UFU 2002.2 — Física com Respostas e Resoluções

Q11

Mecânica — Equilíbrio

UFU 2002.2, questão 11: I P O I QUESTÃO 11 Uma bolinha é colocada no topo de uma elevação, em repouso, conforme figura abaixo. O sistema encontra-se na superfície da Terra. De acordo com as info — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

I P O I QUESTÃO 11 Uma bolinha é colocada no topo de uma elevação, em repouso, conforme figura abaixo. O sistema encontra-se na superfície da Terra. De acordo com as informações apresentadas, é correto afirmar que A) a bolinha encontra-se sob a ação da aceleração da gravidade local no topo da elevação. B) a bolinha, se deslocada ligeiramente do topo da elevação, tenderá a caminhar para a posição de menor energia mecânica total. C) a bolinha encontra-se sob a ação do campo gravitacional terrestre no topo da elevação. D) a bolinha terá uma energia potencial gravitacional maior na base da elevação do que em seu topo.

A)

B)

C)

D)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

C

Resolução TEF

Mesmo em repouso, a bolinha permanece no campo gravitacional terrestre. Sua aceleração resultante no topo é nula porque as forças se equilibram. Ao descer sem dissipação, a energia mecânica se conserva enquanto a potencial diminui. A alternativa C é a afirmação correta. Em A, a expressão aceleração da gravidade deve ser distinguida da aceleração resultante do corpo apoiado.

Alternativa correta: C.

Q12

Física moderna — Efeito fotoelétrico

Para explicar o efeito fotoelétrico, Einstein propôs

A)a quantização da radiação eletromagnética.

B)a quantização da carga elétrica.

C)a emissão de fótons por um elétron.

D)a quantização da massa. Albert Einstein, em foto de 1931, www.th.physik.uni-frankfurt.de/ ~jr/physpiceinstein.html

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A

Resolução TEF

Einstein explicou o efeito fotoelétrico tratando a energia da radiação como pacotes, os fótons, cada um com E=hf. Trata-se da quantização da radiação eletromagnética, e não da massa ou da carga elétrica.

Alternativa correta: A.

Q13

Mecânica — Movimento relativo

Conforme a Figura 1, uma pessoa empurra um carrinho contendo um grande bloco de gelo, com velocidade constante \(v\).

Figura 1: bloco de gelo sobre o carrinho em movimento. — Enunciado original · toque para ampliar.

O bloco, de comprimento \(d\), encontra-se a uma distância \(h\) da borda dianteira do carrinho. Subitamente, a pessoa reduz a velocidade do carrinho para \(v/4\), continuando a empurrá-lo no mesmo sentido inicial, conforme a Figura 2. O bloco de gelo desliza sem atrito para a frente do carrinho.

Figura 2: bloco de gelo deslizando para a frente após a redução da velocidade do carrinho. — Enunciado original · toque para ampliar.

Assinale a alternativa que corresponde ao instante, a partir da redução da velocidade, em que o bloco de gelo abandonará completamente o carrinho.

A)\(t=\frac{h+d}{v}\)

B)\(t=\frac{4(h+d)}{5v}\)

C)\(t=\frac{4(h+d)}{v}\)

D)\(t=\frac{4(h+d)}{3v}\)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

D

Resolução TEF

Sem atrito horizontal, o gelo mantém velocidade v em relação ao solo, enquanto o carrinho passa a v/4. A velocidade relativa é 3v/4. Para abandonar totalmente o carrinho, a traseira do bloco precisa avançar h+d: t=(h+d)/(3v/4)=4(h+d)/(3v).

Alternativa correta: D.

Q14

Eletricidade — Potencial elétrico

Questão para estudo, fora da pontuação. Veja a observação na resolução.

UFU 2002.2, questão 14: I P O I Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Com — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

I P O I Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum QUESTÃO 14 Um material de comprimento 2L comporta-se como um dispositivo eletrônico, sendo que a variação do potencial elétrico V(x) no seu interior é conforme apresentada no gráfico abaixo. É correto afirmar que A) há um campo elétrico na região –a < x < a no sentido de x = -a para x = a. B) se um elétron livre for colocado em repouso em x = 0 ele permanecerá em repouso nesta posição. C) o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre uma carga de prova positiva que se desloca de x = −L para x = −a será positivo. D) a diferença de potencial elétrico entre x = L e x = −L vale V(L) − V(−L) = V0. -L L T

A)

B)

C)

D)

Sem resposta única validada. Questão fora da pontuação.

Resolução TEF

O texto remete a um gráfico V(x), mas ele está ausente na cópia fornecida. O desenho cilíndrico, sozinho, não determina o campo nem o trabalho. Usa-se Eₓ=−dV/dx e W=q(Vinicial−Vfinal), mas não é possível escolher uma alternativa sem o gráfico. Questão fora da correção automática.

Q15

Ondulatória — Difração

Os morcegos, para se guiarem, emitem ondas ultra-sônicas, com freqüências de aproximadamente 100 KHz (100000 Hz). http://www.geocities.com/~esabio/morcego/morcegos.htm A partir desta informação, podemos afirmar que

A)as ondas emitidas pelos morcegos irão se difratar ao incidirem em alvos com dimensões da ordem de algumas unidades de milímetros.

B)uma pessoa comum consegue notar o som emitido pelos morcegos nessa faixa de freqüência.

C)a velocidade de propagação das ondas sonoras emitidas pelo morcego será muito maior do que a velocidade do som emitido por uma pessoa gritando.

