UFU 2007.1 | 1ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

QUESTÃO 11 Atualmente, fala-se muito sobre o Efeito Estufa, que consiste no fenômeno natural de manutenção da temperatura média da superfície da Terra. Os cientistas afirmam que as condições adequadas para a existência de vida na Terra estão relacionadas a um equilíbrio na concentração de gases na sua atmosfera. Por outro lado, uma possível ameaça à manutenção da vida seria um aumento na temperatura superficial da Terra, o que não pode ser atribuído exclusivamente a uma maior retenção da radiação solar na atmosfera. A concentração dos gases estufa constitui apenas um dos componentes que influenciam nessa variação térmica. Os principais gases, suas concentrações (em partes por milhão) e participação no Efeito Estufa (potência/área, em W.m-2) estão apresentados na tabela abaixo. Gás Concentração Aquecimento (ppm) Estufa (W.m−2) Vapor de água ~3000 ~100 CO2 345 ~50 CH4 1,7 1,7 N2O 0,3 1,3 O3 10-100x10−3 1,3 CFC11 0,22x10−3 0,06 CFC12 0,38x10−3 0,12 Halocarbonos 0,34 Adaptado de XAVIER M. E. R. e KERR A. S. A Análise do Efeito Estufa em Textos Paradidáticos e Periódicos Jornalísticos. Cad. Bras. Ens. Fís., v.21, n.3: p. 325-349, dez. 2004). Com base no texto e na Tabela apresentados, assinale, dentre as alternativas abaixo, aquela que contém somente informações corretas. A) A concentração de vapor de água na atmosfera contribui muito mais para o Efeito Estufa do que a concentração de CO2. B) As concentrações dos gases CFC11 e CFC12 são pequenas, porém esses gases são os que causam maior aquecimento. C) A atmosfera pode ser entendida como um gás ideal e, como a fonte primária de aquecimento da Terra é o Sol, o efeito estufa nunca alterará a temperatura média da superfície da Terra. D) O aumento da temperatura superficial média da Terra é produzido apenas pelo Efeito Estufa.

QUESTÃO 12 Um avião de massa 4000 kg está com uma velocidade horizontal constante de 50 m/s e a uma altura inicial de 20 m (situação A da figura abaixo). A partir dessa posição, o avião desce com uma velocidade vertical constante, mantendo a velocidade horizontal inalterada e toca a pista, após percorrer uma distância horizontal de 200 metros (situação B do desenho abaixo). Logo após tocar o solo, é aplicada uma aceleração constante ao avião para freá-lo. O avião dispõe de 1 km de pista para parar completamente. Com base nessas informações, marque a alternativa correta. A) Para que o avião pare em segurança, sua aceleração mínima no solo deverá ser de 1,25 m/s2. B) A velocidade vertical do avião durante a descida deve ser de 10 m/s. C) Durante a descida, a energia potencial gravitacional do avião será convertida em energia cinética. D) O trabalho realizado para frear completamente o avião dependerá de onde ele irá parar. A 20 m 200 m 1 km B

QUESTÃO 13 Dois líquidos imiscíveis, de densidades ρ1 e ρ2 (ρ2 > ρ1), são colocados em um tubo comunicante. Tendo por base essas informações, marque a alternativa que corresponde à situação correta de equilíbrio dos líquidos no tubo. A) B) C) D) ρ2 ρ1 ρ2 ρ1 ρ2 ρ1 ρ1 ρ2

QUESTÃO 14 Um bloco de massa M = 8 kg encontra-se apoiado em um plano inclinado e conectado a um bloco de massa m por meio de polias, conforme figura abaixo. O sistema encontra-se em equilíbrio estático, sendo que o plano inclinado está fixo no solo. As polias são ideais e os fios de massa desprezível. Considerando g = 10m/s2, θ = 30o e que não há atrito entre o plano inclinado e o bloco de massa M, marque a alternativa que apresenta o valor correto da massa m, em kg. A) B) C) 2 D) 4 θ m M Dados: sen 30o = cos 30o =

