UFMA 2004 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Federal do Maranhão
Física · prova objetiva · Respostas e resoluções comentadas.
Dados da prova
UFMA — UFMA 2004.
Prova objetiva: aplicada no primeiro dia de provas. Física: questões 21 a 27, com enunciados preservados. Gabarito: gabarito conferido pelo Método TEF (não oficial).
O caderno de origem não traz o gabarito oficial; as respostas foram obtidas pela resolução de cada questão pelo Método TEF. O caderno não informa a data de aplicação; segundo a UFMA, a 1ª etapa do vestibular 2004 foi realizada em 11 e 25 de janeiro de 2004, e esta é a prova objetiva do primeiro dia. Na questão 26, a figura do fio (apenas o comprimento L) não foi incluída.
O restante do caderno contém outras disciplinas e não integra esta seção de Física.
Q21
Mecânica — Cinemática — Vetor deslocamento: Caminho percorrido e módulo do deslocamento
Partindo de um ponto A, um menino anda, passando pelos pontos B, C, D, B e E, onde pára. O caminho percorrido e o módulo do vetor posição são, respectivamente:
A)150 m e 30 m
B)150 m e 20 m
C)160 m e 20 m
D)160 m e 30 m
E)180 m e 20 m
Gabarito
D
Resolução
O retângulo tem lados de $30$ m e $40$ m, de modo que a diagonal BE mede $\sqrt{30^2+40^2}=50$ m.
Trecho a trecho: AB $=40$ m; BC $=20$ m; CD $=20$ m; DB $=30$ m (lado superior do retângulo); BE $=50$ m. O caminho percorrido é $40+20+20+30+50=160$ m.
O deslocamento vai de A (início) até E (fim), que são vértices vizinhos da base do retângulo: módulo de $30$ m.
Q22
Mecânica — Trabalho e energia — Trabalho de força variável: Área do gráfico F × x
O gráfico abaixo representa a força $F$ que atua num corpo em função de deslocamento $X$. A força atua na direção do deslocamento. A interpretação deste gráfico permite afirmar que o trabalho realizado pela força é:
A)$F_oX_o^3$
B)$2F_oX_o$
C)$\dfrac{F_oX_o}{2}$
D)$\dfrac{F_oX_o^2}{2}$
E)$F_oX_o$
Gabarito
E
Resolução
Com a força na direção do deslocamento, o trabalho é numericamente igual à área sob o gráfico $F\times X$.
O gráfico forma dois triângulos iguais, de base $X_o$ e altura $F_o$, cada um com área $\dfrac{F_oX_o}{2}$. A área total é $2\cdot\dfrac{F_oX_o}{2}=F_oX_o$.
Q23
Termologia — Calorimetria — Equilíbrio térmico: Três amostras do mesmo líquido
Num recipiente adiabático de capacidade térmica desprezível, são introduzidas três amostras de um mesmo líquido com as seguintes massas e temperaturas: a primeira, $15$ g e $30\,{}^\circ\mathrm{C}$; a segunda, $20$ g e $21\,{}^\circ\mathrm{C}$ e a terceira, $30$ g e $10\,{}^\circ\mathrm{C}$. Ao se estabelecer o equilíbrio térmico do líquido no interior do recipiente, a temperatura em ${}^\circ\mathrm{C}$ será:
A)18
B)19
C)20
D)17
E)16
Gabarito
A
Resolução
Como o líquido é o mesmo, o calor específico $c$ é comum e se cancela no balanço $\sum Q=0$: $15\,(T-30)+20\,(T-21)+30\,(T-10)=0$.
Ondas — Acústica — Ondas estacionárias: Tubo de Kundt
No tubo de Kundt, ilustrado na figura abaixo, a fonte sonora emite som na freqüência de $825$ Hz. O pó de cortiça existente no interior do tubo acumula-se em locais espaçados de $20$ cm. A velocidade de propagação da onda no tubo, em m/s, é, aproximadamente:
A)360
B)330
C)300
D)270
E)240
Gabarito
B
Resolução
O pó se acumula nos nós da onda estacionária, que distam $\dfrac{\lambda}{2}$ entre si. Logo $\dfrac{\lambda}{2}=20$ cm e $\lambda=40$ cm $=0{,}40$ m.
$v=\lambda f=0{,}40\cdot825=330$ m/s.
Q25
Óptica — Espelhos esféricos — Formação de imagens: Objeto entre o foco e o vértice
A figura abaixo representa um objeto real colocado entre o foco e o vértice de um espelho côncavo. Nessa condição a imagem desse objeto é:
A)virtual, direita e maior que o objeto.
B)real, direita e menor que o objeto.
C)real, invertida e menor que o objeto.
D)virtual, invertida e maior que o objeto.
E)real, direita e maior que o objeto.
Gabarito
A
Resolução
Num espelho côncavo, um objeto entre o foco e o vértice ($p\lt f$) dá uma imagem atrás do espelho: virtual, direita e maior que o objeto. É o caso do espelho de maquiagem e de barbear.
Pela equação de Gauss, $p'=\dfrac{pf}{p-f}\lt 0$ (virtual) e $A=-\dfrac{p'}{p}\gt 1$ (direita e ampliada).
Q26
Eletricidade — Eletrodinâmica — Segunda lei de Ohm: Comprimento de um fio
Um fio de comprimento $L$ tem uma resistência elétrica de $120\ \Omega$. Ao cortarmos $3$ m do mesmo, sua resistência passa a valer $60\ \Omega$. O comprimento $L$, em metros, é:
A)2
B)3
C)6
D)5
E)4
Gabarito
C
Resolução
Pela segunda lei de Ohm, $R=\rho\dfrac{L}{A}$: a resistência é proporcional ao comprimento. A resistência caiu à metade (de $120$ para $60\ \Omega$), então o fio ficou com metade do comprimento: $L-3=\dfrac{L}{2}$.
$\dfrac{L}{2}=3\Rightarrow L=6$ m.
Q27
Eletromagnetismo — Campo magnético — Força magnética: Trajetória em campo uniforme
Uma partícula eletrizada penetra em um campo magnético uniforme segundo um ângulo $\alpha$. Nestas condições a trajetória descrita pela partícula é uma:
A)parábola.
B)linha reta.
C)hipérbole.
D)circunferência.
E)hélice cilíndrica.
Gabarito
E
Resolução
Decompõe-se a velocidade em duas componentes. A paralela a $\vec B$ não sofre força magnética e se mantém constante: o movimento nessa direção é uniforme. A perpendicular a $\vec B$ sofre uma força magnética de módulo constante, perpendicular à velocidade, que produz um movimento circular uniforme.
A composição de um movimento retilíneo uniforme ao longo de $\vec B$ com um movimento circular uniforme no plano perpendicular é uma hélice cilíndrica.
