UFU 2006.2 — Física com Respostas e Resoluções

Q11

Mecânica — Movimento circular

UFU 2006.2, questão 11: QUESTÃO 11 Um relógio com mecanismo defeituoso atrasa 10 minutos a cada hora. A velocidade angular média do ponteiro maior desse relógio, quando calculada com o uso de um — Enunciado original · toque para ampliar.

Texto extraído do original

QUESTÃO 11 Um relógio com mecanismo defeituoso atrasa 10 minutos a cada hora. A velocidade angular média do ponteiro maior desse relógio, quando calculada com o uso de um relógio sem defeitos, vale, em rad/s,

A)\(\pi/2160\ \mathrm{rad/s}\)

B)\(\pi/2100\ \mathrm{rad/s}\)

C)\(\pi/3600\ \mathrm{rad/s}\)

D)\(\pi/1500\ \mathrm{rad/s}\)

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

Em uma hora real, o ponteiro dos minutos percorre apenas 50 minutos de mostrador, ou 5/6 de volta. Logo ω=(5/6)·2π/3600=π/2160 rad/s.

Alternativa correta: A.

Q12

Ondulatória — Intensidade sonora

UFU 2006.2, questão 12: 11 QUESTÃO 12 A intensidade física (I) do som é a razão entre a quantidade de energia (E) que atravessa uma unidade de área (S) perpendicular à direção de propagação do s — Enunciado original · toque para ampliar.

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11 QUESTÃO 12 A intensidade física (I) do som é a razão entre a quantidade de energia (E) que atravessa uma unidade de área (S) perpendicular à direção de propagação do som, na unidade de tempo (∆t), ou seja, E I S t = ∆ No sistema internacional (S.I.) de unidades, a unidade de I é A) W/s. B) dB. C) Hz. D) 2 W m .

Alternativa D da questão 12, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

I=E/(SΔt). No SI, J/(m²·s)=W/m². Decibel mede nível sonoro logarítmico, não a unidade da intensidade física definida no enunciado.

Alternativa correta: D.

Q13

Termologia — Dilatação

UFU 2006.2, questão 13: 12 QUESTÃO 13 O gráfico abaixo representa o comprimento L, em função da temperatura θ, de dois fios metálicos finos A e B. Com base nessas informações, é correto afirmar — Enunciado original · toque para ampliar.

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12 QUESTÃO 13 O gráfico abaixo representa o comprimento L, em função da temperatura θ, de dois fios metálicos finos A e B. Com base nessas informações, é correto afirmar que A) os coeficientes de dilatação lineares dos fios A e B são iguais. B) o coeficiente de dilatação linear do fio B é maior que o do fio A. C) o coeficiente de dilatação linear do fio A é maior que o do fio B. D) os comprimentos dos dois fios em θ = 0 são diferentes.

Alternativa D da questão 13, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

Na dilatação linear, L=L₀(1+αθ), de modo que a inclinação do gráfico é L₀α. Os dois fios têm o mesmo comprimento inicial, mas A apresenta inclinação maior. Portanto αA>αB.

Alternativa correta: C.

Q14

Termologia — Calorimetria

240 g de água (calor específico igual a 1 cal/g.oC) são aquecidos pela absorção total de 200 W de potência na forma de calor. Considerando 1 cal = 4 J, o intervalo de tempo necessário para essa quantidade de água variar sua temperatura em 50 °C será de

A)1 minuto.

B)3 minutos.

C)2 minutos.

D)4 minutos.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

O calor é Q=mcΔT=240·1·50=12000 cal=48000 J. Como a potência absorvida é 200 W, t=Q/P=240 s=4 min.

Alternativa correta: D.

Q15

Eletricidade — Trabalho elétrico

UFU 2006.2, questão 15: 14 QUESTÃO 15 Na figura abaixo, são apresentadas cinco linhas equipotenciais, A-E, com os respectivos valores do potencial elétrico. Inicialmente, um aglomerado de partíc — Enunciado original · toque para ampliar.

