O número de algarismos significativos em uma medição está relacionado com o número de dígitos numéricos utilizados para representar a medida realizada.
Considerando-se uma placa retangular de comprimento igual a 12,1 cm e largura igual a 6,2 cm, é pertinente afirmar que a área dessa placa, com o número correto de algarismos significativos, em $10^{–2}$$\mathrm{m}^{2}$, é igual a
A área do retângulo é
$$A=12{,}1(6{,}2)=75{,}02\ \mathrm{cm^2}$$
Na multiplicação, o resultado deve acompanhar o fator com menos algarismos significativos: 6,2 tem dois. Portanto, arredondamos a área para 75 $\mathrm{cm}^{2}$
Convertendo, $75$ $\mathrm{cm}^{2}$ = $0{,}0075$ $\mathrm{m}^{2}$ = $0{,}75\cdot10^{-2}$ $\mathrm{m}^{2}$. O coeficiente na unidade pedida é 0,75, com dois algarismos significativos
Alternativa do gabarito oficial: D
A energia está presente no Universo em várias formas e todo processo físico que ocorre envolve energia e transferências desta ou suas transformações.
Com base nos conhecimentos sobre a Energia e sua Conservação, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) A força que uma mola ideal exerce sobre qualquer corpo preso a ela é um exemplo de força conservativa.
( ) A energia mecânica total de um sistema é definida como a soma da energia cinética e a energia dissipada com o atrito.
( ) A energia cinética representa a energia associada com o movimento da partícula e tem as mesmas unidades que o trabalho de uma força.
( ) O trabalho realizado por uma força conservativa sobre uma partícula movendo-se entre dois pontos quaisquer é dependente do caminho feito pela partícula.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a
I — Verdadeira. A força elástica de uma mola ideal é conservativa e tem energia potencial
$$E_e=kx^2/2$$
II — Falsa. Energia mecânica é a soma da energia cinética com as energias potenciais, e não com a energia dissipada
III — Verdadeira. Energia cinética e trabalho são medidos em joules no SI
IV — Falsa. O trabalho de uma força conservativa depende somente dos pontos inicial e final. Sequência V F V F
Alternativa do gabarito oficial: E
O diagrama representa três deslocamentos a, b e c consecutivos, realizados por uma partícula no plano XY.
Considerando-se os dados fornecidos no diagrama, é correto afirmar que o módulo do deslocamento resultante sofrido pela partícula, R = a + b + c, em hm, é, aproximadamente, igual a
Cada quadrícula equivale a 1 km. Leia as componentes dos deslocamentos: a = (2;2) km, b = (1;−1) km e c = (0;−3) km
Somando componente a componente
$$R_x=2+1=3\ \mathrm{km}$$
$$R_y=2-1-3=-2\ \mathrm{km}$$
Pelo teorema de Pitágoras
$$R=\sqrt{3^2+(-2)^2}=\sqrt{13}\approx3{,}6\ \mathrm{km}$$
Como 1 km = 10 hm, o resultado é aproximadamente 36 hm
Alternativa do gabarito oficial: A
O diagrama representa três deslocamentos a, b e c consecutivos, realizados por uma partícula no plano XY. Admitindo-se que a partícula realiza o deslocamento S = b + c em um intervalo de tempo de 3 min, é pertinente considerar que o módulo da velocidade vetorial média desenvolvida pela partícula, nesse intervalo de tempo, em km/h, é, aproximadamente, igual a
O intervalo considerado envolve somente b e c. Suas componentes são b = (1;−1) km e c = (0;−3) km
Logo, o deslocamento total é S = (1;−4) km, de módulo
$$\sqrt{1^2+4^2}=\sqrt{17}\approx4{,}12\ \mathrm{km}$$
O tempo de 3 min equivale a 0,05 h.
$$|v_m|=\sqrt{17}/0{,}05\approx82\ \mathrm{km/h}$$
A velocidade vetorial média usa o deslocamento, não a soma dos comprimentos do caminho
Alternativa do gabarito oficial: E
A temperatura designa uma grandeza física que está associada à agitação das moléculas, ou seja, à energia cinética que ocorre entre as moléculas, assim quanto maior a temperatura de um corpo maior será a agitação das moléculas presentes nele.
Considerando-se um termômetro graduado segundo uma escala arbitrária A, de modo que as temperaturas –20 °A e 70 °A correspondam aos pontos de fusão do gelo e ebulição da água, respectivamente, então a temperatura equivalente a –10 °A, em °F, é igual a
Os pontos fixos são: −20 °A corresponde a 0 °C, e 70 °A corresponde a 100 °C. Portanto, uma variação de 90 °A equivale a 100 °C
Para −10 °A, estamos 10 unidades acima do ponto de fusão
$$C/100=[-10-(-20)]/[70-(-20)]=10/90$$
$$C=100/9\ \mathrm{°C}$$
Convertendo para Fahrenheit
$$F=32+9C/5=32+20=52\ \mathrm{°F}$$
Alternativa do gabarito oficial: C
A Termodinâmica investiga as leis e processos que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de transformações de energia, mais especificamente as mudanças de energia que a disponibilizem para a realização de trabalho. O diagrama pV representa a transformação sofrida por um gás ideal cuja energia interna no estado A é igual a 89 J.
Considerando-se que a pressão p é dada em kPa, o volume V é dado em L, e sabendo que ele recebe uma quantidade de calor igual a 50 J para atingir o estado B, é correto afirmar que a energia interna do gás, no estado B, em J, é igual a
$$\Delta U=Q-W$$
considerando W positivo quando o gás se expande. O gás recebe
$$Q = 50\ \mathrm{J}$$
e começa com $U_a$ = 89 J
O trabalho é a área sob o gráfico p × V. De V = 1 L até 3 L, a pressão cresce de 2 kPa para 4 kPa
$$W_1=(2+4)(3-1)/2=6\ \mathrm{J}$$
De 3 L até 7 L, a pressão é constante em 4 kPa
$$W_2=4(7-3)=16\ \mathrm{J}$$
Aqui usamos 1 kPa·L = 1 J
$$W = 22\ \mathrm{J}$$
$$\Delta U=50-22=28\ \mathrm{J}$$
A energia final é
$$U_B=89+28=117\ \mathrm{J}$$
Alternativa do gabarito oficial: A
O mundo em que se vive é um mundo de cores, e os objetos que são vistos ao nosso redor possuem essas cores porque são iluminados com luz branca, seja ela a luz do Sol ou a luz de uma lâmpada.
Com base nos conhecimentos sobre a Óptica Geométrica, é correto afirmar:
Um objeto iluminado recebe luz de diferentes frequências e absorve parte dela. A luz que ele reflete e que chega aos nossos olhos determina sua cor aparente. Isso torna B correta
A é falsa: a propagação retilínea pressupõe meio homogêneo. C é falsa: uma fonte puntiforme tem dimensões desprezíveis em relação às distâncias do problema
D inverte branco e negro: o branco reflete grande parte das componentes da luz branca; o negro absorve grande parte. E é falsa: raios de luz são linhas orientadas; superfícies esféricas podem representar frentes de onda
Alternativa do gabarito oficial: B
A potência elétrica é uma grandeza física que busca avaliar a quantidade de energia que está sendo convertida para a forma elétrica ou da elétrica em outras formas de energia, a cada unidade de tempo considerada. O gráfico representa a variação da força elétrica $\mathrm{F}_{x}$ exercida sobre uma carga de prova em função do deslocamento x sofrido por ele. A carga gastou 2,8 ms para realizar o deslocamento mostrado.
Considerando-se que a carga de prova é igual a 5 µC, é correto afirmar que a potência desenvolvida pela força $\mathrm{F}_{x}$ no deslocamento representado, em kW, é igual a
O trabalho é a área sob o gráfico Fₓ × x. A força cresce linearmente de 2 kN a 5 kN durante 40 cm = 0,40 m
A área do trapézio é
$$W=(2000+5000)(0{,}40)/2=1400\ \mathrm{J}$$
O tempo é 2,8 ms = 0,0028 s. Logo, a potência média é
$$P_m=W/\Delta t=1400/0{,}0028=500000\ \mathrm{W}$$
= 500 kW. A carga de 5 μC não é necessária porque o gráfico já informa a força
Alternativa do gabarito oficial: D
A potência elétrica é uma grandeza física que busca avaliar a quantidade de energia que está sendo convertida para a forma elétrica ou da elétrica em outras formas de energia, a cada unidade de tempo considerada. O gráfico representa a variação da força elétrica $\mathrm{F}_{x}$ exercida sobre uma carga de prova em função do deslocamento x sofrido por ele. A carga gastou 2,8 ms para realizar o deslocamento mostrado. A velocidade escalar média desenvolvida pela carga de prova de 5 µC, durante o deslocamento representado no gráfico, em km/s, é, aproximadamente, igual a
O deslocamento representado no gráfico é 40 cm = 0,40 m. O intervalo é 2,8 ms = 0,0028 s
A velocidade escalar média é
$$v_m=0{,}40/0{,}0028\approx142{,}86\ \mathrm{m/s}$$
Dividindo por 1000, obtemos aproximadamente 0,143 km/s. Não se usa a área do gráfico F × x para calcular a distância; essa área fornece o trabalho
Alternativa do gabarito oficial: B
A Terra funciona como um grande ímã, pois ela possui um campo magnético criado através do movimento constante de rotação, mas também apresenta um magnetismo proveniente do movimento do seu núcleo e é esse magnetismo que protege os seres humanos das partículas de eletromagnetismo que vem do espaço.
Com base nos conhecimentos sobre o Eletromagnetismo, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) Os polos magnéticos de um ímã são inseparáveis, pois quando um imã é dividido ele cria novos polos.
( ) Uma carga elétrica positiva e em repouso dentro de um campo magnético sofre uma força magnética de repulsão atuando sobre ela.
( ) Os ímãs possuem duas extremidades que são chamados polos elétricos, e é nessas áreas que as ações magnéticas se tornam mínimas.
( ) A indução magnética apresenta um caráter vetorial e, por conseguinte, para descrevê-la adequadamente, deve-se definir sua magnitude, direção e sentido.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a
I — Verdadeira. Ao dividir um ímã, cada parte apresenta polos norte e sul; não se obtém um polo isolado por esse procedimento
II — Falsa. Uma carga em repouso não sofre a força magnética
$$F=|q|vB\sin\theta$$
pois v = 0
III — Falsa. São polos magnéticos, e as ações magnéticas costumam ser mais intensas nas regiões polares
IV — Verdadeira. O campo de indução magnética é vetorial: precisa de módulo, direção e sentido. Sequência V F F V
Alternativa do gabarito oficial: C