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 2008–2010.
Q11
Mecânica — Cinemática relativa
Um revólver está preso à periferia de um disco, com seu cano apontando radialmente para fora. O disco, que está em um plano horizontal, gira em alta rotação em torno de um eixo vertical que passa por seu centro. A figura ao lado mostra uma visão de cima do disco. No instante mostrado na figura ao lado, o revólver dispara uma bala. Considere um observador em repouso em relação ao solo que vê a trajetória da bala de um ponto acima do disco. A alternativa que mostra CORRETAMENTE a trajetória observada é:
a)
b)
c)
d)
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
Depois do disparo, sem força horizontal, a projeção da trajetória é uma reta na direção dessa soma, oblíqua ao raio. A gravidade altera a altura, mas não curva a projeção horizontal vista de cima.
Alternativa correta: A.
Q12
Ondulatória — Ondulatória
Duas fontes de ondas sonoras, situadas nos pontos F1 e F2, emitem ondas de mesma frequência e em fase. Uma pessoa situada no ponto P recebe as duas ondas com a mesma intensidade não nula, vindas diretamente das fontes. A figura ao lado mostra a disposição das fontes e da pessoa. O maior comprimento de onda, em metros, que deve ser emitido pelas fontes para que a pessoa não escute o som produzido por elas é:
a)0,5
b)2
c)1
d)4
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
D
Resolução
$$\Delta r=5-3=2\,\mathrm m$$
$$\Delta r=(2n+1)\frac\lambda2$$
O maior λ ocorre para n = 0.
$$\lambda=2\Delta r=4\,\mathrm m$$
Alternativa correta: D.
Q13
Eletricidade — Eletrostática
Uma esfera condutora de raio R está carregada com uma carga elétrica negativa. O gráfico que representa CORRETAMENTE o potencial elétrico da esfera em equilíbrio eletrostático em função de uma coordenada x definida ao longo de um eixo que passa pelo centro da esfera, com origem no centro desta, é:
a)
b)
c)
d)
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
Para a carga Q < 0:
$$V(x)=\frac{kQ}{R}\quad(|x|\le R)$$
$$V(x)=\frac{kQ}{|x|}\quad(|x|>R)$$
O gráfico tem patamar negativo no interior e se aproxima de zero por valores negativos nos dois lados externos, sem descontinuidade na superfície.
Alternativa correta: C.
Q14
Física Moderna — Física moderna
A intensidade I da radiação eletromagnética emitida por um bloco de ferro à temperatura T depende do comprimento de onda λ da radiação. A alternativa que representa CORRETAMENTE os comportamentos da intensidade emitida pelo bloco em função do comprimento de onda, para duas temperaturas diferentes T1 e T2 (T1 < T2), é:
a)
b)
c)
d)
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A
Resolução
$$\lambda_{máx}T=b$$
Portanto, ao aumentar a temperatura, o pico se desloca para a esquerda no eixo de comprimentos de onda.
$$P/A=\varepsilon\sigma T^4$$
Mantidas as propriedades emissivas no modelo, a emissão total também aumenta. A curva de T2 deve ter pico mais alto e em menor comprimento de onda.
Alternativa correta: A.
Q15
Eletromagnetismo — Força magnética
Considere uma região onde há um campo magnético uniforme $\vec B$ penetrando perpendicularmente ao plano da página, conforme mostra a figura ao lado. Um elétron (e−) é então lançado para dentro dessa região, com velocidade inicial paralela ao plano da página. Das curvas mostradas na figura ao lado, aquela que representa CORRETAMENTE a trajetória desse elétron é:
a)Q
b)N
c)P
d)M
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
B
Resolução
Para velocidade à direita e B entrando na página, v × B aponta para cima. Como q é negativo, a força sobre o elétron aponta inicialmente para baixo.
$$r=\frac{mv}{|q|B}$$
Com v e B constantes em módulo, o raio é constante: a curva compatível é a circular inferior indicada na reprodução.
Alternativa correta: B.