D)a velocidade de propagação das ondas sonoras emitidas pelo morcego será muito menor do que a velocidade do som emitido por uma pessoa gritando.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A

Resolução TEF

No ar, λ=v/f≈340/100000=0,0034 m=3,4 mm. A difração é relevante para obstáculos e aberturas com dimensões comparáveis a esse comprimento. 100 kHz está acima da faixa audível humana; no mesmo meio, a frequência não torna a velocidade do som muito maior ou menor.

Alternativa correta: A.

Q16

Termologia — Calorimetria

Uma massa de água de 10 kg cai de uma altura de 900 metros. http://intermega.globo.com/fbdiniz/curitiba/tangua/tangua.html Supondo que toda a energia potencial seja transformada em energia térmica para aquecer a água, pode-se afirmar que a temperatura da água irá

A)aumentar aproximadamente 9oC.

B)aumentar aproximadamente 2oC.

C)permanecer a mesma.

D)aumentar aproximadamente 20oC.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

B

Resolução TEF

Igualando a energia potencial perdida ao calor recebido, mgh=mcΔT. Logo ΔT=gh/c≈10·900/4200≈2,1 °C. A massa cancela e a elevação aproximada é 2 °C.

Alternativa correta: B.

Q17

Óptica — Espelhos

UFU 2002.2, questão 17: Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Proce — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum QUESTÃO 17 Um objeto é colocado entre o vértice e o foco de um espelho côncavo a uma distância igual a d do foco deste espelho. Sendo a altura da imagem três vezes maior do que a altura do objeto, a distância focal (f) do espelho em função de d será A) f = d B) f = 3d C) f = 2d D) f = 4d T

A)

B)

C)

D)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

B

Resolução TEF

Entre foco e vértice, a imagem é virtual, direita e ampliada. Com p=f−d e A=f/(f−p), temos A=f/d. Como A=3, resulta f=3d.

Alternativa correta: B.

Q18

Eletricidade — Circuitos

UFU 2002.2, questão 18: I P O I QUESTÃO 18 No circuito elétrico, conforme figura abaixo, todas as resistências possuem o mesmo valor R = 10 Ω e C é um capacitor de placas planas e paralelas. Qua — Enunciado original · toque para ampliar.

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I P O I QUESTÃO 18 No circuito elétrico, conforme figura abaixo, todas as resistências possuem o mesmo valor R = 10 Ω e C é um capacitor de placas planas e paralelas. Quando se fez a leitura da corrente no amperímetro A, a chave S estava inicialmente fechada e o circuito ligado à fonte ε = 30 V. Em seguida, a chave S foi aberta e, após um longo período de tempo, fez-se novamente a leitura da corrente no amperímetro A. As correntes medidas pelo amperímetro A, com a chave S fechada e depois, com a chave S aberta, foram, respectivamente, A) 2 A e 1 A B) 1 A e 1 A C) 1 A e 0 A D) 0 A e 2 A ε R R R C S A

A)

B)

C)

D)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

C

Resolução TEF

Com S fechada, o capacitor é desviado. A resistência equivalente é 10+(10∥10)=15 Ω; a corrente total é 2 A e se divide igualmente, logo o amperímetro lê 1 A. Com S aberta e após longo tempo, o capacitor carregado bloqueia a corrente contínua: leitura 0 A.

Alternativa correta: C.

Q19

Eletricidade — Movimento em campo elétrico

UFU 2002.2, questão 19: Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Proce — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum QUESTÃO 19 Num experimento com uma partícula muito pequena, mas de massa conhecida de 9x10-31Kg, verificou-se que, ao arremessar esta partícula numa região de um campo elétrico de módulo 10-3 N/C, ela descreveu uma trajetória parabólica, conforme figura abaixo. A partícula, ao entrar perpendicularmente ao campo, no centro médio das duas placas, com uma velocidade inicial v0, demora 10-4 s para atingir uma das placas laterais. Com base neste experimento, é correto afirmar que a carga dessa partícula vale A) -1,62x10-19C B) +8,1x10-18C C) -1,0x10-23C D) +9,0x10-38C q . v0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1,8 m T

A)

B)

C)

D)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A

Resolução TEF

A partícula parte do meio das placas e percorre verticalmente 0,9 m em 10⁻⁴ s, com velocidade vertical inicial nula. Assim a=2·0,9/(10⁻⁴)²=1,8·10⁸ m/s². O módulo da carga é ma/E=1,62·10⁻¹⁹ C. O desvio para a placa positiva mostra que a carga é negativa.

Alternativa correta: A.

Q20

Eletricidade — Campo magnético

UFU 2002.2, questão 20: I P O I Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Com — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

I P O I Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum Processo Seletivo/UFU - Setembro 2002 - 1ª Prova Comum QUESTÃO 20 Considere as informações, bem como a figura abaixo. Por um fio retilíneo muito extenso passa uma corrente i = 2A. A permeabilidade magnética do meio é µ0 = 4πx10−7 Tm/A. A intensidade do vetor indução magnética (campo magnético) no ponto P, distante 2 cm do fio, será: A) 2πx10−7 T, saindo da página no ponto P. B) 4πx10−5 T, saindo da página no ponto P. C) 2x10−7 T, entrando na página no ponto P. D) 2x10−5 T, entrando na página no ponto P. i P. 2 cm

A)

B)

C)

D)

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

D

Resolução TEF

Para um fio longo, B=μ₀i/(2πr)=(4π·10⁻⁷·2)/(2π·0,02)=2·10⁻⁵ T. Pela regra da mão direita, com corrente para cima e P à direita, o campo entra na página.

Alternativa correta: D.

UFU 2002.2 | 1ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova