N
Os movimentos de dois veículos, I e II, estão registrados nos gráficos da figura.
Sendo os movimentos retilíneos, a velocidade do veículo II no instante em que alcança I é a) 15 m/s. d) 30 m/s. b) 20 m/s. e) 35 m/s. c) 25 m/s. alternativa D
O veículo II alcança o veículo I no instante t =15 s, conforme pode ser visto no gráfico a seguir:
A velocidade do veículo II, neste instante, é dada por: v v s t =tg ⇒ = = 225 ⇒ 7,5 θ Δ Δ v =30 m/s
Em um aparelho simulador de queda livre de um parque de diversões, uma pessoa devida-mente acomodada e presa a uma poltrona é
ra h acima do solo. Inicia-se então um movi-mento de queda livre vertical, com todos os cuidados necessários para a máxima segu-rança da pessoa. Se g é a aceleração da gravi-dade, a altura mínima a partir da qual deve-se iniciar o processo de frenagem da pessoa, com desaceleração constante 3g, até o repouso no solo é
a) h/8. b) h/6. c) h/5. d) h/4. e) h/2. alternativa D
Sendo F a força de frenagem, a resultante de for-ças sobre a pessoa nesse período é dada por: R =mγ ⇒F −P =mγ ⇒F −mg =m⋅3g ⇒ ⇒F =4mg
Como o corpo parte e termina o movimento em repouso, do teorema da energia cinética, vem:
R R P F P F Ec mgh F h mgh Fh
τ
τ τ
τ
τ
τ
+ = = = = = − ⋅ ⇒ − = ⇒ Δ 0 0 ’ ’ ⇒mgh−4mgh’= ⇒0 h’ h 4 =A órbita de um planeta é elíptica e o Sol ocu-pa um de seus focos, como ilustrado na figura (fora de escala). As regiões limitadas pelos contornos OPS e MNS têm áreas iguais a A.
Se tOP e tMNsão os intervalos de tempo gas-tos para o planeta percorrer os trechos OP e MN, respectivamente, com velocidades mé-dias vOPe vMN, pode-se afirmar que
Questão 37
375 300 225 150 75 0 s(m) 0 5 10 15 20 t(s) I II 375 300 225 150 75 0 s(m) 0 5 10 15 20 t(s) I II Dt Ds qQuestão 38
Questão 39
P S A O A M Na) tOP > tMNe vOP < vMN. b) tOP = tMNe vOP > vMN. c) tOP = tMNe vOP < vMN. d) tOP > tMNe vOP > vMN. e) tOP < tMNe vOP < vMN. alternativa B
De acordo com a Segunda Lei de Kepler (lei das áreas), durante o seu movimento orbital, um plane-ta "varre" áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Como as regiões limitadas pelos contornos OPS e MNS têm áreas iguais, temos que tOP =tMN. Por outro lado, como o arco OP é maior que o arco MN, temos que vOP >vMN.
Certos automóveis possuem um recurso des-tinado a manter a velocidade do veículo cons-tante durante a viagem. Suponha que, em uma parte de uma estrada sem curvas, o veí-culo passe por um longo trecho em subida se-guido de uma longa descida, sempre com ve-locidade constante. Desprezando o efeito de atrito com o ar e supondo que o controle da velocidade é atribuído exclusivamente ao mo-tor, considere as afirmações:
I. Durante o percurso, a resultante das forças aplicadas sobre o automóvel é constante e não nula.
II. Durante o percurso, a resultante das for-ças aplicadas sobre o automóvel é nula. III. A força tangencial aplicada pela pista às rodas tem mesmo sentido da velocidade na descida e contrário na subida.
Estão corretas as afirmações: a) II, apenas. c) I e III, apenas. e) I, II e III. b) I e II, apenas. d) II e III, apenas. alternativa A Analisando as afirmações, temos:
I. Incorreta. Se o automóvel está em MRU, a re-sultante das forças aplicadas sobre ele é nula. II. Correta.
III. Incorreta. Nas rodas de tração a força tangen-cial aplicada pela pista tem mesmo sentido da ve-locidade na subida e contrário na descida.
