Lista de Revisao - EsPCEx - Fulconi

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<p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Lista de Exercícios de Reta Final</p><p>Professor Vinícius Fulconi</p><p>EsPCEx 2024</p><p>Física</p><p>Orientações para a lista:</p><p>• As questões estão sem gabarito de propósito. Tente fazer e anote seus</p><p>gabaritos. O gabarito será liberado Domingo (15/09/2024).</p><p>• A resolução será liberada na Segunda-Feira (16/09/2024).</p><p>• ULlize o grupo para Lrar as dúvidas das questões. Seus colegas podem te</p><p>ajudar com as questões.</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>PROVA DE FÍSICA</p><p>Considere que, em um recipiente herme?camente fechado, são</p><p>misturados 2 moles de um gás ideal, A à temperatura 𝑻𝑨, com 2 moles</p><p>de um segundo gás ideal 𝑩, à temperatura 𝑻𝑩. Sendo os dois gases</p><p>monoatômicos, qual a temperatura de equilibrio térmico em função de 𝑻𝑨 e 𝑻𝑩</p><p>?</p><p>[A] #</p><p>$</p><p>(𝑇% + 𝑇&)</p><p>[B] #</p><p>'</p><p>(𝑇% + 𝑇&)</p><p>[C] #</p><p>(</p><p>(𝑇% + 𝑇&)</p><p>[D] #</p><p>)</p><p>(𝑇% + 𝑇&)</p><p>[E] 𝑇% + 𝑇&</p><p>Uma corrente elétrica i percorre um condutor conforme a figura abaixo.</p><p>Na figura acima, considere que os trechos re?líneos são semi-infinitos. Sendo</p><p>𝝁𝟎 a permeabilidade magné?ca no vácuo, qual a intensidade e o sen?do do</p><p>vetor campo magné?co no ponto 𝑷?</p><p>1</p><p>2</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] +!,</p><p>$-</p><p>, entrando no papel.</p><p>[B] +!.</p><p>'/</p><p>, saindo do papel.</p><p>[C] +!.</p><p>)/</p><p>, entrando no papel.</p><p>[D] +!,</p><p>$-</p><p>, saindo do papel.</p><p>[E] +!.</p><p>'/</p><p>, entrando no papel.</p><p>Analise a figura abaixo.</p><p>Nessa figura, um fio, com uma extremidade presa a uma parede, é man?do</p><p>es?cado pelo peso de um bloco, de densidade 𝝆𝐁. Nessas condiçőes, mede-se a</p><p>velocidade v de ondas transversais que possam se propagar no fio. Em seguida,</p><p>mergulha-se o bloco em um líquido, de densidade 𝝆𝐋 até que 𝟐/𝟑 da altura do</p><p>bloco fiquem submersos nesse líquido. Sabendo-se que a velocidade de</p><p>propagação das ondas cai para 𝟖𝟎% da velocidade anterior v, qual a razão entre</p><p>as densidades do bloco e do líquido, 𝝆𝑩/𝝆𝑳 ?</p><p>[A] 50/27</p><p>[B] 27/50</p><p>3</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[C] 10/3</p><p>[D] 3</p><p>[E] 1/3</p><p>Um objeto é abandonado de uma altura de 16 metros do solo. Qual será</p><p>a distância percorrida pelo objeto quando ele a?ngir uma velocidade que</p><p>é 𝟑/𝟒 da velocidade na qual ele a?ngirá o solo? Despreze os efeitos de</p><p>resistência do ar e desconsidere as dimensões do objeto.</p><p>[A] 7 metros</p><p>[B] 9 metros</p><p>[C] 10 metros</p><p>[D] 12 metros</p><p>[E] 15 metros</p><p>Um corpo de 2 kg está preso a uma mola de constante elás?ca igual a</p><p>𝟏𝟎𝟎 𝐍/𝐦, e oscila num plano horizontal de modo que sua posição é</p><p>dada por 𝐱(𝐭) = 𝟓𝐜𝐨𝐬	(𝝅𝐭/𝟐), onde x está em metros e 𝒕 em segundos.</p><p>Despreze a massa da mola e qualquer efeito devido ao atrito. Analise as</p><p>seguintes informações sobre este movimento.</p><p>I) 𝐄𝐦	𝒕 = 𝟏 s a posição do corpo será igual a zero.</p><p>II) 𝐄𝐦	𝐭 = 𝟓 𝐬 o módulo da aceleração é máximo.</p><p>III) A energia mecânica total do sistema é 1250 joules.</p><p>As afirmações CORRETAS são:</p><p>[A] Apenas I.</p><p>[B] Apenas I e III.</p><p>[C] Apenas II e III.</p><p>[D] Apenas I e II.</p><p>[E] I, II e III.</p><p>4</p><p>5</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Quatro cargas elétricas pontuais de módulo 𝑸 estão dispostas nos</p><p>vér?ces de um quadrado de lado L. Três cargas são posi?vas e uma das</p><p>cargas é nega?va. Qual será a expressão que fornece o módulo campo</p><p>elétrico no centro do quadrado? Considere a constante eletrostá?ca para o meio</p><p>igual a K.