Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UFJF · 2016 · EAD — Vestibular de Física

Vestibular · Universidade Federal de Juiz de Fora

Questões de Física com gabarito e resolução comentada.

Q7
Mecânica — Dinâmica

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

A figura abaixo mostra dois blocos, de massas m1 e m2, em uma superfície horizontal e de atrito desprezível, ligados por um pequeno fio inextensível. Uma força F, também horizontal, é aplicada ao bloco de massa m2. Assinale a alternativa CORRETA:

Figura original da questão 7
A)
se a força F for menor que a soma das massas dos corpos, o sistema não se move.
B)
se a força F for menor que a soma dos pesos dos corpos, o sistema não se move.
C)
se a massa m1 for maior que a massa m2, o sistema não se moverá.
D)
a tensão no fio que liga os dois blocos será menor que a magnitude de F.
E)
a tensão no fio que liga os dois blocos será igual à magnitude da força F.

Gabarito fornecido com o caderno

D
Resolução comentada

A aceleração do conjunto é a = F/(m1 + m2). No bloco 1, a tração é T = m1a = Fm1/(m1 + m2), menor que F para massas positivas.

Alternativa D.

Q8
Eletricidade — Circuitos elétricos

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

Uma senhora, ao construir uma área de festa em seu quintal, chamou um eletricista para fazer a instalação elétrica no local. A tensão disponível era uma fonte contínua de 120V, vinda de uma bateria. Ela solicitou que fossem colocadas 5 lâmpadas iguais. Ao finalizar o serviço, o eletricista verificou que errou o projeto, instalando as 5 lâmpadas em série. Medindo a corrente desse circuito, ele encontrou 1.10-1 A. Em seguida, o eletricista refez as instalações, colocando as 5 lâmpadas em paralelo. Considere que as lâmpadas são de um novo tipo e suas resistências não variam com a corrente. Após a modificação, com todas as lâmpadas acesas, qual a corrente total que ele mediu no circuito?

A)
1,0A.
B)
2,5A.
C)
5,0A.
D)
10A.
E)
2,0A.

Gabarito fornecido com o caderno

B
Resolução comentada

Na primeira montagem, Req = 120/0,1 = 1200 Ω = 5R, então R = 240 Ω. Com as cinco lâmpadas em paralelo, Req = R/5 = 48 Ω. A corrente total passa a I = 120/48 = 2,5 A.

Alternativa B.

Q9
Termologia — Termodinâmica

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

A primeira lei da termodinâmica está associada ao princípio de conservação de energia. Através dela, pode-se prever o que acontece com um sistema gasoso quando este sofre uma transformação termodinâmica. Sobre transformações termodinâmicas em gases ideais, assinale a alternativa CORRETA:

A)
se um gás recebe do ambiente 200J de calor e a sua energia interna aumenta de 50J, o trabalho que esse gás realiza sobre o ambiente é negativo.
B)
numa transformação isotérmica de um gás ideal, a energia interna do mesmo sempre diminui se o gás realiza um trabalho positivo sobre o ambiente.
C)
numa transformação a pressão constante, um aumento de volume do gás implica que este realizou um trabalho positivo sobre o ambiente.
D)
em uma transformação isovolumétrica, parte do calor recebido pelo gás é transferida ao ambiente em forma de trabalho.
E)
numa transformação adiabática, há sempre transferência de calor entre o gás e o ambiente.

Gabarito fornecido com o caderno

C
Resolução comentada

Em expansão a pressão positiva constante, o trabalho realizado pelo gás é W = PΔV > 0. Pela primeira lei, ΔU = Q − W; numa transformação isovolumétrica não há trabalho de expansão e numa adiabática Q = 0.

Alternativa C.

Q10
Mecânica — Hidrostática

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

Um reservatório cúbico de lado L=10cm contém 0,50 litro de água. Uma esfera com 50g de massa e um volume de 60cm3 é colocada no reservatório e flutua parcialmente. A nova altura do nível de água no recipiente após a esfera estar em equilíbrio, sabendo que a densidade da água é 1,0g/cm3 será dada por:

A)
2,5cm.
B)
5,5cm.
C)
0,5cm.
D)
3,5cm.
E)
55,0cm.

Gabarito fornecido com o caderno

B
Resolução comentada

A água ocupa inicialmente 500 cm³, em uma base de 10 × 10 = 100 cm², ficando com 5 cm de altura. Ao flutuar, a esfera desloca 50 cm³ de água, pois tem massa 50 g. A subida é Δh = 50/100 = 0,5 cm; altura final 5,5 cm.

Alternativa B.

Q11
Mecânica — Oscilações

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

Um pêndulo simples consiste em uma massa presa a um fio de massa desprezível, como mostra a figura abaixo. Considere um pêndulo simples feito com um objeto pequeno e pesado (para que o atrito com o ar possa ser desprezado) pendurado na extremidade de um cordel bem fino e resistente. Qual o período de oscilação para um pêndulo cuja massa é de 500g, L = 250cm que foi abandonado de um ângulo α = 10º da posição de equilíbrio?

Figura original da questão 11
A)
1s.
B)
2s.
C)
3s.
D)
4s.
E)
5s.

Gabarito fornecido com o caderno

C
Resolução comentada

Para pequenas oscilações, T = 2π√(L/g). Usando L = 2,5 m, g = 10 m/s² e π = 3 fornecido na prova, T = 6√0,25 = 3 s. A massa não altera esse período.

Alternativa C.

Q12
Eletromagnetismo — Magnetismo

Dados do caderno: g = 10 m/s²; π = 3.

Um fio de 10cm de comprimento está imerso num campo magnético uniforme de 0.1T, conforme ilustrado a seguir.

Figura original da questão 12

Pelo fio passa uma corrente de 10A. Qual o módulo, direção e sentido da força magnética que aparece no fio?

A)
0,1N e aponta para o alto da folha.
B)
1,0N e aponta verticalmente para baixo.
C)
1,0N e aponta perpendicularmente para fora da folha.
D)
1,0N e aponta verticalmente para cima.
E)
0,1N e aponta para a parte inferior da folha.

Gabarito fornecido com o caderno

A
Resolução comentada

O módulo da força magnética é F = BiL = 0,1 × 10 × 0,10 = 0,10 N. Aplicando a regra da mão direita à corrente e ao campo indicados no desenho, a força aponta para o alto da folha.

Alternativa A.

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