15 questões de Física · Questões objetivas · versão 1.
Sobre esta prova
Enunciados e alternativas transcritos do caderno original, preservando a redação, os dados, a grafia e a notação. Apenas figuras e gráficos são reproduzidos como imagens da prova. Notas editoriais e análises TEF ficam separadas do enunciado. O gabarito identifica esta prova também com o PASES 3, triênio 2003–2005.
Q31
Eletromagnetismo — Força magnética
A figura abaixo ilustra as trajetórias de três partículas movendo-se unicamente sob a ação de um campo magnético constante e uniforme, perpendicular ao plano da página e apontando para dentro dela.
As cargas das partículas 1, 2 e 3, respectivamente, são:
a)positiva, negativa, nula.
b)positiva, nula, negativa.
c)negativa, nula, positiva.
d)nula, positiva, negativa.
e)negativa, positiva, nula.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
$$\vec F=q\,\vec v\times\vec B$$
Aplicando a regra da mão direita às velocidades desenhadas, a curvatura 1 exige carga negativa e a 3, positiva. A partícula 2 não sofre desvio no campo perpendicular ao plano e é neutra no modelo do enunciado.
Alternativa correta: C.
Q32
Ondulatória — Ondulatória
A figura abaixo representa uma fotografia aérea de um canal onde uma onda se propaga na superfície da água, da Região 1 para a Região 2. As linhas contínuas e paralelas representam as cristas das ondas.
Comparando com a Região 1, é CORRETO afirmar que na Região 2:
a)a freqüência da onda é maior.
b)a velocidade de propagação da onda é menor.
c)o comprimento de onda é maior.
d)a razão entre a velocidade e a freqüência é maior.
e)a razão entre a velocidade e a freqüência é a mesma.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
B
Resolução
$$f_2=f_1$$
$$\lambda_2<\lambda_1$$
$$v=f\lambda\Rightarrow v_2<v_1$$
A razão v/f é o comprimento de onda e, portanto, também diminui.
Alternativa correta: B.
Q33
Mecânica — Estática
A figura abaixo ilustra um bloco de massa igual a 10 kg, em equilíbrio, suspenso pelos fios 1 e 2. Considere que os fios têm massa desprezível, que a aceleração da gravidade no local é de 10 m/s2, e que sen(30o) = 0,5 e cos(30o) ≈ 0,9.
A tensão no fio 1 é aproximadamente:
a)100 N
b)180 N
c)200 N
d)110 N
e)300 N
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
$$T_1\sin30^\circ=mg$$
$$T_1\cdot0{,}5=10\cdot10$$
$$T_1=200\,\mathrm N$$
Alternativa correta: C.
Q34
Termologia — Gases ideais
O diagrama pressão-volume (PV) abaixo ilustra os processos termodinâmicos I e II, através dos quais um sistema constituído por n moles de um gás ideal pode ir do estado A para o estado B.
Com relação a esse sistema, é CORRETO afirmar que:
a)o trabalho realizado no processo I é menor que no processo II.
b)o calor absorvido no processo I é menor que no processo II.
c)o processo I é isotérmico.
d)o processo II é adiabático.
e)a variação de energia interna é a mesma nos dois processos.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
E
Resolução
Para quantidade fixa de gás ideal, a energia interna depende da temperatura.
$$\Delta U=nC_V(T_B-T_A)$$
Os estados extremos são os mesmos, portanto a variação de energia interna coincide. Trabalhos diferentes implicam calores diferentes pela primeira lei.
Alternativa correta: E.
Q35
Mecânica — Dinâmica
Uma partícula desloca-se numa trajetória retilínea de acordo com o gráfico posição S versus tempo t, abaixo.
Assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE a relação entre o módulo da força resultante R que atua sobre a partícula com o tempo t .
a)
b)
c)
d)
e)
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
B
Resolução
Antes de τ, a inclinação de s(t) é constante, logo a aceleração é zero. Depois, a parábola implica aceleração constante e não nula.
$$R=m|a|$$
O módulo da resultante é nulo no primeiro trecho e constante positivo no segundo, sem considerar o ponto ideal de transição.
Alternativa correta: B.
Q36
Termologia — Dilatação térmica
Um tubo de ensaio completamente cheio de água é aquecido a partir da temperatura ambiente. Logo no início do aquecimento, observa-se um surpreendente abaixamento do nível do líquido no tubo. Esse fato pode ser explicado basicamente pelo(a):
a)baixa condutividade térmica do vidro.
b)alta condutividade térmica da água.
c)alto coeficiente de dilatação volumétrica da água.
d)baixo calor específico da água.
e)alto calor específico do vidro.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A
Resolução
O vidro recebe calor primeiro e se dilata, aumentando o volume interno. Sua baixa condutividade dificulta a transferência imediata de calor para a água.
Nesse início, o volume disponível cresce antes da expansão significativa do líquido e o nível baixa. Após a água aquecer, seu comportamento pode se inverter.
Alternativa correta: A.
Q37
Termologia — Gases ideais
Um gás ideal encontra-se inicialmente em um estado caracterizado pelas coordenadas termodinâmicas Po, Vo e To. Após uma expansão isobárica, em que o gás quadruplica seu volume, a energia cinética média de suas moléculas terá:
a)quadruplicado.
b)reduzido à metade.
c)duplicado.
d)reduzido à quarta parte.
e)permanecido constante.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A
Resolução
$$pV=nRT\Rightarrow T_f=4T_i$$
$$\overline E_c=\frac32k_BT$$
$$\overline E_{c,f}=4\overline E_{c,i}$$
Alternativa correta: A.
Q38
Eletricidade — Campo elétrico
Uma carga Q ingressa numa região onde há um campo elétrico uniforme. Sujeita unicamente à ação desse campo, a carga descreve uma trajetória retilínea, deslocando-se uma distância L até abandonar a região. Nessa mesma região, uma carga 4Q é conduzida por uma mesma distância L, desta feita ao longo de uma trajetória perpendicular à da carga Q. A carga 4Q, ao percorrer a distância L, sofre uma variação do potencial elétrico:
a)duas vezes maior que a variação do potencial elétrico sofrida pela carga Q na região.
b)quatro vezes maior que a variação do potencial elétrico sofrida pela carga Q na região.
c)nula.
d)duas vezes menor que a variação do potencial elétrico sofrida pela carga Q na região.
e)quatro vezes menor que a variação do potencial elétrico sofrida pela carga Q na região.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
$$\Delta V=-\vec E\cdot\Delta\vec r$$
A segunda trajetória é perpendicular ao campo, portanto o produto escalar se anula.
$$\Delta V=0$$
A leitura paralela da primeira trajetória é a interpretação pretendida pela fonte; sua redação não descreve explicitamente as condições iniciais da primeira carga.
Alternativa correta: C.
Q39
Eletricidade — Circuitos elétricos
O circuito ilustrado abaixo, contendo os resistores R1 = 10 Ω e R2 = 20 Ω e uma chave S, é alimentado por uma fonte de força eletromotriz ε = 40 V e resistência interna r = 10 Ω.
A razão entre a potência dissipada no resistor R1 quando a chave S está ligada e a potência dissipada no mesmo resistor quando a chave está desligada é, aproximadamente:
a)1,0
b)0,5
c)9,0
d)0,1
e)4,0
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A luz e o som gerados por um raio propagam-se em linha reta até um observador localizado a 3.400 m de distância. Sabendo que as velocidades da luz e do som no ar são, respectivamente, 3,0 x 108 m/s e 3,4 x 102 m/s, a razão entre os tempos de propagação da luz e do som (trovão) até o observador tem a ordem de grandeza de:
a)108
b)10-6
c)102
d)10-3
e)103
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A figura abaixo ilustra a situação inicial de uma haste metálica AB, de resistência elétrica constante R, em contato com uma outra haste também metálica, em forma da letra C e de resistência elétrica desprezível.
A partir do instante ilustrado, a haste AB é deslocada horizontalmente para a direita com velocidade constante $\vec v$, mantendo, durante o movimento, contacto elétrico com a outra haste, configurando, assim, um circuito fechado. Durante todo o tempo, o conjunto encontra-se sob um campo magnético $\vec B$, constante e uniforme, saindo perpendicularmente do plano da página.
A corrente elétrica que surge no circuito, devido ao movimento da haste AB, é:
a)alternada e de intensidade constante.
b)alternada e de intensidade variável.
c)contínua, de sentido horário e de intensidade constante.
d)contínua, de sentido anti-horário e de intensidade variável.
e)contínua, de sentido anti-horário e de intensidade constante.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
O fluxo que sai da página aumenta. A corrente induzida cria campo entrando na página, portanto tem sentido horário.
$$\mathcal E=B\ell v$$
$$I=\frac{B\ell v}{R}$$
Como todos esses fatores são constantes, a intensidade também é constante.
Alternativa correta: C.
Q42
Mecânica — Potência mecânica
Um motor com potência nominal de 5,0 x 103 W, utilizado em um guindaste, eleva um bloco de peso igual a 2,0 x 104 N em 30 s. Considerando que há uma dissipação de 1,0 x 103 J por segundo devido aos atritos, a elevação máxima do bloco é:
a)8,0 m
b)9,0 m
c)12 m
d)6,0 m
e)7,5 m
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
Considere dois chuveiros elétricos com resistências de um mesmo material, um ligado em 110 V e o outro ligado em 220 V, aquecendo a mesma quantidade de água. Os aquecimentos proporcionados pelos dois chuveiros serão iguais se a resistência do chuveiro ligado em 110 V tiver:
a)o mesmo comprimento e a área transversal duas vezes maior que a do chuveiro ligado em 220 V.
b)o comprimento quatro vezes maior e a mesma área transversal que a do chuveiro ligado em 220 V.
c)o mesmo comprimento e a mesma área transversal que a do chuveiro ligado em 220 V.
d)o comprimento duas vezes maior e a mesma área transversal que a do chuveiro ligado em 220 V.
e)o mesmo comprimento e a área transversal quatro vezes maior que a do chuveiro ligado em 220 V.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
Com mesmo material e comprimento, a área do fio de 110 V deve ser quatro vezes maior.
Alternativa correta: E.
Q44
Física Moderna — Física moderna
A energia de um fóton de uma onda eletromagnética de freqüência f é dada pela equação E = hf, onde h é a constante de Planck. Sabe-se também que a capacidade de penetração de uma onda eletromagnética aumenta com a energia do fóton. O diagrama abaixo ilustra a localização relativa, no espectro eletromagnético, de algumas das radiações conhecidas.
É CORRETO afirmar que:
a)as ondas de rádio têm maior capacidade de penetração que os raios x porque possuem maior freqüência.
b)os raios gama têm maior capacidade de penetração que a radiação ultravioleta porque possuem menor freqüência.
c)a radiação visível tem menor capacidade de penetração que a radiação de microondas porque possui menor freqüência.
d)a radiação infravermelha tem menor capacidade de penetração que os raios x porque tem menor freqüência.
e)a radiação visível tem maior capacidade de penetração que a radiação ultravioleta porque tem menor freqüência.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
D
Resolução
$$E=hf$$
$$f=\frac{c}{\lambda}$$
O infravermelho tem frequência e energia por fóton menores que os raios X, correspondendo à comparação proposta. Na física real, a penetração depende também do material e dos mecanismos de interação; não cresce universalmente só com a frequência.
Alternativa correta: D.
Q45
Óptica — Espelhos esféricos
Das figuras abaixo, aquela que ilustra CORRETAMENTE um objeto O e sua imagem I formada por um espelho côncavo E com foco em F é:
a)
b)
c)
d)
e)
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A
Resolução
$$\frac1f=\frac1p+\frac1{p'}$$
Como 0 < p < f, resulta p' negativo: a imagem fica atrás do espelho.
$$A=-\frac{p'}p>1$$
Ela é virtual, direita e maior que o objeto, como no desenho selecionado.
