UFJF · 2010 — Vestibular de Física

Vestibular · Universidade Federal de Juiz de Fora

Questões de Física com gabarito e resolução comentada.

Q26
Mecânica — Dinâmica
Questão original 26, com figuras e itens preservados.

Questão 26: Através de uma experiência famosa, Galileu concluiu que corpos de massas diferentes, soltos do repouso de uma mesma altura, no vácuo, chegam ao solo no mesmo instante de tempo. Baseado na afirmativa feita por Galileu, é CORRETO afirmar que: a) ela contraria a segunda lei de Newton, pois, no corpo de menor massa, atua menor força. b) ela está correta porque a razão entre o peso e a massa é a mesma para todos os corpos. c) ela está correta porque o peso de um corpo não depende da massa. d) ela não está correta, pois a Terra exerce forças iguais em todos os corpos. e) ela está correta porque, no vácuo, os corpos não sofrem influência do campo gravitacional da Terra.

A)
Alternativa A
B)
Alternativa B
C)
Alternativa C
D)
Alternativa D
E)
Alternativa E

Gabarito fornecido com o caderno

B
Resolução comentada

A resultante na queda livre é o peso: ma = mg. A massa se cancela e a aceleração é g para todos os corpos no mesmo local, quando a resistência do ar é desprezada.

Alternativa B.

Q27
Mecânica — Energia e potência
Questão original 27, com figuras e itens preservados.

Questão 27: As figuras I e II mostram dois casos de lançamento de uma mesma bola de massa m . Em ambas as situações, a bola se encontra próximo à superfície da Terra. Na figura I, a bola é lançada com v sobre um plano inclinado, sem atrito. Este faz um ângulo θ em relação à vetor velocidade inicial v , na mesma direção horizontal. Na figura II, a bola é lançada com o mesmo vetor velocidade inicial direção que a indicada na figura I. Desprezando a resistência do ar, para esses lançamentos, é CORRETO afirmar que: a) as alturas máximas em I e II são as mesmas. b) nas alturas máximas, as energias potenciais em I e II são as mesmas. c) nas alturas máximas, as energias mecânicas em I e II são as mesmas. d) nas alturas máximas, a energia mecânica em I é nula e em II não. e) nas alturas máximas, a energia mecânica em II é nula e em I não.

A)
Alternativa A
B)
Alternativa B
C)
Alternativa C
D)
Alternativa D
E)
Alternativa E

Gabarito fornecido com o caderno

C
Resolução comentada

Nos dois casos, a bola parte com a mesma energia cinética e a mesma referência de altura. Sem atrito, tanto a força normal quanto o peso conservam a energia mecânica do sistema na forma considerada. Portanto as energias mecânicas são iguais, mesmo que as alturas máximas sejam diferentes.

Alternativa C.

Q28
Óptica — Sistemas ópticos
Questão original 28, com figuras e itens preservados.

Questão 28: Por motivos de segurança, a eficiência dos faróis tem sido objeto de pesquisa da indústria automobilística. Em alguns automóveis, são adotados faróis cujo sistema óptico é formado por dois espelhos esféricos E e E como mostra a figura. Com base na figura, é CORRETO afirmar que a localização da lâmpada está: E e de E . a) nos focos de E e no foco de E . b) no centro de curvatura de c) nos centros de curvatura de E e de E . d) no foco de E e no centro de curvatura de E . E . e) em qualquer ponto entre E e

A)
Alternativa A
B)
Alternativa B
C)
Alternativa C
D)
Alternativa D
E)
Alternativa E

Gabarito fornecido com o caderno

D
Resolução comentada

Para produzir um feixe paralelo, a lâmpada deve estar no foco do espelho principal E1. Ela fica no centro de curvatura do espelho E2, que devolve os raios à região da lâmpada para aproveitamento pelo espelho principal.

Alternativa D.

Q29
Termologia — Termodinâmica
Questão original 29, com figuras e itens preservados.

Questão 29: O CICLO OTTO é um modelo idealizado para o processo termodinâmico que ocorre no motor a gasolina. Uma das etapas desse ciclo é um processo isocórico em que o motor absorve certa quantidade de calor. Um gás contido num recipiente fechado sofre uma transformação isocórica. Considere que a pressão e a temperatura iniciais sejam iguais a60 atm e 727 oC respectivamente. Se, após a transformação, a temperatura do gás for 945°C, a pressão do gás será aproximadamente: a) 80 atm. b) 72 atm. c) 76 atm. d) 75 atm. e) 78 atm.

A)
Alternativa A
B)
Alternativa B
C)
Alternativa C
D)
Alternativa D
E)
Alternativa E

Gabarito fornecido com o caderno

Anulada
Resolução comentada

A questão foi anulada no gabarito fornecido. Pela transformação isocórica, P2/P1 = T2/T1. Convertendo para kelvin, T1 = 1000 K e T2 = 1218 K, de modo que P2 = 60 × 1218/1000 = 73,08 atm. Esse resultado não aparece exatamente entre as alternativas.

Anulação oficial. Mantida para estudo, sem pontuação.

Questão oficialmente anulada.

Q30
Eletricidade — Eletrostática
Questão original 30, com figuras e itens preservados.

150 / Questão 30: Junto ao solo, a céu aberto, o campo elétrico da Terra é E = N C e está dirigido para / baixo como mostra a figura. Adotando a aceleração da gravidade como sendo g = m s e desprezando a resistência do ar, a massa m , em gramas, de uma esfera de carga = − µ , para que q C ela fique em equilíbrio no campo gravitacional da Terra, é: a) 0, 06. b) 0, 5. c) 0,03. d) 0,02. e) 0,4.

A)
Alternativa A
B)
Alternativa B
C)
Alternativa C
D)
Alternativa D
E)
Alternativa E

Gabarito fornecido com o caderno

A
Resolução comentada

A carga é negativa e o campo aponta para baixo; portanto a força elétrica aponta para cima. No equilíbrio, mg =

q|E. Logo m = (4 × 10⁻⁶ × 150)/10 = 6 × 10⁻⁵ kg = 0,06 g.|

Alternativa A.

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