPTICA GEOMÉTRICA 501)(ENEM) A figura seguinte representa, esquematicamente, um telescópio refletor: A luz emitida por um astro penetra no telescópio pelo orifício na posição A, reflete no espelho parabólico localizado na posição B, é novamente refletida pelo espelho C em direção às lentes localizadas na ocular do telescópio (local onde o observador aproxima o olho) na posição D. Essa lente forma uma imagem real e maior do objeto observado, um pouco à frente de D. Por isso, o observador não deve encostar seus olhos na lente para enxergar essa imagem. Considerando uma situação em que apenas uma lente é colocada na posição D, qual o tipo de espelho utilizado e qual o tipo de lente utilizada nas posições B e D respectivamente? a)Convexo e bifocal. b) Convexo e divergente. c) Côncavo e convergente. d) Côncavo e divergente. e) Plano e convergente. 502)(ENEM) Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas, o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe. Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz a)refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água. b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água. c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água. d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água. ElaFísica com Trovão 270 e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar. 503)(ENEM) A banda larga brasileira é lenta. No Japão já existem redes de fibras ópticas, que permitem acessos à internet com velocidade de 1 gigabit por segundo (Gbps), o suficiente para baixar em um minuto, por exemplo, 80 filmes. No Brasil a maioria das conexões ainda é de 1 megabit por segundo (Mbps), ou seja, menos de um milésimo dos acessos mais rápidos do Japão. A fibra óptica é composta basicamente de um material dielétrico (sílica ou plástico), segundo uma estrutura cilíndrica, transparente e flexível. Ela é formada de uma região central envolta por uma camada, também de material dielétrico, com índice de refração diferente ao do núcleo. A transmissão em uma fibra óptica acontecerá de forma correta se o índice de refração do núcleo, em relação ao revestimento, for: a)superior e ocorrer difração. b)superior e ocorrer reflexão interna total. c) inferior e ocorrer reflexão interna parcial. d) inferior e ocorrer interferência destrutiva. e) inferior e ocorrer interferência construtiva. 504)(ENEM) Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível. Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado? a)Mudou de sentido. b) Sofreu reflexão total. c) Atingiu o valor do ângulo limite. d) Direcionou-se para a superfície de separação. e) Aproximou-se da normal à superfície de separação. 505)(ENEM) A fotografia feita sob luz polarizada é usada por dermatologistas para diagnósticos. Isso permite ver detalhes da superfície da pele que não são visíveis com o reflexo da luz branca comum. Para se obter luz polarizada, pode-se utilizar a luz transmitida por um polaroide ou a luz refletida por uma superfície na condição de Brewster, como mostra a figura. Nessa situação, o feixe da luz refratada forma um ângulo de 90° com o feixe da luz refletida, fenômeno ElaFísica com Trovão 271 conhecido como Lei de Brewster. Nesse caso, o ângulo de incidência θp , também chamado de ângulo de polarização, e o ângulo de refração θr estão em conformidade com a Lei de Snell. Considere um feixe de luz não polarizada proveniente de um meio com índice de refração igual a 1, que incide sobre uma lâmina e faz um ângulo de refração θr de 30°. Nessa situação, qual deve ser o índice de refração da lâmina para que o feixe refletido seja polarizado? a)√3 b) √3/3 c) 2 d) ½ e) √3/2 506)(ENEM) A retina é um tecido sensível à luz, localizado na parte posterior do olho, onde ocorre o processo de formação de imagem. Nesse tecido, encontram-se vários tipos celulares específicos. Um desses tipos celulares são os cones, os quais convertem os diferentes comprimentos de onda da luz visível em sinais elétricos, quesão transmitidos pelo nervo óptico até o cérebro. Em relação à visão, a degeneração desse tipo celular irá: a)comprometer a capacidade de visão em cores. b) impedir a projeção dos raios luminosos na retina. c) provocar a formação de imagens invertidas na retina. d) causar dificuldade de visualização de objetos próximos. e) acarretar a perda da capacidade de alterar o diâmetro da pupila. ElaFísica com Trovão 272 507)(ENEM) Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar os motoristas na hora de estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está a uma distância maior do que a real. Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da direita fica muito distante dos olhos do condutor. Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado). Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do que este está do objeto, o que parece entrar em conflito com a informação apresentada na reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de a)a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto. b) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância. c) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena. d) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista. e) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho. 508)(ENEM) Indivíduos míopes têm dificuldade de enxergar objetos distantes. Para correção desse problema com lentes, o oftalmologista deve medir a distância máxima que o indivíduo pode enxergar nitidamente, que corresponde à distância focal da lente. A vergência (V) de uma lente é numericamente igual ao inverso da distância focal (f), dada em metros (V = 1/f). A vergência é medida em dioptria (di), comumente denominada de graus de uma lente. Se a distância máxima a que o indivíduo míope enxerga nitidamente for 50 cm, para corrigir o problema, o oftalmologista receitará lentes de vergência: a)-2,00 di. b) -0,02 di. c) 0,02 di. d) 0,20 di. e) 2,00 di. ElaFísica com Trovão 273 509)(ENEM) Em um experimento, coloca-se glicerina dentro de um tubo de vidro liso. Em seguida, parte do tubo é colocada em um copo de vidro que contém glicerina e a parte do tubo imersa fica invisível. Esse fenômeno ocorre porque a: a)intensidade da luz é praticamente constante no vidro. b) parcela de luz refletida pelo vidro é praticamente nula. c) luz que incide no copo não é transmitida para o tubo de vidro. d) velocidade da luz é a mesma no vidro e na glicerina. e) trajetória da luz é alterada quando ela passa da glicerina para o vidro. 510)(ENEM) A aquisição de um telescópio deve levar em consideração diversos fatores, entre os quais estão o aumento angular, a resolução ou poder de separação e a magnitude limite. O aumento angular informa quantas vezes mais próximo de nós percebemos o objeto observado e é calculado como sendo a razão entre as distâncias focais da objetiva (F1) e da ocular (F2). A resolução do telescópio (P) informa o menor ângulo que deve existir entre dois pontos observados para que seja possível distingui-los. A magnitude limite (M) indica o menor brilho que um telescópio pode captar. Os valores numéricos de P e M são calculados pelas expressões: e M = 7,1 + 5(log D), em que D é o valor numérico do diâmetro da objetiva do telescópio, expresso em centímetro. Ao realizar a observação de um planeta distante e de baixa luminosidade, não se obteve uma imagem nítida. Para melhorar a qualidade dessa observação, os valores de D, F, e F2 devem ser, respectivamente, a)aumentado, aumentado e diminuído. b) aumentado, diminuído e aumentado. c) aumentado, diminuído e diminuído. d) diminuído, aumentado e aumentado. e) diminuído, aumentado e diminuído. 511)(ENEM) A maioria das pessoas fica com a visão embaçada ao abrir os olhos debaixo dʼágua. Mas há uma exceção: o povo moken, que habita a costa da Tailândia. Essa característica se deve principalmente à adaptabilidade do olho e à plasticidade do cérebro, o que significa que você também, com algum treinamento, poderia enxergar relativamente bem debaixo dʼágua. Estudos mostraram que as pupilas de olhos de indivíduos moken sofrem redução significativa debaixo dʼágua, o que faz com que os raios luminosos incidam quase paralelamente ao eixo óptico da pupila. GISLÉN, A. et al. Visual Training Improves Underwater Vision in Children. Vision Research, n. 46, 2006 (adaptado). ElaFísica com Trovão 274 A acuidade visual associada à redução das pupilas é fisicamente explicada pela diminuição a)da intensidade luminosa incidente na retina. b) da difração dos feixes luminosos que atravessam a pupila. c) da intensidade dos feixes luminosos em uma direção por polarização. d) do desvio dos feixes luminosos refratados no interior do olho. e) das reflexões dos feixes luminosos no interior do olho. 512)(ENEM) Quando se considera a extrema velocidade com que a luz se espalha por todos os lados e que, quando vêm de diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, [os raios luminosos] se atravessam uns aos outros sem se atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um objeto luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós, como uma flecha ou bala atravessa o ar; pois certamente isso repugna bastante a essas duas propriedades da luz, principalmente a última. HUYGENS, C. In: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986. O texto contesta que concepção acerca do comportamento da luz? a)O entendimento de que a luz precisa de um meio de propagação, difundido pelos defensores da existência do éter. b) O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a possibilidade de interferência entre feixes luminosos. c) O modelo corpuscular defendido por Newton, que descreve a luz como um feixe de partículas. d) A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela maioria dos filósofos gregos. e) A ideia defendida pelos gregos de que a luz era produzida pelos olhos. 513)(ENEM) A figura mostra, de forma esquemática, uma representação comum em diversos livros e textos sobre eclipses. Apenas analisando essa figura, um estudante pode concluir que os eclipses podem ocorrer duas vezes a cada volta completa da Lua em torno da Terra. Apesar de a figura levar a essa percepção, algumas informações adicionais são necessárias para se concluir que nem o eclipse solar, nem o lunar ocorrem com tal ElaFísica com Trovão 275 periodicidade. A periodicidade dos eclipses ser diferente da possível percepção do estudante ocorre em razão de: a)eclipses noturnos serem imperceptíveis da Terra. b) planos das órbitas da Terra e da Lua serem diferentes. c) distância entre a Terra e a Lua variar ao longo da órbita. d) eclipses serem visíveis apenas em parte da superfície da Terra. e) o Sol ser uma fonte de luz extensa comparado ao tamanho da lua. 514)(UNIFESP) Uma das lentes dos óculos de uma pessoa tem convergência +2,0 di. Sabendo que a distância mínima de visão distinta de um olhonormal é 0,25 m, pode-se supor que o defeito de visão de um dos olhos dessa pessoa é: a)hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 40 cm. b) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 20 cm. c) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 50 cm. d) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 10 cm. e) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 80 cm. 515)(UECE) Um raio de luz monocromático reduz sua velocidade em 50 % ao passar do meio I para o meio II. Podemos afirmar que o índice de refração do meio II é maior que o índice de refração do meio I: a)1,3 vezes b) 1,5 vezes c) 2,0 vezes d) 2,5 vezes ElaFísica com Trovão 276 516)(UNESP) Para que alguém, com o olho normal, possa distinguir um ponto separado de outro, é necessário que as imagens desses pontos, que são projetadas em sua retina, estejam separadas uma da outra a uma distância de 0,005 mm. Adotando-se um modelo muito simplificado do olho humano no qual ele possa ser considerado uma esfera cujo diâmetro médio é igual a 15 mm, a maior distância x, em metros, que dois pontos luminosos, distantes 1 mm um do outro, podem estar do observador, para que este os perceba separados, é: a)1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 517)(UEMG) Ao pegar os óculos de Gustavo, Fabiana percebeu que estes forneciam uma imagem ampliada de objetos que estavam próximos. Em vista disso, ela afirmou CORRETAMENTE que a)Gustavo era míope. b) os óculos de Gustavo jamais forneceriam uma imagem invertida de um objeto. c) as lentes dos óculos de Gustavo seriam mais finas nas bordas e espessas no meio. d) as lentes dos óculos de Gustavo seriam divergentes. 518)(USP) ElaFísica com Trovão 277 Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes distâncias, com baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência θ do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente, a)45° . b) 50° c) 55° . d) 60° . e) 65° . 519)(UEFS) Em uma experiência de laboratório, um objeto real foi colocado a 10,0cm de uma lente delgada convergente. Sabendo-se que a distância focal da lente é igual a 20,0cm, a imagem formada será: a)real, maior e direita. b) real, menor e direita. c) virtual, maior e direita. d) virtual, menor e direita. ElaFísica com Trovão 278 e) virtual, maior e invertida. 520) (UNESP) Os gatos 1 e 2 encontram-se parados em um ambiente iluminado apenas por duas lâmpadas puntiformes penduradas no teto. O único obstáculo existente nesse ambiente é uma mesa opaca de tampo horizontal, apoiada no solo, também horizontal e opaco. Os gatos estão em um mesmo plano vertical (o plano da figura), que contém as lâmpadas e que passa pelo centro da mesa. Desconsiderando a reflexão da luz em qualquer superfície e efeitos de difração nas bordas da mesa, pode-se afirmar que os gatos 1 e 2 encontram-se, respectivamente, em regiões de: a)sombra e de penumbra. b) sombra e de sombra. c) sombra e iluminada pelas duas lâmpadas. d) penumbra e iluminada pelas duas lâmpadas. e) penumbra e de penumbra. 521)(UEA) A figura mostra dois espelhos colocados em um cruzamento com a finalidade de aumentar a segurança no local para motoristas e pedestres. (www.alunosonline.com.br) As imagens das árvores mostradas nos espelhos da figura são direitas e menores do que as próprias árvores. Esses espelhos são: ElaFísica com Trovão 279 a)côncavos e as imagens reais. b) convexos e as imagens virtuais. c) côncavos e as imagens virtuais. d) convexos e as imagens reais. e) planos e as imagens virtuais. 522)(Mackenzie) Uma Lupa, também conhecida por microscópio simples, consiste de uma lente convergente. Considerando-se que as lentes abaixo ilustradas são constituídas de material cujo índice de refração absoluto é maior que o do meio que as envolve, as que podem ser usadas como lupa são a)L1 e L4 b) L2 e L4 c) L1 e L2 d) L2 e L3 e) L1 e L3 523) (PUC) Assinale a afirmativa INCORRETA. a)Da mesma forma que as ondas de rádio, a luz também é onda eletromagnética. b) A luz branca é composta por ondas de diversas frequências e comprimentos de onda diferentes. c) A luz ultravioleta tem uma frequência maior que o infravermelho. d) Como a velocidade de propagação da luz é constante, quanto maior sua frequência, maior também será seu comprimento de onda. ElaFísica com Trovão 280 524) (UNICAMP) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto a)se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem. b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem. c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem. d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem. 525)(PUC) Um salão de beleza projeta instalar um espelho que aumenta 1,5 vezes o tamanho de uma pessoa posicionada em frente a ele. Para o aumento ser possível e a imagem se apresentar direita (direta), a pessoa deve se posicionar, em relação ao espelho, a)antes do centro de curvatura. b) no centro de curvatura. c) entre o centro de curvatura e o foco. d) no foco. e) entre o foco e o vértice do espelho. 526)(FATEC) Dois tópicos estudados no curso de Materiais, Processos e Componentes Eletrônicos são as teorias ondulatória e ópticas aplicadas em componentes eletrônicos. Um dos elementos importantes nesse ramo é a fibra óptica. Nela, a luz emitida em pulsos é inserida por um lado da fibra e sofre reflexões totais sucessivas pelas paredes internas da fibra, até atingir a outra extremidade, levando as informações necessárias. Essas reflexões são possíveis porque o ângulo de incidência do feixe é maior que o ângulo limite (ou crítico). Sabe-se ElaFísica com Trovão 281 que esse ângulo limite pode ser calculado pela relação entre dois índices de refração, o da fibra óptica (nF) e o do meio externo (nM). Considerando os valores de nF igual a 3/2 e o valor de nM igual a 4/3, podemos afirmar que o valor do seno do ângulo limite é, aproximadamente, igual a: a)0,17. b) 0,50. c) 0,89. d) 1,00. e) 1,50. 