Acervo UFV · Método TEF

Vestibular UFV 2010 — Física com resolução

10 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 2007–2009.

Q11
Mecânica — Hidrostática

Uma esfera de volume V é pendurada na extremidade de uma mola de constante elástica K, fazendo com que a mola estique uma quantidade X (como mostra a figura ao lado). A esfera é, então, mergulhada em um recipiente com um líquido, fazendo com que a mola passe a ficar esticada de um valor Y. Sendo g o módulo da aceleração da gravidade, a densidade do líquido é:

Figura original da questão 11, Vestibular UFV 2010.
a)$\dfrac{K(X+Y)}{gV}$
b)$\dfrac{K(X-Y)}{gV}$
c)$\dfrac{KX}{gV}$
d)$\dfrac{KY}{gV}$

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

B

Resolução

$$KX=mg$$

$$KY+\rho gV=mg$$

$$\rho gV=K(X-Y)$$

$$\rho=\frac{K(X-Y)}{gV}$$

Alternativa correta: B.

Q12
Física Moderna — Relatividade

A figura ao lado mostra um vagão aberto que se move com velocidade de módulo V em relação a um sistema de referência fixo no solo. Dentro do vagão existe uma lâmpada que emite luz uniformemente em todas as direções. Em relação ao vagão, o módulo da velocidade de propagação da luz é c. Para uma pessoa parada em relação ao solo, na frente do vagão, o módulo da velocidade de propagação da luz emitida pela fonte será:

Figura original da questão 12, Vestibular UFV 2010.
a)$c$
b)$c+V$
c)$c-V$
d)$\dfrac{c+V}{c-V}$

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

A relatividade especial estabelece o mesmo valor c para a velocidade da luz no vácuo em referenciais inerciais.

Pela composição relativística:

$$u=\frac{c+V}{1+cV/c^2}=c$$

Alternativa correta: A.

Q13
Mecânica — Oscilações

Um náufrago em uma ilha resolve fazer um cronômetro utilizando um pêndulo simples oscilando com baixas amplitudes. Considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10 m/s2. Para que esse pêndulo execute uma oscilação completa a cada segundo, o náufrago deve construir um pêndulo com um comprimento de aproximadamente:

a)10 m.
b)1,0 m.
c)0,25 m.
d)0,5 m.

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

C

Resolução

$$T=2\pi\sqrt{L/g}$$

$$L=\frac{gT^2}{4\pi^2}$$

$$L=\frac{10}{4\pi^2}\approx0{,}25\,\mathrm m$$

Alternativa correta: C.

Q14
Termologia — Gases ideais

A figura ao lado ilustra um processo termodinâmico em um gás. Sabendo que durante o processo ABC a variação da energia interna do gás foi igual a U e que o trabalho realizado pelo gás no processo BC foi igual a W, então a quantidade de calor transferida ao gás no processo ABC foi:

Figura original da questão 14, Vestibular UFV 2010.
a)$U+V_A(P_A-P_C)+W$
b)$U+P_A(V_B-V_A)-W$
c)$U+V_C(P_A-P_C)+W$
d)$U+P_A(V_B-V_A)+W$

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

D

Resolução

$$W_{AB}=P_A(V_B-V_A)$$

$$W_{total}=P_A(V_B-V_A)+W$$

$$Q=\Delta U+W_{total}$$

$$Q=U+P_A(V_B-V_A)+W$$

Alternativa correta: D.

Q15
Mecânica — Gravitação

Seja F o módulo da força da gravidade que o Sol faz sobre um cometa, de massa constante, cujo período orbital é T (em anos). Dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRETAMENTE a variação de F com o tempo t é:

a)
Alternativa a) da questão 15: Gravitação. Figura original.
b)
Alternativa b) da questão 15: Gravitação. Figura original.
c)
Alternativa c) da questão 15: Gravitação. Figura original.
d)
Alternativa d) da questão 15: Gravitação. Figura original.

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

$$F=\frac{GM_{Sol}m}{r^2}$$

A força é máxima no periélio e mínima no afélio. Após uma volta, distância e força se repetem: F(t + T) = F(t).

O gráfico compatível mostra um ciclo completo entre extremos e retorno ao valor inicial em T.

Alternativa correta: A.

