Armário da FísicA®_ Solução MNPEF 2013

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13/08/2016 Armário da FísicA®: Solução MNPEF 2013
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Armário da FísicA®
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Solução MNPEF 2013
MNPEF 2013 — Questão 01
Dois carros A e B movem-se sobre uma pista retilínea conforme representado no gráfico de suas posições como função do
tempo. 
Em relação ao período de tempo indicado no gráfico, a afirmativa correta é:
a) O carro A tem velocidade constante de módulo de 4,0 m/s.
b) O carro A e o carro B nunca têm a mesma velocidade.
c) O carro A ultrapassa o carro B no instante 3,0 s.
d) Os carros A e B têm a mesma velocidade no instante 3,0 s. 
MNPEF 2013 — Questão 02
Uma partícula tem sua posição (em cm) num instante de tempo (em s) descrita pela equação x(t) = 2t.sin(πt). O gráfico deste
movimento, no intervalo de tempo entre 0 e 10s, está apresentado na figura. 
Assinale a afirmação incorreta:
a) A aceleração da partícula em t = 4,0 s é nula.
b) A velocidade da partícula em t = 1,0 s vale -2π cm/s.
c) A posição da partícula em t = 0,5 s vale 1 cm.
d) A velocidade da partícula em t = 0 s vale 0 cm/s. 
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MNPEF 2013 — Questão 13
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MNPEF 2013 — Questão 03
Um livro de massa 1,0 kg, inicialmente em repouso, é apoiado contra uma parede vertical, sendo pressionado por uma força
horizontal de módulo F = 50,0 N, como indicado na figura. A aceleração da gravidade é 10 m/s2, o coeficiente de atrito
estático entre a superfície da parede e o livro vale 0,25 e o coeficiente de atrito cinético 0,20.
Assinale a afirmativa correta. 
a) O livro desliza pela parede e o valor da força de atrito é 10 N.
b) O livro permanece em repouso e o valor da força normal de contato entre o livro e a parede é 10 N.
c) O livro permanece em repouso e o valor da força de atrito entre o bloco e a parede é 12,5 N.
d) O livro permanece em repouso e o valor da força de atrito entre o bloco e a parede é 10 N. 
MNPEF 2013 — Questão 04
A figura mostra um recipiente apoiado sobre o prato de uma balança. Inicialmente, o recipiente contém em seu interior uma
quantidade de água em equilíbrio hidrostático. Nessa situação, F1 é o módulo da força de pressão exercida pela água sobre a
base do recipiente é R1 é o valor registrado na balança. Coloca-se mais 1,0 kg de água dentro do recipiente e, após restabelecido
o equilíbrio hidrostático, verifica-se que a superfície livre da água subiu ∆h =2.10-1 m, como indica a figura. 
Na nova situação de equilíbrio, a força de pressão exercida pela água sobre a base do recipiente passa a valer F2 e a balança
passa a registrar o valor R2. Sabendo que a área da base do recipiente vale 2,5.10
-3  m2, que a densidade da água vale
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1,0.103kg/m3 e considerando g = 10 m/s2, pode-se afirmar que:
a) F2 – F1 = 5,0 N e R2 – R1 = 5,0 N.
b) F2 – F1 = 5,0 N e R2 – R1 = 10,0 N.
c) F2 – F1 = 10,0 N e R2 – R1 = 5,0 N.
d) F2 – F1 = 10,0 N e R2 – R1 = 10,0 N. 
MNPEF 2013 — Questão 05
Numa montanha russa de um parque de diversões, um carrinho de massa m = 100 kg esta a uma altura h = 4 m em relação ao
solo com velocidade de modulo v0 = 4 m/s. Ao atingir o nível do solo sua velocidade vale v1 = 8 m/s. Considere g = 10 m/s
2.
Em relação à energia mecânica deste sistema, podemos afirmar que:
a) sua variação e de -1600 J, pois ha forcas não conservativas exercidas no carrinho.
b) sua variação e de 4000 J, pois o peso realiza trabalho positivo.
c) sua variação e de -800 J, devido ao trabalho da forca de resistência do ar.
d) ela não varia, pois ha conservação de energia. 
MNPEF 2013 — Questão 06
Um escocês toca distraidamente sua gaita parado na beira deum barranco, coberto de neve com 5,0 m de altura. Um esquiador,
apesar de seus esforços para brecar, atinge o escocês com uma velocidade horizontal de 10 m/s e, agarrados, se precipitam pelo
barranco. Sabendo-se que os dois homens com seus respectivos apetrechos tem a mesma massa e que a aceleração gravitacional
local e igual a 10 m/s2, eles cairão a uma distancia d da base do barranco.
O valor de d, em metros, e aproximadamente:
a) 2,5.
b) 5,0.
c) 7,1.
d) 10,0. 
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MNPEF 2013 — Questão 07
Dois corpos rígidos, um cilindro maciço e um aro circular possuem a mesma massa e o mesmo diâmetro. Partindo do repouso,
ambos descem o mesmo plano inclinado de tal forma que o tempo para percorrer toda a extensão do plano seja mínimo,
rolando sem deslizar. Assinale a alternativa correta em relação ao valor da velocidade de translação do centro de massa do
cilindro e do aro na extremidade inferior do plano inclinado.
a) Os dois possuem velocidades com o mesmo valor.
b) O valor da velocidade do cilindro é menor do que o valor da velocidade do aro.
c) O valor da velocidade do aro é menor do que o valor da velocidade do cilindro.
d) Nada se pode afirmar, pois a velocidade depende do coeficiente de atrito. 
MNPEF 2013 — Questão 08
Uma partícula P1 com massa igual a 2,0 kg move-se com velocidade de modulo igual a 3,0 m/s no sentido positivo do eixo x.
Outra partícula P2, também com massa de 2,0 kg, move-se com velocidade de modulo igual a 4,0 m/s no sentido positivo do
eixo y. Na origem O do sistema de coordenadas elas sofrem uma colisão completamente inelástica e passam a se mover ao
longo da direção mostrada na figura abaixo.
Desprezando-se quaisquer forcas externas ao sistema constituído pelas duas partículas, o modulo da velocidade das partículas
apos a colisão é:
a) 5,0 m/s.
b) 2,5 m/s.
c) 2,0 m/s.
d) 1,5 m/s. 
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MNPEF 2013 — Questão 09
Dois blocos de massas m e 2m estão ligados por uma mola de massa desprezível e apoiam-se sobre uma superfície sem atrito.
Os blocos são afastados, distendendo a mola e, em seguida, soltos.
O gráfico da componente da velocidade no eixo  de cada bloco, em função do tempo, e dado por: 
MNPEF 2013 — Questão 10
Se um espelho plano for deslocado de uma distancia D ao longo da normal ao espelho, paralelamente a si mesmo, afastando-se
de um objeto colocado a sua frente, a imagem do objeto em relação ao objeto:
a) se afastara por uma distancia 4D.
b) permanecera na mesma posição.
c) se aproximara por uma distancia 2D.
d) se afastara por uma distancia 2D. 
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MNPEF 2013 — Questão 11
A figura abaixo representa um raio luminoso incidindo de um meio de índice de refração n1, atravessando um meio de índice
n2e emergindo em um meio de índice n3. Sejam V1, V2  e V3  os valores das velocidades da luz nos meios 1, 2 e 3,
respectivamente. Assinale a alternativa correta.
a) V1 > V2 > V3
b) V3 > V2 > V1
c) V3 > V1 > V2
d) V2 > V1 > V3 
MNPEF 2013 — Questão 12
Um objeto O tem sua imagem I conjugada por um espelho esférico côncavo, de centro de curvatura C e foco F.
Das figuras abaixo, aquela que melhor representa uma situação possível para as posições do objeto e sua imagem
é: 
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MNPEF 2013 — Questão 13
Duas fontes sonoras pontuais e coerentes emitem em fase ondas com frequência de 3400 Hz no ar. A velocidade de propagação
do som no ar vale 340 m/s. Uma das fontes esta na origem do sistema de coordenadas e a outra se encontra sobre o eixo dos y,
em y = 40,0 cm. Considere os seguintes pontos do plano xy:
P1 (x = 35,6 cm; y = 20,0 cm), P2 (x = 0,0 cm; y = 27,5 cm). 
A alternativa que descreve corretamente o tipo de interferência que ocorre em cada um dos pontos é:
a) Em P1 destrutiva, em P2  destrutiva.
b) Em P1 destrutiva, em P2  construtiva.
c) Em P1 construtiva, em P2  construtiva.
d) Em P1 construtiva, em P2  destrutiva. 
