UFLA PAS 2 2014 — 2ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF
PAS UFLA — 2ª Etapa · Grupo XIV · Triênio 2013–2015 · Física Q11–Q20 · Gabarito conferido no documento local.
Dados da prova
Nesta prova, os dados necessários para a resolução de cada questão são fornecidos no próprio enunciado. Use g = 10 m/s² quando indicado.
Q11
Movimento circular
Uma partícula move-se numa trajetória circular, com movimento uniformemente variado, no sentido horário. As figuras abaixo mostram a trajetória círculo, a velocidade v e a aceleração a da partícula num certo instante de tempo. Assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE o movimento da partícula.
A)
B)
C)
D)
Gabarito oficial
A
Resolução comentada
A velocidade deve ser tangente à trajetória e apontar no sentido horário. A aceleração total combina uma componente centrípeta, voltada para o centro, e uma componente tangencial associada à variação da rapidez. Portanto, o vetor aceleração deve ter projeção radial para dentro, sem exigir que a aceleração total aponte exatamente para o centro.
Q12
Grandezas e unidades
Nas equações abaixo, x representa a distância em metros, t o tempo em segundos e v a velocidade em metros por segundo. Quais são, respectivamente, as unidades das constantes C₁ e C₂?
Um recipiente hermeticamente fechado de 20 L de capacidade contém 1 mol de um gás ideal. O recipiente recebe lentamente 2 × 10⁴ J de calor. O trabalho efetuado pelo gás e a variação da sua energia interna são, respectivamente:
A)
positivo e zero
B)
zero e positiva
C)
positivo e negativa
D)
negativo e positiva
Gabarito oficial
B
Resolução comentada
O recipiente tem volume constante. Não há trabalho de expansão:
$$W=0$$
Pela primeira lei, com o trabalho realizado pelo gás como positivo:
$$\Delta U=Q-W$$
$$\Delta U=2\times10^4\ \text{J}>0$$
Logo, o trabalho é nulo e a energia interna aumenta.
Q14
Movimento harmonico simples
Na figura abaixo, é mostrado o gráfico da posição X em função do tempo t de um oscilador harmônico simples, no intervalo de 0 a 4 segundos. Com base no gráfico, assinale a alternativa CORRETA.
A)
A amplitude é 2 cm e o período é 2 s
B)
A amplitude é 2 cm e a frequência é 2 s
C)
O comprimento da onda é 2 cm e o período é 2 s
D)
O comprimento da onda é 2 cm e a frequência é 2 s
Gabarito oficial
A
Resolução comentada
A amplitude é o maior afastamento em relação ao equilíbrio:
$$A=2\ \text{cm}$$
Dois máximos consecutivos ocorrem em zero e dois segundos:
$$T=2\ \text{s}$$
A frequência correspondente é:
$$f=\frac1T=0{,}5\ \text{Hz}$$
Um gráfico de posição em função do tempo não fornece diretamente um comprimento de onda espacial.
Q15
Mudancas de fase
Um bloco de chumbo de 100 g de massa é colocado dentro de uma fonte de energia térmica de potência constante e igual a 50 cal/s. No gráfico abaixo, verifica-se a variação da temperatura em função do tempo de aquecimento, no intervalo de 0 a 33 segundos. Marque a alternativa CORRETA.
A)
O calor latente de fusão é 550 cal/g
B)
O calor latente de fusão é 5,5 cal/g
C)
A temperatura de vaporização é de 328 °C
D)
A temperatura de fusão é de 550 °C
Gabarito oficial
B
Resolução comentada
O patamar a 328 °C vai de 11 a 22 s. Nesse intervalo, a energia recebida é usada na fusão:
Considere três objetos iguais, com peso de 200 N cada um, em três superfícies rugosas diferentes (figuras abaixo). Em todas as figuras, o objeto está em equilíbrio mecânico. Considere: cos(60°) = 1/2 e sen(60°) = √3/2. Assinale a alternativa CORRETA.
