III. Este espelho conjuga uma imagem maior e direita, portanto é um espelho côncavo. IV. A tesoura é um exemplo de alavanca interfixa.

Revisão UFSC LISTA 1 ACESSO

1. (Ufsc 2017) O chocolate é um dos alimentos mais apreciados da culinária mundial. Além da contribuição ao paladar, deixando qualquer receita mais saborosa, creditam-se a ele ainda vantagens psicológicas, como a melhora do estado de humor. Para que o chocolate obtenha características de qualidade – como dureza e quebra à temperatura ambiente, rápida e completa fusão na boca, brilho e rápido desprendimento de aroma e sabor quando consumido –, necessita passar por um processo denominado temperagem. O processo de temperagem do chocolate é basicamente uma cristalização controlada em que, por meio de tratamentos

térmicos e mecânicos, se produz no chocolate uma parcela específica de cristais na forma mais estável. Na figura abaixo, é apresentada a curva de cristalização de uma massa m de

chocolate ao leite, com três níveis bem definidos, nas temperaturas 45 C, 27 C e 29 C. Desconsiderar o calor latente do chocolate.

Com base no gráfico e nos dados acima, é correto afirmar que:

01) no terceiro nível, pode-se interpretar que o chocolate não cede nem recebe calor do meio. 02) no intervalo de temperatura de 45 C até 27 C, o chocolate cede calor para o meio. 04) esse tipo de gráfico permite obter uma expressão para os valores da razão entre a potência

de transmissão de calor e o calor específico de uma substância.

08) o gráfico mostra que o chocolate é aquecido até a temperatura de 45 C, depois resfriado até a temperatura de 27 C e novamente aquecido até alcançar a temperatura de 29 C. 2. (Ufsc 2017) Marta foi ao salão de beleza escovar os cabelos. Como chegou 20 minutos antes do seu horário, ficou sentada no sofá do salão observando o trabalho dos cabeleireiros. Notou alguns instrumentos utilizados nos afazeres do salão e resolveu desenhá-los e escrever as seguintes proposições sobre a Física envolvida:

I. O ar quente que sai do secador de cabelos faz com que a água retida nos cabelos sofra condensação mais rapidamente.

II. No secador de cabelo, o ar é aquecido porque entra em contato com um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica.

III. Este espelho conjuga uma imagem maior e direita, portanto é um espelho côncavo.

IV. A tesoura é um exemplo de alavanca interfixa.

V. Este espelho reflete os raios de luz de forma difusa e conjuga uma imagem enantiomorfa.

VI. A pinça é um exemplo de alavanca interpotente.

De acordo com as figuras acima, é correto afirmar que: 01) as proposições II e IV estão corretas.

02) as proposições I, III, IV estão corretas. 04) todas as proposições estão corretas. 08) as proposições III e VI estão corretas. 16) as proposições II, III, V estão corretas.

3. (Ufsc 2017) Em uma escola, os professores foram desafiados pelos alunos para uma partida de futebol. O jogo ocorreu no campo de Futebol 7 do bairro. Decorridos 30 minutos da partida, um dos professores lançou a bola para o atacante, que estava impedido, e o juiz acionou o apito. No exato momento do apito do juiz, alguém tirou uma foto. O professor de Física percebeu que a foto poderia ajudá-lo na exemplificação de um fenômeno trabalhado em sala de aula. Na semana seguinte, apresentou a foto, com algumas alterações, como se vê na figura abaixo. Na imagem, é possível observar o juiz e três jogadores, cada qual com a indicação dos módulos e direções de suas velocidades: V_J (juiz), V (jogador 1), ₁ V₂ (jogador 2) e V₃ (jogador 3).

Considere os vetores velocidades no plano do gramado e que o som do apito do juiz tem frequência de 500 Hz.

Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:

01) a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é maior do que a frequência real do som emitida pelo apito.

02) a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é de, aproximadamente, 494,2 Hz. 04) a frequência do som do apito percebida pelo jogador 2 é de 500 Hz.

08) a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é a mesma percebida pelo jogador 2.

16) o som do apito percebido pelo jogador 3 possui um timbre maior do que o timbre real do som do apito.

32) o jogador 3 escuta o som do apito com uma frequência de 500 Hz.

64) a frequência do som do apito percebida pelo jogador 3 é maior do que a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1.

4. (Ufsc 2017) A natureza da luz é um tema que ocupa os estudiosos desde a antiguidade. As teorias corpuscular e ondulatória buscam a preferência de cientistas famosos para explicar fenômenos importantes da ciência. No entanto, após o experimento da fenda dupla de Thomas Young, em 1802, e da explicação do efeito fotoelétrico realizada por Albert Einstein, em 1905, a ideia da dualidade onda/partícula da luz foi aceita pela comunidade científica. A experiência da fenda dupla consiste em fazer a luz passar por duas fendas em uma placa e observar o padrão de franjas (listras) claras e franjas (listras) escuras. Já o efeito fotoelétrico consiste em incidir luz sobre uma placa metálica para arrancar elétrons.

