Fundamentos — Grandezas físicas — Escalares e vetores
As quantidades físicas podem ser classificadas de acordo com as representações matemáticas mais adequadas para descrevêlas. Na física clássica prérelativística, temos as chamadas grandezas escalares e as grandezas vetoriais. Podemos dizer que:
A)Massa é uma grandeza física escalar e escalar é um conceito matemático.
B)Velocidade é um conceito matemático e vetor é um conceito físico.
C)Vetor é um conceito sem sentido.
D)Escalar é um conceito físico.
E)Vetor é o mesmo que escalar.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
A
Resolução comentada
A massa é representada por uma grandeza escalar na física clássica. Escalar e vetor são conceitos matemáticos usados para representar grandezas físicas. Alternativa A.
Q02
Mecânica — Referenciais — Movimento relativo
Assinale a alternativa completa e correta:
A)Os planetas se movem em torno do Sol.
B)O Sol se move em torno de qualquer planeta.
C)O Sol se move em torno da Terra em relação a ela.
D)A Terra não se move em torno do Sol, se adotarmos o referencial do Sol.
E)A Terra se move em relação a ela própria.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
A descrição do movimento depende do referencial. No referencial solidário à Terra, o Sol tem movimento em relação a ela; a alternativa C explicita essa escolha. D é falsa no referencial solar e E atribui movimento de um corpo em relação a si próprio.
Q03
Fundamentos — Unidades — Distância percorrida pela luz
Suponha que um certo fenômeno físico seja descrito pela equação x = bt. Se “x” representa localização ou posição de uma partícula, e “t” representa tempo, então uma unidade de medida de “x”, é:
A)joule
B)kg.metro
C)joule2
D)minuto.luz
E)kg vezes joule
Gabarito oficial — URCA 2016.2
D
Resolução comentada
Minuto-luz representa a distância percorrida pela luz em um minuto: $c\cdot60$ s, portanto é unidade de comprimento. Resposta D. Joule é energia; a posição x deve ter dimensão de comprimento.
Q04
Mecânica — Cinemática — Desaceleração média
Um automóvel com uma velocidade cujo valor é 30km/h desacelera até parar 2 segundos depois do instante em que o freio foi acionado. O valor absoluto da desaceleração média deste automóvel no intervalo em consideração é:
A)10m/s2
B)20m/s2
C)30m/s2
D)40m/s2
E)(15km/h)/s
Gabarito oficial — URCA 2016.2
E
Resolução comentada
O módulo é $|\Delta v|/\Delta t=30\,\mathrm{km/h}/2\,\mathrm{s}=15\,(\mathrm{km/h})/\mathrm{s}$, alternativa E. Em SI, isso equivale a aproximadamente 4,17 m/s²; não é necessário que a aceleração instantânea tenha sido constante para calcular a média.
Q05
Mecânica — Queda livre — Deslocamento a partir do repouso
Uma bola de 1kg é colocada (momentaneamente em repouso) em uma certa altura, em relação ao solo, e cai livremente sob ação apenas da gravidade. Adote o valor aproximado da aceleração da gravidade de aproximadamente 10m/s2. O deslocamento da bola nos dois primeiros segundos de queda é de:
A)20km
B)20milhas
C)20metros
D)20dm
E)20mm
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
Com velocidade inicial nula, $\Delta s=gt^2/2=10\cdot2^2/2=20$ m. Alternativa C. A massa não altera o resultado nesse modelo sem resistência do ar.
Q06
Eletrodinâmica — Potência elétrica — Energia consumida
A potência de um aparelho elétrico corresponde ao consumo por hora de uma certa quantidade de energia. Um certo aparelho de potência 10kW ficou ligado durante 2h. Desprezando perdas por energia térmica nos fios de ligação, qual a quantidade (aproximada) de energia consumida por este aparelho nesta situação?
A)20kWh
B)2J
C)2kWh
D)20J
E)2Wh
Gabarito oficial — URCA 2016.2
A
Resolução comentada
Energia é potência vezes duração: $E=10\,\mathrm{kW}\cdot2\,\mathrm{h}=20$ kWh. Alternativa A. Isso equivale a 72 MJ. A potência não é uma energia por hora por definição, mas uma taxa de transferência de energia.
Q07
Mecânica — Hidrostática — Pressão relativa e absoluta
A cada 10 metros de profundidade a pressão hidrostática em um profundo lago aumenta de aproximadamente 1 atmosfera. Supondo que a pressão atmosférica sobre a superfície do lago é de 1 atmosfera então a pressão (hidrostática) no fundo do lago relacionada apenas com a água, de profundidade 22 metros, é cerca de:
A)20 atmosferas
B)21 atmosferas
C)22 atmosferas
D)23 atmosferas
E)24 atmosferas
Gabarito oficial — URCA 2016.2
ANULADA
Resolução comentada
O gabarito final anula a questão. Pela aproximação dada, a pressão devida apenas à água é $22/10=2{,}2$ atm; somando a pressão atmosférica, a absoluta seria 3,2 atm. Nenhum desses valores aparece nas alternativas, que vão de 20 a 24 atm. A anulação é preservada e a questão não recebe pontuação.
Q08
Termologia — Calorimetria — Calor latente de fusão
A constante calorífica de derretimento do gelo, sob pressão atmosférica padrão, é cerca de 80cal/g. Ou seja, para derreter cada grama de gelo à 0 graus Celcius sob pressão atmosférica padrão é necessário transferir para ele 80cal de energia térmica. A quantidade de energia térmica necessária para derreter 20g de gelo à 0 graus Celcius sob pressão padrão é cerca de:
A)54kcal
B)80kcal
C)800kcal
D)1,6kcal
E)8000cal
Gabarito oficial — URCA 2016.2
D
Resolução comentada
A fusão a 0 °C exige $Q=mL=20\cdot80=1600$ cal = 1,6 kcal. Alternativa D. Não se acrescenta calor sensível, pois o gelo já está à temperatura de fusão.
Q09
Fundamentos — Ordens de grandeza — Razão entre velocidades
Considere a velocidade da luz no vácuo, c=3x105 km/s, e a velocidade orbital da Terra em torno do Sol, v=30km/s, que é bem maior do que a velocidade de um avião supersônico. A razão entre a velocidade da Terra em torno do Sol e a velocidade da luz “c” é:
A)104
B)105
C)1/104
D)10−5
E)106
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
As velocidades já estão na mesma unidade: $v/c=30/(3\times10^5)=10^{-4}=1/10^4$. Alternativa C.
Q10
Termologia — Escalas termométricas — Temperatura absoluta
Assinale a alternativa INCORRETA:
A)Uma temperatura de 20 graus célsius não é o dobro de uma temperatura de 10 graus célsius visto que, na escala kelvin, 20+273=293K não é o dobro de 10+273=283K.
B)Uma massa de 20kg é o dobro de uma massa de 10kg.
C)Uma temperatura de 20 graus célsius é o dobro de 10 graus célsius.
D)Um gás pode se expandir isotermicamente.
E)A expansão livre de um gás é um processo termodinamicamente irreversível.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
A incorreta é C. Razões físicas entre temperaturas devem usar a escala absoluta: 20 °C é aproximadamente 293 K, e 10 °C é 283 K. A primeira temperatura não é o dobro da segunda, embora os números na escala Celsius tenham essa relação.
Q11
Termologia — Termodinâmica — Primeira lei
Considere o texto: Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc. Levando em consideração o texto apresentado acima, podemos dizer que se a terra recebe uma quantidade de energia Q do sol, então considerando que não há trabalho realizado sobre a terra nem por ela, a variação de energia interna da terra neste processo é, de acordo com a primeira lei da termodinâmica:
A)Delta U = Q, que corresponde ao calor por radiação recebido do sol.
B)Delta U = 0
C)Delta U = Q/3
D)Delta U=2Q
E)Delta U= Q/2
Gabarito oficial — URCA 2016.2
A
Resolução comentada
Com trabalho nulo no modelo indicado, a primeira lei dá $\Delta U=Q-W=Q$. Alternativa A. Na Terra real, a energia também é emitida por radiação; a questão considera apenas o recebimento descrito.
Q12
Eletrodinâmica — Resistência elétrica — Condutor não ôhmico
Se uma amostra cilíndrica de um certo material é percorrida por uma corrente de 0,25 ampères quando submetida a uma diferença de potencial de 5volts e é percorrida por uma corrente de 0,5 ampere quando submetida a 15volts então as resistências elétricas desta mesma amostra nestas situações são, respectivamente:
A)2 ohm e 3 ohm e o material é nãoohmico.
B)20 ohm e 30 ohm e o material é ohmico.
C)20 ohm e 30 ohm e o material é nãoohmico.
D)10 ohm e 20 ohm e o material é nãoohmico.
E)10 ohm e 20 ohm e o material é ohmico.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
Nas duas situações, $R=V/i$: $R_1=5/0{,}25=20$ Ω e $R_2=15/0{,}5=30$ Ω. A razão tensão/corrente não é constante entre esses pontos, portanto o material não apresenta comportamento ôhmico nessas condições. Alternativa C.
Q13
Eletrodinâmica — Lei de Ohm — Definição de resistência
Considere o texto: A expressão R=V/i não constitui a lei de Ohm pois tratase da definição de resistência elétrica R em termos da diferença de potencial “V” aplicada e da intensidade de corrente “i” que percorre o condutor em consideração. Ela permite calcular a resistência elétrica de um condutor independente deste ser ohmico ou não. A lei de Ohm declara que a resistência elétrica de cada condutor de uma ampla classe de condutores, especialmente os metálicos, é uma constante (quando outros fatores externos não interferem no condutor em foco) e, neste caso, pela definição de resistência R=V/i, a intensidade de corrente “i” que vai percorrer o condutor é diretamente proporcional a diferença de potencial “V” nele aplicada. Podemos dizer que:
A)O texto está correto.
B)O texto está incorreto.
C)O texto não faz sentido.
D)O texto está equivocado.
E)A resistência de uma amostra é sempre constante.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
A
Resolução comentada
O texto distingue corretamente a definição $R=V/i$ da propriedade de um condutor ôhmico, cuja resistência permanece constante sob condições físicas fixas. Assim, a corrente é proporcional à tensão nesse caso. Alternativa A.
Q14
Termologia — Termodinâmica — Processo adiabático
De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo adiabático sofrido por um sistema termodinâmico de massa fixa, a energia interna do sistema aumenta de 4J então o calor recebido e o trabalho realizado pelo sistema neste processo são, respectivamente:
A)0 e 4 J
B)4 J e 0
C)0 e 0
D)4 J e -4 J
E)0 e -4 J
Gabarito oficial — URCA 2016.2
E
Resolução comentada
Em processo adiabático, $Q=0$. Com $\Delta U=Q-W=4$ J, o trabalho realizado pelo sistema é $W=-4$ J: o meio realiza trabalho sobre ele. Alternativa E.
Q15
Eletromagnetismo — Magnetismo da matéria — Momentos magnéticos
Um campo magnético é usualmente provocado por correntes elétricas ou cargas em movimento organizado. Porém uma amostra macroscópica de ímã natural exibe efeitos magnéticos. Podemos afirmar que estes efeitos têm origem:
A)Numa corrente elétrica no sentido clássico pois, para funcionar, o ímã deve ser ligado a uma tomada de energia elétrica.
B)Numa força misteriosa.
C)Em grande parte no alinhamento dos chamados momentos magnéticos orbitais dos átomos e contribuições do momento magnético dos spins atômicos, que são propriedades quânticas descobertas somente por volta da década de 1920.
D)Gravitacional.
E)Puramente elétrica.
Gabarito oficial — URCA 2016.2
C
Resolução comentada
O magnetismo de um ímã permanente está associado aos momentos magnéticos microscópicos, especialmente aos spins eletrônicos, e à sua organização em domínios. A alternativa C reúne essas contribuições. O ímã não precisa de alimentação por uma tomada.
