URCA · NASA — observações e ciclos celestes — Física comentada — Método TEF
Universidade Regional do Cariri
Q01
Fundamentos — História da astronomia — Padrões celestes
A Astronomia é uma ciência antiga, fruto da construção humana, desde os primórdios da civilização diferentes povos imprimiram suas visões culturais, filosóficas, morais, transcendentais para a concepção do universo. A Astronomia foi forjada sob essa perspectiva multicultural de cada povo. Ao longo dos séculos, ela foi passando de um conjunto de saberes empíricos, passando pelo crivo do rigor científico no período do Renascimento. Em relação a Astronomia dos povos antigos marque a alternativa errada:
A)Os mitos cosmogônicos são histórias dos povos antigos que eram transmitidas de geração a geração e descreve como o universo foi criado por divindades.
B)Os povos babilônicos defendiam o mito politeísta Enuma Eli acreditando que o universo foi criado por várias divindades.
C)As pirâmides egípcias apresentam suas faces voltadas para os quatros pontos cardeais atestando seus conhecimentos astronômicos.
D)Os chineses, ao contrário dos povos gregos, acreditavam na existência do vácuo defendendo ser um estado da natureza.
E)Os povos primitivos não perceberam que existia um padrão no movimento de determinadas estrelas, posição do Sol, e associavam tais fenômenos às mudanças climáticas ou estações do ano.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
E
Resolução comentada
E é a errada: diferentes povos antigos reconheciam padrões recorrentes do Sol e das estrelas e os relacionavam com estações e atividades agrícolas. A documentação histórica da NASA confirma essa prática. As outras opções apresentam sínteses históricas e mitológicas da prova.
Tirada de uma propaganda dos corredores da URCA com o símbolo do Governo do Estado do Ceará, durante o período de Pandemia da Covid- 19, para incentivar o uso de álcool em gel, a figura abaixo representa a queda de gotas. No entanto, a representação artística não corresponde à configuração de queda livre que realmente deveria ter as gotas, desde que desprezemos a resistência do ar. Isso porque as gotas estão representadas com distâncias iguais. São três gotas. Considere a que está mais ao alto, na figura, como a última a cair e que esteja na posição de velocidade zero. Considerando que cada gota levou um tempo de 0,2 segundos para se desprender da fonte, que opção representa a distância aproximada entre a penúltima e a última gota e a distância entre a antepenúltima e a penúltima gota? (Considere a aceleração gravidade g = 10m/s²).
A)2 m e 6 m.
B)20 cm e 60 cm.
C)5 m e 200 m.
D)2 cm e 6 cm.
E)1 cm e 4 cm.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
B
Resolução comentada
Quando a última gota começa a cair, as anteriores caem há 0,2 s e 0,4 s. Suas distâncias à fonte são $gt^2/2=0{,}2$ m e 0,8 m. As separações são 20 cm e $80-20=60$ cm. Alternativa B.
Q03
Mecânica — Dinâmica — Média das forças
Obtenha a média aritmética das intensidades das forças resultantes inicial e final sobre uma partícula de massa 2,0 quilogramas na seguinte situação: inicialmente a partícula está, em relação a um referencial inercial, com aceleração de 1,0m/s² mas, após certo tempo, passa a ter uma aceleração final de 2,0m/s².
A)3,0 newtons.
B)3,5 newtons.
C)4,0 newtons.
D)4,5 newtons.
E)5,0 newtons.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
A
Resolução comentada
$F_i=2\cdot1=2$ N e $F_f=2\cdot2=4$ N. A média aritmética é $(2+4)/2=3$ N. Alternativa A.
Q04
Mecânica — Forças de contato — Normal
Quanto à força normal sobre um corpo na mecânica Newtoniana.
A)Ela só existe na vertical.
B)Ela surge no sentido do movimento do corpo.
C)Ela é sempre, em modulo, igual ao peso.
D)Ela nunca é, em modulo, igual ao peso.
E)Ela é uma força de reação de uma superfície de um corpo e perpendicular a superfície.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
E
Resolução comentada
A normal é a componente da força de contato perpendicular à superfície. Não precisa ser vertical nem igual ao peso. Alternativa E.
Q05
Mecânica — Hidrostática — Aumento da pressão
Um indivíduo mergulha até o fundo de uma piscina de 2,0 m de profundidade, cheia de água. Qual o aumento de pressão que ele recebe (visto que antes ele estava sob pressão atmosférica)? (Considere que a densidade da água é igual 1g/cm³, a gravidade 10m/s² e 1 atm igual aproximadamente a 101.000 Pascal).
A)20.000 atm.
B)2 bar.
C)2.000 newtons.
D)0,2 atm.
E)2 newtons.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
D
Resolução comentada
$\Delta p=\rho gh=1000\cdot10\cdot2=20000$ Pa, cerca de $20000/101000=0{,}198$ atm, aproximadamente 0,2 atm. Alternativa D; o comando pede aumento, não pressão absoluta.
Q06
Termologia — Gases ideais — Compressão isotérmica
Um balão de aniversario está com um litro de ar (considere o ar como uma aproximação de um gás ideal). Ao ser colocado numa piscina cheia de água a uma profundidade de 1 m, qual será o novo volume do balão? (Considere que a temperatura do ambiente e da água se mantém com o mesmo valor). Dados: a pressão na água varia cerca de 0,1 atm a cada 1 m de profundidade; a pressão atmosférica local é 1 atm.
A)1 litro.
B)2 litros.
C)0,9 litro.
D)0,8 litro.
E)0,5 litro.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
C
Resolução comentada
A pressão absoluta passa de 1 para 1,1 atm. Pela lei de Boyle, $V_f=P_iV_i/P_f=1/1{,}1\approx0{,}91$ L. Alternativa C, desprezando a pressão adicional da membrana do balão.
Q07
Óptica — Espelhos planos — Imagens e objeto
Num arranjo de dois espelhos, na vertical, forma-se um ângulo entre eles. Um observador vê 7 imagens (contando com o objeto). Indique a opção que corresponde ao valor do ângulo entre os dois espelhos.
A)Aproximadamente 51°.
B)Igual a 72°.
C)Igual a 60°.
D)Aproximadamente 45°.
E)Aproximadamente 40°.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
A
Resolução comentada
Contando o objeto, o número indicado é 7: há 6 imagens. Na configuração usual, $N+1=360°/\theta$, dando $\theta=360°/7\approx51{,}4°$. Alternativa A, para posição do objeto compatível com a fórmula. Interpretar como sete imagens adicionais levaria indevidamente a 45°.
Q08
Mecânica — Cinemática — Velocidade média no MUV
Uma partícula “newtoniana” está, relativamente a um certo referencial, em movimento unidimensional com aceleração constante e com velocidade média de 6 m/s num certo intervalo de tempo [t1; t2]. Se v1 e v2 são as velocidades da partícula nos instantes t1 e t2, respectivamente, então é valido afirmar que v1 + v2 é igual a:
A)10 m/s.
B)11 m/s.
C)12 m/s.
D)13 m/s.
E)14 m/s.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
C
Resolução comentada
Para aceleração constante, $v_m=(v_1+v_2)/2$. Como $v_m=6$ m/s, $v_1+v_2=12$ m/s. Alternativa C.
Q09
Física moderna — Relatividade — Transformação do momento
Considere um referencial $S\prime$ se movendo com velocidade $u=c/4$ constante em relação a outro referencial S inercial, na direção e sentido de um eixo X. Suponha que $v_x=c/2$ representa a velocidade de uma partícula em relação a S, sendo c a velocidade da luz no vácuo. A velocidade da partícula em relação a $S\prime$ é $v_x\prime=(v_x-u)/(1-uv_x/c^2)$. Se $p_x$ e $p_x\prime$ representam o momento linear relativístico em S e $S\prime$, respectivamente, a razão $p_x/p_x\prime$ está mais próxima de:
A)$1/3$
B)3
C)2
D)4
E)7
Gabarito revisado — URCA 2024.2
C
Resolução comentada
Com $u=c/4$ e $v=c/2$, $v\prime=(v-u)/(1-uv/c^2)=2c/7$. Então $p=mc/\sqrt3$ e $p\prime=2mc/\sqrt{45}$. A razão é $\sqrt{15}/2\approx1{,}94$, mais próxima de 2. Alternativa C.
Q10
Termologia — Radiação — Lei de Stefan-Boltzmann
De acordo com a lei de Stefan-Boltzmann, a intensidade I da luz irradiada por um corpo é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta T: $I=e\sigma T^4$, sendo e a emissividade e $\sigma$ a constante de Stefan. Se a temperatura diminuir de T para T/3, a intensidade passa de I para:
A)$2I$
B)$I/2$
C)$3I$
D)$I/3$
E)$I/81$
Gabarito revisado — URCA 2024.2
E
Resolução comentada
Mantendo emissividade, $I\propto T^4$. Se T passa a T/3, $I_f/I_i=(1/3)^4=1/81$. Alternativa E.
Q11
Ondulatória — Ondas — Velocidade de propagação
Suponha a propagação de uma onda de frequência 0,20 Hz na superfície da água de um tanque. Se o comprimento de onda for 5,0 cm, podemos dizer que sua velocidade de propagação é:
A)1,0 cm/s.
B)2,0 cm/s.
C)3,0 cm/s.
D)4,0 cm/s.
E)5,0 cm/s.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
A
Resolução comentada
$v=\lambda f=5{,}0\cdot0{,}20=1{,}0$ cm/s. Alternativa A.
Q12
Eletrodinâmica — Resistores — Série e paralelo
Considere três resistores de resistências elétricas de 40 ohms, 60 ohms e 120 ohms. As resistências equivalentes a associações destes três resistores nos casos em que elas estão associadas em série e em paralelo são, respectivamente:
A)220 ohms e 20 ohms.
B)20 ohms e 220 ohms.
C)330 ohms e 30 ohms.
D)30 ohms e 330 ohms.
E)1 ohm e 2 ohms.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
A
Resolução comentada
$R_s=40+60+120=220$ Ω. Em paralelo, $1/R_p=1/40+1/60+1/120=1/20$, logo $R_p=20$ Ω. Alternativa A.
Q13
Eletrostática — Condutor esférico — Potencial
Se k é a constante eletrostática referente ao vácuo, podemos dizer que o potencial elétrico de um condutor esférico de carga elétrica 2Q e raio 2R em equilíbrio eletrostático (em relação ao infinito, de potencial de referência nulo) é dado por:
A)$2kQ/R$
B)$kQ/(2R)$
C)$kQ/R$
D)$kQ/R^2$
E)$kQ^2/R$
Gabarito revisado — URCA 2024.2
C
Resolução comentada
$V=kQ_{total}/R_{total}=k(2Q)/(2R)=kQ/R$. Alternativa C.
Q14
Mecânica — Energia — Soma das energias
Para uma partícula com energia cinética 2T, energia potencial 3V e energia mecânica 4E é valido escrever:
A)E = T + V .
B)4E = T + V .
C)E = 2T + 3V .
D)4E = 2T + 3V .
E)2E = T + V .
Gabarito revisado — URCA 2024.2
D
Resolução comentada
A energia mecânica é cinética mais potencial. Os valores definidos são 4E, 2T e 3V, portanto $4E=2T+3V$. Alternativa D.
Considere o sistema de vasos “comunicantes” com os tubos abertos para a atmosfera (de pressão constante) nas extremidades, preenchidos somente com água, conforme a figura a seguir: Considere que P é uma parede rígida e sem poros fixada (colada) no tubo, impedindo que o sistema saia do equilíbrio, os pontos A e B estão num mesmo nível horizontal e que as linhas superficiais pontilhadas correspondem aos níveis da água em cada lado do tubo. Se PA e PB são, respectivamente, as pressões nos pontos A e B, é valido dizer que:
A)PA < PB.
B)PA = PB > 0.
C)PA = PB = 0.
D)PA > PB > 0.
E)PA = PB < 0.
Gabarito revisado — URCA 2024.2
D
Resolução comentada
A parede impermeável separa as colunas. A superfície esquerda está mais alta, logo A está a maior profundidade que B em relação à sua própria superfície. Portanto, $P_A>P_B>0$. Alternativa D; igual nível não exige igual pressão em líquidos separados.