Considerando o que foi exposto acima, é correto afirmar que:

01) no experimento de Young, a obtenção do padrão de franjas claras e franjas escuras ocorre por meio do fenômeno de interferência construtiva e interferência destrutiva das ondas, logo a explicação do fenômeno é ondulatória.

02) a formação do padrão de franjas claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla de Young foi explicada pela teoria corpuscular da luz, em que as partículas da luz (fótons) sofrem o fenômeno de interferência.

04) no efeito fotoelétrico, para arrancar os elétrons da placa, a luz deve ser formada por partículas (fótons) com uma energia mínima que é proporcional à frequência da luz. 08) tanto a teoria corpuscular quanto a teoria ondulatória da luz explicam o padrão de franjas

claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla.

16) o efeito fotoelétrico foi explicado por Einstein pela teoria ondulatória da luz. 32) os fenômenos de interferência e difração são mais bem representados pela teoria

ondulatória da luz, enquanto que o fenômeno do efeito fotoelétrico é mais bem representado pela teoria corpuscular da luz.

5. (Ufsc 2016) Um estudante possui uma luminária constituída por três lâmpadas de mesma intensidade sobre a mesa. Cada lâmpada emite luz de cor primária. Para verificar os

quais direciona as três lâmpadas para uma mesma palavra colocada sobre a mesa. Na figura 1, em que as três lâmpadas estão acesas, e na figura 3, em que apenas a lâmpada 2 está acesa, o estudante visualiza a palavra FÍSICA na cor verde.

Com base no exposto acima, é CORRETO afirmar que:

01) na figura 1, ocorre a união das três luzes primárias – amarela, vermelha e azul –, que resulta na luz branca.

02) na figura 2, a palavra FÍSICA aparece na cor preta porque as luzes que incidem sobre ela são azul e vermelha.

04) a lâmpada 2 emite luz de cor verde, por isso a palavra FÍSICA, na figura 3, aparece na cor verde.

08) a relação entre as frequências das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 é f₃f₂f ,₁ portanto as cores das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 são vermelha, verde e azul, respectivamente. 16) a palavra FÍSICA aparece na cor preta, na figura 2, porque as luzes das lâmpadas 1 e 3

formam a cor preta.

6. (Ufsc 2016) Em 6 de novembro de 2014, estreava no Brasil o filme de ficção científica Interestelar, que abordou, em sua trama, aspectos de Física Moderna. Um dos fenômenos mostrados no filme foi a dilatação temporal, já prevista na Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Além da relatividade, Einstein explicou o Efeito Fotoelétrico, que lhe rendeu o prêmio Nobel de 1921.

Sobre os fenômenos referidos acima, é CORRETO afirmar que:

01) o Efeito Fotoelétrico foi explicado atribuindo-se à luz o comportamento corpuscular. 02) a alteração da potência de uma radiação que provoca o Efeito Fotoelétrico altera a energia

cinética dos elétrons arrancados e não o número de elétrons.

04) de acordo com a Teoria da Relatividade, as leis da Física são as mesmas para qualquer referencial inercial.

08) de acordo com a Teoria da Relatividade, a velocidade da luz no vácuo é uma constante universal, é a mesma em todos os sistemas inerciais de referência e não depende do movimento da fonte de luz.

7. (Ufsc 2015) Para determinar o equivalente mecânico do calor, faz-se um experimento que consiste em deixar cair um recipiente muito resistente com água de uma altura h em relação ao solo. O recipiente é termicamente isolado para impedir trocas de calor com o meio, mas contém um termômetro acoplado para medir as variações de temperatura T da água. As colisões com o solo são inelásticas e toda a energia é transferida para a água. O gráfico abaixo foi obtido com dados do experimento realizado com 1,0 kg de água. Considere g10m / s . 2

01) para a temperatura da água ser elevada em 1 C, a altura h deve ser de 800m. 02) lançar o recipiente térmico com velocidades iniciais diferentes de zero levaria a maiores

aumentos de temperatura da água do que os apresentados, para as mesmas alturas h do gráfico.

04) a variação da temperatura da água é diretamente proporcional à massa da água. 08) perdas na forma de energia sonora poderiam ser consideradas no experimento. 16) o equivalente mecânico do calor obtido a partir do gráfico é 1,0 cal4,0 J.

8. (Ufsc 2015) Fotografar é uma arte que se popularizou com os celulares e se intensificou com as redes sociais, pois todos querem “postar”, publicar os seus registros, suas selfies. Talvez alguns celulares de última geração consigam a qualidade de uma máquina fotográfica profissional, mas nada como utilizar a própria máquina fotográfica profissional com todos os seus recursos de alto desempenho para tirar uma foto de alta qualidade. Antigamente as máquinas fotográficas usavam filmes, hoje usam sensores que captam a luz e a convertem em sinal digital, registrando a imagem em um arquivo digital. Na essência, tirando a tecnologia embarcada, as máquinas profissionais funcionam do mesmo jeito que antes. A luz incide pela objetiva (conjunto de lentes), reflete em um espelho, incide em um pentaprisma e emerge passando pela ocular. Além da ocular, as máquinas mais modernas possuem um visor LCD para ver o que está sendo focalizado para fotografar. Quando se aperta o disparador para fotografar, o espelho refletor levanta e a luz se propaga diretamente para o sensor, registrando desta forma a imagem desejada. A figura abaixo ilustra o que foi explicado antes.

Com base na figura e no exposto acima, é CORRETO afirmar:

01) a reflexão da luz é classificada de duas formas: a reflexão difusa e a reflexão especular, que só ocorre em superfícies planas.

02) a refração da luz é caracterizada pelo desvio da luz ao mudar de meio com refringências distintas.

04) a luz incide no pentaprisma e sofre duas reflexões antes de emergir. Estas reflexões são chamadas de reflexões totais, pois duas condições estão sendo satisfeitas: a luz está no meio mais refringente e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite.

08) o conjunto de lentes da objetiva é formado por lentes divergentes, pois somente elas formam imagens reais, que são projetadas.

16) a imagem projetada no sensor é real, direita e menor. Isto garante que ela possa ser vista com a mesma orientação, tanto pela ocular quanto pelo visor LCD.

32) pela figura, podemos observar que o raio de luz que incide no pentaprisma cruza com o raio de luz que irá emergir. O princípio da independência dos raios luminosos garante que este “encontro” não interfira na imagem vista pelo observador pela ocular.

9. (Ufsc 2015) Recentemente, a revista Popular Mechanics em conjunto com o canal History elaboraram uma lista com “101 invenções que mudaram o mundo”. Grandes invenções modificam o comportamento da sociedade, introduzindo praticidade e conforto, mas também novos problemas. Muitas delas envolvem fenômenos e princípios físicos que explicam seu funcionamento. Na tabela abaixo, são apresentadas as invenções eleitas como as vinte mais importantes.

02. Rádio 09. Despertador 16. Rádio transistor

03. Televisão 10. Lâmpada 17. GPS

04. Seringa hipodérmica 11. Pilha 18. Aspirador de pó

05. Computador pessoal 12. Bicicleta 19. Câmera fotográfica compacta 06. Aparelho de ar condicionado 13. Palito de fósforo 20. Controle remoto

07. Telefone 14. Máquina de escrever

Sobre o assunto tratado acima, é CORRETO afirmar que:

01) nas lâmpadas incandescentes ocorre o efeito Joule, que provoca o aquecimento do filamento de tungstênio (resistor).

02) o controle remoto opera com a emissão de ondas mecânicas transversais. 04) como transfere calor de uma fonte fria para uma fonte quente, o aparelho de ar

condicionado viola a Segunda Lei da Termodinâmica.

08) a velocidade de translação de uma bicicleta pode ser alterada pela modificação da razão Raio da coroa pelo Raio da catraca, que estão ligadas aos pedais e à roda.

16) parte do funcionamento das televisões analógicas antigas é devido à deflexão (desvio) de um feixe de elétrons por um campo eletromagnético.

32) quando você fala com alguém ao telefone, as ondas eletromagnéticas da sua voz se propagam através da rede telefônica.

64) dentro de um aspirador de pó, a pressão do ar é menor do que na parte externa, fazendo com que as partículas de sujeira sejam sugadas para seu interior.

10. (Ufsc 2015) A REVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

O inventário da inovação técnica nos arsenais da Grande Guerra é imenso, diversificado, bem-sucedido e supera os limites dos tópicos populares. [...] Especialistas americanos

desenvolveram um sistema de radiotelégrafos capaz de orientar todo o tráfego aéreo em um raio de 200 quilômetros – as primeiras torres de controle. [...]

Disponível em: <http://infograficos.estadao.com.br/public/especiais/100-anos-primeira-guerra-mundial>. Acesso em: 14 out. 2014. A radiotelegrafia é definida como a telegrafia sem fio pela qual são transmitidas mensagens através do espaço por meio de ondas.

Responda às perguntas sobre o tema tratado acima. a) Qual a natureza da onda gerada na torre de controle?

b) Na situação de comunicação entre torre de controle e avião em voo, do ponto de vista físico, qual elemento define a velocidade da onda e qual elemento define a frequência da onda? c) Apresentando todos os cálculos, fundamentados em princípios físicos, determine a razão

1 2

I I das intensidades da onda, a 1,0 km (posição 1) e a 200,0 km (posição 2) da torre de controle. Considere que a torre transmite uniformemente para todas as direções e que não existe dissipação de energia.

Observação: NÃO serão consideradas respostas na forma de fração.

11. (Ufsc 2015) Pedro, que é muito interessado em Física, está sentado em um banco às margens da Avenida Beira-Mar Norte, em Florianópolis. Ele observa diversos eventos e faz as seguintes anotações:

I. A frequência do som da sirene de um carro de polícia que se aproxima é diferente da frequência do som da sirene quando o carro está parado.

II. A frequência do som da buzina de um carro que se afasta, cujo motorista resolve fazer um buzinaço (ato de apertar continuamente a buzina), é diferente da frequência do som da buzina quando o carro está parado.

III. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações.

IV. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações, nem mesmo quando o vento sopra.

De acordo com o exposto acima, é CORRETO afirmar que:

01) a anotação I está correta porque, quando o carro de polícia se aproxima, o comprimento de onda do som da sirene é aparentemente encurtado e a frequência percebida é maior. 02) a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o comprimento de onda do

som da buzina não se altera, apenas diminui o número de frentes de onda que passam por Pedro.

04) a anotação III está incorreta porque a velocidade relativa entre o carro de bombeiros e Pedro não é zero.

08) a anotação IV está correta porque o vento em movimento altera apenas a velocidade da onda, mas não altera a frequência do som da sirene do carro de bombeiros em repouso. 16) a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o buzinaço provoca ondas de

choque que alteram a frequência do som da buzina.

12. (Ufsc 2014) A Petrobras é uma empresa que nasceu 100% nacional, em 1953, como resultado da campanha popular que começou em 1946 com o histórico slogan "O petróleo é nosso". Ao longo desses sessenta anos, a Petrobras superou vários desafios e desenvolveu novas tecnologias relacionadas à extração de petróleo, assim como produtos de altíssima qualidade, desde óleos lubrificantes até gasolina para a Fórmula 1. Em 1973, a crise do petróleo obrigou a Petrobras a tomar algumas medidas econômicas, entre elas investir em um álcool carburante como combustível automotivo, o etanol, através do programa Pró-Álcool. Sendo assim, além do diesel, da gasolina comum, da gasolina aditivada e da gasolina de alta octanagem, a Petrobras oferece o etanol como combustível automotivo.

Os automóveis atuais no Brasil são praticamente todos “flex”, ou seja, funcionam tanto com gasolina quanto com etanol. Claro que o desempenho do automóvel muda dependendo do combustível utilizado. A tabela abaixo apresenta as principais propriedades da gasolina e do etanol e explica em parte a diferença de desempenho entre os combustíveis.

GASOLINA ETANOL

Poder calorífico (MJ/L) 35,0 24,0

Calor latente de vaporização (kJ/kg) 376 502 903

Temperatura de ignição (°C) 220 420

Razão estequiométrica ar/combustível 14,5 9

Fonte: Goldemberg & Macedo [Adaptado] Independentemente do projeto do motor 4 tempos, alguns parâmetros são iguais. Por exemplo, a temperatura média da câmara de combustão é de 280 °C (fonte quente) e a temperatura média do sistema de arrefecimento é de 80 °C (fonte fria).

a) Apresente de maneira esquemática o fluxo de energia (calor) de um motor 4 tempos, que é considerado uma máquina térmica quente.

b) Considere o motor 4 tempos como ideal. Com base nos dados do enunciado, determine qual seria o seu rendimento, apresentando todos os cálculos.

c) Com base no rendimento de 20% de um motor 4 tempos, determine a quantidade de etanol necessária para obter a mesma quantidade de energia útil que cada litro de gasolina disponibiliza.

13. (Ufsc 2014) Calibrar os pneus de um carro consiste em colocar ou retirar ar atmosférico do pneu, e é uma prática que todos os motoristas devem fazer pelo menos a cada 15 dias, para garantir a segurança do veículo e de seus integrantes assim como para aumentar a vida útil do pneu. Em média, o pneu de um carro de passeio é calibrado com uma pressão que pode variar entre 28 e 30 psi (libras por polegada quadrada). Em situações de grande carga no veículo e viagens longas, orienta-se que se calibrem os pneus com duas libras a mais de pressão. (Não vamos considerar os pneus que são calibrados com nitrogênio)

Considerando o ar atmosférico como um gás ideal e com base no que foi exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01) Quando o carro está em movimento, os pneus aquecem; sendo assim, podemos considerar que o ar atmosférico dentro dos pneus sofre uma transformação isobárica.

02) Para uma correta calibragem da pressão, é necessário que ela seja feita com os pneus frios, pois a alta temperatura indicaria uma pressão maior.

04) Independentemente das medidas de um pneu, se o calibrarmos com 30,0 psi, o número de mols de ar é o mesmo.