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14 QUESTÃO 15 Na figura abaixo, são apresentadas cinco linhas equipotenciais, A-E, com os respectivos valores do potencial elétrico. Inicialmente, um aglomerado de partículas com carga total igual a 2,0 C está sobre a equipotencial A. Esse aglomerado é deslocado para a equipotencial B. Em B o aglomerado sofre uma mudança estrutural e sua carga passa de 2,0 C para 1,5 C. Esse novo aglomerado de 1,5 C é deslocado para a equipotencial C e, em seguida, para D, conservando-se a carga de 1,5 C. Em D ocorre uma nova mudança estrutural e sua carga passa para 1,0 C. Por último, esse aglomerado de 1,0 C é deslocado para a equipotencial E. Considerando as afirmações apresentadas no enunciado acima, assinale a alternativa que corresponde ao trabalho realizado sobre o aglomerado para deslocá- lo de A para E. A) 12 J B) 16 J C) 8 J D) 10 J

Alternativa D da questão 15, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

O trabalho externo quase estático para subir de potencial deve ser somado por trechos: 2·(3−1)+1,5·(5−3)+1,5·(7−5)+1·(9−7)=12 J. O trabalho da força elétrica teria sinal oposto, −12 J. O gabarito usa o trabalho externo de deslocamento e não inclui a energia das alterações estruturais em B e D.

Alternativa correta: A.

Q16

Termologia — Calorimetria

Misturam-se N elementos diferentes dentro de um recipiente de paredes adiabáticas (calorímetro). Supondo que não ocorra nenhuma mudança de fase e, desprezando-se as trocas de calor entre os elementos e as paredes do calorímetro, pode-se determinar a temperatura final do sistema, por meio da relação Q1 + Q2 + ... + QN = 0, onde Q = mc(θfinal − θinicial), desde que sejam conhecidos: i - a temperatura inicial de cada elemento (θinicial). ii - o calor específico de cada elemento (c). iii - a massa de cada elemento (m). Se, devido a um defeito no calorímetro, houver perda de calor para o meio externo, a soma Q1 + Q2 + ... + QN será sempre

A)positiva ou negativa, dependendo da quantidade de calor trocado dentro do calorímetro.

B)positiva.

C)igual a zero.

D)negativa.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

A soma dos calores recebidos pelos componentes é a variação de energia interna do conteúdo. Se o calorímetro perde energia para o meio externo, a soma é negativa. Não pode ser igualada a zero como no sistema ideal adiabático.

Alternativa correta: D.

Q17

Eletricidade — Indução eletromagnética

UFU 2006.2, questão 17: 16 QUESTÃO 17 Sabe-se que a variação do fluxo do campo magnético , através de uma espira condutora, dá origem a uma corrente induzida, que obedece à Lei de Lenz. Na figur — Enunciado original · toque para ampliar.

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16 QUESTÃO 17 Sabe-se que a variação do fluxo do campo magnético , através de uma espira condutora, dá origem a uma corrente induzida, que obedece à Lei de Lenz. Na figura abaixo, o fluxo do campo magnético sobre a espira condutora de área A irá variar se a intensidade B do campo magnético variar com o tempo. Considerando que o campo magnético é ativado no instante t = 0s, assinale a alternativa que contém uma expressão de B em função do tempo (t) que resultará em uma corrente induzida somente em um sentido, ou seja, sempre no sentido horário ou sempre no sentido anti-horário. A) B(t) = B0 sen ωt B) B(t) = B0 (t − 0,1t2) C) B(t) = B0 (t + 0,1t2) D) B(t) = B0 sen2 ωt B G

Alternativa D da questão 17, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

Com orientação e área fixas, a fem é proporcional a −dB/dt. Para B=B₀(t+0,1t²), a derivada B₀(1+0,2t) mantém o mesmo sinal para t≥0. Nas demais expressões, a derivada muda de sinal e a corrente se inverte.

Alternativa correta: C.

Q18

Óptica — Espelhos

UFU 2006.2, questão 18: 17 QUESTÃO 18 Um objeto real O é colocado no centro de curvatura C de um espelho côncavo, conforme a figura abaixo. O valor da distância focal (f) desse espelho passa a a — Enunciado original · toque para ampliar.