Q16
Mecânica — Trabalho e energia

Analise as afirmativas abaixo:

  1. O trabalho total realizado sobre um bloco em um deslocamento não nulo, quando atua sobre ele uma força resultante não nula, não pode ser igual a zero.
  2. Um bloco, ao ser puxado por uma corda, exercerá uma força contrária na corda, de acordo com a 3a lei de Newton. Então, o trabalho realizado pela força que a corda faz no corpo é necessariamente igual a zero.
  3. Sempre que o trabalho realizado pela força resultante em um bloco é nulo, sua energia cinética se mantém constante.

Está CORRETO o que se afirma em:

a)I, apenas.
b)II, apenas.
c)III, apenas.
d)I, II e III.

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

C

Resolução

I é falsa: uma resultante centrípeta pode ser não nula e não realizar trabalho. II é falsa: a reação atua na corda, não no bloco.

$$W_{resultante}=\Delta E_c$$

III é verdadeira para os estados comparados. Um trabalho líquido zero em um intervalo garante energias iguais nos extremos; só se for zero em cada subintervalo se conclui constância durante todo o movimento.

Alternativa correta: C.

Q17
Mecânica — Cinemática

Uma bola é atirada verticalmente para cima em t = 0, com uma certa velocidade inicial. Desprezando a resistência do ar e considerando que a aceleração da gravidade é constante, dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRETAMENTE a variação do módulo V da velocidade da bola com o tempo t é:

a)
Alternativa a) da questão 17: Cinemática. Figura original.
b)
Alternativa b) da questão 17: Cinemática. Figura original.
c)
Alternativa c) da questão 17: Cinemática. Figura original.
d)
Alternativa d) da questão 17: Cinemática. Figura original.

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

$$v_y=v_0-gt$$

$$|v_y|=|v_0-gt|$$

O módulo decresce linearmente até zero e depois cresce linearmente. O gráfico tem formato de V, com o vértice no instante em que a bola atinge a altura máxima.

Alternativa correta: A.

Q18
Óptica — Refração

Analise as afirmativas abaixo:

  1. Em virtude da refração na atmosfera terrestre, um observador na Terra pode ver o Sol mesmo quando esse está totalmente abaixo da linha do horizonte.
  2. Quando a luz passa do ar para a água, existe um ângulo de incidência para o qual ocorre a reflexão total.
  3. Quando uma onda sonora de frequência f passa do ar para a água, a sua frequência se altera.

Está CORRETO o que se afirma em:

a)I, II e III.
b)II, apenas.
c)II e III, apenas.
d)I, apenas.

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

D

Resolução

I é verdadeira: o gradiente do índice atmosférico curva a luz e altera a posição aparente do Sol.

II é falsa na passagem ar–água. III é falsa: a frequência é mantida pela fonte e pela continuidade temporal da oscilação na interface.

Alternativa correta: D.

Q19
Eletricidade — Campo elétrico

A figura abaixo mostra uma visão lateral de duas placas finas não condutoras, paralelas e infinitas, separadas por uma distância d.

Figura original da questão 19.

As duas placas possuem densidades uniformes de cargas, iguais em módulo e de sinais contrários. Sendo E o módulo do campo elétrico devido a somente uma das placas, então os módulos do campo elétrico acima, entre e abaixo das duas placas, são, respectivamente:

a)E, 2E, E
b)2E, 0, 2E
c)0, 2E, 0
d)2E, 2E, 2E

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

C

Resolução

Fora das placas, os campos têm mesmo módulo e sentidos opostos, cancelando-se. Entre elas, apontam da placa positiva para a negativa e se somam.

$$E_{externo}=0$$

$$E_{interno}=2E$$

Alternativa correta: C.

Q20
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética

Uma bobina composta de 10 espiras circulares, de área A cada uma, é colocada entre os polos de um grande eletroímã onde o campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 30º com o eixo da bobina (como mostra a figura ao lado). Reduzindo-se o campo magnético com uma taxa igual a 0,5 T/s, o módulo da força eletromotriz induzida na bobina, durante a variação do campo magnético, é:

Figura original da questão 20, Vestibular UFV 2010.
a)$\dfrac{5A}{2}$
b)$\dfrac{5\sqrt3A}{2}$
c)$\dfrac{5\sqrt3A}{20}$
d)$\dfrac{5A}{20}$

Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.

B

Resolução

$$|\mathcal E|=NA\cos30^\circ\left|\frac{dB}{dt}\right|$$

$$|\mathcal E|=10A\frac{\sqrt3}{2}\cdot0{,}5$$

$$|\mathcal E|=\frac{5\sqrt3}{2}A$$

Alternativa correta: B.

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