Um objeto move-se em linha reta para a direção norte. De posse apenas dessa informação, pode-se concluir:
A)não podemos afirmar nada acerca da força resultante que atua sobre o objeto.
B)existe uma única força sobre o objeto, direcionada para o norte.
C)existe uma força resultante sobre o objeto, direcionada para o norte.
D)existem várias forças sobre o objeto com a maior delas apontando para a direção norte.
E)existem duas forças agindo sobre o objeto, uma direcionada para o leste e outra de mesmo módulo direcionada para oeste.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
A
Resolução comentada
A direção da velocidade não determina a força resultante. É necessário conhecer sua variação no tempo. Alternativa A: apenas mover-se para o norte não permite concluir a resultante.
Q02
Mecânica — Lançamento vertical — Altura em um segundo
Um projétil quando lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s a partir do solo, atingirá depois de um 1 segundo uma altura de:
Esta questão apresenta inconsistência ou ambiguidade. Consulte a revisão na resolução; esta questão não recebe pontuação.
A)20 m
B)25 m
C)30 m
D)40 m
E)50 m
Resposta após revisão
Sem alternativa correta
Revisão: a referência registra B. Confira a análise da divergência na resolução.
Resolução comentada
Com $g=10$ m/s² indicado nas instruções gerais, $h=v_0t-gt^2/2=20-5=15$ m. Nenhuma opção contém 15 m. O gabarito B, 25 m, usaria sinal incorreto para a gravidade; a questão não recebe pontuação.
Q03
Mecânica — Dinâmica — Tensões em três blocos
Três corpos de massas iguais, ligados por cordas leves, estão sobre uma superfície sem atrito e acelerados por uma força F. A relação correta entre a força F e as tensões nas cordas é:
A)F > T1 + T2
B)F = T1 = T2
C)F < T1 < T2
D)F > T1 > T2
E)F > T1 < T2
Gabarito oficial — URCA 2005.1
D
Resolução comentada
A aceleração é $a=F/(3m)$. A corda T₁ acelera dois blocos: $T_1=2ma=2F/3$. T₂ acelera um: $T_2=ma=F/3$. Logo, $F>T_1>T_2$, alternativa D. Embora F = T₁ + T₂ numericamente, A usa desigualdade estrita e não é válida.
Q04
Mecânica — Elevadores — Peso aparente
Uma pessoa está sobre uma balança, que se encontra presa ao piso de um elevador. O elevador está subindo com aceleração constante. Nestas condições, a balança indicará um valor:
A)menor que o peso real da pessoa;
B)igual ao peso real da pessoa;
C)maior que o peso real da pessoa;
D)que não depende da aceleração do elevador;
E)que depende da velocidade do elevador.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
C
Resolução comentada
Para aceleração para cima, $N=m(g+a)>mg$. A balança indica peso aparente maior: C. A resposta pressupõe que a aceleração, e não apenas a velocidade, aponta para cima; subida com desaceleração daria outra leitura.
Q05
Mecânica — Energia e movimento circular — Contato no loop
Um bloco de massa M = 20 gramas é largado a partir do repouso no ponto P e desliza por uma pista, sem atrito, que forma uma loop circular de raio R= 2,0 m, no seu trecho final, conforme é mostrado na figura abaixo. Podemos afirmar que a altura h, em que o bloco deve ser largado, de modo a perder contato com a volta no ponto mais alto da mesma ( ponto Q) é igual a:
A)2,0 m
B)3,0 m
C)4,0 m
D)5,0 m
E)6,0 m
Gabarito oficial — URCA 2005.1
D
Resolução comentada
No topo, o limite de contato é $v_Q^2=gR$. Pela energia, $mgh=mg(2R)+mv_Q^2/2$, dando $h=5R/2=5$ m. Alternativa D. Essa é a altura mínima para alcançar o topo mantendo contato até ali.
Q06
Mecânica — Movimento circular — Mesmo período
Se dois corpos descrevem um movimento circular uniforme cujos períodos são iguais, pode-se afirmar que:
A)Terá maior velocidade o corpo que descrever uma circunferência de maior raio.
B)Terá freqüência maior o corpo que descrever uma circunferência de maior raio.
C)Terá velocidade maior o corpo mais pesado.
D)Terá velocidade maior o corpo de menor massa.
E)Terá velocidade maior o corpo de menor peso.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
A
Resolução comentada
$v=2\pi R/T$. Para períodos iguais, o corpo que descreve a circunferência de maior raio tem maior velocidade linear. Alternativa A.
Q07
Mecânica — Gravitação — Terceira lei de Kepler
A 3a lei de Kepler governa a periodicidade do movimento dos planetas em torno do sol. Esta lei diz que:
A)O quadrado do período de qualquer planeta em torno do sol é proporcional à distância média entre o planeta e o sol
B)O quadrado do período de qualquer planeta em torno do sol é proporcional ao quadrado da distância média entre o planeta e o sol.
C)O quadrado do período de qualquer planeta em torno do sol é proporcional ao cubo da distância média entre o planeta e o sol.
D)O quadrado do período de qualquer planeta em torno do sol é inversamente proporcional ao quadrado da distância média entre o planeta e o sol.
E)O quadrado do período de qualquer planeta em torno do sol é inversamente proporcional ao cubo da distância média entre o planeta e o sol.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
C
Resolução comentada
$T^2$ é proporcional ao cubo do semieixo maior da órbita para corpos orbitando a mesma massa central. Alternativa C, que usa distância média como aproximação usual.
Q08
Ondulatória — Som — Intervalos de frequência
O primeiro objetivo de um programa de teste para identificar surdez é apurar com exatidão o que uma pessoa consegue ouvir. Um teste em forma de brinquedo indica a perda de audição em crianças em freqüências que vão de 200 a 4.000 ciclos por segundo. Das fontes sonoras apresentadas na tabela abaixo apenas duas podem ser usadas nesse teste de audição, em qualquer das freqüências que são capazes de produzir. Que fontes são essas: Dados da tabela: voz humana, 140–540 Hz; viola, 150–1200 Hz; violino, 30–2200 Hz; piano, 30–4100 Hz; trombone, 85–500 Hz; clarinete, 210–1700 Hz; flauta, 300–2200 Hz.
A)Voz humana e piano.
B)Viola e violino.
C)Clarinete e flauta.
D)Trombone e clarinete.
E)Trombone e flauta.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
C
Resolução comentada
O teste aceita toda a faixa de uma fonte somente se ela estiver contida em 200–4000 Hz. Clarinete, 210–1700 Hz, e flauta, 300–2200 Hz, cumprem isso. Alternativa C; as outras fontes têm parte da faixa fora do intervalo.
Q09
Mecânica — Hidrostática — Peso aparente
Sabe-se pelo princípio de Arquimedes que quando um corpo está submerso em um fluído ele aparenta ser mais leve que seu peso natural no ar. Assim, se você sustenta, através de uma corda, uma pedra de volume igual a 1 dm³ e peso igual a 100 N submersa em água, cuja densidade é 1,0 g/cm³, a força de tração que você exerce na corda para sustentar a pedra dentro da água é igual a:
A)50 N
B)60 N
C)70 N
D)80 N
E)90 N
Gabarito oficial — URCA 2005.1
E
Resolução comentada
1 dm³ = $10^{-3}$ m³. O empuxo é $1000\cdot10\cdot10^{-3}=10$ N. A tração é $100-10=90$ N. Alternativa E.
Q10
Fundamentos — Grandezas — Escalares e vetores
Dentre as grandezas físicas relacionadas a seguir, assinale a que é escalar:
A)Força
B)empuxo
C)trabalho
D)velocidade
E)campo elétrico
Resposta após revisão
C
Revisão: a referência registra B. Confira a análise da divergência na resolução.
Resolução comentada
Trabalho é uma grandeza escalar, pois resulta do produto escalar entre força e deslocamento. Alternativa C. Empuxo, registrado como B no gabarito fornecido, é uma força e portanto vetorial; a revisão corrige para C.
Q11
Termologia — Termometria — Kelvin para Celsius
A temperatura de 300 K é equivalente a:
A)45o C
B)27o C
C)17o C
D)37o C
E)50o C
Gabarito oficial — URCA 2005.1
B
Resolução comentada
$T_C=T_K-273$, na aproximação escolar. 300 K correspondem a 27 °C. Alternativa B; usando 273,15, o resultado é 26,85 °C.
Q12
Eletrostática — Lei de Coulomb — Sinais das cargas
Em relação à lei de Coulomb é correto afirmar que:
A)Expressa a força apenas entre cargas elétricas positivas.
B)Expressa a força apenas entre cargas negativas.
C)Expressa a força entre cargas elétricas, sejam elas positivas ou negativas.
D)Não expressa força em entre cargas.
E)Expressa a força entre massas.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
C
Resolução comentada
A lei de Coulomb descreve a interação entre cargas positivas ou negativas, com atração para sinais opostos e repulsão para sinais iguais. Alternativa C.
Q13
Óptica — Reflexão — Igualdade dos ângulos
Sobre a reflexão de raios luminosos em uma superfície é correto afirmar que:
A)O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
B)O ângulo de incidência é maior que o ângulo de reflexão.
C)O ângulo de incidência é menor que o ângulo de reflexão.
D)O ângulo de incidência é diferente do ângulo de reflexão.
E)A soma do ângulo de incidência com o ângulo de reflexão é igual a 90o.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
A
Resolução comentada
O ângulo de incidência é igual ao de reflexão, ambos medidos em relação à normal à superfície. Alternativa A.
Q14
Termologia — Temperatura — Agitação microscópica
Do ponto de vista microscópico o aumento da temperatura é associado a:
A)Aumento da velocidade das moléculas.
B)Aumento do volume do sólido.
C)Aumento do comprimento do sólido.
D)Dilatação.
E)Redução do volume.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
A
Resolução comentada
O aumento de temperatura está associado ao aumento da energia cinética média da agitação microscópica. No modelo molecular simples isso corresponde ao aumento das velocidades médias características: A. Em sólidos, trata-se principalmente de vibração, não de moléculas livres atravessando o material.
Q15
Termologia — Gases ideais — Aquecimento a volume constante
Considere que um gás ideal apresenta volume constante. Nessa situação, se a temperatura aumenta podemos concluir que:
A)A pressão diminui.
B)A pressão permanece constante.
C)A pressão aumenta.
D)A pressão pode aumentar ou diminuir.
E)A pressão pode diminui em alguns casos.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
C
Resolução comentada
Para quantidade fixa de gás ideal e volume constante, $P=nRT/V$. A pressão aumenta com a temperatura absoluta. Alternativa C.
Q16
Termologia — Carnot — Reversibilidade
A característica fundamental do Ciclo de Carnot é a:
A)Compressibilidade e a Irreversibilidade.
B)Compressibilidade e a Reversibilidade.
C)Irreversibilidade.
D)Compressibilidade.
E)Reversibilidade.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
E
Resolução comentada
O ciclo de Carnot ideal é totalmente reversível. Essa propriedade permite alcançar o rendimento máximo entre duas temperaturas. Alternativa E.
Q17
Eletrodinâmica — Resistores — Associação em série
Seja dois resistores ligados em série R1 = 2,0 Ω e R2 = 3,0 Ω. Qual o valor da resistência equivalente?
A)6,0 Ω
B)7,0 Ω
C)1,0 Ω
D)6/5 Ω
E)5,0 Ω
Gabarito oficial — URCA 2005.1
E
Resolução comentada
Em série, somam-se as resistências: $R_{eq}=2+3=5$ Ω. Alternativa E.
Q18
Eletrodinâmica — Lei de Ohm — Resistência constante
A lei de Ohm afirma que:
A)A resistência de um condutor não depende da diferença de potencial usada para medi-la.
B)A resistência de um condutor depende da diferença de potencial usada para medi-la.
C)A resistência de um condutor pode depender da diferença de potencial usada para medi-la.
D)A capacitância não depende da diferença de potencial usada para medi-la.
E)A capacitância depende da diferença de potencial usada para medila.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
A
Resolução comentada
Para condutor ôhmico sob condições físicas constantes, V e I são proporcionais e R = V/I independe da tensão aplicada. Alternativa A. Essa condição não vale para todo material em qualquer temperatura.
Q19
Óptica — Espelho plano — Rotação do raio refletido
Quando um espelho plano é girado de um ângulo α, o feixe refletido gira de:
A)3α
B)4α
C)5α
D)α
E)2α
Gabarito oficial — URCA 2005.1
E
Resolução comentada
Mantendo fixo o raio incidente, a rotação α da normal provoca rotação de 2α na direção do raio refletido. Alternativa E.
Q20
Eletrostática — Campo elétrico — Duas cargas iguais
Considere duas cargas de mesmo módulo e mesmo sinal. Qual o ponto ao longo da reta que une as duas cargas para o qual o campo elétrico é nulo:
A)No ponto distante de duas vezes o valor da distância entre as cargas.
B)No ponto próximo a uma das cargas.
C)Não existe um ponto para o qual o campo elétrico seja nulo.
D)No ponto fora da região entre as duas cargas.
E)No ponto central entre as duas cargas.
Gabarito oficial — URCA 2005.1
E
Resolução comentada
No ponto médio, os campos têm módulos iguais e sentidos opostos, cancelando-se. Alternativa E. Fora do segmento, os campos das cargas de mesmo sinal apontam no mesmo sentido e não se anulam.