A)
A Mesa, o Plano inclinado e o Muro aplicam sobre o objeto uma força normal igual a 200 N.
B)
A Mesa, o Plano inclinado e o Muro aplicam sobre o objeto uma força normal de 200 N, 200 N e 100 N, respectivamente.
C)
A Mesa, o Plano inclinado e o Muro aplicam sobre o objeto uma força normal de 200 N, 100 N e 100 N, respectivamente.
D)
A Mesa, o Plano inclinado e o Muro aplicam sobre o objeto uma força normal de 200 N, 100 N e 200 N, respectivamente.
No muro vertical, a normal equilibra a força horizontal de 100 N:
$$N_{\text{muro}}=100\ \text{N}$$
O atrito sustenta o peso no muro; a normal não precisa ter o mesmo módulo do peso.
Q17
Hidrostatica
Segundo pesquisadores, o Sistema Solar começou a se formar há cerca de cinco bilhões de anos, a partir da porção de uma nuvem molecular que começou a se condensar e formar uma protoestrela, o Sol, e os remanescentes constituíram os atuais planetas e demais corpos. Na tabela abaixo, constam os planetas de maior massa a menor massa, na primeira linha. Na segunda linha da tabela, é apresentada a densidade média desses planetas. Se pudéssemos colocar esses gigantescos planetas em um balde de água, qual deles flutuaria? Considere a densidade da água 1,00 g/cm³.
Densidades médias fornecidas no enunciado
Planeta
Densidade (g/cm³)
Júpiter
1,24
Saturno
0,63
Netuno
1,67
Urano
1,21
Terra
5,52
Vênus
5,25
Marte
3,94
Mercúrio
5,44
A)
Somente Saturno
B)
Todos exceto Saturno
C)
Júpiter, Netuno e Urano
D)
Terra, Vênus, Mercúrio e Marte
Gabarito oficial
A
Resolução comentada
No modelo hipotético do enunciado, flutua o corpo cuja densidade média é menor que a da água. Apenas Saturno apresenta essa condição:
A grande massa do planeta não altera esse critério de comparação entre densidades.
Q18
Termometria
O filme "Fahrenheit 451" é a adaptação cinematográfica do romance homônimo de Ray Bradbury, que se refere a uma sociedade futurista na qual os livros são proibidos e devem ser incinerados, o que ocorre a uma temperatura de 451°F (temperatura de combustão do papel). Lembre-se de que a escala Fahrenheit atribui os valores 32 e 212 para os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, respectivamente. A temperatura de combustão do papel é:
Durante uma tempestade, as pessoas costumam dizer que se um trovão for ouvido muito tempo depois que um raio caiu, é porque o raio caiu distante. Caso contrário, se um trovão for ouvido logo depois que um raio caiu, é porque o raio caiu perto. Do ponto de vista da Física, essa afirmação está fundamentada no fato de, no ar, a velocidade do som:
A)
é a mesma que a velocidade da luz.
B)
varia em função da velocidade da luz.
C)
é muito maior que a velocidade da luz.
D)
é muito menor que a velocidade da luz.
Gabarito oficial
D
Resolução comentada
A luz se propaga no ar muito mais rapidamente que o som. Por isso, o clarão chega antes do trovão. Quanto maior a distância, maior tende a ser o atraso entre essas duas percepções.
Q20
Optica geometrica
Marque a alternativa que completa CORRETAMENTE a seguinte afirmação: “Quando um feixe de luz passa de um meio para outro, o ângulo de _______ é ______ no meio que tiver ________índice de refração”.
A)
refração; menor; menor.
B)
refração; maior; maior.
C)
reflexão; menor; maior.
D)
refração; menor; maior.
Gabarito oficial
D
Resolução comentada
Pela lei de Snell:
$$n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2$$
Para o mesmo raio, o meio de maior índice de refração apresenta o menor ângulo com a normal. Os termos são: refração, menor, maior.