08) A pressão de um gás confinado em um recipiente depende de alguns fatores: quantidade de gás, temperatura do gás e volume do recipiente. Estes fatores influenciam diretamente o número de colisões e a intensidade destas colisões com as paredes do recipiente.

16) Um pneu com as seguintes medidas: raio interno 14,0 cm, raio externo 19,0 cm e largura 18,0 cm, calibrado com 30,0 psi a 25 °C, possui um volume de ar atmosférico de 45 L. 32) A dilatação do pneu quando aquecido pode ser desprezada se comparada com a expansão

que o gás pode sofrer quando é submetido à mesma variação de temperatura. 14. (Ufsc 2014) “Epagri confirma registro de neve em Palhoça.

Houve registro do fenômeno também em Rancho Queimado, Alfredo Wagner e Angelina, na Grande Florianópolis.

Os morros na região do Cambirela, em Palhoça, amanheceram com paisagem europeia nesta terça-feira. A neve que caiu na cidade pintou o topo de branco e chamou a atenção de

moradores [...]”

Esta notícia, publicada no ClicRBS – Diário Catarinense, em 23/07/2013, registra um evento que não ocorria há mais de 29 anos na região e que transformou a paisagem do Cambirela em um belíssimo cartão-postal.

Neve é um fenômeno meteorológico em que ocorre a precipitação de flocos formados por pequenos cristais de gelo, ou seja, água na fase sólida.

Com base no diagrama de fase da água apresentado e nas mudanças de fase da água, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01) É fato que na pressão de 1,0 atm a água atinge a densidade máxima a 4 °C e, à medida que sua temperatura se aproxima de 0 °C, sua densidade diminui. Este fato é

consequência das ligações pontes de hidrogênio que surgem entre as moléculas de água, causando um aumento dos espaços entre as moléculas.

02) No ponto PT, que no diagrama de fase representa o ponto triplo, é possível encontrar a substância em uma das três fases da matéria de cada vez.

04) Quando uma substância no estado gasoso é liquefeita somente com o aumento da pressão, ela é classificada como vapor.

08) O processo de vaporização da água, passagem da fase líquida para a fase sólida, pode ocorrer de três maneiras: evaporação – lento; ebulição – muito rápido; calefação – rápido. 16) A sensação de frio é maior quando a neve derrete do que quando ela se forma. Isto é

explicado pelo fato de que a fusão é uma reação exotérmica, enquanto que a solidificação é uma reação endotérmica.

32) Sublimação é a mudança da fase sólida para a fase gasosa, sem passar pela fase líquida, somente com o aumento da pressão.

64) A curva de fusão/solidificação indica que, à medida que aumentamos a pressão sobre a substância água durante a mudança de fase, a temperatura de fusão/solidificação diminui. 15. (Ufsc 2014) Na imagem abaixo, observa-se o novo sistema de iluminação das pontes Gov. Colombo Machado Salles e Gov. Pedro Ivo Campos, que dão acesso à Ilha de Santa Catarina.

Foram investidos um milhão e seiscentos mil reais para a instalação de 210 luminárias LED (Diodo Emissor de Luz), com potência unitária de 130 W, em postes decorativos em forma de arco, que substituíram o antigo sistema de lâmpadas vapor de sódio. Na tabela abaixo, alguns dados sobre o sistema de iluminação com lâmpadas LED são apresentados. (O valor de 1 kWh é R$ 0,30)

Temperatura de cor

(temperatura em que a cor da luz emitida por um corpo negro aquecido é igual à cor da luz emitida por uma lâmpada)

4000 K (luz branca neutra) Índice de reprodução de cores (IRC)

(o IRC é estabelecido entre 0 e 100, comparando-se a propriedade de reprodução de cor da lâmpada à luz natural (do sol), cujo IRC é 100; portanto, quanto maior for a diferença na aparência de cor do objeto iluminado em relação ao padrão, menor é seu IRC)

Maior que 70

Redução no consumo de energia elétrica 50%

Vida útil das lâmpadas Maior que 10 anos

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01) Lâmpadas incandescentes possuem temperatura de cor menor que 4000 K. 02) Um objeto possui cor definida, independentemente da luz que incida sobre ele.

04) Uma lâmpada LED possui potência de 130 W e outra, incandescente, possui potência de 200 W. Esta informação permite afirmar que o IRC da lâmpada incandescente é maior que o da lâmpada LED.

08) As lâmpadas incandescentes tradicionais possuem alta eficiência, pois convertem cerca de 90% da energia elétrica em energia luminosa.

16) O processo de emissão de luz em uma lâmpada fluorescente é explicado pela teoria de Planck para radiação do corpo negro.

32) Considerando que a única vantagem do sistema de iluminação LED seja a redução do consumo de energia, o valor investido será recuperado em mais de 20 anos.

Gabarito:

Resposta da questão 1: 02 + 04 + 08 = 14.

[01] Falsa. No 3º nível, de 27 C até 29 C, o chocolate está aquecendo, portanto recebendo calor.