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MNPEF 2013 — Questão 14
Um aparelho condicionador de ar, segundo as informações do seu fabricante, retira calor do interior de uma sala a 20 ºC na
taxa de 4,5 kW, transferindo calor para o meio externo que se encontra a 35 ºC. Adicionalmente o fabricante do aparelho
informa que o motor que aciona o aparelho demanda a potência elétrica de 1,5 kW. Considere as afirmações seguintes:
I) Se o aparelho de fato retira calor da sala na taxa especificada então à potência elétrica do motor deve ser maior do que 4,5
kW para que a Segunda Lei da Termodinâmica não seja violada.
II) O calor transferido para o meio externo em 1 h é cerca de 6,0 kW.h.
III) Para a diferença de temperatura especificada entre o interior da sala e o exterior, um aparelho condicionador de ar
demandando uma potência elétrica de 1,5 kW poderia no máximo retirar da sala uma quantidade de calor de 1,5 kW.h em 1h.
Escolha a opção que melhor descreve as afirmações anteriores.
a) Somente a afirmativa I está correta.
b) Somente a afirmativa II está correta.
c) Somente a afirmativa III é correta.
d) Somente as afirmativas I e III estão corretas. 
MNPEF 2013 — Questão 15
O motor de um automóvel é constituído por um sistema cilindro-gás-pistão, no qual ocorrem transformações com a mistura ar-
combustível durante quatro etapas (admissão, compressão, explosão-expansão e exaustão). O funcionamento desse motor é um
processo cíclico - Ciclo de Otto - no qual o gás contido em um cilindro com pistão é levado do estado inicial A até o estado B, e
retorna ao estado inicial A passando pelos estados CDEB. O diagrama pressão (p) por volume (V) indicado na figura apresenta
essa situação. 
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Sobre o processo cíclico do motor, pode-se afirmar que: 
a) A etapa AB corresponde à admissão da mistura ar-combustível, que sofre uma expansão no interior do cilindro sem
variação da pressão.
b) A etapa BC corresponde à compressão da mistura ar-combustível, que sofre uma elevação da pressão sem o aumento de sua
temperatura.
c) A etapa CD corresponde à explosão da mistura ar-combustível, que resulta no aumento do volume e da pressão no interior
do cilindro.
d) A etapa EB corresponde à explosão da mistura ar-combustível, que resulta na redução da pressão e do volume
dos gases resultantes da explosão.
MNPEF 2013 — Questão 16
O GNV (gás natural veicular) é uma mistura de diversos gases. Um tanque de aço 100 L em um automóvel é abastecido com
GNV até que a pressão atinja 200 atm, sendo a temperatura no final do enchimento 70 °C. A “capacidade nominal” desse
tanque é entendida como o volume que a massa de GNV no tanque preenchido nas condições especificadas (200 atm, 70 °C)
ocuparia a 1 atm e a 20 °C. Portanto a “capacidade nominal” desse tanque é, aproximadamente:
a) 0,1 m3.
b) 6 m3.
c) 17 m3.
d) 20 m3. 
MNPEF 2013 — Questão 17
O chuveiro elétrico da casa do Seu Zé queimou. Ele fez uma improvisação tirando o pedaço quebrado, cerca de 1/4 do
comprimento da “resistência de aquecimento”, e ligando novamente o pedaço restante ao conector. Considerando que o valor
original da potência do chuveiro era 4500 W e que a resistividade da “resistência de aquecimento” não muda com a
temperatura, a nova potência dissipada será:
a) 3380 W.
b) 18000 W.
c) 4500 W.
d) 6000 W. 
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MNPEF 2013 — Questão 18
Duas cargas de sinais opostos e mesmo módulo estão dispostas sobre o eixo y, simetricamente em relação a origem O do
sistema de coordenadas. P1 e P2 são dois pontos sobre o eixo dos x. 
MNPEF 2013 — Questão 19
No circuito da figura, alimentado por 4 pilhas com fem de 1,5 V em série, é possível conectar lâmpadas aos soquetes (S1, S2 e
S3) para associá-las em série e/ou em paralelo. Há duas chaves (Ch1 e Ch2) inicialmente abertas. Dispõe-se de duas lâmpadas
com as seguintes características:
L1 com características nominais de 2,0 W e 6 V.