</p><p>[A] 𝑘(𝑄/𝐿))</p><p>[B] 2𝑘(𝑄/𝐿))</p><p>[C] 3𝑘(𝑄/𝐿))</p><p>[D] 4𝑘(𝑄/𝐿))</p><p>[E] Zero</p><p>Um objeto de massa m foi lançado ver?calmente da Terra com</p><p>velocidade inicial 𝐯𝟎 e chegou com velocidade nula em um ponto do</p><p>espaço a uma altura H, que se situa na mesma ver?cal. Considere g a aceleração</p><p>da gravidade na superfcie da Terra, R o raio da Terra e H > R. Desprezando a</p><p>resistência do ar e os efeitos de rotação da Terra, qual será o módulo da</p><p>velocidade inicial 𝐯𝟎?</p><p>6</p><p>7</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] L2𝑔𝐻</p><p>[B] O )3-4</p><p>(-64)</p><p>[C] L2𝑔𝐻𝑅</p><p>[D] O )3-</p><p>(-64)</p><p>[E] O )-</p><p>(-64)</p><p>Uma gota de água em repouso sobre uma régua de plás?co, pode ser</p><p>considerada, u?lizando uma boa aproximação, como uma semiesfera.</p><p>Ao olharmos os objetos através dessa gota, eles aumentam ou diminuem de</p><p>tamanho conforme se afasta ou se aproxima a régua do objeto. Fazendo</p><p>algumas considerações, a gota de água pode ser u?lizada como uma lente e os</p><p>efeitos óp?cos do plás?co podem ser desprezados. Se a gota tem raio de</p><p>curvatura de 𝟓, 𝟎 𝐦𝐦 e índice de refração 1,35 em relação ao ar, podemos</p><p>afirmar que a distância focal dessa gota é de aproximadamente:</p><p>[A] 6,75 mm</p><p>[B] 10,0 mm</p><p>[C] 14,3 mm</p><p>[D] 20,0 mm</p><p>[E] 27,0 mm</p><p>8</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>No alto de uma residência, apoia-se uma rampa lisa na forma de um</p><p>quadrante de circunferência de raio 𝟎, 𝟒𝟓 𝐦. Do ponto A da rampa,</p><p>abandona-se uma parhcula de massa M que vai chocar-se elas?camente</p><p>com outra parhcula de massa 2 M em repouso no ponto B, mais baixo da rampa.</p><p>Considere 𝐠 = 𝟏𝟎 𝐦/𝐬𝟐𝐞 despreze todas as formas de atrito. Qual será a</p><p>distância entre os pontos de impacto das parhculas com o solo?</p><p>[A] 1,0m</p><p>[B] 2,0m</p><p>[C] 3,0m</p><p>[C] 4,0m</p><p>[D] 5,0m</p><p>Qual deve ser o módulo da taxa de variação de um campo magné?co 𝑩VV⃗ ,</p><p>perpendicular ao plano de uma espira circular de raio 𝟎, 𝟓𝟎 𝐦 e</p><p>resistência 𝟒, 𝟎𝛀, para que a corrente induzida na espira seja 𝟐, 𝟎𝝅𝐀?</p><p>[A] 2,0 T/s.</p><p>[B] 4,0 T/s.</p><p>[C] 8,0 T/s.</p><p>[D] 16,0 T/s.</p><p>[E] 32,0 T/s.</p><p>9</p><p>10</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Um observador estacionário recebe ondas de som de dois diapasões,</p><p>um dos quais aproxima-se e o outro recua, com a mesma velocidade.</p><p>Quando isso ocorre, o observador ouve as ba?das com frequência 𝒇. Sabendo</p><p>que frequência de oscilação de cada diapasão é de 𝒇𝟎 e a velocidade do som no</p><p>ar é 𝒗, a velocidade de cada diapasão é dada por:</p><p>[A] O1 + _9</p><p>9!</p><p>`</p><p>)</p><p>[B] O1 + _:9</p><p>9!</p><p>`</p><p>)</p><p>[C] :9!</p><p>9</p><p>aO1 + _9</p><p>9!</p><p>`</p><p>)</p><p>b</p><p>[D] O𝑣 + _9</p><p>9!</p><p>`</p><p>)</p><p>− 1</p><p>[E] :9!</p><p>9</p><p>aO1 + _9</p><p>9!</p><p>`</p><p>)</p><p>− 1b</p><p>Um telescópio refletor, que u?liza como obje?va um espelho esférico,</p><p>tem 80 cm de raio, foi desmontado e na frente de seu espelho foi</p><p>colocado um objeto real a 30 cm de distância do seu vér?ce. Como será a</p><p>imagem produzida?</p><p>[A] Virtual, direita e menor que o objeto.</p><p>[B] Virtual, direita e maior que o objeto.</p><p>[C] Real, inversa e maior que o objeto.</p><p>[D] Real, inversa e menor que o objeto.</p><p>[E] Real, direita e de mesmo tamanho que objeto.