[02] Verdadeira. O chocolate está resfriando neste nível, ou seja, está cedendo calor para o meio externo.

[04] Verdadeira. A potência é energia por tempo, logo sabendo o tempo transcorrido na transformação, sabemos também a quantidade de calor ou energia fornecida P E ,

t  _ 

 

  e com esta energia, pela expressão do calor sensível





01 + 08 = 09. [01] Verdadeira

[02] Falsa. O item [I] é falso, pois o secador evapora a água; o [III] está correto e o [IV] é falso devido a imagem em um espelho plano ser especular.

[04] Falsa. São corretos os itens: [II], [III], [IV] e [VI].

[08] Verdadeira. O espelho côncavo com o objeto entre o foco e o vértice contempla imagem direita, maior e virtual e a pinça representa um exemplo de alavanca interpotente. [16] Falsa. Neste caso, somente o item [V] é incorreto de acordo com o que foi justificado no item [02].

Resposta da questão 3: 02 + 08 + 64 = 74.

[01] Falsa. Como o jogador 1 se afasta do juiz, a frequência percebida por ele é menor do que a frequência real da fonte.

[02] Verdadeira. Para calcular a frequência percebida pelo jogador 1, usaremos a equação: som observador

aparente fonte aparente aparente

som fonte v v 340 8 f f f 500 f 494,2 Hz v v 340 4        _{ }  _{ }       

[04] Falsa. O jogador 2 está parado, mas em relação à ele o juiz se afasta, portanto a frequência percebida por ele é menor que 500 Hz.

[08] Verdadeira. O juiz se afasta do jogador 2 com a mesma velocidade relativa que o jogador 1 se afasta do juiz, portanto a frequência do som percebido por ambos jogadores é idêntica e menor que a frequência da fonte.

[16] Falsa. O timbre do som permite diferenciar o apito de outro instrumento ou de uma voz, caracterizando a fonte, portanto os timbres são percebidos igualmente por todos os jogadores.

[32] Falsa. Como o jogador 3 se aproxima do juiz ele percebe um som mais agudo, ou seja, a frequência percebida pelo jogador é mais alta que a da fonte.

[64] Verdadeira. O jogador 3 faz um movimento oblíquo de aproximação ao juiz, portanto vai perceber um comprimento de onda menor e uma frequência aparente maior do que o som emitido pela fonte, ou seja, maior que a frequência percebida pelo jogador 1.

Resposta da questão 4: 01 + 04 + 32 = 37.

[01] Verdadeira. O experimento de Young comprova o comportamento ondulatório da luz através de padrões de interferência construtiva e destrutiva.

[02] Falsa. A formação de franjas claras e escuras no experimento da fenda dupla devido a interferência somente pode ser explicado assumindo-se a teoria ondulatória para a luz.

[04] Verdadeira. O efeito fotoelétrico somente pode ser explicado considerando-se a luz composta por partículas, os fótons que tendo massa, podem transferir quantidade de movimento aos elétrons de uma placa metálica e assim arrancá-los, com uma energia mínima, chamada de função trabalho que depende do tipo de metal da placa.

[08] Falsa. A explicação para o experimento da fenda dupla é baseada na teoria ondulatória. [16] Falsa. Já o efeito fotoelétrico é explicado pela teoria corpuscular da luz.

[32] Verdadeira.

Resposta da questão 5: 02 + 04 = 06.

[01] Falsa. As luzes primárias são azul, verde e vermelha. O amarelo não faz parte das luzes primárias, mas das cores primárias para pintura, juntamente com o azul e vermelho. [02] Verdadeira. A palavra foi escrita na cor verde, podendo ser vista quando iluminada com cor

branca (mistura das três cores primárias) ou com a luz verde, portanto, será vista como preta se não contiver o verde na luz incidente. Com isso, podemos atribuir as cores azul e vermelha às lâmpadas acesas da figura 2.

[04] Verdadeira. Como temos apenas uma lâmpada monocromática acesa, ela emite a mesma coloração refletida pela palavra, isto é, o verde.

[08] Falsa. A afirmativa está invertida, pois a luz azul tem maior frequência que luz vermelha. [16] Falsa. A mistura das cores azul e vermelha forma a cor magenta quando projetada numa tela branca, mas como a palavra foi escrita com a cor verde ela é vista como preta ao ser iluminada com essas cores.

Resposta da questão 6: 01 + 04 + 08 = 13.

[01] Verdadeira. Einstein recuperou uma teoria defendida por Newton e depois colocada de lado depois do experimento de Young, de que a luz era composta de unidades

fundamentais corpusculares chamadas de fótons, e que cada um transporta uma

quantidade de energia equivalente ao produto da sua frequência pela constante de Planck, sendo capaz de transferir essa energia na colisão com os elétrons do material metálico. [02] Falsa. A potência é diretamente proporcional à quantidade de elétrons arrancados do

material e a frequência da onda incidente está relacionada à Energia Cinética dos elétrons ejetados do material metálico.

[04] Verdadeira. A afirmativa compreende o primeiro postulado da relatividade, em que as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas referenciais inerciais, isto é, não existe nenhum sistema referencial inercial preponderante sobre os demais.

[08] Verdadeira. O segundo postulado da relatividade de Einstein propõe a invariância da velocidade da luz em qualquer sistema referencial inercial. Isto quer dizer que a velocidade da luz no vácuo





Resposta da questão 7: 02 + 08 = 10.

[01] (Falsa) Se a variação de temperatura foi de 0,3 graus para aproximadamente 100 m então para atingir 1 grau a altura deve ser próxima de 500 m.

[02] (Verdadeira) A energia cinética adicional se somaria à energia potencial gravitacional que se transfere integralmente para a água, elevando mais a temperatura.

[04] (Falsa) Na realidade a altura da queda é diretamente proporcional à variação de temperatura da água.

[08] (Verdadeira) A energia total se conserva e, portanto a energia sonora produzida no choque poderia dar mais precisão para o experimento, pois representa um fator de perda da energia mecânica inicial além do atrito com o ar e com o choque no solo.

[16] (Falsa) Calculando com a expressão do calor sensível, temos:

Q m c T cal Q 1000 g 1 0,3 C 300 cal g C Δ          

Resposta da questão 8: 04 + 32 = 36.

[01] (Falsa) A reflexão ocorre também em superfícies irregulares.

[02] (Falsa) O que caracteriza a refração é a alteração da velocidade da onda quando esta muda de meio de propagação.

[04] (Verdadeira) Informação correta.

[08] (Falsa) O conjunto de lentes da objetiva é convergente. [16] (Falsa) A imagem projetada é real e invertida.

[32] (Verdadeira) Um raio de luz não interfere com outro ao se cruzarem. Resposta da questão 9:

01 + 08 + 16 + 64 = 89.

[01] (Verdadeira) O efeito Joule refere-se ao aquecimento de um condutor pela passagem da corrente elétrica, isto é, há a transformação de energia elétrica em energia térmica. No caso da lâmpada incandescente além do calor produzido pela passagem da corrente elétrica temos a produção de luz.

[02] (Falsa) O controle remoto emite ondas eletromagnéticas transversais que são basicamente ondas de rádio e não dependem de meio material para se propagarem como as ondas mecânicas.

[04] (Falsa) Violaria se esse processo fosse espontâneo como preconiza a Segunda Lei, porém para que os aparelhos de ar condicionado funcionem dessa forma, é necessário um fornecimento externo de energia que ocorre através de um compressor que realiza trabalho mecânico sobre uma substância refrigerante, tornando possível o sentido inverso da troca de calor.

[08] (Verdadeira) Este princípio está por trás do sistema de marchas utilizado nas bicicletas mais modernas em que se a relação entre os raios da coroa e da catraca for pequena estamos na condição em que precisamos subir uma elevação e a velocidade e o torque são menores (catraca maior) ao passo que para a relação entre coroa/catraca maior temos velocidade maior e usamos a catraca menor, porém com maior torque. Em síntese, como a roda traseira da bicicleta e a catraca tem a mesma velocidade angular (giram no mesmo tempo), quanto menor for a catraca maior será a velocidade para uma mesma frequência de pedalada.

[16] (Verdadeira) A imagem da maioria das televisões antigas se baseava em varrer a tela com emissão de elétrons formadores da imagem que eram desviados para todos os cantos da tela com um campo magnético direcionador.

[32] (Falsa) Na realidade a voz é uma onda mecânica, pois necessita de meio material para se propagar. O telefone transforma a voz em impulsos elétricos que é transmitida pelos fios no telefone fixo ou em ondas eletromagnéticas no caso do celular até o seu destino final onde um transdutor refaz a voz novamente.

[64] (Verdadeira) O aspirador de pó consegue sugar sujeiras e poeira através da diferença de pressão causada pelo seu funcionamento sendo o mesmo princípio do uso de canudos para beber refrigerantes. Em seu interior há um ventilador poderoso com hélices inclinadas puxando o ar externo com muita rapidez provocando na entrada de ar uma diferença de pressão

suficiente para sugar para seu interior tudo o que for capaz de passar pelo orifício de entrada. O ar escapa na parte superior do filtro poroso e o pó fica retido na parte inferior.

Resposta da questão 10:

a) As ondas produzidas pela torre de controle são de natureza eletromagnética. b) A velocidade da onda é definida pelo meio de propagação que neste caso é o ar atmosférico.

A frequência da onda é definida pela fonte que a gerou, sendo para o caso da comunicação entre avião e torre de controle, definidas pelos transmissores de ambos.

c) A intensidade da onda (I) está relacionada com a sua potência (P) e sua área de frente de onda (A) considerada esférica.

P I

A



Como a superfície de uma esfera é dada por: A4 rπ 2 onde r representa a distância entre a frente de onda e a fonte;

E, considerando a conservação de energia, podemos dizer que não há dissipação de energia então P₁P₂

Sendo assim: I₁A₁ I₂ A₂

Substituindo a expressão para a área esférica das frentes de onda e juntando as intensidades no mesmo lado da equação, temos:

2 2 4 1 2 2 2 2 ₁ I 4 r 200 40000 4 10 I _{4 r 1} π π      Resposta da questão 11: 01 + 08 = 09.

[01] (Verdadeira) Este é chamado de efeito Doppler, pois sentimos mudanças aparentes nas frequências de buzinas de móveis se aproximando e se afastando.

[02] (Falsa) A frequência não muda na realidade, o que muda é a nossa percepção dela. [04] (Falsa) A afirmação [III] está correta, pois a frequência da fonte nunca é alterada. [08] (Verdadeira) A frequência da fonte é sempre a mesma.

[16] (Falsa) O afastamento da fonte provoca uma deformação na onda produzida, aumentando seu comprimento de onda e diminuindo sua frequência aparente, mas a frequência da fonte permanece a mesma.

Resposta da questão 12:

a) Sendo um motor térmico quente, o motor de 4 tempos opera retirando calor de uma fonte quente (Q1), transformando parte em trabalho (W), rejeitando parte (Q2) para o meio

ambiente, que é a fonte fria.

b) Dados: T1 = 280 °C = 553 K; T2 = 80 °C = 353 K.

Motor térmico ideal é aquele que opera com rendimento máximo, dado pelo ciclo de Carnot. 2 1 T 353 1 1 36%. T 553 η     η

c) Com rendimento de 20%, calculemos a energia útil para cada motor, por litro de combustível: gas et E 0,2 35 7 J/L E 0,2 24 4,8 J/L 4,8 J 1 L 7,0 V m 1,46 L. 7,0 J V 4,8            _{   }  _ 

Resposta da questão 13: 02 + 08 + 32 = 42.

[01] Incorreta. O ar aquece, aumentando a pressão, mantendo praticamente constante o volume, sendo uma transformação, aproximadamente isométrica.

[02] Correta.

[04] Incorreta. De acordo com a equação de Clapeyron, pV = nRT. Dependendo das medidas do pneu, o volume varia, variando o número de mols para a mesma pressão.

[08] Correta. O número de colisões e a intensidade das colisões é que determinam a pressão. [16] Incorreta. O volume aproximado do pneu é:

Vπ h R









[32] Correta. Devido à rigidez das paredes do pneu, a variação do volume é desprezível, ocorrendo apenas aumento da pressão.

Resposta da questão 14: 01 + 04 + 64 = 69.

[01] Correta.

[02] Incorreta. No ponto triplo (PT) podemos encontrar, ao mesmo tempo, água nas três fases.

[04] Correta.

[08] Incorreta. O processo de vaporização da água, passagem da fase líquida para a fase sólida, pode ocorrer de três maneiras: evaporação – lento; ebulição – rápido; calefação – muito rápido.

[16] Incorreta. Na fusão há absorção de calor (endotérmica) e na solidificação há liberação de calor (exotérmica).

[32] Incorreta. Analisando o diagrama de fase, vê-se que sublimação é a mudança da fase sólida para a fase gasosa, sem passar pela fase líquida, com redução de pressão ou aumento de temperatura.

[64] Correta.

Resposta da questão 15: 01 + 32 = 33.

[01] Correta. A lâmpada incandescente não emite luz branca.

[02] Incorreta. A cor de um objeto é a soma das cores que ele reflete, e ele somente pode refletir cores que incidem sobre ele.

[04] Incorreta. O IRC não está relacionado à potência.

[08] Incorreta. As lâmpadas incandescentes comuns, pelo que se conhece, transformam cerca de 90% da energia elétrica consumida em energia térmica, não em luminosa.

[16] Incorreta. A teoria de Planck é sobre a energia transportada por um fóton irradiado. E = h f.

[32] Correta. Como houve uma redução de 50% no consumo, a energia elétrica economizada é igual ao consumo atual. Sendo G o investimento, considerando que as lâmpadas funcionem 12 horas por dia. Calculemos a economia em 1 ano (G1) e estimemos o tempo

de recuperação desse investimento.

Dados: G= R$ 1.600.000,00; u = R$ 0,30; N = 210; P1 = 130 W = 0,13 kW. 1 1 1 1 G N P t u G 210 0,13 365 12 0,3 G R$ 36.000,00. R$ 36.000,00 1 ano 1.600.000 t t 44 anos. R$ 1.600.000,00 t 36.000 Δ Δ Δ Δ            _{   }  _ 