527) (UNESP) Quando entrou em uma ótica para comprar novos óculos, um rapaz deparou-se com três espelhos sobre o balcão: um plano, um esférico côncavo e um esférico convexo, todos capazesde formar imagens nítidas de objetos reais colocados à sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre a mesma distância desses espelhos, via três diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a seguir. Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa: a)o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real. b) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real. c) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual. d) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual. e) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual. 528)(UNESP) Dois raios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração √3 , nos pontos A e V. ElaFísica com Trovão 282 Após atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60°. Considerando que o índice de refração absoluto do ar seja igual a 1, que sen 60° = √3/2 e que sen 30° = 1/2 , o ângulo α indicado na figura é igual a: a)90°. b) 165°. c) 120°. d) 135°. e) 150°. 529)(FATEC) A malha ferroviária europeia é uma das mais antigas e extensas do mundo, com cerca de 260 mil quilômetros. Apesar de toda tecnologia moderna de segurança implantada em toda rede, as companhias ferroviárias ainda adotam um sistema básico de reflexão luminosa nas plataformas. Um espelho é colocado no ponto exato onde o operador (maquinista) para a composição, de modo que ele possa verificar se todos os passageiros embarcaram e desembarcaram. A fim de tornar isso possível, o espelho deve refletir um amplo ângulo de visão, ou seja, maior campo visual. Para que isso aconteça, as companhias devem utilizar um espelho: a)plano, com a mesma altura do vagão. b) convexo, com um valor alto de vergência em módulo. c) côncavo, cuja vergência possui um valor baixo em módulo. d) convergente, cuja vergência possui um valor alto e negativo. e) divergente, cuja vergência possui um valor alto e positivo. 530(UFRGS) Observe a figura abaixo. ElaFísica com Trovão 283 Na figura, E representa um espelho esférico côncavo com distância focal de 20 cm, e O, um objeto extenso colocado a 60 cm do vértice do espelho. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A imagem do objeto formada pelo espelho é ........, ........ e situa-se a ........ do vértice do espelho. a)real – direita – 15 cm b) real – invertida – 30 cm c) virtual – direita – 15 cm d) virtual – invertida – 30 cm e) virtual – direita – 40 cm 531)(UFRGS) Um feixe de luz branca incide em uma das faces de um prisma de vidro imerso no ar. Após atravessar o prisma, o feixe emergente exibe um conjunto de raios de luz de diversas cores. Na figura abaixo, estão representados apenas três raios correspondentes às cores azul, verde e vermelha. ElaFísica com Trovão 284 A partir dessa configuração, os raios 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, às cores a)vermelha, verde e azul. b) vermelha, azul e verde. c) verde, vermelha e azul. d) azul, verde e vermelha. e) azul, vermelha e verde. 532)(UERJ) Considerando o conceito de simetria, observe o desenho abaixo: Os pontos A e B são simétricos em relação à reta s, quando s é a mediatriz do segmento AB. Observe este novo desenho: Em relação à reta s, a imagem simétrica da letra R apresentada no desenho é: a) b) ElaFísica com Trovão 285 c) d) 533)(UNICAMP) Uma lente de Fresnel é composta por um conjunto de anéis concêntricos com uma das faces plana e a outra inclinada, como mostra a figura (a). Essas lentes, geralmente mais finas que as convencionais, são usadas principalmente para concentrar um feixe luminoso em determinado ponto, ou para colimar a luz de uma fonte luminosa, produzindo um feixe paralelo, como ilustra a figura (b). Exemplos desta última aplicação são os faróis de automóveis e os faróis costeiros. O diagrama da figura (c) mostra um raio luminoso que passa por um dos anéis de uma lente de Fresnel de acrílico e sai paralelamente ao seu eixo. Se sen(θ1) = 0,5 e sen(θ2) = 0,75, o valor do índice de refração do acrílico é de a)1,50. b) 1,41. c) 1,25. d) 0,66. ElaFísica com Trovão 286 534) (UNEB) A óptica estuda a luz e os fenômenos luminosos a partir de princípios básicos sobre a reflexão, a refração, a difração e a interação da luz com os objetos, explicando as causas dos defeitos da visão, a projeção de imagens, o funcionamento de espelhos e lentes, a estrutura do átomo, entre outros fenômenos físicos. Considerando-se um objeto de tamanho igual a 8,0cm, colocado a 30,0cm de um espelho esférico convexo, de raio de curvatura igual a 20,0cm, é correto afirmar que a imagem formada desse objeto pelo espelho tem um tamanho, em cm, igual a: a)0,3 b) 1,0 c) 2,0 d) 3,0 e) 4,0 535)(FAMERP) Um objeto luminoso encontra-se a 40 cm de uma parede e a 20 cm de um espelho côncavo, que projeta na parede uma imagem nítida do objeto, como mostra a figura. Considerando que o espelho obedece às condições de nitidez de Gauss, a sua distância focal é: a)15 cm. b) 20 cm. c) 30 cm. d) 25 cm. e) 35 cm. ElaFísica com Trovão 287 536)(FUVEST) Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos automáticos de focalização. Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver corretamente focalizado, é, aproximadamente, a)1. b) 5. c) 10. d) 15. e) 20. 537) (UFRGS) Muitas pessoas não enxergam nitidamente objetos em decorrência de deformação no globo ocular ou de acomodação defeituosa do cristalino. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados a seguir, na ordem em que aparecem. Para algumas pessoas a imagem de um objeto forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na figura I abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ . Em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se formar a imagem, conforme representado na figura II abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ . ElaFísica com Trovão 288 a)presbiopia − divergentes − hipermetropia – convergentes b) presbiopia − divergentes − miopia – convergentes c) hipermetropia − convergentes − presbiopia − divergentes d) miopia − convergentes − hipermetropia − divergentes e) miopia − divergentes − hipermetropia – convergentes 538)(UEA) A figura representa um feixe delaser propagando-se pelo ar e passando a propagar-se pela água. A respeito desse fenômeno, pode-se afirmar que se trata da: a)refração luminosa, em que o comprimento de onda do laser na água e no ar são iguais. b) refração luminosa, em que a frequência do laser na água e no ar são iguais. c) difração luminosa, em que a velocidade de propagação do laser na água e no ar são iguais. d) difração luminosa, em que a frequência do laser na água e no ar são iguais. e) refração luminosa, em que a velocidade de propagação do laser na água e no ar são iguais. 539) (CESMAC) Fibras ópticas têm encontrado cada vez mais aplicações na Medicina, como, por exemplo, em endoscópios. A figura a seguir ilustra parte de uma fibra óptica cilíndrica feita de um material com índice de refração ElaFísica com Trovão 289 igual a 1,50. Considere que o ar tenha índice de refração igual a 1,00. Qual deve ser o valor mínimo de sen(θ) para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total do raio de luz indicado na figura? a)0,33 b) 0,50 c) 0,67 d) 0,90 e) 0,99 540(Einstein) Em um laboratório didático, foi montado um banco óptico formado por uma lente esférica convergente L de distância focal igual a 20 cm, um espelho plano E e uma lanterna acesa, funcionando como o objeto O. A fotografia representa esse sistema com as distâncias entre seus elementos, fora de escala. Em seguida, o professor propõe um exercício com a figura a seguir, que resume o experimento realizado. Nessa figura, a lâmpada acesa da lanterna é representada pela seta O, a seta I1 representa a imagem dessa lâmpada formada pela lente L, e I2 representa a imagem da seta I1 formada pelo espelho E. ElaFísica com Trovão 290 Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância d, entre O e I2 , é: a)1,6 m. b) 1,4 m. c) 1,5 m. d) 1,3 m. e) 1,8 m. 541) (Mackenzie) Um estudante observa um objeto, posto no fundo de um tanque de 1m de altura preenchido completamente com um líquido transparente, por um ângulo de incidência pequeno, quase perpendicular. Ele observa o objeto a 55cm de profundidade e tenta pegá-lo, mas não o alcança. Qual o índice de refração do líquido contido no tanque? (Dado: nar = 1,00). a)1,82 b) 1,61 c) 1,41 d) 1,91 e) 1,11 542)(UEA) Dois espelhos planos, E1 e E2 , são associados de modo que o ângulo entre eles seja α. Um raio de luz monocromático, R, incide sobre E1 , fazendo um ângulo de 35º com ele, sofre uma reflexão nesse espelho, outra ElaFísica com Trovão 291 reflexão em E2 e volta a se refletir em E1 . A medida do ângulo α para que após a primeira reflexão em E2 o raio R volte a se propagar sobre si mesmo é: a)55º. b) 35º. c)40º. d) 45º. e) 50º. 543) (São Camilo) Uma lupa converge os raios solares a uma distância de 20 cm do centro óptico da lente. Nessa situação, a distância focal da lente é igual a: a)–0,5 m. b) 0,2 m. c) 2 m. d) 5 m. e) –5 m. 544)(UNESP) Em uma atividade de sensoriamento remoto, para fotografar determinada região da superfície terrestre, foi utilizada uma câmera fotográfica constituída de uma única lente esférica convergente. Essa câmera foi fixada em um balão que se posicionou, em repouso, verticalmente sobre a região a ser fotografada, a uma altura h da superfície. ElaFísica com Trovão 292 Considerando que, nessa atividade, as dimensões das imagens nas fotografias deveriam ser 5000 vezes menores do que as dimensões reais na superfície da Terra e sabendo que as imagens dos objetos fotografados se formaram a 20 cm da lente da câmera, a altura h em que o balão se posicionou foi de: a)1000 m. b) 5000 m. c) 2000 m. d) 3000 m. e) 4000 m. 545)(UECE) Dentre muitas aplicações, a energia solar pode ser aproveitada para aquecimento de água. Suponha que para isso seja utilizada uma lente delgada para concentrar os raios solares em um dado ponto que se pretende aquecer. Assuma que os raios incidentes sejam paralelos ao eixo principal. Um tipo de lente que pode ser usada para essa finalidade é a lente: a)divergente e o ponto de aquecimento fica no foco. b) convergente e o ponto de aquecimento fica no vértice. c) convergente e o ponto de aquecimento fica no foco. e) divergente e o ponto de aquecimento fica no vértice. 