UFU 2008.1 | 1ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Tipo 1 · Física, questões 11 a 20 · Enunciados originais e resoluções TEF.

Q11
Mecânica — Cinemática
UFU 2008.1, questão 11: QUESTÃO 11 As andorinhas saem do hemisfério norte no inverno e voam para o hemisfério sul em busca de áreas mais quentes. Duas andorinhas A1 e A2 são capturadas no hemisf
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QUESTÃO 11 As andorinhas saem do hemisfério norte no inverno e voam para o hemisfério sul em busca de áreas mais quentes. Duas andorinhas A1 e A2 são capturadas no hemisfério norte a caminho do hemisfério sul. Em suas pernas são colocados transmissores e, então, essas aves são soltas. Passados 40 dias, a andorinha A1 é capturada na África, a 12.000 Km da posição original. Vinte dias após essa captura, a andorinha A2 chega à Austrália, tendo percorrido 18.000 Km a partir da posição original. Com base nessas informações, pode-se afirmar que as velocidades médias das andorinhas A1 e A2 são respectivamente A) 1 2 25 25 v = Km/h e v = Km/h 2 2 . B) . C) . D) .

A)Alternativa A da questão 11, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 11, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 11, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 11, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A
Resolução TEF

A primeira ave percorre 12000 km em 40·24=960 h: vm₁=12,5 km/h=25/2 km/h. A segunda leva 40+20=60 dias, ou 1440 h: vm₂=18000/1440=12,5 km/h. A prova usa distância por tempo, isto é, rapidez média ao longo do percurso; velocidades vetoriais exigiriam os deslocamentos vetoriais.

Alternativa correta: A.

Q12
Física moderna — Dualidade onda-partícula
UFU 2008.1, questão 12: QUESTÃO 12 A respeito da natureza da luz, marque a alternativa correta. A) A luz é constituída por fótons de diferentes tamanhos, conforme a cor. B) A luz, composta de fó
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QUESTÃO 12 A respeito da natureza da luz, marque a alternativa correta. A) A luz é constituída por fótons de diferentes tamanhos, conforme a cor. B) A luz, composta de fótons e constituída por ondas transversais, só se propaga em um meio material. C) O fóton apresenta um caráter dual, comportando-se ora como onda, ora como partícula. D) A luz é um fluido contínuo e se propaga com velocidade infinita no vácuo. 1

A)Alternativa A da questão 12, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 12, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 12, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 12, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

C
Resolução TEF

A luz apresenta fenômenos ondulatórios, como interferência e difração, e troca energia em quanta, os fótons. Esse caráter dual é descrito em C. Não exige meio material e sua velocidade no vácuo é finita.

Alternativa correta: C.

Q13
Termologia — Calorimetria
UFU 2008.1, questão 13: QUESTÃO 13 Um pedaço de cobre sólido, de massa 1 Kg a 20 ºC é colocado em um recipiente que contém uma grande quantidade de nitrogênio líquido a 77,3 K e 1 atm. Após um t
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QUESTÃO 13 Um pedaço de cobre sólido, de massa 1 Kg a 20 ºC é colocado em um recipiente que contém uma grande quantidade de nitrogênio líquido a 77,3 K e 1 atm. Após um tempo, o cobre entra em equilíbrio térmico com o nitrogênio. Dados: Calor latente de vaporização do nitrogênio é 48 cal/g Calor específico do cobre é 0,092 cal/gºC Temperatura de fusão da água a 1 atm é 273,3 K Temperatura de ebulição do nitrogênio a 1 atm é 77,3 K Com base nessas informações, pode-se afirmar que a massa de nitrogênio evaporada nesse processo é de aproximadamente A) 82 g. B) 0,41 Kg. C) 820 Kg. D) 41 g.

A)Alternativa A da questão 13, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 13, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 13, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 13, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

B
Resolução TEF

Pelos dados, 77,3 K correspondem a −196 °C. O cobre esfria de 20 °C para −196 °C: |ΔT|=216 °C. O calor cedido é 1000·0,092·216=19872 cal. A massa de nitrogênio vaporizada é 19872/48≈414 g=0,41 kg.

Alternativa correta: B.

Q14
Eletricidade — Potência elétrica
UFU 2008.1, questão 14: QUESTÃO 14 Um dispositivo elétrico trabalha sob a diferença de potencial de 220 V consumindo uma potência elétrica de 4.400 W. A corrente que percorre esse dispositivo é
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QUESTÃO 14 Um dispositivo elétrico trabalha sob a diferença de potencial de 220 V consumindo uma potência elétrica de 4.400 W. A corrente que percorre esse dispositivo é A) 30 A. B) 25 A. C) 15 A. D) 20 A. 2

A)Alternativa A da questão 14, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 14, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 14, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 14, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

D
Resolução TEF

P=UI, logo I=P/U=4400/220=20 A.

Alternativa correta: D.

Q15
Termologia — Dilatação
UFU 2008.1, questão 15: QUESTÃO 15 Um telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício (denominado CCD) de 2,0 cm de lado, a imagem de uma parte de um conjunto de estrelas uniformement
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QUESTÃO 15 Um telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício (denominado CCD) de 2,0 cm de lado, a imagem de uma parte de um conjunto de estrelas uniformemente distribuídas. Uma quantidade de 5000 estrelas é focalizada no detector quando a temperatura deste é de 20 oC. Para evitar efeitos quânticos indesejáveis, o detector é resfriado para − 80 ºC. Dado: Considere que o coeficiente de dilatação linear do silício é igual a 5,0 x 10-6 oC-1 Com base nessas informações, pode-se afirmar que o número de estrelas detectado depois do resfriamento é de aproximadamente A) 5005 estrelas. B) 5055 estrelas. C) 4500 estrelas. D) 4995 estrelas.

A)Alternativa A da questão 15, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 15, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 15, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 15, UFU 2008.1.

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D
Resolução TEF

A variação de temperatura é −100 °C. Para pequenas dilatações, ΔA/A≈2αΔT=2·5·10⁻⁶·(−100)=−0,001. Admitindo distribuição uniforme das imagens e óptica inalterada, o detector cobre 99,9% da área anterior e registra aproximadamente 5000·0,999=4995 estrelas.

Alternativa correta: D.

Q16
Óptica — Espelhos
UFU 2008.1, questão 16: QUESTÃO 16 Um ponto luminoso está localizado sobre o eixo de um espelho esférico côncavo, como mostra a figura a seguir. Dado: Considere que p é sempre maior que q Esse p
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QUESTÃO 16 Um ponto luminoso está localizado sobre o eixo de um espelho esférico côncavo, como mostra a figura a seguir. Dado: Considere que p é sempre maior que q Esse ponto luminoso começa a se aproximar do espelho, de raio de curvatura R, movimentando-se sobre o eixo. Com base nessas informações, é correto afirmar que a distância entre o ponto luminoso e o espelho para a qual a distância entre o ponto luminoso e sua imagem é igual a R é dada por A) B) R . C) R. D) 2R. . 3

A)Alternativa A da questão 16, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 16, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 16, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 16, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A
Resolução TEF

Como p>q e a separação é R, q=p−R. Pela equação do espelho, 1/p+1/(p−R)=2/R. Isso fornece 2p²−4Rp+R²=0, com raízes p=R(1±√2/2). A raiz menor não satisfaz p>q>0. Portanto p=R(1+√2/2).

Alternativa correta: A.

Q17
Mecânica — Cinemática
UFU 2008.1, questão 17: QUESTÃO 17 Um pássaro está em repouso sobre uma árvore e avista uma mosca 6 metros abaixo. Esse inseto possui velocidade horizontal constante de 1 m/s, como ilustra a fig
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QUESTÃO 17 Um pássaro está em repouso sobre uma árvore e avista uma mosca 6 metros abaixo. Esse inseto possui velocidade horizontal constante de 1 m/s, como ilustra a figura a seguir. O pássaro parte em linha reta, com uma aceleração constante, e captura a mosca a uma distância de 10 m . Com base nessas informações, pode-se afirmar que a aceleração e velocidade do pássaro, ao capturar a mosca, são dadas por: A) a=5/16 m/s2 e v=5/4 m/s B) a=5/16 m/s2 e v=5/2 m/s C) a=5/8 m/s2 e v=5/2 m/s D) a=5/8 m/s2 e v=5/4 m/s

A)Alternativa A da questão 17, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 17, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 17, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 17, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

B
Resolução TEF

A trajetória reta do pássaro tem 10 m e a diferença vertical é 6 m. Pelo triângulo retângulo, o deslocamento horizontal é √(10²−6²)=8 m. A mosca leva 8 s para percorrê-lo. Partindo do repouso, 10=at²/2 dá a=5/16 m/s², e v=at=5/2 m/s.

Alternativa correta: B.

Q18
Mecânica — Movimento circular
UFU 2008.1, questão 18: QUESTÃO 18 Recentemente, pesquisadores utilizaram a bactéria Mycoplasma Móbile para girar micro-rodas (rodas de tamanho micrométrico). Uma parte de uma micro-roda foi esc
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QUESTÃO 18 Recentemente, pesquisadores utilizaram a bactéria Mycoplasma Móbile para girar micro-rodas (rodas de tamanho micrométrico). Uma parte de uma micro-roda foi escurecida com a intenção de marcá-la, possibilitando observar o movimento de rotação. A figura abaixo é uma versão de uma seqüência de fotos dessa micro-roda tiradas em intervalos de 5s entre cada uma. Y.Hiratsuka, M. Miyata, T. Tada_, T.Q.P. Uyeda. PNAS, 37, 103 (2006) 13621. Com base nessa figura, pode-se afirmar que a menor velocidade angular é A) 2 rotações por minuto (rpm). B) 6 rotações por minuto (rpm). C) 4 rotações por minuto (rpm). D) 3 rotações por minuto (rpm). 4

A)Alternativa A da questão 18, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 18, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 18, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 18, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A
Resolução TEF

A marca avança 1/6 de volta em cada intervalo de 5 s. A menor rotação compatível com as fotos é uma volta em 30 s, correspondente a 60/30=2 rpm. Rotações adicionais completas entre fotos também seriam possíveis, por isso o enunciado pede a menor velocidade.

Alternativa correta: A.

Q19
Eletricidade — Campo elétrico
UFU 2008.1, questão 19: QUESTÃO 19 A antipartícula do elétron é o pósitron. Ambos possuem a mesma massa, cargas elétricas de igual magnitude, porém sinais contrários. Sob a ação de um campo elét
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QUESTÃO 19 A antipartícula do elétron é o pósitron. Ambos possuem a mesma massa, cargas elétricas de igual magnitude, porém sinais contrários. Sob a ação de um campo elétrico uniforme, o pósitron sofre uma aceleração, cujo módulo é a. Ao quadruplicarmos a intensidade do campo elétrico, o pósitron sofrerá uma aceleração, cujo módulo é A) a/2. B) a. C) 2a. D) 4a.

A)Alternativa A da questão 19, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 19, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 19, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 19, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

D
Resolução TEF

A força elétrica é F=qE e a aceleração tem módulo a=|q|E/m. Mantendo massa e carga, ao quadruplicar E, a aceleração passa a 4a.

Alternativa correta: D.

Q20
Eletricidade — Capacitores
UFU 2008.1, questão 20: QUESTÃO 20 Os circuitos abaixo são formados por capacitores idênticos associados de diferentes formas, conforme figura. Esses circuitos, designados por A, B e C, são todo
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QUESTÃO 20 Os circuitos abaixo são formados por capacitores idênticos associados de diferentes formas, conforme figura. Esses circuitos, designados por A, B e C, são todos submetidos à mesma diferença de potencial V. Considerando que UA,UB e UC são respectivamente as energias totais dos circuitos A, B e C, pode-se afirmar que: A) UC > UA > UB . B) UA > UC > UB . C) UA > UC < UB . D) UC < UB > UA . 5

A)Alternativa A da questão 20, UFU 2008.1.
B)Alternativa B da questão 20, UFU 2008.1.
C)Alternativa C da questão 20, UFU 2008.1.
D)Alternativa D da questão 20, UFU 2008.1.

Resposta calculada pelo TEF · sem gabarito oficial localizado

A
Resolução TEF

Se cada capacitor tem capacitância C, em A há C em série com 2C, dando CA=2C/3. Em B, três em série dão CB=C/3. Em C, três em paralelo dão CC=3C. Com a mesma tensão, U=CeqV²/2, logo UC>UA>UB.

Alternativa correta: A.

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