</p><p>Considere um canhão de guerra de onde são disparados dois projéteis,</p><p>cada um deles com velocidade inicial 𝒗𝟎. O primeiro projé?l foi lançado</p><p>com um ângulo 𝜽𝟏 com a horizontal e o segundo com um ângulo 𝜽𝟐 em</p><p>relação a mesma horizontal. Considerando que no local a aceleração da</p><p>gravidade vale 𝒈 e desprezando a resistência do ar, o intervalo de tempo</p><p>necessário entre os dois disparos para assegurar que os projéteis se choquem é</p><p>dado por:</p><p>[A] 2𝑣<(cos	 𝜃# + cos	 𝜃))/𝑔sen	(𝜃# − 𝜃))</p><p>11</p><p>12</p><p>13</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[B] 2𝑣<sen	(𝜃# − 𝜃))/𝑔(cos	 𝜃# + cos	 𝜃))</p><p>[C] 2𝑣<𝑔sen	(𝜃# − 𝜃))/(cos	 𝜃# + cos	 𝜃))</p><p>[D] 2𝑣<(cos	 𝜃# + cos	 𝜃))sen	(𝜃# − 𝜃))/𝑔</p><p>[E] 2𝑣<𝑔/sen	(𝜃# − 𝜃))(cos	 𝜃# + cos	 𝜃))</p><p>A figura representa um elevador inicialmente parado, nele o objeto 𝑷</p><p>encontra-se preso ao teto a uma altura H em relação ao piso. Em um</p><p>determinado instante o elevador entra em movimento ver?cal para</p><p>cima com aceleração 𝜶, neste mesmo momento o objeto P cai em direção ao</p><p>piso com aceleração g. Nessas condições, desprezando qualquer efeito de</p><p>resistência aos movimentos, o tempo que P fica no ar é igual a:</p><p>[A] O )4</p><p>(=63)3</p><p>[B] O )></p><p>(=63)=</p><p>[C] O )></p><p>(=?3)</p><p>[D] O )></p><p>(=?3)3</p><p>[E] O )></p><p>(=63)</p><p>14</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Entre os anos de 1907 e 1910, o fsico norte-americano Robert A.</p><p>Millikan e seus colaboradores, desenvolveram</p><p>diferentes métodos para</p><p>tentar determinar o valor da carga do elétron, dentre esses, o</p><p>experimento da "gota de óleo" tornou-se o mais conhecido. A fim de reproduzir</p><p>as medidas de Millikan, um estudante de fsica borrifou gohculas de óleo em</p><p>uma câmara, durante a pulverização algumas ionizaram-se nega?vamente por</p><p>atrito, essas ao serem subme?das a um campo elétrico desviaram seu trajeto.</p><p>O esquema abaixo representa as observações do estudante para uma única</p><p>gohcula eletrizada com carga 𝒒 e massa 𝒎 subme?da a ação de um campo</p><p>elétrico uniforme e da aceleração da gravidade 𝒈.</p><p>Considere que no tempo inicial 𝒕 = 𝟎 a gohcula localizava-se sobre a origem dos</p><p>eixos cartesianos, conforme a figura, com velocidade constante na direção do</p><p>eixo 𝒙 em seu sen?do posi?vo e nula em 𝒚. Ao entrar no campo 𝑬 a gohcula</p><p>sofre uma deflexão até a?ngir o ponto 𝑷 no tempo 𝒕. Nesse momento, podemos</p><p>afirmar que a distância 𝚫𝒚, medida do ponto 𝑷 até o eixo 𝒙, é igual a:</p><p>[A] (@A?B3)</p><p>)B</p><p>𝑡)</p><p>[B] (@A6B3)</p><p>)B</p><p>𝑡)</p><p>[C] (@A?B3)</p><p>B</p><p>𝑡)</p><p>[D] (@A?B3)</p><p>)</p><p>𝑡)</p><p>[E] (@A6B3)</p><p>B</p><p>𝑡)</p><p>Em uma caçada na Amazônia, um índio lança uma flecha a fim de a?ngir</p><p>sua caça. O índio erra o alvo, e a flecha a?nge o tronco de uma árvore</p><p>−	−	−	−	−	−	−	−	− −</p><p>+	+	+	+	+	+	+	+	+	+</p><p>$</p><p>%</p><p>Desenho ilustrativo – fora de escala</p><p>15</p><p>16</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>produzindo um barulho oco. Se o índio ouve o barulho exatamente 2 segundos</p><p>após lançar a flecha, e a velocidade média de percurso da flecha foi de 𝟐𝟎 𝐦/𝐬,</p><p>então, considerando a velocidade do som no ar igual a 𝟑𝟒𝟎 𝐦/𝐬, a distância,</p><p>aproximada, que separa o índio da parte do tronco onde a flecha incidiu é de</p><p>[A] 37,78 m.</p><p>[B] 28,84 m</p><p>[C] 18,89 m.</p><p>[D] 16,00 m</p><p>[E] 12,00 m.</p><p>Uma fonte pontual de luz está localizada 2 m abaixo da superfcie de</p><p>uma piscina. Considerando o índice de refração do ar = 𝟏 e o da água</p><p>= 𝟏, 𝟑𝟑, a expressão da área 𝑨 do maior círculo sobre a superfcie da</p><p>água através do qual a luz vinda diretamente da fonte pode emergir é:</p><p>[A] 	𝐴 = 𝜋[2tg	(sen?#	 1,33)]).</p><p>[B] 	𝐴 = 2𝜋 |sen	 _sen?#	 #</p><p>#,((</p><p>`}</p><p>)</p><p>.</p><p>[C] 	𝐴 = 𝜋 |2tg	 _sen?#	 #</p><p>#,((</p><p>`}</p><p>)</p><p>.</p><p>[D] 	𝐴 = 𝜋 |tg	 _sen?#	 )</p><p>#,((</p><p>`}</p><p>)</p><p>.</p><p>[E] 	𝐴 = 𝜋[2cos	(sen?#	 1,33)]).</p><p>Um bloco de massa 𝐦 escorrega em uma calha cujos bordos formam</p><p>ângulo de 𝟗𝟎∘, e está inclinada de um ângulo 𝜽, com a horizontal,</p><p>conforme mostra a figura abaixo. Se o coeficiente de atrito ciné?co</p><p>entre o bloco e o material que cons?tui a calha vale 𝝁, podemos afirmar que a</p><p>aceleração desse bloco é dada por:</p><p>17</p><p>18</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] 	𝑔(cos	 𝜃 − 𝜇sen	 𝜃)</p><p>[B] 	𝑔(cos	 𝜃 − √2𝜇sen	 𝜃)</p><p>[C] 𝑔(sen	 𝜃 − √2𝜇cos	 𝜃)</p><p>[D] 𝑔(sen	 𝜃 − 𝜇cos	 𝜃)</p><p>[E] 𝑔(sen	 𝜃 − 2𝜇cos	 𝜃)</p><p>De acordo com os conceitos da óp?ca geométrica, assinale a alterna?va</p><p>correta.</p><p>a) Luz é uma onda de natureza mecânica.</p><p>b) Uma pessoa vê sua imagem diante de um espelho plano, e esta imagem</p><p>observada é real e direita.</p><p>c) Quando a luz se propaga em um meio material, com índice de refração igual a</p><p>3, sua velocidade de propagação é reduzida à metade do seu correspondente</p><p>valor no vácuo.</p><p>d) O cristalino do olho humano comporta-se como uma lente convergente.</p><p>e) Quando um feixe de luz monocromáLca é transmiLdo de um meio para outro,</p><p>o seu comprimento de onda permanece inalterado.</p><p>Uma fonte 𝐒 e um detector 𝐃 de ondas de alta frequência estão no solo</p><p>a distância d entre si. Verifica-se que uma onda recebida diretamente</p><p>de 𝐒 chega a 𝐃 em fase com a onda refle?da por uma camada horizontal</p><p>situada a uma altura 𝐇. Os raios incidentes e refle?dos formam ângulos iguais</p><p>19</p><p>20</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>com a camada refletora. Se esta camada se elevar de uma distância 𝐡, nenhum</p><p>sinal é recebido em D. Desprezando-se qualquer absorção na atmosfera</p><p>podemos afirmar que o maior comprimento de onda 𝝀, emi?do por 𝐒, a fim de</p><p>sa?sfazer essa condição, é dada por:</p><p>[A] 𝜆 = L4(𝐻 + ℎ)) + 𝑑) − 2√4𝐻) + 𝑑)</p><p>[B] 𝜆 = L4(𝐻 + ℎ)) + 𝑑) − √4𝐻) + 𝑑)</p><p>[C] 𝜆 = 2L4(𝐻 + ℎ)) + 𝑑) − 2√4𝐻) + 𝑑)</p><p>[D] 𝜆 = (L4(𝐻 + ℎ)) + 𝑑) − √4𝐻) + 𝑑))/2</p><p>[E] 𝜆 = (L4(𝐻 + ℎ)) + 𝑑) − 2√4𝐻) + 𝑑))/3</p><p>Analisando-se o gráfico abaixo para uma determinada substância e</p><p>sabendo-se que a transformação ocorre no sen?do de A para F, pode-</p><p>se afirmar que:</p><p>21</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] no trecho 𝐴𝐵, a substância está certamente no estado líquido.</p><p>[B] no trecho BC, a substância certamente sofre solidificação.</p><p>[C] no trecho CD, a substância certamente sofre vaporização.</p><p>[D] no trecho DE, há uma mistura de líquido e vapor.</p><p>[E] no trecho EF, está ocorrendo transição de fase.</p><p>Dois blocos A e B movimentam-se sobre uma superfcie horizontal sem</p><p>atrito, conforme mostra a figura abaixo. Os dois blocos estão se</p><p>movendo para a direita. A tem massa 3 kg e velocidade de módulo</p><p>𝟏𝟒 𝐦/𝐬 e B tem massa de 9 kg e velocidade de módulo 𝟒 𝐦/𝐬. Considerando</p><p>que a mola presa a B tem massa desprezível e constante elás?ca 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐍/𝐦,</p><p>que os blocos colidem e suas velocidades têm o mesmo valor quando a</p><p>compressão da mola for máxima, assinale a alterna?va que indica corretamente</p><p>a deformação sofrida pela mola.</p><p>22</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] 27 cm</p><p>[B] 23 cm</p><p>[C] 20 cm</p><p>[D] 17 cm</p><p>[E] 15 cm</p><p>Uma bola de massa 400 g e volume 𝟓𝟎𝟎 𝐜𝐦𝟑 é abandonada a par?r do</p><p>repouso em uma profundidade 𝟏, 𝟎 𝐦 abaixo da superfcie de um lago.</p><p>Considerando a densidade da água 𝟏, 𝟎 𝐠/𝐜𝐦𝟑 e a gravidade local</p><p>𝟏𝟎 𝐦/𝐬𝟐, a altura que a bola a?nge acima da superfcie da água tem o valor</p><p>mais próximo de:</p><p>[A] 0,50 m.</p><p>[B] 0,35 m</p><p>[C] 0,25 m.</p><p>[D] 0,20 m</p><p>[E] 0,17 m</p><p>Assinale a alterna?va que não está correta.</p><p>[A] Para ocorrer reflexão total da luz, esta deve dirigir-se do meio mais refringente</p><p>para o meio menos refringente.</p><p>[B] A refração da luz é o desvio da luz ao atravessar a fronteira entre dois meios</p><p>transparentes.</p><p>[C] A cor da luz (frequência) não se altera na refração.</p><p>[D] Uma imagem virtual não pode ser mostrada em uma tela.</p><p>23</p><p>24</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[E] Uma lente divergente não pode formar uma imagem real a parLr de um objeto</p><p>real.</p><p>Um freezer tem seu compar?mento interno a 253 K, e o ambiente</p><p>externo está a 313 K. Seu motor compressor possui uma potência de 250</p><p>W, e sua eficiência é de um refrigerador de Carnot. Pode-se dizer que a</p><p>quan?dade máxima de energia que pode ser extraída, sob forma de calor, do</p><p>interior do freezer, em 5 min, é aproximadamente:</p><p>[A] 316 kJ</p><p>[B] 363 kJ</p><p>[C] 395 kJ</p><p>[D] 415 kJ</p><p>[E] 478 kJ</p><p>A figura mostra um circuito formado por elementos ôhmicos. Qual será</p><p>a diferença de potencial entre os pontos A e B?</p><p>[A] 3,6 V.</p><p>[B] 4,8 V.</p><p>25</p><p>26</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[C] 5,4 V.</p><p>[D] 7,2 V.</p><p>[E] 8,0 V.</p><p>Uma corda de 12 m de comprimento e massa de 𝟎, 𝟏𝟓 𝐤𝐠, presa nas</p><p>extremidades, oscila sob uma força de tração de 125 N. Sendo assim,</p><p>afirma-se que a freqüência de oscilação do 𝟔∘ harmônico vale:</p><p>[A] 5 Hz</p><p>[B] 10	Hz</p><p>[C] 25 Hz</p><p>[D] 30 Hz</p><p>[E] 40 Hz</p><p>Uma pessoa passa roupa durante meia hora, todos os dias, usando um</p><p>ferro elétrico que funciona na ddp de 220 V, fornecendo uma potência</p><p>de 600 W. Admi?ndo-se o mês com 30 dias e que o custo do kWh seja</p><p>de 20 centavos de Real, é correto afirmar que o custo mensal devido a u?lização</p><p>desse ferro é de:</p><p>[A] R$1,80</p><p>[B] 𝑅$2,94</p><p>[C] 𝑅$3,20</p><p>[D] 𝑅$4,20</p><p>[E] 𝑅$5,20</p><p>A o?mização do rendimento real de máquinas térmicas é um problema</p><p>an?go de engenharia que remonta à época das primeiras máquinas a</p><p>vapor. Uma turbina a vapor absorve 400000 Kw a 𝟖𝟎𝟎∘𝐂, enquanto sua</p><p>fonte fria funciona a 𝟐𝟕∘𝐂, com um rendimento de 𝟒𝟓%. Que melhoria em seu</p><p>rendimento, em porcentagem, essa máquina teria, se um engenheiro fizesse</p><p>com que ela</p><p>funcionasse segundo um ciclo de Carnot?</p><p>[A] 72%</p><p>[B] 27%</p><p>[C] 45%</p><p>27</p><p>28</p><p>29</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[D] 117%</p><p>[E] 100%</p><p>Uma pequena esfera metálica está eletrizada com uma certa carga</p><p>elétrica. Outra esfera também metálica, só que bem maior que a</p><p>anterior, está descarregada e tem um orifcio que permite a passagem</p><p>da primeira esfera através dele. Se ao introduzirmos a pequena esfera na grande</p><p>de modo que as duas entrem em contato, é certo afirmar que:</p><p>[A] A esfera grande conLnua descarregada e a carga permanece na pequena.</p><p>[B] A carga se distribui entre as duas esferas;</p><p>[C] A carga se distribui no interior da esfera grande;</p><p>[D] A esfera pequena descarrega e a sua carga distribui-se na superncie da esfera</p><p>grande;</p><p>[E) A carga se distribui na superncie da esfera pequena.</p><p>Um aluno da EsPCEx tem a missão de melhorar o desempenho</p><p>insa?sfatório de um chuveiro do alojamento dos alunos. A condição</p><p>imposta é que a tensão não pode ser alterada. Qual dos procedimentos</p><p>abaixo poderia proporcionar um melhor aquecimento da água que passa pelo</p><p>chuveiro?</p><p>[A] Trocar a resistência por outra com o dobro do comprimento e a metade da</p><p>espessura.</p><p>[B] Fazer uma associação em série com uma nova resistência, aproveitando a</p><p>original.</p><p>[C] Trocar a resistência por outra com o mesmo comprimento e metade da</p><p>espessura.</p><p>[D] Trocar a resistência do chuveiro por outra com o dobro do comprimento e o</p><p>dobro da espessura.</p><p>[E] Trocar a resistência por outra com metade do comprimento e metade da</p><p>espessura.</p><p>Analise o circuito abaixo e assinale, entre as afirma?vas, aquela que</p><p>está correta:</p><p>30</p><p>31</p><p>32</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] A energia armazenada no capacitor de 10𝜇F é maior do que no de 20𝜇F.</p><p>[B] A voltagem entre A e C é menor do que entre C e B.</p><p>[C] A energia armazenada no capacitor de 5𝜇F é maior do que no de 15𝜇F.</p><p>[D] A voltagem no capacitor de 5𝜇F é menor do que no de 15𝜇F.</p><p>[E] A carga do capacitor de 20𝜇F é menor que o de 10𝜇F.</p><p>Um foguete é lançado ver?calmente para cima de uma plataforma</p><p>localizada na superfcie da Terra, a?ngindo uma al?tude máxima igual</p><p>ao quádruplo do raio terrestre. Considerando como m, a massa do foguete, M,</p><p>a massa da Terra, R, o raio superficial terrestre, G, a constante de gravitação</p><p>universal, e desprezando qualquer outro agente sobre o foguete que não seja o</p><p>efeito gravitacional, a velocidade de seu lançamento deve ser ob?da da</p><p>seguinte expressão:</p><p>[A] 2O)FG</p><p>H-</p><p>[B] OHFG</p><p>H-</p><p>[C] 2OFG</p><p>H-</p><p>[D] OHFG</p><p>-</p><p>[E] O)FG</p><p>H-</p><p>33</p><p>34</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Repe?ndo a experiência de Torricelli, um estudante mediu a pressão</p><p>atmosférica em dois locais diferentes. Para isso, u?lizou um barômetro de</p><p>mercúrio cons?tuído por um tubo de vidro de comprimento L aberto em uma</p><p>de suas extremidades. Porém, ao realizar os experimentos, devido a uma</p><p>pequena quan?dade de ar aprisionado sobre a coluna de mercúrio, o</p><p>instrumento apresentou leituras erradas. Em um local em que a pressão</p><p>atmosférica era de 720 mmHg, o barômetro indicou 710 mmHg e, no outro local,</p><p>onde a pressão atmosférica era de 700 mmHg, ele indicou 695 mmHg.</p><p>Considerando o ar como um gás ideal e que nos dois locais as temperaturas</p><p>ambientes eram iguais e constantes, o comprimento do tubo de vidro u?lizado</p><p>nos experimentos foi</p><p>[A] L = 740 mm.</p><p>[B] L = 730 mm.</p><p>[C] L = 755 mm.</p><p>[D] L = 725 mm.</p><p>[E] L = 760 mm.</p><p>Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de</p><p>constante elás?ca k = 2000 N/m, fecha um cilindro de área de secção</p><p>transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão</p><p>de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC,</p><p>o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma</p><p>nova posição de equilíbrio.</p><p>35</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 𝟏𝟎𝟓 Pa, o deslocamento</p><p>ver?cal h sofrido pelo pistão até a?ngir a posição final é de, aproximadamente,</p><p>[A] 0,64 m.</p><p>[B] 0,45 m.</p><p>[C] 0,52 m.</p><p>[D] 0,36 m.</p><p>[E] 0,27 m.</p><p>Uma máquina a vapor opera em ciclos re?rando energia térmica de</p><p>uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando</p><p>a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina</p><p>recebe da caldeira 2000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse</p><p>segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227</p><p>ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em</p><p>cada ciclo, seria de</p><p>[A] 800 J.</p><p>[B] 400 J.</p><p>[C] 1200 J.</p><p>[D] 600 J.</p><p>[E] 1000 J.</p><p>36</p><p>37</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>No circuito representado na figura, todos os resistores são ôhmicos. O gerador,</p><p>o amperímetro e o volhmetro são ideais. Os fios de ligação e as conexões</p><p>u?lizadas têm resistência desprezível.</p><p>Sabendo que a leitura no amperímetro é 1,2 A, a leitura no volhmetro é</p><p>[A] 88 V.</p><p>[B] 72 V.</p><p>[C] 104 V.</p><p>[D] 44 V.</p><p>[E] 144 V.</p><p>O circuito da figura é cons?tuído por sete capacitores que são</p><p>interligados com fios e conexões de resistência desprezível.</p><p>A capacitância equivalente entre os pontos A e B desse circuito é</p><p>[A] 20 µF.</p><p>[B] 30 µF.</p><p>[C] 60 µF.</p><p>[D] 10 µF.</p><p>[E] 80 µF.</p><p>Um raio de luz monocromá?co propaga-se por um meio homogêneo A,</p><p>incide sobre a superfcie S que separa esse meio de outro meio</p><p>homogêneo B e passa a se propagar pelo meio B, conforme a figura. Os ângulos</p><p>38</p><p>39</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>θ1 e θ2 são, respec?vamente, os ângulos de incidência e de refração, nesse</p><p>processo.</p><p>A gráfico que representa como o senθ1 varia em função do senθ2 é:</p><p>[A]</p><p>[B]</p><p>[C]</p><p>[D]</p><p>[E]</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Uma vela acesa foi colocada parada, ver?calmente, a 4 m de distância</p><p>de uma parede também ver?cal. Na região entre a vela e a parede</p><p>existem duas posições onde se pode fixar uma lente convergente gaussiana, de</p><p>distância focal 0,75 m, de modo que sejam projetadas sobre a parede imagens</p><p>ní?das da chama dessa vela. Essas posições estão indicadas na figura e</p><p>nomeadas como Posição 1, a uma distância 𝒙𝟏 da vela, e Posição 2, distante 𝒙𝟐</p><p>da vela.</p><p>É correto afirmar que a relação 𝒙𝟏/𝒙𝟐 é igual a:</p><p>[A] 1/9</p><p>[B] 1/2</p><p>[C] 1/7</p><p>[D] 1/4</p><p>[E] 1/3</p><p>Desde os primórdios da civilização, o ser humano é fascinado pelo</p><p>estudo da astronomia. Mas, foi durante a segunda metade do século</p><p>passado que a ousadia de conhecer o universo mais de perto pode ser</p><p>concre?zada. Agora, a meta é alcançar outras galáxias, uma vez que o sistema</p><p>solar e a via Láctea parecem estar desbravados. Imagine-se uma nave par?ndo</p><p>da superfcie da Terra, de massa M e raio superficial R, e chegando na superfcie</p><p>40</p><p>41</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>de outro corpo celeste esférico de raio superficial igual a décima parte de R.</p><p>Medidas feitas com a queda livre de um corpo de prova nessa superfcie revelam</p><p>que tal corpo demora 4,0 s para cair livremente de uma altura de 1,6 m. Se a</p><p>aceleração da gravidade na superfcie da Terra é de 10 m/s2 , é correto afirmar</p><p>que a massa desse corpo celeste é, em relação a M,</p><p>[A] mil vezes menor.</p><p>[B] dez vezes menor.</p><p>[C] cinco mil vezes menor.</p><p>[D] a metade.</p><p>[E] dez mil vezes menor.</p><p>Numa região em que o som se propaga a 340 m/s, há uma estrada</p><p>horizontal e re?línea por onde trafega um carro a uma velocidade de</p><p>180 km/h. Em certo momento, um avião, voando a 360 km/h paralelamente à</p><p>estrada, vai ultrapassar o carro. Mais tarde, quando o carro retorna e passa a se</p><p>mover no sen?do oposto a 108 km/h, um outro avião vai cruzar com ele, voando</p><p>também a 360 km/h, no mesmo sen?do do primeiro avião. É correto afirmar</p><p>que a frequência do ruído emi?do pelo avião percebida pelos ocupantes do</p><p>carro será</p><p>[A] cerca de 1,3 vez menor</p><p>no cruzamento em relação à ultrapassagem.</p><p>[B] cerca de 1,3 vez maior no cruzamento em relação à ultrapassagem.</p><p>[C] duas vezes maior na ultrapassagem em relação ao cruzamento.</p><p>[D] duas vezes menor na ultrapassagem em relação ao cruzamento.</p><p>[E] praLcamente a mesma em ambas as situações com uma diferença menor</p><p>do que 5%.</p><p>A figura ilustra um diver?mento de certo parque de diversões, que</p><p>consiste de duas pistas re?líneas horizontais desniveladas e uma pista</p><p>re?línea inclinada que as liga. Ao final da pista inferior, há um reservatório</p><p>repleto de água que serve para frear os carrinhos com passageiros que nele</p><p>penetram. Na figura, aparecem dois carrinhos A e B que percorrem as pistas</p><p>sobre uma mesma linha de trilhos. Suas massas diferem devido à diferença de</p><p>pesos dos passageiros</p><p>42</p><p>43</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>Ainda na pista superior, o carrinho B, que se movimentava à velocidade de 10</p><p>m/s, colidiu com o carrinho A que se encontrava em repouso passando, então,</p><p>o carrinho A a se movimentar a uma velocidade de 6,0 m/s. É correto afirmar</p><p>que tal colisão foi</p><p>[A] parcialmente inelásLca, sendo conservado o momento linear e dissipados</p><p>10% da energia mecânica do sistema de carrinhos.</p><p>[B] perfeitamente elásLca, pois houve conservação de momento linear e de</p><p>energia mecânica do sistema de carrinhos.