546)(FAMEMA) Ao entrar no banheiro de um shopping, uma pessoa se depara com uma parede onde se encontra afixado um grande espelho plano. Enquanto caminha com velocidade de 1 m/s em uma direção perpendicular a esse espelho e no sentido de aproximar-se dele, essa pessoa observa que, relativamente a seu corpo, sua imagem ElaFísica com Trovão 293 a)se afasta com velocidade 1 m/s. b) se aproxima com velocidade 2 m/s. c) se aproxima com velocidade 4 m/s. d) se aproxima com velocidade 1 m/s. e) se afasta com velocidade 2 m/s. 547)(PUC) Considere as seguintes afirmações com relação aos espelhos: I - Um espelho esférico convexo somente forma imagens menores que os objetos. II - Se a imagem tem o mesmo tamanho que o objeto, sabe-se que o espelho é plano. III - Um espelho esférico côncavo forma imagens reais quando o objeto está a uma distância do vértice do espelho maior que a distância focal. Marque a única opção CORRETA: a)Somente a alternativa I é verdadeira. b) Somente a alternativa II é verdadeira. c) Somente a alternativa III é verdadeira. d) Somente as alternativas I e III são verdadeiras. e) Somente as alternativas II e III são verdadeiras. 548)(UFT) Um feixe estreito de ondas eletromagnéticas reflete-se em uma amostra de um tumor do fígado, conforme ilustrado. A velocidade da onda no fígado é 10 % menor do que a velocidade da onda no ar. ElaFísica com Trovão 294 Considere que a velocidade das ondas eletromagnéticas no ar seja 3x 108 m/s , o índice de refração do ar igual a e . É CORRETO afirmar que a distância , indicada na figura, é: a)0,5 cm. b) 1,0 cm. c) 2,0 cm. d) 3,0 cm. 549)(São Camilo) Um raio de luz monocromático propaga-se pelo ar e incide em um bloco de cristal de quartzo homogêneo sob um ângulo de incidência de 50º, passando a propagar-se pelo cristal, conforme a figura 1. No gráfico da figura 2 está representada a velocidade de propagação da luz, em função do tempo, no ar e no interior do cristal. Considerando sen 50º = 0,76, o valor de sen θ, em que θ é o ângulo indicado na figura 1, é aproximadamente: a)0,62. b) 0,44. c) 0,51. d) 0,28. e) 0,33. ElaFísica com Trovão 295 550)(PUC) Em frente a um espelho côncavo de foco principal F e vértice V, um objeto O está posicionado no centro de curvatura C, conforme mostra a figura abaixo. Quando este objeto for aproximado do espelho, ficando entre o foco e o vértice, sua imagem posicionar-se-á: a)no foco. b) no infinito. c) atrás do espelho. d) no centro de curvatura. 551)(UERJ) Uma lente convergente conjuga uma imagem cuja altura é três vezes maior que a do objeto posicionado entreseu centro óptico e seu foco principal. Esse objeto se encontra a 12 cm de distância do centro óptico da lente. A distância focal da lente, em centímetros, corresponde a: a)10 b) 14 c) 18 d) 22 552)(UECE) Um feixe de luz se propaga em um meio material A com uma velocidade VA e passa para um meio material B, onde sua velocidade é 2/3 da velocidade em A. Sobre os índices de refração dos meios A e B, pode-se afirmar que: a)o índice de refração de B é maior que o de A. b) os índices de refração do meio A e B são iguais. c) o índice de refração de B é menor que o de A. ElaFísica com Trovão 296 d) os índices de refração não dependem da velocidade de propagação do meio. 553)(UECE) Um prisma decompõe luz branca incidente em luz monocromática dentro do espectro visível. Este fato ocorre devido ao fenômeno denominado a)difração. b) interferência. c) refração. d) polarização. 554)(UECE) Durante o processo de fabricação de um enfeite cúbico de material de índice de refração N desconhecido, uma bolha de ar permanece presa em seu interior. Observa-se que a bolha de ar se encontra ao longo do eixo de simetria do cubo que passa pelo seu centro e é normal a duas faces opostas. Quando observada ao longo de uma direção normal à face superior, a bolha aparenta estar a 3cm dessa face. No entanto, quando observada ao longo de uma direção normal à face, mas através da face oposta à anterior, a bolha aparenta estar a 5cm dessa face. O índice de refração do material de que é feito o cubo, sabendo que este está imerso no ar (índice de refração unitário) e tem 12 cm de aresta, corresponde a: a)2/3. b) 3/2. c) 1. d) 4. 555)(UNICAMP) Dois fenômenos importantes da propagação da luz são a reflexão e a refração. Experimentos mostram que a velocidade da luz é alterada quando ela se propaga em meios diferentes. Isso explica a formação do arco-íris ou a aparência torta de uma caneta quando parte de seu corpo é colocado dentro de um copo de água. A figura a seguir mostra fenômenos de reflexão e refração. ElaFísica com Trovão 297 É verdadeiro afirmar que os raios da figura são classificados como: a)A-raio incidente; B-raio refratado; C-raio refletido. b) A-raio refletido; B-raio refratado; C-raio incidente. c) A-raio refratado; B-raio incidente; C-raio refletido. d) A-raio incidente; B-raio refletido; C-raio refratado. 