Q16
Eletricidade — Circuitos elétricos
O gráfico ao lado mostra a dependência da corrente elétrica i com a voltagem VAB entre os terminais de um resistor que tem a forma de um cilindro maciço. A área de seção reta e o comprimento desse resistor são, respectivamente, 3,6 × 10-6 m2 e 9,0 cm. É CORRETO afirmar que a resistividade do material que compõe esse resistor (em Ω.m) é:
a)4,0 × 10-5
b)6,3 × 105
c)2,5 × 101
d)1,0 × 10-3
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
Nas extremidades de um fio inextensível e de massa desprezível, que passa por uma polia, estão pendurados dois blocos maciços A e B, feitos de um mesmo material de densidade de massa ρ. O bloco B se encontra suspenso no ar, enquanto que o bloco A está com a metade de seu volume imerso em um líquido, conforme a figura ao lado. Sabe-se que o volume do bloco A é três vezes maior que o do bloco B. Desprezando qualquer tipo de atrito e qualquer influência do ar sobre os blocos, é CORRETO afirmar que a densidade de massa do líquido é:
a)$\dfrac53\rho$
b)$\dfrac32\rho$
c)$\dfrac52\rho$
d)$\dfrac43\rho$
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
D
Resolução
Chamando o volume de B de V, o de A é 3V.
$$T=\rho Vg$$
$$T+\rho_lg\frac{3V}{2}=3\rho Vg$$
$$\rho_l\frac32=2\rho$$
$$\rho_l=\frac43\rho$$
Alternativa correta: D.
Q18
Termologia — Calorimetria
O fluxo de calor H, através de uma placa de seção reta de área A, submetido a uma diferença de temperatura ∆T = T2 – T1 entre duas faces opostas, distanciadas de L, é dado por:
$$H=kA\frac{T_2-T_1}{L},$$
sendo k a condutividade térmica do material que compõe a placa. A tabela ao lado mostra dados de algumas placas de mesma área A que podem ser encontradas no mercado para isolamento térmico de residências. A placa que proporciona o MAIOR isolamento térmico, para uma mesma diferença de temperatura T2 – T1, é a feita de:
Material da placa
k (w/(m . k))
Espessura da placa (cm)
Isopor
0,012
2,4
Poliuretano
0,020
5,0
Madeira
0,130
6,0
Cortiça
0,040
4,0
a)poliuretano.
b)madeira.
c)cortiça.
d)isopor.
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
A
Resolução
$$\dot Q=\frac{kA\Delta T}{L}$$
Os valores L/k, usando as espessuras em metros, são: isopor 2; poliuretano 2,5; madeira 0,5; cortiça 1, em unidades compatíveis.
A maior resistência térmica é a do poliuretano, que proporciona o menor fluxo de calor.
Alternativa correta: A.
Q19
Mecânica — Trabalho e energia
Um projétil é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial de módulo Vo. Ele sobe, atinge uma altura máxima e cai, retornando à posição inicial com velocidade de módulo VF. Considerando que o trabalho realizado pela força de atrito entre o projétil e o ar na subida é igual ao trabalho realizado pela força de atrito entre o projétil e o ar na descida, e que g é o módulo da aceleração da gravidade, a altura máxima atingida pelo projétil é:
a)$2(V_o^2+V_F^2)/g$
b)$(V_o^2-V_F^2)/2g$
c)$(V_o^2+V_F^2)/4g$
d)$2(V_o^2-V_F^2)/g$
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
C
Resolução
Se D é o módulo da perda em cada trecho:
$$\frac12mV_0^2=mgh+D$$
$$mgh=\frac12mV_F^2+D$$
Subtraindo a perda comum por combinação das equações:
$$2mgh=\frac12m(V_0^2+V_F^2)$$
$$h=\frac{V_0^2+V_F^2}{4g}$$
Alternativa correta: C.
Q20
Termologia — Calorimetria
Um bloco de metal A de capacidade térmica CA e na temperatura inicial TA é colocado em contato térmico com um bloco de metal B de capacidade térmica CB e na temperatura inicial TB. Considerando que TB > TA, que CA = 2CB e que os blocos trocam calor apenas entre si, a temperatura final de equilíbrio térmico dos blocos é:
a)$(T_A-T_B)/6$
b)$(2T_A+T_B)/3$
c)$(2T_A-T_B)/2$
d)$(T_A+2T_B)/3$
Gabarito oficial da versão 1, conferido com a resolução TEF.