O teste Margaria de corrida em escada é um meio rápido de medida de potência anaeróbi-ca de uma pessoa. Consiste em fazê-la subir uma escada de dois em dois degraus, cada um com 18 cm de altura, partindo com veloci-dade máxima e constante de uma distância de alguns metros da escada. Quando pisa no 8.º degrau, a pessoa aciona um cronômetro, que se desliga quando pisa no 12.º degrau. Se o intervalo de tempo registrado para uma pessoa de 70 kg foi de 2,8 s e considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a po-tência média avaliada por este método foi de a) 180 W. d) 500 W. b) 220 W. e) 644 W. c) 432 W. alternativa A
A alturahque a pessoa sobe do 8º ao 12º andar é h= ⋅4 18 =72 cm=0,72 m.
Calculando a potência média, vem:
P E t = Δ ⇒ Δ P mgh t = ⇒ Δ P 70 10 0,72 2,8 = ⋅ ⋅ ⇒ ⇒ P =180W
Para que se administre medicamento via en-dovenosa, o frasco deve ser colocado a uma certa altura acima do ponto de aplicação no paciente. O frasco fica suspenso em um su-porte vertical com pontos de fixação de altu-ra variável e se conecta ao paciente por um cateter, por onde desce o medicamento. A pressão na superfície livre é a pressão at-mosférica; no ponto de aplicação no paciente, a pressão deve ter um valor maior do que a atmosférica. Considere que dois medicamen-tos diferentes precisam ser administrados. O frasco do primeiro foi colocado em uma posi-ção tal que a superfície livre do líquido en-contra-se a uma altura h do ponto de aplica-ção. Para aplicação do segundo medicamento, de massa específica 1,2 vezes maior que a do anterior, a altura de fixação do frasco deve ser outra. Tomando h como referência, para a aplicação do segundo medicamento deve-se
Questão 40
Questão 41
a) diminuir a altura de h/5. b) diminuir a altura de h/6. c) aumentar a altura de h/5. d) aumentar a altura de 2h/5. e) aumentar a altura de h/6. alternativa B
Para os dois líquidos, a pressão no ponto de apli-cação do paciente deve ser a mesma e, de acor-do com a Lei de Stevin, temos:
p g h p p gh p gH = + ⋅ ⋅ = = ⋅ ⇒ + = + ⇒ p p 6 5 0 1 2 2 1 0 1 0 1 ρ ρ ρ ρ ρ 6 5 ⇒H = 5 6 h
Portanto, para obter a mesma pressão para o lí-quido 2, é necessário diminuir a altura deΔh que se obtém por: Δh h H h 5 6 h = − = − ⇒ Δh h 6 =
Um corpo I é colocado dentro de uma campâ-nula de vidro transparente evacuada. Do lado externo, em ambiente à pressão atmos-férica, um corpo II é colocado próximo à campânula, mas não em contato com ela, como mostra a figura.
As temperaturas dos corpos são diferentes e os pinos que os sustentam são isolantes tér-micos. Considere as formas de transferência de calor entre esses corpos e aponte a alter-nativa correta.
a) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque não estão em contato entre si.
b) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque o ambiente no interior da campânula está evacuado.
c) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque suas temperaturas são diferentes. d) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por convecção.
e) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por meio de radiação ele-tromagnética.
alternativa E
A única forma de transferência de calor no vácuo é através de radiação eletromagnética, o que se afirma na alternativa E.
Um recipiente contendo um certo gás tem seu volume aumentado graças ao trabalho de 1664 J realizado pelo gás. Neste processo, não houve troca de calor entre o gás, as pare-des e o meio exterior. Considerando que o gás seja ideal, a energia de 1 mol desse gás e a sua temperatura obedecem à relação U = 20,8T, onde a temperatura T é medida em kelvins e a energia U em joules. Pode-se afirmar que nessa transformação a variação de temperatura de um mol desse gás, em kel-vins, foi de
a) 50. b) − 60. c) − 80. d) 100. e) 90. alternativa C
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica e com os dados fornecidos, vem:
0
τ
= −τ
= ⋅ ⇒ = − ⋅ ⇒ Q U U T T Δ Δ 20,8 Δ 20,8 Δ ⇒1 664= −20,8 ⋅ΔT ⇒ ΔT = −80 KTrês feixes paralelos de luz, de cores verme-lha, amarela e azul, incidem sobre uma lente convergente de vidro crown, com direções pa-ralelas ao eixo da lente. Sabe-se que o índice de refração n desse vidro depende do compri-mento de onda da luz, como mostrado no grá-fico da figura.