L2 com características nominais de 0,8 W e 6 V. 
Sabe-se que o brilho das lâmpadas é tanto maior quanto maior seja a potência elétrica efetivamente desenvolvida em seus
filamentos.
No soquete S1 é colocada a lâmpada de L1. Assinale a afirmativa correta.
a) A lâmpada de L2 é colocada no soquete S3 e ambas as chaves são mantidas abertas. Nesta situação a lâmpada L1 brilhará
menos do que a lâmpada L2.
b) A lâmpada de L2 é colocada no soquete S2, a chave Ch1 é fechada e a chave Ch2 mantida aberta. Nesta situação a lâmpada
L1 brilhará mais do que a lâmpada L2.
c) A lâmpada de L2 é colocada no soquete S3, a chave Ch1 é fechada e a chave Ch2 mantida aberta. Nesta situação a lâmpada
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L1 brilhará mais do que a lâmpada L2.
d) A lâmpada de L2 é colocada no soquete S2, a chave Ch1 é mantida aberta e a chave Ch2 é fechada. Nesta situação a
lâmpada L1 brilhará menos do que a lâmpada L2. 
MNPEF 2013 — Questão 20
Um ímã cilíndrico, uniformemente magnetizado e de momento de dipolo magnético , tem o seu ponto médio situado no plano
do papel e está orientado perpendicularmente a esse plano, com m apontando para fora do papel. Uma espira circular é mantida
fixa nesse plano. Suponha que o ímã seja posto em movimento de translação com uma velocidade constante v no sentido do
centro da espira, como indicado na figura. 
Enquanto o ímã se aproxima da espira pode-se afirmar que
a) surgirá uma corrente induzida na espira no sentido horário, e a espira sofrerá uma força magnética atrativa.
b) surgirá uma corrente induzida na espira no sentido anti-horário, e a espira sofrerá uma força magnética atrativa.
c) surgirá uma corrente induzida na espira no sentido horário, e a espira sofrerá uma força magnética repulsiva.
d) surgirá uma corrente induzida na espira no sentido anti-horário, e a espira sofrerá uma força magnética repulsiva. 
MNPEF 2013 — Questão 21
Os materiais ferromagnéticos como o ferro e o níquel apresentam domínios magnéticos em sua estrutura. Quando esses
domínios estão orientados ao acaso, o campo magnético externo ao material é nulo. Em relação a uma barra de ferro, é correto
afirmar que:
a) Quando a barra é submetida a um campo magnético externo os domínios magnéticos se orientam perfeitamente numa
mesma direção e formam um imã permanente.
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b) Quando aquecemos a barra acima da temperatura de Curie, fornecemos energia para alinhar os domínios magnéticos com
um campo magnético externo.
c) Quando aquecemos a barra acima da temperatura de Curie, o ferro se torna paramagnético.
d) Para que a barra possa ser utilizada como um ímã, o ferro deve ser levado ao estado paramagnético. 
MNPEF 2013 — Questão 22
Uma luz monocromática incide sobre uma placa metálica provocando efeito fotoelétrico. Ao ser duplicada a intensidade da luz
incidente afirma-se que:
I. De acordo com a teoria ondulatória da luz, a energia cinética dos elétrons arrancados deve ser multiplicada por 4.
II. De acordo com a teoria fotônica da luz, a energia cinética dos elétrons arrancados não é modificada.
III. De acordo com as duas teorias, fotônica e ondulatória, a quantidade de elétrons arrancados é cerca de 1,4 vezes maior.
Escolha a opção que melhor descreve as afirmações anteriores.
a) Somente a afirmativa I está correta.
b) Somente a afirmativa II está correta.
c) Somente a afirmativa III é correta.
d) Somente as afirmativas I e III estão corretas. 
MNPEF 2013 — Questão 23
Segundo se conta, desde a adolescência Einstein refletia sobre algumas questões para as quais as respostas dadas pela física da
sua época não o satisfaziam. Uma delas, conhecida como "o espelho de Einstein", era a seguinte: se uma pessoa pudesse viajar
com a velocidade da luz, segurando um espelho a sua frente, não poderia ver a sua imagem, pois a luz que emergisse da pessoa
nunca atingiria o espelho. Para Einstein, essa era uma situação tão estranhaque deveria haver algum princípio ou lei física
ainda desconhecida que a "impedisse" de ocorrer. Mais tarde, a Teoria da Relatividade Restrita formulada pelo próprio Einstein
mostrou que essa situação seria:
a) impossível, porque a velocidade da luz que emerge da pessoa e se reflete no espelho não depende da velocidade da pessoa,
nem da velocidade do espelho.
b) impossível, porque a luz refletida pelo espelho jamais poderia retornar ao observador, estando no mesmo referencial.
c) possível, porque a pessoa e o espelho estariam num mesmo referencial e, nesse caso, seriam válidas as leis da física clássica
que admitem essa situação.
d) possível, porque a luz é composta de partículas, os fótons, que nesse caso permanecem em repouso em relação à pessoa e,
portanto, nunca poderiam atingir o espelho. 
MNPEF 2013 — Questão 24
De acordo com o modelo atômico de Bohr um átomo pode absorver ou emitir fótons. Um átomo de hidrogênio sofre uma
transição passando do estado estacionário fundamental, cuja energia é -13,6 eV, para um estado estacionário cuja energia é -1,5
eV. Nessa transição o átomo de hidrogênio _____________ uma quantidade de energia igual a ___________ eV.
A alternativa que contém as expressões que preenchem corretamente as lacunas do texto anterior é:
a) emite; 13,6.
b) emite; 12,1.
c) absorve; 13,6.
d) absorve; 12,1. 
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15 comentários:
eliane França de Sousa 8 de julho de 2014 21:50
Oi, Romeu gostaria de saber a fonte dessas questões? E se vc tem a resolução da parte discursiva?
Grata.
Responder
Romeu Nunes de Freitas 18 de julho de 2014 17:16
Olá  Eliane,  fui  eu mesmo  que  resolveu  e  postou  a  solução.  quanto  à  resolução  tenho  sim, muito  embora  eu
tenho uma dúvida com relação ao momento de inércia no problema 1
Responder
eliane França de Sousa 21 de julho de 2014 08:08
Você  poderia  disponibilizá­las  no  seu  blog?  E  se  tiver  a  resposta  as  provas  do  Instituto  de  Física  do Rio  de
Janeiro, poderia tb postar? Grata
Responder
Anônimo 30 de julho de 2015 16:14
As soluções do ano de 2014 como consigo?
Responder
Romeu Nunes de Freitas 11 de setembro de 2015 12:12
http://armariodafisica.blogspot.com.br/p/solucao­mnpef­2014­em­construcao.html
Romeu Nunes de Freitas 12 de agosto de 2015 14:20
Estou trabalhando nisso, mas não estou tendo muito tempo. Postarei parcilmente até integralizar as questões
Responder
laurindo 9 de setembro de 2015 21:49
Boa ideia. No aguardo romeu.
Responder
laurindo 9 de setembro de 2015 21:52
Boa ideia. No aguardo romeu.
Responder
Romeu Nunes de Freitas 11 de setembro de 2015 12:12
http://armariodafisica.blogspot.com.br/p/solucao­mnpef­2014­em­construcao.html
Roberto Vieira 29 de outubro de 2015 15:16
gostei muito da resolução das questões e gostaria de saber como eu encontro a resolução da prova de 2015.
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laurindo 5 de novembro de 2015 02:56
Todo mundo ansioso também pela resolução de 2015. As questões 5,6 e 21 são bastante polêmicas.
Responder
Romeu Nunes de Freitas 5 de novembro de 2015 23:06
A questão 05 está disponível no link:
http://armariodafisica.blogspot.com.br/2015/11/solucao­questao­05­mnpef­2015.html
Postarei as outras assim que possível.
Anônimo 5 de novembro de 2015 15:59
No link abaixo tem a imagem com essas questões, se algum membro souber ficarei grato.
https://br.answers.yahoo.com/activity/questions
Responder
Cesar 9 de novembro de 2015 16:55
Obrigado por disponibilizar as soluções.. está me ajudando bastante
Responder
Anônimo 9 de novembro de 2015 18:29
Verdade...MUito bom...
Responder
Romeu Nunes de Freitas. [romeun@gmail.com]. Modelo Awesome Inc.. Tecnologia do Blogger.
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