</p><p>[C] parcialmente inelásLca, sendo conservado o momento linear do sistema</p><p>de carrinhos e dissipados 45% de sua energia cinéLca.</p><p>[D] parcialmente inelásLca, sendo conservado o momento linear do sistema</p><p>de carrinhos e dissipados 55% de sua energia cinéLca.</p><p>[E] parcialmente inelásLca, sendo conservados o momento linear e a energia</p><p>cinéLca do sistema de carrinhos</p><p>Uma ambulância que está emi?ndo um som de frequência 𝒇𝟎 está</p><p>parada em um semáforo. Um observador se aproxima da ambulância</p><p>com uma velocidade 𝒗𝒔</p><p>𝟏𝟏</p><p>. Devido ao seu movimento rela?vo em relação a</p><p>ambulância, o observador percebe uma frequência 𝒇′ do som emi?do pela</p><p>ambulância. Esse som é registrado por um aparelho medidor de frequências. Ao</p><p>chegar em sua residência, o observador decide aplicar essa mesma frequência</p><p>de oscilação, por meio de um oscilador, em uma corda de densidade linear 𝝁</p><p>que está presa a uma polia ideal Q. A corda também está presa a um bloco de</p><p>massa m. Qual será o comprimento da corda? Considere 𝒗𝒔 a velocidade do som</p><p>e a gravidade como sendo g.</p><p>44</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] ##</p><p>#)9!</p><p>O</p><p>B3</p><p>+</p><p>[B] ##</p><p>L9!</p><p>O</p><p>B3</p><p>+</p><p>[C] ))</p><p>(9!</p><p>O</p><p>B3</p><p>+</p><p>[D] #(</p><p>L9!</p><p>O</p><p>B3</p><p>+</p><p>[E] #</p><p>L9!</p><p>O</p><p>B3</p><p>+</p><p>Duas barras A e B tem comprimentos 𝑳𝟎 e 𝟐𝑳𝟎 de coeficientes de</p><p>dilatação linear 𝜶𝑨 e 𝜶𝑩. O gráfico abaixo mostra o comportamento de</p><p>dilatação dessas duas barras. Qual será o valor de 𝒕𝒈𝒙?</p><p>[A] tg	 𝑥 = M#(=$6)=%)</p><p>#6)=$=%M#</p><p>[B] tg 𝑥 = M#(=$?)=%)</p><p>)=$=%</p><p>[C] tg 𝑥 = M#((=$?(=%)</p><p>)=$=%</p><p>45</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[D] tg	 𝑥 = M&(=$?)=%)</p><p>#6)=$=%M&	'</p><p>[E] tg	 𝑥 = M#(=$6)=%)</p><p>#6(=$=%M#'</p><p>Três esferas de mesmo material têm raios R, 2R e 3R e estão nas</p><p>temperaturas de 𝟏𝟎∘𝐂, 𝟏𝟎∘𝐂 e 𝟐𝟎∘𝐂 respec?vamente. As esferas são</p><p>colocadas em contato entre si. Se as esferas são feitas do mesmo material, qual</p><p>a temperatura de equilíbrio?</p><p>[A] 15, 5∘C</p><p>[B] 17, 5∘C</p><p>[C] 19, 5∘C</p><p>[D] 20, 8∘C</p><p>[E] 25, 8∘C</p><p>No processo termodinâmico isobárico, um gás monoatômico</p><p>experimenta uma expansão de tal forma que a pressão é man?da em</p><p>80 kPa durante todo o processo. Se o seu volume aumenta de 1 m³ para 3 m³,</p><p>determine (em kJ) o calor fornecido ao gás.</p><p>[A] 100</p><p>[B] 200</p><p>[C] 300</p><p>[D] 400</p><p>[E] 480</p><p>Para determinar a densidade de uma esfera homogênea, realizam-se</p><p>dois experimentos. Medem-se os alongamentos 𝒙𝟏 e 𝒙𝟐 da mola fora e</p><p>dentro de um líquido, respec?vamente. Se foi determinada a relação 𝟑𝒙𝟐 = 𝒙𝟏</p><p>, qual a relação entre a densidade do líquido e da esfera?</p><p>46</p><p>47</p><p>48</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[A] 1/2</p><p>[B] 2/3</p><p>[C] 4/3</p><p>[D] 5/2</p><p>[E] 1/3</p><p>Uma esfera de carga Q está presa por um fio a uma parede ver?cal. Ela</p><p>também está presa a outra esfera de carga elétrica q de mesmo sinal.</p><p>Se o fio que prende uma carga na outra for cortado, qual será a velocidade da</p><p>carga q ao a?ngir o ponto B? A constante eletrostá?ca do meio vale K e a massa</p><p>da parhcula K vale m.</p><p>[A] OOPA</p><p>BQ</p><p>[B] OOPA</p><p>)BQ</p><p>[C] #</p><p>)</p><p>OOPA</p><p>BQ</p><p>[D]O)OPA</p><p>BQ</p><p>49</p><p>Prova Física – Professor Vinícius Fulconi</p><p>[E] 2OOPA</p><p>BQ</p><p>A figura abaixo mostra um trecho de um circuito elétrico. A parte curva</p><p>está imersa em um campo magné?co uniforme. Qual é a força</p><p>magné?ca sobre o condutor?</p><p>[A] 2RIBtg _R</p><p>)</p><p>`</p><p>[B] 2RIBcos _R</p><p>)</p><p>`</p><p>[C] 2RIBsen _R</p><p>)</p><p>`</p><p>[D] 2RI</p><p>[E] RIBsen _R</p><p>)</p><p>`</p><p>50</p>