Questão 43
vácuo I IIQuestão 44
Questão 45
Após atravessar a lente, cada feixe irá con-vergir para um ponto do eixo, a uma distân-cia f do centro da lente. Sabendo que os com-primentos de onda da luz azul, amarela e vermelha são 450 nm, 575 nm e 700 nm res-pectivamente, pode-se afirmar que
a) fazul = famarelo = fvermelho. b) fazul = famarelo < fvermelho. c) fazul > famarelo > fvermelho. d) fazul < famarelo< fvermelho. e) fazul = famarelo> fvermelho.
alternativa D
Pelo gráfico fornecido, quanto menor o compri-mento de onda (λ) maior é o índice de refração e, portanto, maior é o desvio (d) sofrido pela luz. Como λazul <λamarela <λvermelha, temos dazul >damarela >dvermelha.
Assim, como os feixes paralelos convergem para o foco, a distância focal (f) é tão menor quanto maior é o desvio (d), ou seja, fazul <famarelo <fvermelho.
Considere um lago onde a velocidade de pro-pagação das ondas na superfície não depen-da do comprimento de ondepen-da, mas apenas depen-da profundidade. Essa relação pode ser dada por v = gd, onde g é a aceleração da gravi-dade e d é a profundigravi-dade. Duas regiões des-se lago têm diferentes profundidades, como ilustrado na figura.
O fundo do lago é formado por extensas pla-taformas planas em dois níveis; um degrau separa uma região com 2,5 m de profundida-de profundida-de outra com 10 m profundida-de profundidaprofundida-de. Uma onda plana, com comprimento de onda λ, for-ma-se na superfície da região rasa do lago e propaga-se para a direita, passando pelo des-nível. Considerando que a onda em ambas as regiões possui mesma freqüência, pode-se di-zer que o comprimento de onda na região mais profunda é
a) λ/2. b) 2λ. c) λ. d) 3λ/2. e) 2λ/3. alternativa B
Aplicando-se a equação fundamental da ondulató-ria para a onda nas duas profundidades, temos:
v f v gd gd f gd’ ’ f g 2,5 f g 10 ’ f = = ⇒ = = ⇒ ⋅ = ⋅ = ⇒ λ λ λ λ λ ⇒ ⋅ ⋅ = ⇒ g 2,5 g 10 f ’ f λ λ λ’ =2λ
A figura é a intersecção de um plano com o centro C de um condutor esférico e com três superfícies equipotenciais ao redor desse condutor.
Uma carga de 1,6 × 10−19C é levada do ponto M ao ponto N. O trabalho realizado para des-locar essa carga foi de
a) 3,2 ×10−20J. c) 8,0 ×10−19J. e) 3,2 ×10−18J. b) 16,0 ×10−19J. d) 4,0 ×10−19J. 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 l(nm) 1,70 n 1,65 1,60 1,55 1,50
Questão 46
10 m superfície do lago plataforma plataforma 2,5 mQuestão 47
N C M 10 V 5 V 2,5 Valternativa C
Sendo F a força aplicada para deslocar a cargaq de M até N e considerando que ela não varia sua energia cinética, do teorema da energia cinética, vem: F MN Fel. MN Fel. MN M N F MN N M 0 q (V V ) q (V V )
τ
τ
τ
τ
+ = = ⋅ − ⇒ = ⋅ − ⇒ ⇒F Mτ
N =1,6 10⋅ −19(10 −5) ⇒ ⇒ F Mτ
N =8,0 10⋅ −19 JUma mistura de substâncias radiativas en-contra-se confinada em um recipiente de chumbo, com uma pequena abertura por onde pode sair um feixe paralelo de las emitidas. Ao saírem, três tipos de partícu-la, 1, 2 e 3, adentram uma região de campo magnético uniforme B com velocidades perpen-diculares às linhas de campo magnético e des-crevem trajetórias conforme ilustradas na figu-ra.
Considerando a ação de forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento uni-forme, e as trajetórias de cada partícula ilustradas na figura, pode-se concluir com certeza que
a) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessa-riamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 é eletricamente neutra (carga zero).
b) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessa-riamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 tem massa zero.
c) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessa-riamente cargas de mesmo sinal e a partícula 3 tem carga e massa zero.
d) as partículas 1 e 2 saíram do recipiente com a mesma velocidade.
e) as partículas 1 e 2 possuem massas iguais, e a partícula 3 não possui massa.
alternativa A
De acordo com a Regra da Mão Esquerda perce-bemos que as partículas 1 e 2 têm cargas de si-nais contrários. A partícula 3, como não sofre des-vio, não possui carga elétrica.