556)(UNIFESP) Suponha que você é estagiário de uma estação de televisão e deve providenciar um espelho que amplie a imagem do rosto dos artistas para que eles próprios possam retocar a maquilagem. O toucador limita a aproximação do rosto do artista ao espelho a, no máximo, 15 cm. Dos espelhos a seguir, o único indicado para essa finalidade seria um espelho esférico: a)côncavo, de raio de curvatura 5,0 cm. b) convexo, de raio de curvatura 10 cm. c) convexo, de raio de curvatura 15 cm. d) convexo, de raio de curvatura 20 cm. e) côncavo, de raio de curvatura 40 cm. 557)(Unifesp) A figura representa um objeto e cinco espelhos planos, ElaFísica com Trovão 298 Assinale a sequência que representa corretamente as imagens do objeto conjugadas nesses espelhos. a) b) c) d) e) 558)(UEG) Analise o cartum abaixo. De acordo com a situação descrita no cartum, a lupa possui uma lente: a)convergente, e as provas estão localizadas no raio de curvatura. b) convergente, e as provas estão localizadas no foco. c) divergente, e as provas estão localizadas no raio de curvatura. d) divergente, e as provas estão localizadas entre o raio de curvatura e o foco. ElaFísica com Trovão 299 559) (UEPB) O espelho esférico foi estudado pelo matemático grego Euclides (325 a.C. a 265 a.C.) em sua obra Catroptics, datada de 300 a.C., (...) o nome Euclides está intrinsecamente ligado à geometria. Ao postular a propagação em linha reta dos raios luminosos, ele tornou a óptica uma simples divisão da geometria. (Ricardo Barthem, Temas atuais de Física: A luz, Editora livraria da física, p. 5, São Paulo, 2005). Os espelhos esféricos são aplicados tecnologicamente em uma variedade de instrumentos e objetos. No caso dos espelhos convexos, estes são utilizados como espelhos retrovisores de veículos, nas saídas das garagens de prédios e nas portas de certos elevadores. Considerando que um destes espelhos tem 20 cm de distância focal, e conjuga uma imagem a 4 cm do seu vértice, a distância do objeto ao espelho é de: a)–3,3 cm b) +3,3 cm c) –5 cm d) +5 cm e) –4 cm 560) (UEFS) Com base nos conhecimentos sobre as lentes esféricas imersas no ar, é correto afirmar: a)A vergência de uma lente convergente é negativa. b) O raio de curvatura da face plana de uma lente é igual a zero. c) A imagem real conjugada por uma lente de borda delgada está situada na região da luz incidente. d) A imagem conjugada por uma lente divergente de um objeto real é sempre virtual, direita e menor. e) A abscissa do foco principal da lente equivalente a uma associação de duas lentes justapostas é igual ao produto das abscissas dos focos das lentes associadas. 561) (UFAC) A parte côncava de uma colher de sopa de aço inox limpa pode ser utilizada como um espelho côncavo. Supondo que esta parte tenha um raio de curvatura de aproximadamente 4,0 cm. Qual a distância focal desse espelho, quando um objeto for colocado sobre seu eixo distante 12 cm do vértice? a)2,0 cm b) 8,0 cm ElaFísica com Trovão 300 c) 4,0 cm d) 16,0 cm e) 3,0 cm 562)(UECE) Considere uma lâmina de vidro de faces paralelas imersa no ar. Um raio luminoso propaga-se no ar e incide em uma das faces da lâmina, segundo um ângulo θ em relação à direção normal ao plano da lâmina. O raio é refratado nesta face e refletido na outra face, que é espelhada. O raio refletido é novamente refratado na face não espelhada, voltando a propagar-se no ar. Sendo nAr e nvidro respectivamente, os índices de refração da luz no ar e no vidro, o ângulo de refração a que o raio refletido forma no vidro, com a direção normal ao plano da lâmina, ao refratar-se pela segunda vez, obedece à equação: a) nvidro senα = nAr sen θ/2 b) a = θ c) sen α = cos θ d) nvidro sen α = nAr sen θ e) nAr sen α = nVidro sen θ 563)(UECE) O fenômeno de reflexão total pode ocorrer quando um feixe de luz incide sobre a interface de dois meios I e II, onde a velocidade de propagação da luz é diferente em cada meio. Considerando que o feixe se propaga do meio I para o meio II, é correto afirmar que: a)a reflexão total pode acontecer se a velocidade de propagação no meio I for maior do que no meio II. b) a reflexão total pode acontecer se a velocidade de propagação no meio I for menor do que no meio II. c) a reflexão total pode acontecer se o índice de refração no meio I for menor do que no meio II. d) a reflexão total pode acontecer se o índice de refração no meio I for igual ao do meio II. 564)(USP) Um objeto decorativo consiste de um bloco de vidro transparente, de índice de refração igual a 1,4, com a forma de um paralelepípedo, que tem, em seu interior, uma bolha, aproximadamente esférica, preenchida com um líquido, também transparente, de índice de refração n . A figura ao lado mostra um perfil do objeto.Nessas condições, quando a luz visível incide perpendicularmente em uma das faces do bloco e atravessa a bolha, o objeto se comporta, ElaFísica com Trovão 301 aproximadamente, como a)uma lente divergente, somente se n > 1,4. b) uma lente convergente, somente se n > 1,4. c) uma lente convergente, para qualquer valor de n. d) uma lente divergente, para qualquer valor de n. e) se a bolha não existisse, para qualquer valor de n. 565) (FATEC) Considere a figura a seguir que representa uma caixa cúbica que tem, em uma de suas faces, um espelho plano com a face espelhada (refletora) voltada para dentro do cubo. Se um raio luminoso incidir pelo vértice C e atingir o centro O do espelho, podemos afirmar que o raio refletido atingirá o vértice a)A. b) B. c) D. d) F. e) H. ElaFísica com Trovão 302 566) (UNEMAT) Uma pessoa encontra-se de pé a uma distância de 10 cm de um espelho esférico. Esta pessoa vê, no espelho, sua imagem direita e aumentada em 5 vezes. Com os dados acima, pode-se dizer que a sua distância focal em relação ao espelho é: a)12,5 cm. b) 10 cm. c) 20 cm. d) 30,5 cm. e) 25,5 cm. 567) (PUC) Um projetor de cinema usa uma lente convergente de distância focal 10,0 cm para projetar a imagem numa tela. Ao passar por um ponto a 10,5 cm da lente, o filme é fortemente iluminado. Para imagem nítida, a tela deve ser colocada à distância da lente, em metros, de: a) 1,1 b) 1,7 c) 2,1 d) 3,3 e) 4,2 568)(UEL) Um raio de luz é parcialmente refletido e parcialmente refratado na superfície de um lago. Sabendo-se que o raio de luz incidente faz um ângulo de 55º em relação à superfície da água, quais são os ângulos de reflexão e de refração, respectivamente? Dado: Índice de refração da água: 1,33. a)180° e 360°. b) 55º e 65º. c) 1 e 1,33. d) 35º e 25,5º. e) 35º e 35º. ElaFísica com Trovão 303 569)(UEMG) A presbiopia é um problema de visão que ocorre com muitas pessoas. Aquelas que têm visão normal, a partir dos 45 anos de idade, começam a ter dificuldade de ler ou observar objetos próximos. A visão de objetos distantes pode ser nítida, mas não a de objetos próximos. Assinale, abaixo, a alternativa que mostra o tipo de lentes que essa pessoa deve usar para corrigir o problema e qual é o tipo de problema ótico apresentado a)Lentes convergentes, pois a imagem forma-se antes da retina. b) Lentes convergentes, pois a imagem forma-se depois da retina. c) Lentes divergentes, pois a imagem forma-se antes da retina. d) Lentes divergentes, pois a imagem forma-se depois da retina. 570)(UEFS) Um objeto de 4,0cm de altura encontra-se 20,0cm distante de uma lente delgada convergente. Sabendo-se que a distância focal da lente é igual a 12,0cm, é correto afirmar que o tamanho da imagem formada, em cm, é igual a: a)5,0 b) 5,5 c) 6,0 d) 6,5 e) 7,0 571)(UESPI) Uma bola vai do ponto A ao ponto B sobre uma mesa horizontal, segundo a trajetória mostrada na figura a seguir. Perpendicularmente à superfície da mesa, existe um espelho plano. Pode-se afirmar que a distância do ponto A à imagem da bola quando ela se encontra no ponto B é igual a: a)8 cm b) 12 cm ElaFísica com Trovão 304 c) 16 cm d) 20 cm e) 32 cm 572)(UESPI) Um palito é fixado perpendicularmente ao eixo central de um espelho esférico côncavo. Ambos, o palito e a sua imagem real, encontram-se à distância de 30 cm do espelho. Pode-se concluir que tal espelho possui distância focal de: a) 15 cm b) 30 cm c) 45 cm d) 60 cm e) 75 cm 573)(UEPB) Acerca do assunto tratado no texto III, analise as proposições abaixo: I - Uma lupa é uma lente convergente usada como lente de aumento. A respeito do objeto e sua imagem é correto afirmar que o objeto deve ser colocado entre o foco e a lente, e a imagem obtida é virtual. II - Espelhos usados em maquiagem são convexos e formam imagens virtuais diminuídas para objetos colocados entre o foco e o centro de curvatura. III - O espelho retrovisor da motocicleta é convexo porque aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual. Após a análise, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões): a)III b) II e III c) I e II d) I e III e) I ElaFísica com Trovão 305 574) Acerca do assunto tratado no texto III, analise as proposições abaixo: I - Uma lupa é uma lente convergente usada como lente de aumento. A respeito do objeto e sua imagem é correto afirmar que o objeto deve ser colocado entre o foco e a lente, e a imagem obtida é virtual. II - Espelhos usados em maquiagem são convexos e formam imagens virtuais diminuídas para objetos colocados entre o foco e o centro de curvatura. III - O espelho retrovisor da motocicleta é convexo porque aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual. Após a análise, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões): a)III b) II e III c) I e II d) I e III e) I 575)(UEPB) Uma pessoa, ao perceber que a maior distância em que enxerga nitidamente um objeto é 40 cm, foi a um oculista que, ao constatar que a paciente tinha miopia, receitou lentes de correção para o defeito de sua visão. A convergência, em dioptrias (em graus) dessa lente, capaz de corrigir esse defeito, é a)–1,5 b) –3,0 c) –2,0 ElaFísica com Trovão 306 d) –2,5 e) –2,2 576)(UDESC) Maria deseja comprar um espelho para se maquiar. Ela quer que sua imagem seja ampliada 1,50 vezes quando estiver a 20,0 cm do espelho. As características que devem ter este espelho são: a)côncavo com raio de curvatura igual a 24,0 cm b) côncavo com raio de curvatura igual a 120 cm c) convexo com raio de curvatura igual a 120 cm d) convexo com foco igual a 12,0 cm e) côncavo com foco igual a 12,0 cm 577)(UECE) Uma fonte de luz monocromática puntiforme ilumina um disco e projeta sua sombra em uma parede. Considere o diâmetro do disco muito maior que o comprimento de onda da luz. O disco está a uma distância de um metro da parede e sua sombra tem um perímetro perfeitamente circular, com área quatro vezes a área do disco. Assim, a distância entre a fonte de luz e a parede, em metros, é: a)4/3. b) 4. c) 2. d) 3/4. 578)(PUC) Um raio de luz monocromática atravessa três materiais distintos sobrepostos, como mostrado no esquema abaixo. ElaFísica com Trovão 307 A partir desta representação, considerando os índices de refração absolutos (em relação ao vácuo, n = 1) desses materiais, é correto afirmar que: a)n1 > n2 > n3 b) n2 > n1 > n3 c) n3 > n2 > n1 d) n3 > n1 > n2 e) n1 > n3 > n2 579) (UNESP) Em um experimento didático de óptica geométrica, o professor apresenta aos seus alunos o diagrama da posição da imagem conjugada por uma lente esférica delgada, determinada por sua coordenada p', em função da posição do objeto, determinada por sua coordenada p, ambas medidas em relação ao centro óptico da lente. Analise as afirmações. I. A