← Voltar à UFAC

UFAC 2002 — Questões de Física comentadas — Método TEF

15 questões de Física, com transcrição revisada e resoluções comentadas.

Q51
Mecânica — Cinemática — Lançamentos horizontal e oblíquo

Um robô se movimenta num plano horizontal com velocidade v = 2,5 m/s, em relação a um observador. O robô lança verticalmente para cima, em seu sistema de referência em movimento, uma bolinha de ferro com velocidade inicial de 4,0 m/s e a apanha de volta. Para o observador, que distância percorre a bolinha na direção horizontal?

A)2,0 m
B)4/5 m
C)5/4 m
D)4,0 m
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

A
Resolução comentada

O movimento vertical determina o tempo de voo: $t=2v_{0y}/g=2\cdot4/10=0{,}8\,\text{s}$. Para o observador em terra, a bolinha conserva a velocidade horizontal do robô, $v_x=2{,}5\,\text{m/s}$.

Portanto, $\Delta x=v_xt=2{,}5\cdot0{,}8=2{,}0\,\text{m}$.

Q52
Mecânica — Cinemática — Lançamentos horizontal e oblíquo

Uma lata de massa 200 g desliza sobre uma superfície horizontal com velocidade constante de 2 m/s. A superfície está a uma altura de 1,8 m em relação ao solo. No extremo da superfície, a lata cai. A que distância horizontal desse extremo a lata irá tocar o solo?

A)0,36 m
B)0,60 m
C)2,4 m
D)1,2 m
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

D
Resolução comentada

Na queda, $h=gt^2/2$, então $t=\sqrt{2\cdot1{,}8/10}=0{,}60\,\text{s}$. Horizontalmente, $x=v_xt=2\cdot0{,}60=1{,}2\,\text{m}$. A massa da lata não interfere no alcance quando a resistência do ar é desprezada.

Q53
Mecânica — Movimento Circular — Período, velocidade e aceleração centrípeta

Um carrossel gira em torno do seu eixo à razão de 10 rotações por minuto. Qual seria o módulo da velocidade de uma pessoa situada na plataforma do carrossel a 6m do eixo?

A)60 m/s
B)12 m/s
C)2,6 m/s
D)6,3 m/s
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

D
Resolução comentada

A frequência é $f=10/60=1/6\,\text{Hz}$. A velocidade tangencial vale $v=2\pi Rf=2\pi\cdot6/6=2\pi\,\text{m/s}\approx6{,}3\,\text{m/s}$. Rotações por minuto precisam ser convertidas para rotações por segundo.

Q54
Mecânica — Movimento Circular — Período, velocidade e aceleração centrípeta

Qual o período, em segundos, do movimento de um disco que gira 20 rotações por minuto?

A)1/3 s
B)3 s
C)2/3 s
D)1 s
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

B
Resolução comentada

O disco completa 20 voltas em 60 s. O período de uma volta é $T=60/20=3\,\text{s}$. Período e frequência são inversos: $T=1/f$.

Q55
Mecânica — Cinemática — Queda livre e lançamento vertical

Um conta-gotas pinga várias gotas a intervalos iguais de tempo. As gotas se soltam com velocidade nula. A figura 1 (fora de escala) mostra a situação e o instante em que uma terceira gota está se soltando. Nesse instante, qual a razão B/A entre as distâncias percorridas pela primeira gota (distância A) e a segunda gota (distância B)?

Figura da questão 55 da UFAC 2002
A)0
B)1
C)1/2
D)1/3
E)1/4 Figura 1.

Resposta conferida no material comentado

E
Resolução comentada

Se o intervalo entre gotas é $\tau$, no instante em que a terceira se solta a primeira caiu durante $2\tau$ e a segunda durante $\tau$. Como ambas partem do repouso, $A=g(2\tau)^2/2$ e $B=g\tau^2/2$.

Assim, $B/A=1/4$. A distância em queda livre é proporcional ao quadrado do tempo.

Q56
Mecânica — Cinemática — Composição de movimentos

Um trecho de um rio tem margens paralelas e largura de 4 km. Um barco se dispõe a atravessá-lo. Um observador em terra nota que a componente da velocidade do barco na direção das margens é de 0,5 km/h, e que a componente perpendicular às margens é de 2 km/h. Quanto tempo demorará o barco para ir de uma margem à outra?

A)4 h
B)1 h
C)2 h
D)3 h
E)0,5 h

Resposta conferida no material comentado

C
Resolução comentada

A travessia depende da componente perpendicular às margens: $t=L/v_\perp=4/2=2\,\text{h}$. A correnteza produz deslocamento ao longo do rio, mas não altera o tempo necessário para vencer a largura quando essa componente é dada.

Q57
Óptica — Reflexão da luz — Espelhos planos e esféricos

Um raio de luz, que incide paralelamente sobre o eixo principal de um espelho convexo, é refletido, sendo que:

A)a prolongação do raio refletido passa pelo foco do espelho.
B)o raio refletido passa pelo centro de curvatura do espelho.
C)o raio refletido passa pelo vértice do espelho.
D)o raio refletido passa pelo foco do espelho.
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

A
Resolução comentada

Em um espelho convexo, o feixe incidente paralelo ao eixo principal se reflete divergindo. O prolongamento do raio refletido para trás do espelho passa pelo foco virtual. O raio refletido real não atravessa esse foco.

Q58
Óptica — Reflexão da luz — Espelhos planos e esféricos

A figura mostra uma vista superior de dois espelhos planos, dispostos no canto de duas paredes verticais, sendo suas superfícies perpendiculares entre si. Sobre o espelho OA incide um raio horizontal formando um ângulo α = 35° com o plano desse espelho. Após reflexão nos dois espelhos, o raio emerge formando um ângulo θ com o plano do espelho OB, de valor:

Figura da questão 58 da UFAC 2002
A)0°
B)15°
C)55°
D)35°
E)65° Figura 2.

Resposta conferida no material comentado

C
Resolução comentada

O raio faz 35° com o plano do primeiro espelho e, após a primeira reflexão, conserva esse ângulo em relação a esse plano. Como os espelhos são perpendiculares, seu ângulo com o plano do segundo é $90^\circ-35^\circ=55^\circ$. A segunda reflexão conserva esse ângulo com a superfície, logo $\theta=55^\circ$.

Q59
Termologia — Dilatação Térmica — Dilatação linear de sólidos

Uma fábrica produz uma bobina de fio de cobre de 2,5km de comprimento à temperatura controlada de 12 °C. A bobina foi comprada por um fazendeiro e medida em condições de temperatura igual a 37 °C. A medição feita pelo fazendeiro indicou uma diferença no comprimento do fio de:

A)0,64 m a menos
B)0,64 m a mais
C)0,64 cm a menos
D)0,64 cm a mais
E)0,64 dm

Nulidade indicada no material comentado; sem documento oficial localizado

ANULADA
Resolução comentada

Use o coeficiente fornecido no cabeçalho original, $\alpha=17\times10^{-6}\,{}^\circ\text{C}^{-1}$. A variação é $\Delta T=37-12=25\,{}^\circ\text{C}$ e $L_0=2500\,\text{m}$.

Portanto, $\Delta L=\alpha L_0\Delta T=1{,}0625\,\text{m}$, aumento de cerca de 1,06 m.

Nenhuma alternativa corresponde ao resultado. O material comentado consultado registra NULA; essa indicação foi preservada sem atribuí-la a um documento oficial não localizado.

Q60
Termologia — Gases ideais — Transformações e equação de estado

Um depósito está à temperatura de 300 K e tem um volume de 2,0 litros. Ele é dividido em duas partes, inicialmente iguais, A e B, por uma parede móvel. O lado A do depósito contém 1,0 mol de gás ideal; e o lado B contém 2,0 mols do mesmo gás. Qual será o volume do lado A do depósito quando a parede móvel estiver equilibrada?

A)1 l
B)2 l
C)1/3 l
D)3/2 l
E)V = 2/3 l

Resposta conferida no material comentado

E
Resolução comentada

No equilíbrio mecânico, as pressões são iguais. Considerando os dois lados à mesma temperatura, $n_ART/V_A=n_BRT/V_B$, portanto $V_B=2V_A$. Como $V_A+V_B=2\,\text{L}$, $3V_A=2\,\text{L}$ e $V_A=2/3\,\text{L}$. A comparação requer temperatura comum aos dois compartimentos.

Q61
Termologia — Gases ideais — Transformações e equação de estado

Um cilindro contém gás ideal e está fechado por um êmbolo que pode deslizar facilmente. À temperatura de 30°C, a altura, em relação à base do cilindro na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio, vale 20 cm. À temperatura de 60°C, a nova altura na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio vale:

A)22 cm
B)12 cm
C)30 cm
D)48 cm
E)36 cm

Resposta conferida no material comentado

A
Resolução comentada

Com êmbolo livre e pressão externa constante, o volume e a altura são proporcionais à temperatura absoluta.

Assim, $H_2=H_1T_2/T_1=20\cdot333/303\approx21{,}98\,\text{cm}$. A nova altura é aproximadamente 22 cm; não se deve comparar diretamente 60 °C com 30 °C.

Q62
Termologia — Gases ideais — Transformações e equação de estado

Qual deverá ser a temperatura de certa quantidade de um gás ideal, inicialmente a 200 K, para que tanto o volume quanto a pressão se dupliquem?

A)1200 K
B)2400 K
C)400 K
D)800 K
E)Nenhuma das anteriores.

Resposta conferida no material comentado

D
Resolução comentada

Para quantidade fixa de gás ideal, $PV/T$ é constante. Se pressão e volume dobram, seu produto quadruplica: $T_2=4T_1=4\cdot200=800\,\text{K}$. A relação é aplicada em kelvin.

Q63
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de resistores e corrente elétrica

Um circuito tem uma bateria de 12 V , cuja resistência elétrica interna é desprezível. A bateria alimenta quatro resistências, como mostrado na figura 3. Cada uma das resistências vale R = 2 Ω. Qual o valor da corrente que passa pelo ponto A?

Figura da questão 63 da UFAC 2002
A)1,5 A
B)3 A
C)6 A
D)12 A
E)4 A

Resposta conferida no material comentado

B
Resolução comentada

A ponte desenhada tem dois ramos em paralelo, cada um formado por dois resistores de $2\,\Omega$ em série. A resistência de cada ramo é $4\,\Omega$. O ponto A pertence ao ramo superior, cuja corrente vale $I_A=12/4=3\,\text{A}$. A corrente total da bateria é 6 A, diferente da corrente solicitada em A.

Q64
Eletricidade — Eletromagnetismo — Indução e fluxo magnético

A figura 4 mostra um ímã e um anel metálico. O eixo do ímã (eixo x) é perpendicular ao plano do anel e passa pelo seu centro. Não haverá corrente induzida no anel, se ele:

Figura da questão 64 da UFAC 2002
A)deslocar-se ao longo do eixo x.
B)deslocar-se ao longo do eixo y.
C)girar em torno do eixo x.
D)girar em torno do eixo y.
E)girar em torno do eixo z.

Resposta conferida no material comentado

C
Resolução comentada

Pela lei de Faraday, só há corrente induzida se o fluxo magnético através do anel variar. Ao girar em torno do eixo x, que passa pelo centro e é normal ao plano do anel, sua área, orientação e posição em relação ao ímã permanecem iguais. O fluxo não muda, portanto não há força eletromotriz induzida.

Q65
Eletricidade — Eletromagnetismo — Campo de fios e espiras

Um fio reto infinito é percorrido por uma corrente elétrica i, observando-se num ponto P um campo magnético de módulo B, associado à corrente i. Se a corrente elétrica no fio for triplicada, então o módulo do campo magnético observado no ponto P será:

A)B/3
B)B/2
C)3 B
D)B
E)4 B

Resposta conferida no material comentado

C
Resolução comentada

Para um fio retilíneo infinito, $B=\mu_0i/(2\pi r)$. Mantendo o ponto P fixo, a distância $r$ não muda e o campo é diretamente proporcional à corrente. Triplicando a corrente, obtém-se $B'=3B$.

↑ Voltar ao topo