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17 QUESTÃO 18 Um objeto real O é colocado no centro de curvatura C de um espelho côncavo, conforme a figura abaixo. O valor da distância focal (f) desse espelho passa a aumentar lentamente com o tempo (t), obedecendo a uma lei exponencial, t 0e f )t( f α = , em que α é uma constante real e positiva. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a posição (p’) e as características da imagem de O, após um intervalo de tempo muito longo, ou seja, para ∞ → t . A) p’ = + f0, imagem invertida e real B) p’ = -f0, imagem invertida e virtual C) p’ = +2f0, imagem direita e real D) p’ = -2f0, imagem direita e virtual

Alternativa D da questão 18, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

O objeto permanece em p=2f₀. Pela equação dos espelhos, 1/p′=1/f(t)−1/p. Quando t→∞, f(t)→∞, logo 1/p′→−1/(2f₀) e p′→−2f₀. A imagem é virtual e direita, como em um espelho plano no limite.

Alternativa correta: D.

Q19

Mecânica — Atrito

UFU 2006.2, questão 19: 18 QUESTÃO 19 Uma força é aplicada a um sistema de dois blocos, A e B, de massas mA e mB, respectivamente, conforme figura abaixo. O coeficiente de atrito estático entre — Enunciado original · toque para ampliar.

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18 QUESTÃO 19 Uma força é aplicada a um sistema de dois blocos, A e B, de massas mA e mB, respectivamente, conforme figura abaixo. O coeficiente de atrito estático entre os blocos A e B é igual a µB e o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco A e o plano horizontal é igual a µA . Considerando a aceleração da gravidade igual a g, assinale a alternativa que representa o valor máximo da força horizontal que se pode aplicar ao bloco A, de forma que o bloco B não deslize ( em relação ao bloco A). A) F = (µA + µB)(mA + mB)g B) F = µB(mA + mB)g C) F = (µA − µB)(mA + mB)g D) F = µA (mA + mB)g

Alternativa D da questão 19, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

Para B acompanhar A, o atrito estático deve fornecer sua aceleração: mBa≤μBmBg, logo amáx=μBg. Para o conjunto, F−μA(mA+mB)g=(mA+mB)a. Substituindo amáx, Fmáx=(μA+μB)(mA+mB)g.

Alternativa correta: A.

Q20

Eletricidade — Campo magnético

UFU 2006.2, questão 20: 19 QUESTÃO 20 A agulha de uma bússola, inicialmente, aponta para a marcação Norte quando não passa corrente pelo fio condutor, conforme Figura1 abaixo. Figura 1 Figura 2 — Enunciado original · toque para ampliar.

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19 QUESTÃO 20 A agulha de uma bússola, inicialmente, aponta para a marcação Norte quando não passa corrente pelo fio condutor, conforme Figura1 abaixo. Figura 1 Figura 2 Ao ligar as extremidades do fio condutor a uma pilha, por onde passa uma corrente, a agulha muda de direção, conforme Figura 2 acima. Com base neste experimento, é correto afirmar que A) magnetismo e eletricidade são fenômenos completamente independentes no campo da física; o que ocorre é uma interação entre o fio e a agulha, independente de haver ou não corrente. B) a corrente elétrica cria um campo magnético de forma que a agulha da bússola é alinhada na direção do campo magnético resultante. Este é o campo magnético da Terra somado, vetorialmente, ao campo magnético criado pela corrente que percorre o fio. C) a bússola funciona devido aos pólos geográficos, não tendo relação alguma com o campo magnético da Terra. A mudança de posição da agulha acontece pelo fato de o fio alterar a posição dos pólos geográficos da Terra. D) a agulha muda de direção porque existe uma força coulombiana repulsiva entre os elétrons do fio e os elétrons da agulha, conhecida como lei de Coulomb.

Alternativa A da questão 20, UFU 2006.2.

Alternativa B da questão 20, UFU 2006.2.

Alternativa C da questão 20, UFU 2006.2.

Alternativa D da questão 20, UFU 2006.2.

Gabarito oficial corrigido · Tipo 1

Resolução TEF

A corrente no fio cria um campo magnético. A bússola se orienta pelo campo resultante, que é a soma vetorial do campo terrestre e do campo do fio. O experimento evidencia a relação entre corrente elétrica e magnetismo.

Alternativa correta: B.

UFU 2006.2 | 1ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova