1. Introdução. . Nessa relação, conhecida com a

(1)

(2)

(3)

1.

Introdução

(UFPR 2011) 64 - Em 1914, o astrônomo americano Vesto Slipher, analisando o espectro da luz de várias galáxias, constatou que a grande maioria delas estava se afastando da Via Láctea. Em 1931, o astrônomo Edwin Hubble, fazendo um estudo mais detalhado, comprovou os resultados de Slipher e ainda chegou a uma relação entre a distância (x) e a velocidade de afastamento ou recessão (v) das galáxias em relação à Via Láctea, isto é,

x=H

0-1

v

. Nessa relação, conhecida com a

Lei de Hubble, H0 é determinado experimentalmente e igual a 75 km/(s.Mpc). Com o auxílio dessas informações e supondo uma velocidade constante para a recessão das galáxias, é possível calcular a idade do Universo, isto é, o tempo transcorrido desde o Big Bang (Grande Explosão) até hoje. Considerando 1 pc=3×1016_{m, assinale a}

alternativa correta para a idade do Universo em horas. a) 6,25×1017_. b) 3,75×1016_. c) 2,40×1018_. d) 6,66×1015_. e) 1,11×1014_. 2.

Cinemática

(UFPR 2010) 11 - Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico.

a) Assim que saí de casa lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por e-mail. Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressada e tomei um táxi para o escritório.

b) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi

me pegou na porta de casa e me deixou no escritório.

c) Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório.

d) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho.

e) Saí de casa sem destino – estava apenas com vontade de andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa.

(UFPR 2010) 51 - Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de 15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s. Considere agora que o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração constante de módulo 0,4 m/s², com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar

a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características do seu movimento, assinale a alternativa correta para o tempo gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida. a) 1 s.

b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. e) 5 s.

(UFPR 2013) 19 - No gráfico ao lado cada ponto indica o módulo da velocidade instantânea de um atleta medida ao final de cada quilômetro percorrido em uma maratona de 10 km.

(4)

Com base nas informações contidas nesse gráfico e considerando que o atleta partiu do repouso, analise as seguintes afirmativas: 1. O movimento do atleta é uniformemente acelerado nos primeiros 3 km.

2. Entre os quilômetros 4 e 5, o atleta pode ter se deslocado com velocidade constante.

3. As informações são insuficientes para calcular o tempo que o atleta levou para percorrer os 10 km.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.

d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

(UFPR 2015) 10 - Um veículo está se movendo ao longo de uma estrada plana e retilínea. Sua velocidade em função do tempo, para um trecho do percurso, foi registrada e está mostrada no gráfico ao lado.

Considerando que em t=0 a posição do veículo s é igual a zero, assinale a alternativa correta para a sua posição ao final dos 45 s.

a) 330 m. b) 480 m. c) 700 m. d) 715 m. e) 804 m.

(UFPR 2012) 67 - Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas.

Supondo que o ciclista imprima aos pedais um movimento circular uniforme, assinale a alternativa correta para o número de voltas por minuto que ele impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta questão, considere π=3. a) 0,25 rpm. b) 2,50 rpm. c) 5,00 rpm. d) 25,0 rpm. e) 50,0 rpm. 3.

Dinâmica

(UFPR 2011) 66 - No último campeonato mundial de futebol, ocorrido na África do Sul, a bola utilizada nas partidas, apelidada de Jabulani, foi alvo de críticas por parte de jogadores e comentaristas. Mas como a bola era a mesma em todos os jogos, seus efeitos positivos e negativos afetaram todas as seleções. Com relação ao movimento de bolas de futebol em jogos, considere as seguintes afirmativas:

1. Durante seu movimento no ar, após um chute para o alto, uma bola está sob a ação de três forças: a força peso, a força de atrito com o ar e a força de impulso devido ao chute.

2. Em estádios localizados a grandes altitudes em relação ao nível do mar, a atmosfera é mais rarefeita, e uma bola, ao ser chutada, percorrerá uma distância maior em comparação a um mesmo chute no nível do mar.

3. Em dias chuvosos, ao atingir o gramado encharcado, a bola tem sua velocidade aumentada.

4. Uma bola de futebol, ao ser chutada

obliquamente em relação ao solo, executa um movimento aproximadamente parabólico, porém, caso nessa região haja vácuo, ela descreverá um movimento retilíneo. Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

(5)

(UFPR 2014) 56 - Um avião voa numa trajetória retilínea e horizontal próximo à superfície da Terra. No interior da aeronave, uma maleta está apoiada no chão. O coeficiente de atrito estático entre a maleta e o chão do avião é μ e a

aceleração da gravidade no local do voo é g. Considerando esta situação, analise as seguintes afirmativas:

1. Se a maleta não se mover em relação ao chão do avião, então um passageiro pode concluir corretamente, sem acesso a qualquer outra informação, que o avião está se

deslocando com velocidade constante em relação ao solo.

2. Se o avião for acelerado com uma aceleração superior a μg, então o passageiro verá a maleta se mover para trás do avião, enquanto um observador externo ao avião, em repouso em relação à superfície da Terra, verá a maleta se mover no mesmo sentido em que o avião se desloca.

3. Para um mesmo valor da aceleração da aeronave em relação à Terra, com módulo maior que μg, maletas feitas de mesmo material e mesmo tamanho, mas com massas diferentes, escorregarão no interior do avião com o mesmo valor da aceleração em relação ao chão da aeronave.

(UFPR 2010) 47 - Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la

alinhada com a vertical. Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de mesmo módulo.

a) 20 kg. b) 30 kg. c) 40 kg. d) 50 kg. e) 60 kg.

(UFPR 2011) 67 - Um esporte muito popular em países do Hemisfério Norte é o “curling”, em que pedras de granito polido são lançadas sobre uma pista horizontal de gelo. Esse esporte lembra o nosso popular jogo de bocha. Considere que um jogador tenha arremessado uma dessas pedras de modo que ela percorreu 45 m em linha reta antes de parar, sem a intervenção de nenhum jogador. Considerando que a massa da pedra é igual a 20 kg e o coeficiente de atrito entre o gelo e o granito é de 0,02, assinale a alternativa que dá a estimativa correta para o tempo que a pedra leva para parar. a) Menos de 18 s. b) Entre 18 s e 19 s. c) Entre 20 s e 22 s. d) Entre 23 s e 30 s. e) Mais de 30 s.

(UFPR 2012) 65 - Três blocos de massas m1,

m2 e m3, respectivamente, estão unidos por

cordas de massa desprezível, conforme mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de massa m1 está sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função de m1 e m3) o

coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e a superfície em que ele está

(6)

(UFPR 2015) 12 - Um bloco B de massa 400 g está apoiado sobre um bloco A de massa 800 g, o qual está sobre uma superfície horizontal. Os dois blocos estão unidos por uma corda

inextensível e sem massa, que passa por uma polia presa na parede, conforme ilustra a figura ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre os dois blocos e entre o bloco A e a superfície horizontal é o mesmo e vale 0,35.

Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e desprezando a massa da polia,

assinale a alternativa correta para o módulo da força F necessária para que os dois blocos se movam com velocidade constante.

a) 1,4 N. b) 4,2 N. c) 7,0 N. d) 8,5 N. e) 9,3 N. 4.

Energia e Trabalho

(UFPR 2014) 57 - Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso.

Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas:

1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1⁰ andar era 20 m/s.

2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5⁰ andar era maior que 100 J.

3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.

c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. (UFPR 2015) 11 - Um objeto de massa m está em movimento circular, deslizando sobre um plano inclinado. O objeto está preso em uma das extremidades de uma corda de comprimento L, cuja massa e elasticidade são desprezíveis. A outra extremidade da corda está fixada na superfície de um plano inclinado, conforme indicado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo θ=30° em relação ao plano horizontal. Considerando g a aceleração da gravidade e o coeficiente de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e o objeto, assinale a alternativa correta para a variação da energia cinética do objeto, em módulo, ao se mover do ponto P, cuja velocidade em módulo é vP, ao ponto Q, onde

(7)

Na resolução desse problema considere sen 30°=1/2; cos 30°=√3/2 a) mgL. b) 1/2 mgL. c) 2/3 mgL. d) 3/2 mgL. e) 2 mgL. 5.

Gravitação

(UFPR 2010) 50 - Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas

stronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto.

Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter sejam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência)

a) A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io.

b) Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital.

c) A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa.

d) A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital.

e) O período orbital de Europa é

aproximadamente o dobro do período orbital de Io.

(UFPR 2013) 20 - Dois satélites, denominados de SA e SB, estão orbitando um planeta P. Os dois satélites são esféricos e possuem tamanhos e massas iguais. O satélite SB possui uma órbita perfeitamente circular e o satélite SA uma órbita elíptica, conforme mostra a figura ao lado.

Em relação ao movimento desses dois satélites, ao longo de suas respectivas órbitas, considere as seguintes afirmativas:

1. Os módulos da força gravitacional entre o satélite SA e o planeta P e entre o satélite SB e o

planeta P são constantes.

2. A energia potencial gravitacional entre o satélite SA e o satélite SB é variável.

3. A energia cinética e a velocidade angular são constantes para ambos os satélites.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

6.

Hidrostática

(UFPR 2013) 21 - Segundo o documento atual da FIFA “Regras do Jogo”, no qual estão estabelecidos os parâmetros oficiais aos quais devem atender o campo, os equipamentos e os acessórios para a prática do futebol, a bola oficial deve ter pressão entre 0,6 e 1,1 atm ao nível do mar, peso entre 410 e 450 g e circunferência entre 68 e 70 cm. Um dia antes de uma partida oficial de futebol, quando a temperatura era de 32 ºC, cinco bolas,

(8)

identificadas pelas letras A, B, C, D e E, de mesma marca e novas foram calibradas conforme mostrado na tabela ao lado:

No dia seguinte e na hora do jogo, as cinco bolas foram levadas para o campo. Considerando que a temperatura ambiente na hora do jogo era de 13 ºC e supondo que o volume e a circunferência das bolas tenham se mantido constantes, assinale a alternativa que apresenta corretamente as bolas que atendem ao documento da FIFA para a realização do jogo. a) A e E apenas. b) B e D apenas. c) A, D e E apenas. ►d) B, C, D e E apenas. e) A, B, C, D e E.

(UFPR 2010) 52 - Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m², como mostra a figura ao lado, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específica igual a 1,2 g/cm3. Durante o enchimento, quando o líquido atingiu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força máxima suportada pelo fundo do reservatório.

a) É maior que 58.000 N. b) É menor que 49.000 N. c) É igual a 50.000 N.

d) Está entre 50.100 N e 52.000 N. e) Está entre 49.100 N e 49.800 N.

(UFPR 2011) 65 - No dia 20 de abril de 2010, houve uma explosão numa plataforma petrolífera da British Petroleum, no Golfo do México, provocando o vazamento de petróleo que se espalhou pelo litoral. O poço está localizado a 1500 m abaixo do nível do mar, o que dificultou os trabalhos de reparação. Suponha a densidade da água do mar com valor constante e igual a 1,02 g/cm3_{e considere}

a pressão atmosférica igual a 1,00×105_{Pa. Com}

base nesses dados, calcule a pressão na profundidade em que se encontra o poço e assinale a alternativa correta que fornece em quantas vezes essa pressão é múltipla da pressão atmosférica. a) 15400. b) 1540. c) 154. d) 15,4. e) 1,54.

(UFPR 2014) 62 - Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0×105_N/m2_{, a aceleração da gravidade é 10}

m/s² e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0×10³ kg/m³. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô.

a) 10. b) 36. c) 361. d) 3610. e) 72000.

(UFPR 2012) 66 - Um reservatório contém um líquido de densidade ρ_L=0,8 g/cm3_{. Flutuando}

em equilíbrio hidrostático nesse líquido, há um cilindro com área da base de 400 cm2_{e altura}

de 12 cm. Observa-se que as bases desse cilindro estão paralelas à superfície do líquido e que somente 1/4 da altura desse cilindro

(9)

encontra-se acima da superfície. Considerando g=10 m/s², assinale a alternativa que apresenta corretamente a densidade do material desse cilindro. a) 0,24 g/cm3_. b) 0,80 g/cm3_. c) 0,48 g/cm3_. d) 0,60 g/cm3_. e) 0,12 g/cm3_. 7.

Termologia e Calorimetria

8.

Gases

(UFPR 2012) 69 - Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:

1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.

2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada. 3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.

(UFPR 2014) 61 - Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.

Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é: a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial. b) de valor igual ao volume inicial.

c) 2 vezes maior que o valor do volume inicial. d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial. e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial. 9.

Termodinâmica

(UFPR 2015) 13 - O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens:

Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.

a) evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde.

b) condensar, menor, volume, adiabática, ganha.

c) evaporar, maior, temperatura, isotérmica, ganha.

d) condensar, maior, volume, isobárica, perde. e) sublimar, menor, temperatura, isotérmica, ganha.

10.

Óptica Geométrica

(UFPR 2010) 54 - Descartes desenvolveu uma teoria para explicar a formação do arco-íris com base nos conceitos da óptica geométrica. Ele

(10)

supôs uma gota de água com forma esférica e a incidência de luz branca conforme mostrado de modo simplificado na figura ao lado. O raio incidente sofre refração ao entrar na gota (ponto A) e apresenta uma decomposição de cores. Em seguida, esses raios sofrem reflexão interna dentro da gota (região B) e saem para o ar após passar por uma segunda refração (região C). Posteriormente, com a experiência de Newton com prismas, foi possível explicar corretamente a decomposição das cores da luz branca. A figura não está desenhada em escala e, por simplicidade, estão representados apenas os raios violeta e vermelho, mas deve-se considerar que entre eles estão os raios das outras cores do espectro visível.

Sobre esse assunto, avalie as seguintes afirmativas:

1. O fenômeno da separação de cores quando a luz sofre refração ao passar de um meio para outro é chamado de dispersão.

2. Ao sofrer reflexão interna, cada raio apresenta ângulo de reflexão igual ao seu ângulo de incidência, ambos medidos em relação à reta normal no ponto de incidência. 3. Ao refratar na entrada da gota (ponto A na figura), o violeta apresenta menor desvio, significando que o índice de refração da água para o violeta é menor que para o vermelho. Assinale a alternativa correta.

(UFPR 2013) 27 - Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo comprimento de onda no ar é λ0, incide no olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte percurso até atingir a retina: ar – córnea – humor aquoso – cristalino – humor vítreo. Considerando que o índice de refração do ar é n0 = 1,00, da córnea é n1 = 1,38, do humor aquoso é n2 = 1,33, do cristalino é n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e que λ1, λ2, λ3 e λ4 são os comprimentos de onda da luz na córnea, no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente, assinale a alternativa correta. a) λ1 < λ0. b) λ2 < λ1. c) λ3 > λ2. d) λ4 < λ3. e) λ4 > λ0.

(UFPR 2012) 72 - Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital.

a) 9,0 cm. b) 20,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm.

(UFPR 2013) 26 - Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s, o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 20 cm em relação ao centro óptico da lente. v0 e

vi são as velocidades médias do objeto e da

imagem, respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v0/vi é:

a) 2/3. b) 3/2. c) 1 d) 3 e) 2.

(11)

(UFPR 2014) 63 - Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm.

Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente.

( ) Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada por esta lente estará a 3 cm dela.

( ) A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao objeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – F – F – V. b) F – V – V – F. c) V – V – F – F. d) F – F – V – V. e) F – V – V – V. 11.

Ondulatória

(UFPR 2011) 72 - Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca é decomposto em várias cores. Esse fenômeno acontece porque as ondas eletromagnéticas de diferentes

comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o índice de refração n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo das propriedades óticas de um pedaço de vidro forneceu o gráfico ao lado para o índice de refração em função do comprimento de onda l da luz. Suponha a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0×108_m/s.

Com base nos conceitos de ótica e nas informações do gráfico, assinale a alternativa correta.

a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo módulo.

b) A frequência da luz com comprimento de onda 600 nm é de 3,6×108_Hz.

c) O maior índice de refração corresponde à luz com menor frequência.

d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2,5×108_m/s.

e) O menor índice de refração corresponde à luz com menor velocidade de propagação no vidro. (UFPR 2010) 46 - O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950 nos Estados Unidos pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Fornos de micro-ondas mais práticos e eficientes foram desenvolvidos nos anos 1970 e a partir daí ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Em geral, a frequência das ondas eletromagnéticas geradas em um forno de micro-ondas é de 2450 MHz. Em relação à Física de um forno de micro-ondas, considere as seguintes afirmativas:

1. Um forno de micro-ondas transmite calor para assar e esquentar alimentos sólidos e líquidos. 2. O comprimento de onda dessas ondas é de aproximadamente 12,2 cm.

(12)

3. As ondas eletromagnéticas geradas ficam confinadas no interior do aparelho, pois sofrem reflexões nas paredes

metálicas do forno e na grade metálica que recobre o vidro da porta.

(UFPR 2011) 68 - Uma fila de carros, igualmente espaçados, de tamanhos e massas iguais faz a travessia de uma ponte com velocidades iguais e constantes, conforme mostra a figura abaixo. Cada vez que um carro entra na ponte, o impacto de seu peso provoca nela uma perturbação em forma de um pulso de onda. Esse pulso se propaga com velocidade de módulo 10 m/s no sentido de A para B. Como resultado, a ponte oscila, formando uma onda estacionária com 3 ventres e 4 nós.

Considerando que o fluxo de carros produza na ponte uma oscilação de 1 Hz, assinale a alternativa

correta para o comprimento da ponte. a) 10 m.

b) 15 m. c) 20 m. d) 30 m. e) 45 m.

(UFPR 2015) 14 - Para participar de um importante torneio, uma equipe de estudantes universitários desenvolveu um veículo aéreo não tripulado. O aparelho foi projetado de tal maneira que ele era capaz de se desviar de objetos através da emissão e recepção de ondas sonoras. A frequência das ondas sonoras emitidas por ele era constante e igual a 20 kHz. Em uma das situações da prova final, quando o aparelho movimentava-se em linha reta e com velocidade constante na direção de um objeto fixo, o receptor do veículo registrou o recebimento de ondas sonoras de frequência de 22,5 kHz que foram refletidas pelo objeto. Considerando que nesse instante o veículo se encontrava a 50 m do objeto, assinale a alternativa correta para o intervalo de tempo de

que ele dispunha para se desviar e não colidir com o objeto. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. a) 1,0 s. b) 1,5 s. c) 2,0 s. d) 2,5 s. e) 3,0 s.

(UFPR 2015) 17 - Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um feixe luminoso ao incidir em superfícies espelhadas ou ao passar de um meio transparente para outro:

1. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua frequência é alterada.

2. Um feixe luminoso pode sofrer uma reflexão interna total quando atingir um meio com índice de refração menor do que o índice de refração do meio em que ele está se propagando.

3. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência entre a velocidade da onda e sua frequência.

4. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da reflexão e da refração das ondas luminosas.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

12.

Acústica

(UFPR 2012) 68 - Uma cerca elétrica foi instalada em um muro onde existe um buraco de forma cilíndrica e fechado na base, conforme representado na figura. Os fios condutores da cerca elétrica estão fixos em ambas as extremidades e esticados sob uma tensão de 80 N. Cada fio tem comprimento igual a 2,0 m e massa de 0,001 kg. Certo dia, alguém tocou no fio da cerca mais próximo do muro e esse fio ficou oscilando em sua frequência fundamental. Essa situação fez com

que a coluna de ar no buraco, por ressonância, vibrasse na mesma frequência do fio condutor. As paredes do buraco têm um revestimento

(13)

adequado, de modo que ele age como um tubo sonoro fechado na base e aberto no topo.

Considerando que a velocidade do som no ar seja de 330 m/s e que o ar no buraco oscile no modo fundamental, assinale a alternativa que apresenta corretamente a profundidade do buraco. a) 0,525 m. b) 0,650 m. c) 0,825 m. d) 1,250 m. e) 1,500 m.

(UFPR 2014) 60 - Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Nesse mesmo órgão, um tubo B tem uma das extremidades aberta e a outra fechada, e a sua frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente: a) 42,5 cm e 31,9 cm. b) 42,5 cm e 63,8 cm. c) 85,0 cm e 21,3 cm. d) 85,0 cm e 42,5 cm. e) 85,0 cm e 127,0 cm. 13.

Eletrostática

(UFPR 2013) 23 - Uma partícula com carga elétrica positiva qA e massa mA aproxima-se de

uma outra partícula com carga positiva qB e

massa mB, descrevendo a trajetória mostrada

na figura ao lado em linha tracejada. A partícula B tem massa muito maior que a partícula A e permanece em repouso, em relação a um referencial inercial, durante a passagem da partícula A. Na posição inicial ri , a partícula A

possui velocidade instantânea de módulo vi, e

na posição final rf sua velocidade tem módulo vf.

A única força relevante nesse sistema é a força elétrica entre as partículas A e B, de modo que as demais forças podem ser desprezadas.

Assinale a alternativa que fornece a expressão correta para a massa da partícula A em termos de todas as grandezas conhecidas.

14.

Eletrodinâmica

(UFPR 2014) Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do inglês light emitting diode) conquistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam 10.000 luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um tempo total de 10 h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas

(14)

à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de:

a) R$ 1,650 x 103. b) R$ 1,606 x 106. c) R$ 3,212 x 106. d) R$ 1,55 x 107. e) R$ 3,06 x 107.

(UFPR 2012) 71 - Um engenheiro eletricista, ao projetar a instalação elétrica de uma edificação, deve levar em conta vários fatores, de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação, com determinado comprimento, que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, avalie as seguintes afirmativas:

1. Quanto mais fino for o fio condutor, menor será a sua resistência elétrica.

2. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a perda de energia em forma de calor. 3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a sua resistividade.

(UFPR 2013) 25 - A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico ao lado ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i.

Com base na figura ao lado, assinale a alternativa correta.

a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de -30 a +-30 V e sua resistência vale 0,2 kΩ.

b) O dispositivo D2 é ôhmico na faixa de -20 a +20 V e sua resistência vale 6 kΩ.

c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de -10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kΩ.

d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de -30 a +30 V e sua resistência vale 6 kΩ.

e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de -10 a +-10 V e sua resistência vale 0,5 kΩ.

(UFPR 2011) 69 - Um pesquisador produziu um novo material e, para investigar possíveis aplicações tecnológicas, estudou o comportamento elétrico de um objeto cilíndrico feito com esse material. Aplicaram-se diversos valores de diferenças de potencial ΔV a esse objeto e mediu-se a corrente elétrica i que circulou por ele. Foi obtido então o gráfico abaixo:

Com base nesse gráfico, considere as seguintes afirmativas:

1. O objeto apresenta comportamento ôhmico apenas para diferenças de potencial entre 0 V e 1 V.

2. Quando submetido a uma diferença de potencial de 4 V, a resistência elétrica do objeto vale R = 20 Ω.

3. Para diferenças de potencial entre 1 V e 3 V, a resistência elétrica do objeto é constante. 4. Quando aplicada uma diferença de potencial de 2 V, a potência elétrica dissipada pelo objeto é igual a 1 W.

a) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.

(15)

e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. (UFPR 2011) 70 - Capacitores são dispositivos que podem armazenar energia quando há um campo elétrico em seu interior, o qual é produzido por cargas elétricas depositadas em suas placas. O circuito ao lado é formado por um capacitor C de capacitância 2 μF e por duas fontes de fem, consideradas ideais, com ε1=10

V e ε2=15 V.

Assinale a alternativa correta para a energia elétrica armazenada no capacitor C.

a) 625×10-6_J.

b) 225×10-6_J.

c) 25×10-6_J.

d) 50×10-6_J.

e) 75×10-6_J.

(UFPR 2014) 55 - No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica de 125 µJ. As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores ε1=10 V e ε2=5 V.

Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado.

a) 10 µF. b) 1 µF. c) 25 µF. d) 12,5 µF. e) 50 µF.

(UFPR 2010) 49 - A figura ao lado mostra o circuito elétrico simplificado de um aquecedor de água

caseiro. Nesse circuito há uma fonte com força eletromotriz ε _{e dois resistores R1 e R2 que} ficam completamente mergulhados na água. Considere que nessa montagem foram

utilizados resistores com resistências R1 = R e R2 = 3R. Suponha que a quantidade de água a ser aquecida tenha massa m, calor específico c e esteja a uma temperatura inicial T0. Deseja-se que a água seja aquecida até uma temperatura final T. Considere que a eficiência do aquecedor seja de 40%, ou

seja, apenas 40% da potência fornecida a ele transforma-se em fluxo de calor transferido para a água. Assinale a alternativa que apresenta o intervalo de tempo Δt em que esse aquecedor deve permanecer ligado.

(UFPR 2012) 70 - Um próton movimenta-se em linha reta paralelamente às linhas de força de um campo elétrico uniforme, conforme mostrado na figura. Partindo do repouso no ponto 1 e somente sob ação da força elétrica, ele percorre uma distância de 0,6 m e passa pelo ponto 2. Entre os pontos 1 e 2 há uma diferença de potencial ΔV igual a 32 V.

(16)

Considerando a massa do próton igual a 1,6x10 -27_{kg e sua carga igual a 1,6x10}-19_{C, assinale a}

alternativa que apresenta corretamente a velocidade do próton ao passar pelo ponto 2. a) 2,0x104_m/s. b) 4,0x104_m/s. c) 8,0x104_m/s. d) 1,6x105_m/s. e) 3,2x105_m/s. 15.

Magnetismo

16.

Eletromagnetismo

(UFPR 2010) 48 - O desenvolvimento do eletromagnetismo contou com a colaboração de vários cientistas, como Faraday, por exemplo, que verificou a existência da indução eletromagnética. Para

demonstrar a lei de indução de Faraday, um professor idealizou uma experiência simples. Construiu um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência total R = 5 Ω, e aplicou através dele um fluxo magnético Φ cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo gráfico ao lado. O fluxo magnético cruza perpendicularmente o plano do circuito.

Em relação a esse experimento, considere as seguintes afirmativas:

1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V.

2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por ele entre t = 8 s e t = 12 s.

3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A.

4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W.

a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. (UFPR 2011) 71 - Na segunda década do século XIX, Hans Christian Oersted demonstrou que um fio percorrido por uma corrente elétrica era capaz de causar uma perturbação na agulha de uma bússola. Mais tarde, André Marie Ampère obteve uma relação matemática para a intensidade do campo magnético produzido por uma corrente elétrica que circula em um fio condutor retilíneo. Ele mostrou que a intensidade do campo magnético depende da intensidade da corrente elétrica e da distância ao fio condutor. Com relação a esse fenômeno, assinale a alternativa correta.

a) As linhas do campo magnético estão orientadas paralelamente ao fio condutor.

b) O sentido das linhas de campo magnético independe do sentido da corrente.

c) Se a distância do ponto de observação ao fio condutor for diminuída pela metade, a intensidade do campo magnético será reduzida pela metade.

d) Se a intensidade da corrente elétrica for duplicada, a intensidade do campo magnético também será duplicada.

e) No Sistema Internacional de unidades (S.I.), a intensidade de campo magnético é A/m. 59 - O espectrômetro de massa é um equipamento utilizado para se estudar a composição de um material. A figura ao lado ilustra diferentes partículas de uma mesma amostra sendo injetadas por uma abertura no ponto O de uma câmara a vácuo. Essas partículas possuem mesma velocidade inicial v, paralela ao plano da página e com o sentido indicado no desenho. No interior desta câmara há um campo magnético uniforme 𝐁 perpendicular à velocidade v, cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da página e saindo desta, conforme representado no desenho com o símbolo ʘ. As partículas

(17)

descrevem então trajetórias circulares identificadas por I, II, III e IV.

Considerando as informações acima e os conceitos de eletricidade e magnetismo, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) A partícula da trajetória II possui carga positiva e a da trajetória IV possui carga negativa.

( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I.

( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II.

( ) Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio maior.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

a) V – V – V – F. b) F – V – F – V. c) V – F – V – V. d) V – V – F – F. e) F – F – V – V.

(UFPR 2015) 15 - Michael Faraday foi um cientista inglês que viveu no século XIX. Através de suas descobertas foram estabelecidas as bases do eletromagnetismo, relacionando fenômenos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo. Suas invenções permitiram o desenvolvimento do gerador elétrico, e foi graças a seus esforços que a eletricidade tornou-se uma tecnologia de uso prático. Em sua homenagem uma das quatro leis do eletromagnetismo leva seu nome e pode ser expressa como:

𝜺=Δ∅/Δ𝒕

onde ε é a força eletromotriz induzida em um circuito, ∅ é o fluxo magnético através desse circuito e t é o tempo.

Considere a figura ao lado, que representa um ímã próximo a um anel condutor e um observador na posição O. O ímã pode se deslocar ao longo do eixo do anel e a distância entre o polo norte e o centro do anel é d. Tendo em vista essas informações, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F):

( ) Mantendo-se a distância d constante se observará o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário.

( ) Durante a aproximação do ímã à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário.

( ) Durante o afastamento do ímã em relação à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, observa-se o surgimento de uma corrente induzida.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

a) F – F – V – V. b) F – V – F – V. c) V – V – F – F. d) V – F – V – V. e) F – F – V – F. 17.

Física Moderna

(UFPR 2010) 53 - Entre as inovações da Física que surgiram no início do século XX, uma foi o estabelecimento da teoria _______, que procurou explicar o surpreendente resultado apresentado pela radiação e pela matéria conhecido como dualidade entre _______ e ondas. Assim, quando se faz um feixe de elétrons passar por uma fenda de largura micrométrica, o efeito observado é o comportamento _______ da matéria, e quando fazemos um feixe de luz incidir sobre uma placa

(18)

metálica, o efeito observado pode ser explicado considerando a luz como um feixe de _______. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de palavras para o preenchimento das lacunas nas frases acima. a) Relativística – partículas – ondulatório – partículas.

b) Atomística – radiação – rígido – ondas.

c) Quântica – partículas – ondulatório – partículas.

d) Relativística – radiação – caótico – ondas. e) Quântica – partículas – ondulatório – ondas. GABARITO 2010 1 1 4 6 4 7 4 8 4 9 5 0 5 1 5 2 5 3 5 4 ALTERNA TIVA b e b d e e e d c c 2011 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 7 0 7 1 7 2 ALTERNATI VA e c b c b c a d d 2012 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 7 0 7 1 7 2 ALTERNATIV A a d e c e c B a 2013 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 ALTERNATI VA e b d c a b d e a 2014 5 5 5 6 5 7 5 9 6 0 6 1 6 2 6 3 ALTERNATIV A a d a d c e c b 2015 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 7 1 8 ALTERNATIV A d d c a d a b b