Soluções MNPEF 2015

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13/08/2016 Armário da FísicA®
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Armário da FísicA®
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10 de novembro de 2015
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Solução Questão 09 (MNPEF 2015)
Questão  09.  Dois  fios  de  cobre,  retilíneos  e  paralelos  entre  si,  conduzindo  correntes  elétricas  com  intensidades
constantes, interagem através de forças magnéticas, orientadas de tal forma que os dois fios se repelem. Sabe‑se que
as intensidades de ambas as forças, sobre a mesma extensão de cada fio, são iguais. Então:
A) as correntes elétricas têm a mesma intensidade e mesmo sentido.
B) não é possível afirmar qual das correntes é a mais intensa, entretanto ambas possuem o mesmo sentido.
C) as correntes elétricas têm a mesma intensidade e sentidos diferentes.
D) não é possível afirmar qual das correntes é a mais intensa, entretanto ambas possuem sentidos diferentes.
SOLUÇÃO:
Da  lei da ação e  reação, as  intensidades das  forças devem ser equivalentes  independentemente das  intensidades das
correntes.
Quanto ao sentido, segue a análise vetorial para a força magnética.
Considerando que os dois fios paralelos estejam orientados na direção vertical, e, com centros afastados uma distância
d. Supondo que o fio 1 da esquerda seja percorrido por uma corrente i1 com sentido para cima. Da lei de Ampére, para
corrente constante e campo elétrico invariante no tempo a corrente i1 produz um campo magnético B1 no fio 2.
O  sentido  do  campo magnético  é  convencionado  pela  regra  da mão  direita,  sendo  que  o  polegar  indica  o  sentido  da
corrente e os dedos indicam o sentido do campo.
A força magnética que surge no fio 2 devido ao campo B1 é:
Em que L é o comprimento do fio e θ é o ângulo entre das direções de i2 e B1. Como i2 e B1 são perpendiculares sen θ =
1, logo:
A  direção  da  força  F2  é  convencionada  pela  regra  da  mão  direita:  o  polegar  indica  a  força  F2,  o  indicador  indica  a
corrente i2 e o dedo médio indica o campo B1. Para que ocorra repulsão entre os fios, a força F2 deve ter sentido para a
direita. Da direção do campo B1 no fio 2, conclui­se que a corrente i2 deve ter sentido para baixo.
Portanto as correntes possuem sentidos contrários, porém nada se pode afirmar com relação às intensidades.
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Solução Questão 08 (MNPEF 2015)
Questão 08. No circuito representado as quatro lâmpadas são iguais entre si e seus brilhos dependem da intensidade da
corrente em seus  filamentos. Sabe‑se que as  lâmpadas L1  e  L3  brilham enquanto  o  interruptor  I  está  aberto. Pode‑se
então afirmar que quando o interruptor I é fechado:
A) L1 e L3 aumentam seu brilho.
B) L1 permanece com o mesmo brilho enquanto L3 aumenta de brilho.
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13/08/2016 Armário da FísicA®
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C) L1 aumenta de brilho enquanto L3 permanece com o mesmo brilho.
D) L1 e L3 permanecem como o mesmo brilho.
SOLUÇÃO:
Quando a chave é fechada, não passa corrente em L2, com isso a resistência total do circuito diminui ocasionando um
aumento na corrente elétrica total do circuito. Com o aumento da corrente equivalente, o brilho de todas as lâmpadas é
aumentado.
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Solução Questão 07 (MNPEF 2015)
Questão 07. Uma vasilha com água está sobre uma balança, que registra 500 g. Um objeto de massa 50 g e volume 10
cm3 é pendurado em um fio e mergulhado completamente na água sem tocar o fundo da vasilha, como mostra a figura.
A densidade da água é 1 g/cm3. Nessa situação a balança registrará
A) 550 g
B) 510 g
C) 500 g
D) 490 g
SOLUÇÃO:
Em unidades do SI, a densidade da água e o volume do objeto submerso são ρ = 103 kg/m3 e VS = 10–5 m3. O empuxo
exercido sobre o objeto é:
E = ρ VS g
E = 103.10–5g
E = 10–2g
Da  lei da ação e  reação, o objeto exerce sobre a água uma  força de  igual  intensidade, na mesma direção, porém com
sentido contrário. Como o empuxo aponta para cima, a força de reação FO que o objeto exerce sobre a água aponta para
baixo, contribuindo para aumentar o valor da massa registrado na balança. Como a balança registra valores de massa, a
contribuição da massa registrada é:
Δm = FO/g = 10–2 kg = 10 g
Portanto, a massa registrada pela balança seria m = 500 + 10 = 510 g.
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Solução Questão 04 (MNPEF 2015)
Questão 04. Duas partículas, A e B,  inicialmente em repouso, percorrem a mesma distância D sob a ação da mesma
força  resultanteF,  como  está  mostrado  na  figura.  A  massa  da  partícula  A  é  maior  que  a  da  partícula  B,  MA  >  MB.
Podemos afirmar que ao final do percurso D as partículas A e B terão velocidades VA e VB, quantidades de movimento
PA e PB, e energias cinéticas KA e KB tais que:
A) VA < VB, PA < PB, KA < KB
B) VA > VB, PA > PB, KA = KB
C) VA < VB, PA < PB, KA > KB
D) VA < VB, PA > PB, KA = KB
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13/08/2016 Armário da FísicA®
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SOLUÇÃO:
Da definição de trabalho:
W = FD cos θ
Como F e D possuem mesma direção e sentido, cos θ = cos 0° = 1, portanto para as duas partículas W = FD. Do
teorema da energia cinética:
W = ΔK
Então, para ambas as partículas a variação da energia cinética é a mesma, logo:
ΔKA = ΔKB
Com VA0 = VB0 = 0 m/s, K0A = K0B = 0 J, então:
KA = KB
MAVA2/2 = MBVB2/2
VA2/VB2 = MB/MA < 1
VA < VB
Obtém­se que:
VA = (MB/MA)1/2 VB
Então as quantidades de movimento são:
PA = MAVA = MA (MB/MA)1/2 VB
PA = (MAMB)1/2 VB
E
PB = MBVB
Fazendo PA/PB:
PA/PB = (MAMB)1/2/MB = (MA/MB)1/2 > 1
PA > PB
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Solução Questão 02 (MNPEF 2015)
Questão 02. Um barco a motor atravessa um rio de forte correnteza. A velocidade do barco em relação à água é V, em
módulo, e a distância entre as margens do rio é L. O piloto mantém a proa do barco sempre apontada para a margem de
destino, como está ilustrado na figura. Com essa opção de pilotagem, podemos afirmar que o tempo T que o barco leva
para cruzar o rio e a distância D entre os pontos de partida e chegada são tais que:
A) T = D/V e D > L
B) T = L/V e D = L
C) T = L/V e D > L
D) T = D/V e D = L
SOLUÇÃO:
Entre as margens o barco segue em movimento uniforme, da equação horária da posição, tem­se que:
L = VT
T = L/V
A correnteza do rio empurra o barco, provocando um desvio D > L.
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Solução Questão 01 (MNPEF 2015)
Questão 01. Duas partículas, A e B, movem­se em uma reta com as velocidades indicadas no gráfico. No instante ᵆ� = 0
as posições das partículas A e B são idênticas. As partículas A e B voltarão a se encontrar no instante
A) t = T/2
B) t = T
C) t = 2T
D) t = 4T
 
SOLUÇÃO:
A partícula A está em movimento uniforme, com função horária da posição:
SA(t) = S0A + vAt
A partícula B está em movimento uniformemente variado, com função horária da velocidade:
vB(t) = v0B – aBt
A função horária da posição da partícula B é:
SB(t) = S0B +v0Bt – aBt2/2
Como em t = 0, S0A = S0B = S0, e em t = T, vA = vB:
vA = vB = v0B – aBT
aB = (v0B – vA)/T
No tempo em que SA(t) = SB(t):
S0 + vAt = S0 +v0Bt – aBt2/2
vA = v0B – (v0B – vA)t/2T
t = 2T
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6 de novembro de 2015
Solução Questão 06 (MNPEF 2015)
Questão 06.  Um  objeto  é  disparado  verticalmente  de  um  ponto  na  superfície  de  um  planeta  de  raio  R.  A  velocidade
inicial do projétil tem a metade do valor da velocidade de escape desse planeta. A velocidade de escape é a velocidade
mínima  para  que  um  objeto,  lançado  a  partir  da  superfície  do  planeta,  se  afaste  indefinidamente  do  planeta.  A  altura
máxima (medida em relação à superfície) alcançada pelo projétil é:
A) R/3
B) R/2
C) 2R
D) 3R
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5 de novembro de2015
Solução Questão 05 (MNPEF 2015)
Duas partículas, A e B, ambas de massa M, estão sobre uma mesa horizontal. A partícula A está ligada a um ponto P
da mesa por uma corda de comprimento L. A partícula B, por sua vez, está ligada à partícula A por uma corda também
de comprimento L. As cordas são inextensíveis e suas massas são desprezíveis. O sistema completo gira em torno de
P com velocidade angular constante, conforme mostrado na figura. Não há atritos entra a mesa e as partículas e cordas.
Se  T1  e  T2  forem  os  módulos  das  forças  tensoras  nas  cordas  PA  e  AB,  respectivamente  (veja  a  figura),  podemos
afirmar que:
A) T1 = T2/2
B) T1 = T2
C) T1 = 3T2/2
D) T1 = 2T2
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31 de outubro de 2015
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Atividade Experimental: Medida de frequência da luz emitida por um
LED
Material Didático (PDF)
Roteiro (PDF)
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25 de outubro de 2015
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Física Vestibular UFPR (2014/2015)
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Solução das questões de Física ­ ENEM 2015 (Caderno Amarelo)
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Física/ENEM2015
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23 de setembro de 2015
Termodinâmica
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Termodinâmica
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20 de junho de 2015
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Dedução ~ Conversão de Temperatura: Escalas Celsius, Fahrenheit e
Kelvin
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Dedução ~ Conversão de Temperatura: Escalas Celsius e Kelvin
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19 de junho de 2015
Dedução ~ Conversão de Temperatura: Escalas Celsius e Fahrenheit
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8 de maio de 2015
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Exemplo: Princípio de Arquimedes (Empuxo)
Um  cubo  de massa m  =  12,0  kg  é  submerso  completamente  num  fluido  de massa  específica  equivalente  a  1,5.103kg/m3.
Calcule o valor da aresta do cubo para o caso em que o peso do cubo é equivalente ao empuxo exercido pelo fluido.
(a)              10cm
(b)              20cm
(c)              30cm
(d)              40cm
(e)              50cm.
SOLUÇÃO
Como P = E, E = ρfVsg e P = mg, então:
ρfVsg = mg
Vs = m/ρf
Vs = (12) ÷ (1,5.103)
Vs = 8.10–3 m3
O volume submerso é o volume do próprio corpo e o volume de um cubo é V = l3, portanto:
l = 20 cm
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17 de outubro de 2014
FÍSICA SEED/UFPR 2007 — Questão 40
Identifique como V (verdadeira) ou F (falsa) as seguintes afirmativas:
( ) Newton foi um defensor da ideia do modelo corpuscular da luz, supondo a luz como um feixe de partículas.
( ) Huygens foi um defensor da teoria da luz defendida por Newton, tanto que suas experiências ajudam a comprovar o caráter
corpuscular da luz.
( ) Os fenômenos da difração e a da interferência são fenômenos que podem ser explicados satisfatoriamente por meio do
comportamento ondulatório da luz.
( ) O efeito fotoelétrico pode ser totalmente explicado quando pensamos na luz como sendo formada por ondas.
( ) Para Louis de Broglie, a dualidade onda–partícula só se refere a ondas, não podendo ser estendida essa teoria para a matéria,
como, por exemplo, para um elétron.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
a) F – V – F – V – V.
b) V – F – V – F – F.
c) V – V – F – V – V.
d) F – F – V – V – V.
e) F – F – F – V – V.
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FÍSICA SEED/UFPR 2007 — Questão 39
No circuito indicado abaixo, os resistores R1, R2 e R3 possuem todos o mesmo valor de 2 Ω.
A chave S está inicialmente desligada, e a fonte de tensão é ideal e possui força eletromotriz ε de 12 V.
Assinale a alternativa correta.
a) Com a chave S desligada, a corrente que atravessa R3 vale 2 A.
b) A corrente que passa por R2 é a mesma com a chave S ligada ou desligada.
c) Com a chave S ligada, a corrente que circula por R1 é de 4 A.
d) Ao ligar a chave S, a resistência equivalente do circuito aumenta.
e) Com a chave S ligada, a corrente que circula por R2 é de 2 A.
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FÍSICA SEED/UFPR 2007 — Questão 38
Na sala de aula, uma experiência que pode ser realizada é a do pêndulo simples (figura abaixo). 
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Para isso, é necessário um cronômetro, um fio e um objeto com massa, que fica na ponta do fio. Imagine então que você
construa o experimento, tomando o devido cuidado de evitar grandes perdas de energia, e faça o pêndulo oscilar com uma
pequena amplitude.
A respeito desse experimento, considere as seguintes afirmativas:
1. A gravidade local não interfere no período de oscilação de um pêndulo simples.
2. Ao dobrar a massa de um pêndulo, seu período de oscilação quadruplica.
3. No ponto mais baixo da oscilação, a velocidade é mínima e a aceleração é máxima.
4. Ao diminuir o comprimento do fio, a frequência de oscilação aumenta.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
c) Somente a afirmativa 4 é verdadeira.
d) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
e) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
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FÍSICA SEED/UFPR 2007 — Questão 37
Na figura abaixo, temos um ímã onde N representa o pólo Norte e S o pólo Sul.
Com base nessa figura, identifique como V (verdadeira) ou F (falsa) as afirmações abaixo.
( ) Ao dividir o ímã da figura acima exatamente ao meio, obteremos dois novos ímãs: um ímã somente com polo Norte e outro
somente com polo Sul.
( ) Para imantar um corpo, devemos fornecer elétrons ao polo Norte e prótons ao polo Sul.
( ) Campos elétricos variáveis no tempo, assim como correntes elétricas, podem produzir campos magnéticos.
( ) Para magnetizar um corpo, basta aumentar sua temperatura.
Assinale a alternativaque preenche corretamente as lacunas, de cima para baixo.
a) F – F – V – F.
b) V – F – F – V.
c) V – F – V – F.
d) F – V – V – F.
e) F – F – V – V.
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