Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
3 PROCESSO SELETIVO 2006 QUESTÕES OBJETIVAS FÍSICA 01 - Um trem de passageiros executa viagens entre algumas estações. Durante uma dessas viagens, um passageiro anotou a posição do trem e o instante de tempo correspondente e colocou os dados obtidos no gráfico abaixo: Com base no gráfico, considere as seguintes afirmativas: I. Nessa viagem, o trem pára em quatro estações diferentes. II. O trem retorna à primeira estação após oito horas de viagem. III. O trem executa movimento uniforme entre as estações. IV. O módulo da velocidade do trem, durante a primeira hora de viagem, é menor do que em qualquer outro trecho. Assinale a alternativa correta. *) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. -) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. -) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. Comentário Justificativa: I. O trem pára apenas em dois momentos: entre t = 1h e t = 2h e entre t = 4h e t = 5h. Falsa. II. Quando t = 0, x = 0 e quando t = 8h, x = 0. Verdadeira. III. Essa afirmação é extremamente ambígua, pois falta o examinador especificar entre quais estações ele deseja saber se o movimento é ou não uniforme. Se for considerado entre duas estações consecutivas, o movimento do trem é sempre uniforme. Se for considerado entre duas estações quaisquer, ocorrem mudanças no módulo da sua velocidade e, portanto, o movimento não pode ser considerado uniforme. De acordo com o gabarito oficial, podemos perceber que o examinador estava considerando a primeira hipótese. Falsa ou verdadeira, dependendo da interpretação. IV. Pela inclinação dos trechos do gráfico, percebemos que, entre t = 2h e t = 4h, o módulo da velocidade do trem é menor que o módulo da velocidade dele na primeira hora de viagem. Falsa. 1 3 4 6 2 5 7 x (km) 100 200 300 t (h) 8 4 02 - Em uma prova de atletismo conhecida como arremesso de peso, um atleta realiza um lançamento tal que o peso, ao deixar sua mão, tem uma velocidade inicial v0 que forma um ângulo θθθθ0 com a horizontal. Desprezando-se o efeito da resistência do ar, é correto afirmar: *) A altura máxima atingida pelo peso depende do quadrado da componente vertical da velocidade inicial. -) A energia mecânica do peso é dada por mgh, sendo h a posição vertical instantânea em que o peso se encontra. -) A energia cinética é constante durante o movimento. -) As componentes vertical e horizontal do vetor posição descrevem o mesmo tipo de movimento. -) A energia potencial é constante durante o movimento. Comentário A altura máxima pode ser calculada pela equação de Torricelli (vy 2 = voy 2 + 2 . a . ∆s) aplicada com a componente ver- tical da velocidade. No ponto mais alto da trajetória, vy anula-se, assim: 02 = voy 2 + 2.(– g) . h à h = v 2g oy 2 . Podemos, então, afirmar que a altura máxima atingida depende do quadrado da componente vertical da velocidade inicial. 03 - As leis sobre o movimento dos planetas, que transformaram a compreensão do sistema solar, e a crença de que o Universo obedece a leis exatas e simples foram os legados deixados por Kepler e Newton. Considere as seguintes afirmativas sobre a força de atração gravitacional e o movimento de satélites. I. A constante gravitacional universal no SI pode ser expressa em m3 s-2 kg-1. II. A força resultante sobre um satélite geoestacionário é nula. III. Usando os dados de um satélite que se encontra em uma órbita de raio aproximadamente igual a seis vezes o raio da Terra, é possível obter o período de um outro satélite artificial que se encontra em uma órbita de raio igual a duas vezes o raio da Terra. IV. Um satélite artificial encontra-se em uma órbita de raio igual a três vezes o raio da Terra. A aceleração da gravidade na posição onde se encontra o satélite é menor que a aceleração na superfície da Terra. Assinale a alternativa correta. *) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. -) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. -) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. Comentário I. A lei de Newton da gravitação universal enuncia que: F = G.M.m d2 . Sendo assim, se isolarmos a constante universal de gravitação (G), o resultado encontrado será G = F.d M.m 2 . Escrevendo as unidades para as grandezas envolvidas no cálculo de G, obtemos: [G] = N.m kg 2 2 à [G] = kg.m.s m kg –2 2 2 . à [G] = m3.s–2.kg–1. Verdadeira II. Se a resultante fosse nula, o satélite faria um MRU. Falsa III. Isso é possível pela Lei dos Períodos de Kepler : T R 1 2 1 3 = T R 2 2 2 3 . Verdadeira IV. Quanto mais longe um objeto se encontra da superfície da Terra, menor a influência gravitacional que a Terra exerce sobre ele, ou seja, menor o módulo da aceleração da gravidade no local em que ele se encontra. Verdadeira. 5 04 - Um técnico de laboratório comprou uma mola com determinada constante elástica. Para confirmar o valor da constante elástica especificada pelo fabricante, ele fez o seguinte teste: fixou a mola verticalmente no teto por uma de suas extremidades e, na outra extremidade, suspendeu um bloco com massa igual a 10 kg. Imediatamente após suspender o bloco, ele observou que este oscilava com freqüência de 2 Hz. Com base nesses dados, o valor da constante elástica vale: *) 160 pi2 N/m. -) 16 pi2 N/m. -) 1,6 pi2 N/m. -) (16 pi)2 N/m. -) 0,16 pi2 N/m. Comentário Justificativa: f = 2 Hz m = 10 kg T = 1 2 s 1 2 2 2 = 2 10 K pi 1 4 = 4pi 2 . 10 K K = 4 . 4pi 2 . 10 T = 1 f T = 2pi m k K = 160pi 2 N/m 6 05 - O gás que circula num compressor de geladeira executa um ciclo termodinâmico no sentido anti-horário como o apresentado na figura abaixo: Sabendo que a transformação C é adiabática, considere as seguintes afirmativas: I. A transformação A ocorre a volume constante e nenhum trabalho é realizado. II. A transformação B é isobárica e o meio externo realiza trabalho sobre o gás. III. Não há trocas de calor na transformação C. IV. A temperatura na transformação C é constante. Assinale a alternativa correta. *) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. -) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. -) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. -) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. Comentário I. Verdadeira II. Falsa. O gás realiza trabalho sobre o meio externo. III. Verdadeira, pois é adiabática. IV. Falsa, pois ocorre aquecimento. 06 - Os morcegos se orientam e encontram suas presas emitindo, de suas narinas, ondas ultra-sônicas e recebendo as ondas refletidas. Para detectar uma presa, na mais completa escuridão, o morcego emite ondas numa certa freqüência fE, que são refletidas pela presa e voltam para ele com outra freqüência fD. O morcego ajusta a freqüência emitida até que a recebida seja de 80 kHz, que corresponde ao máximo de sensibilidade para a audição de um morcego. Dessa forma, ele pode tanto calcular a posição quanto a velocidade da presa. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, é correto afirmar: *) Se a presa produzir suas próprias ondas ultra-sônicas pode confundir o sistema de detecção do morcego e assim salvar sua vida. -) Ondas ultra-sônicas são ondas sonoras com freqüências maisbaixas que as detectadas pelo ouvido humano. -) Se uma mariposa estiver voando de encontro ao morcego, a freqüência detectada pelo morcego será menor que a emitida por ele. -) Para a freqüência de máxima sensibilidade de recepção, o comprimento de onda vale 4,25 m. -) Se o morcego está em repouso e uma mariposa está se afastando dele, do ponto de vista do morcego, o comprimento de onda detectado será menor do que o da onda emitida por ele. Comentário Justificativa: • Caso a presa também emita ondas ultra-sônicas, não será possível obter um bom desempenho do sistema de ecolocalização do morcego. • Ondas ultra-sônicas são ondas sonoras com freqüências mais altas que as detectadas pelo ouvido humano, geralmente acima de 20 000 Hz. • Havendo aproximação entre a mariposa e o morcego, a freqüência detectada será maior (efeito Doppler). • → 340 = 80 000 . λ λ = 4,25 . 10–3 m • No afastamento, a freqüência será menor e o comprimento de onda será maior (Doppler). v = λ . f p (atm) 1 2 4 5 3 5 10 15 V (dm3) A B C 7 07 - Em certas moléculas, o centro de cargas positivas não coincide com o centro de cargas negativas, originando uma distribuição chamada de dipolo elétrico. A presença desses dipolos nos materiais é responsável pelo funcionamento de muitos dispositivos utilizados pela tecnologia moderna. Um modelo simples para um dipolo elétrico consiste de duas cargas de mesmo módulo e sinais opostos, separadas por uma determinada distância. Com relação ao dipolo, é correto afirmar: *) O plano perpendicular à linha que une as duas cargas e passa pelo ponto médio é uma superfície eqüipotencial. -) O módulo do campo elétrico no ponto médio da reta que une as duas cargas é nulo. -) O potencial elétrico no ponto médio da reta que une as duas cargas é nulo. -) Se uma carga positiva for colocada no ponto médio do dipolo, ela permanecerá em repouso. -) O campo elétrico produzido por um dipolo é uniforme. Comentário Justificativa: Nesta questão existem duas respostas corretas: O potencial no ponto m é nulo, pois o potencial resultante no ponto m é uma soma algébrica dos potenciais produzidos pelas cargas Vm = V1 + V2 Vm = kq d k(– q) d + → Vm = 0 Então, temos duas respostas corretas: a 1ª e a 3ª. 08 - Em uma construção, é utilizado um motor de corrente contínua para elevar baldes contendo argamassa, conforme a figura abaixo. O motor funciona sob uma tensão de 20 V e o seu rendimento é de 70%. Supondo-se que um balde de argamassa possua 28 kg e que esteja sendo elevado à velocidade constante de 0,5 m/s, considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o módulo da intensidade de corrente elétrica no motor é: *) 10 A. -) 14 A. -) 7,0 A. -) 4,9 A. -) 0,7 A. Comentário Dados: U 20V n 70% m 28kg v 0,5 m/s g = 10 m/s2 = = = = P = F . v P = m . g . v P = 28 . 10 . 0,5 P = 140 W 140W 70% PTOTAL 100% PTOTAL = 200 W P = U . i 200 = 20 . i i = 10 A 8 09 - O movimento de partículas carregadas em campos magnéticos é explicado a partir do conceito de força magnética, desenvolvido por H. Lorentz e outros físicos. Sobre o conceito de força magnética, é correto afirmar: *) Se uma partícula carregada entrar num campo magnético uniforme, de tal forma que sua velocidade inicial seja perpendicular ao campo, então sua trajetória será um círculo cujo raio é inversamente proporcional ao módulo da carga. -) A direção da força magnética sobre uma partícula carregada é sempre paralela à direção do campo magnético e perpendicular à direção da velocidade da partícula. -) Quando dois fios retilíneos muito longos e paralelos, separados por uma distância d, conduzirem correntes elétricas de mesma intensidade e de mesmo sentido, aparecerá uma força magnética repulsiva entre eles. -) Entre duas partículas carregadas em movimento somente atuam forças magnéticas. -) Se um condutor retilíneo de comprimento L, que conduz uma corrente elétrica i, for colocado numa região onde existe um campo magnético uniforme de módulo B, a força magnética sobre o condutor será mínima quando o condutor estiver numa direção perpendicular à do campo magnético. Comentário Fm = FRc qBv sen α = mv R 2 1 Quando uma partícula carregada entra num campo magnético uniforme, com velocidade perpendicular ao campo, o raio é inversamente proporcional ao módulo da carga. Obs.: A rigor a trajetória não é um “círculo” como cita o enunciando, e sim uma “circunferência”. R = mv qB 10 - Um objeto colocado a 6 cm de um espelho esférico forma uma imagem virtual a 10 cm do vértice do espelho. Com base nesses dados, a distância focal do espelho é: *) 15 cm. -) 60 cm. -) -15 cm. -) -3,8 cm. -) 3,8 cm. Comentário Justificativa: p 6cm p 10 cm (virtual) = ′ = − 1 f 1 p 1 p = + ′ 1 f 1 6 1 10 = − 1 f 5 – 3 30 = 1 f 2 30 = f = 15 cm (espelho côncavo)
Compartilhar