QUESTÃO 15 Dois gases ideais monoatômicos 1 e 2, com o mesmo número de mols, são, independentemente, submetidos a processos de aquecimento, sofrendo a mesma variação de temperatura. No caso do gás 1, seu volume permaneceu constante ao longo do processo; no caso do gás 2, sua pressão não variou. Considerando que Q1, W1 e ∆U1 são, respectivamente, o calor recebido, o trabalho realizado e a variação da energia interna do gás 1; e Q2, W2 e ∆U2, são as mesmas grandezas para o gás 2, é correto afirmar que A) ∆U1 = ∆U2; Q1 < Q2. B) ∆U1 = ∆U2; Q1 > Q2. C) ∆U1 > ∆U2; Q1 = Q2. D) ∆U1 < ∆U2; Q1 = Q2.

QUESTÃO 16 O gráfico abaixo representa a temperatura de uma amostra de massa 20g de determinada substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Com base nessas informações, marque a alternativa correta. A) O calor latente de fusão da substância é igual a 30 cal/g. B) O calor específico na fase sólida é maior do que o calor específico da fase líquida. C) A temperatura de fusão da substância é de 300 oC. D) O calor específico na fase líquida da substância vale 1,0 cal.g−1.oC−1. T(oC) 350 330 300 0 600 1200 1800 Q(cal)

QUESTÃO 17 Um planeta muito distante, no qual a velocidade do som na sua atmosfera é de 600 m/s, é utilizado como base para reabastecimento de naves espaciais. A base possui um aparelho que detecta a freqüência sonora emitida pelas naves. A nave é considerada “amiga” se a freqüência detectada pela base estiver entre 8000 e 12000 Hz. Uma determinada nave ao adentrar na atmosfera deste planeta emite uma onda sonora com freqüência de 5000 Hz. Para que a nave seja considerada “amiga’ sua velocidade mínima ao se aproximar da base deve ser de A) 225 m/s. B) 350 m/s C) 250 m/s D) 360 m/s

QUESTÃO 18 Um resistor elétrico tem a forma de um cilindro oco de raio externo rext, raio interno rint e comprimento L, conforme figura abaixo. O material desse resistor apresenta uma resistividade ρ. Nesse caso, a resistência elétrica R do material é dada por A) B) . C) . D) L rint rext

QUESTÃO 19 Uma carga q movendo-se com velocidade imersa em um campo magnético está sujeita a uma força magnética . Se não é paralelo a , marque a alternativa que apresenta as características corretas da força magnética . A) O trabalho realizado por sobre q é nulo, pois é perpendicular ao plano formado por e . B) O trabalho realizado por sobre q é proporcional a e , pois é perpendicular a . C) O valor de não depende de , somente de ; portanto não realiza trabalho algum sobre q. D) O valor de é proporcional a e , sendo paralela a ; portanto o trabalho realizado por sobre q é proporcional a .

QUESTÃO 20 Um capacitor formado por duas placas planas e paralelas está ligado a uma bateria, que apresenta uma diferença de potencial igual a 100 V. A capacitância do capacitor é igual a 1 x 10−4 F e a distância inicial entre as suas placas é igual a 5 mm. Em seguida, a distância entre as placas do capacitor é aumentada para 15 mm, mantendo-se a diferença de potencial entre elas igual a 100 V. Tendo por base essas informações, marque a alternativa que apresenta corretamente a quantidade de carga armazenada no capacitor nas duas situações descritas. A) 1,0 x 10−2 C quando a distância entre as placas do capacitor é igual a 5 mm, passando para 3,3 x 10−3 C quando a distância entre as placas é aumentada para 15 mm. B) 1,0 x 10−2 C quando a distância entre as placas do capacitor é igual a 5 mm, passando para 3,3 x 10−2 C quando a distância entre as placas é aumentada para 15 mm. C) 1,0 x 10−6 C independente da distância entre as placas, uma vez que a diferença de potencial é mantida a mesma, ou seja, 100 V. D) 1,0 x 10−6 C quando a distância entre as placas do capacitor é igual a 5 mm, passando para 3,3 x 10−6 C quando a distância entre as placas é aumentada para 15 mm.