Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UNIFAL/EFOA · 2000

Vestibular 2000 · Física · 15 questões.

Q16
Mecânica — Hidrostática

16. A figura abaixo mostra quatro êmbolos de uma bomba d’água, que possuem áreas de diferentes dimensões, crescentes da esquerda para a direita, e que sugam água de um reservatório através de dutos de diferentes formatos. Para manter os êmbolos 1, 2, 3 e 4 em equilíbrio, são exercidas forças F1, F2, F3 e F4, respectivamente, em cada um deles. A relação entre os módulos destas forças, nessa situação, é:

Figura original da questão 16, UNIFAL/EFOA 2000.
A)
F1 > F2 > F3 > F4
B)
F2 > F3 > F1 > F4
C)
F3 > F2 > F1 > F4
D)
F4 > F3 > F2 > F1
E)
F1 = F2 = F3 = F4

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

À mesma altura, a diferença de pressão é comum aos quatro êmbolos. A força necessária é F = Δp A. Como as áreas crescem de 1 para 4, F4 > F3 > F2 > F1.

Q17
Termologia — Máquinas térmicas

17. Uma máquina térmica executa o ciclo representado no gráfico seguinte:

Figura original da questão 17, UNIFAL/EFOA 2000.

Se a máquina executa 10 ciclos por segundo, a potência desenvolvida, em quilowatt, é:

A)
8
B)
8000
C)
80
D)
0,8
E)
800

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

O trabalho por ciclo é a área do retângulo: (5,0 × 10⁵ − 1,0 × 10⁵)(0,40 − 0,20) = 80000 J. Em dez ciclos por segundo, P = 800000 W = 800 kW.

Q18
Mecânica — Cinemática

18. Em relação ao movimento de uma partícula, é CORRETO afirmar que:

A)
sua aceleração nunca pode mudar de sentido, sem haver necessariamente mudança no sentido da velocidade.
B)
sua aceleração nunca pode mudar de direção sem a mudança simultânea de direção da velocidade.
C)
quando sua velocidade é nula em um determinado instante, a sua aceleração será necessariamente nula neste mesmo instante.
D)
um aumento no módulo da sua aceleração acarreta o aumento do módulo de sua velocidade.
E)
quando sua velocidade é constante, a sua aceleração também é constante e não nula.

Gabarito oficial com divergência física; item fora da pontuação. Consulte a resolução.

B
Resolução comentada

O gabarito fornecido registra B, mas essa afirmação não é válida para um movimento geral: o vetor aceleração pode mudar de direção enquanto a velocidade permanece, naquele instante, na mesma direção. As demais alternativas também não expressam leis gerais. Por isso, o item fica fora da pontuação, preservado para discussão.

Q19
Termologia — Gases

19. Um gás ideal encontra-se inicialmente a uma temperatura de 150 oC e a uma pressão de 1,5 atmosferas. Mantendo-se a pressão constante, seu volume será dobrado se sua temperatura aumentar para, aproximadamente:

A)
75 oC
B)
450 oC
C)
300 oC
D)
846 oC
E)
573 oC

Gabarito oficial com divergência física; item fora da pontuação. Consulte a resolução.

C
Resolução comentada

A temperatura absoluta inicial é 150 + 273 = 423 K. Em pressão constante, V/T é constante; dobrar V exige Tfinal = 846 K = 573 °C, alternativa E. A tabela fornecida registra C; essa divergência fica indicada e o item não entra na pontuação.

Q20
Mecânica — Referenciais

20. Um aluno, sentado na carteira da sala, observa os colegas, também sentados nas respectivas carteiras, bem como um mosquito que voa perseguindo o professor que fiscaliza a prova da turma. Das alternativas abaixo, a única que retrata uma análise CORRETA do aluno é:

A)
A velocidade de todos os meus colegas é nula para todo observador na superfície da Terra.
B)
Eu estou em repouso em relação aos meus colegas, mas nós estamos em movimento em relação a todo observador na superfície da Terra.
C)
Como não há repouso absoluto, não há nenhum referencial em relação ao qual nós, estudantes, estejamos em repouso.
D)
A velocidade do mosquito é a mesma, tanto em relação aos meus colegas, quanto em relação ao professor.
E)
Mesmo para o professor, que não pára de andar pela sala, seria possível achar um referencial em relação ao qual ele estivesse em repouso.

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

Movimento e repouso são relativos ao referencial. É possível adotar um referencial que acompanhe o professor e em relação ao qual ele esteja em repouso.

Q21
Eletricidade — Indução eletromagnética

Uma bobina metálica quadrada move-se com velocidade constante, da região 1 até a região 2, regiões nas quais o campo magnético é nulo. Durante o movimento a bobina passa através da região sombreada, onde existe um campo magnético uniforme e constante B.

Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.

O gráfico que melhor representa a variação da força eletromotriz induzida (fem) na bobina, em função da coordenada x, é:

A)
Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.
B)
Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.
C)
Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.
D)
Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.
E)
Figura original da questão 21, UNIFAL/EFOA 2000.

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

A fem é proporcional à taxa de variação do fluxo. Na entrada, a área imersa cresce uniformemente e há um pulso constante; totalmente dentro não há variação; na saída há um pulso oposto. A configuração correspondente é A.

Q22
Óptica — Refração

A figura abaixo ilustra um raio de luz incidindo na interface de dois meios, vidro e ar, de índíces de refração 1,5 e 1,0, respectivamente.

Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.

Sabendo-se que o ângulo crítico, ou ângulo limite, entre o vidro e o ar é aproximadamente 42o, a única situação que retrata corretamente as trajetórias dos raios refletido e refratado é:

A)
Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.
B)
Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.
C)
Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.
D)
Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.
E)
Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2000.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

A incidência indicada é 50°, maior que o ângulo limite de aproximadamente 42°. Como a luz vai do vidro para o ar, ocorre reflexão total interna: não há raio refratado e o ângulo refletido é igual ao incidente, 50°. A configuração é B.

Q23
Termologia — Condução térmica

23. Uma mesa de madeira e uma de metal são colocadas em uma mesma sala fechada, com temperatura constante. Depois de alguns dias, um estudante entra na sala e coloca uma das mãos na mesa de madeira e a outra na de metal. O estudante afirma, então, que a mesa de metal está mais fria do que a mesa de madeira, isto é, a uma temperatura menor do que esta. Em relação a esta afirmação pode-se dizer:

A)
O estudante está correto. A condutividade térmica do metal é menor do que a da madeira e portanto, nesse caso, o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira.
B)
O estudante está correto. A condutividade térmica do metal é maior do que a da madeira e portanto, nesse caso, o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira.
C)
O estudante está errado. A mesa de madeira sempre estará mais fria do que a de metal, mas isto só poderá ser verificado com o uso de um termômetro preciso.
D)
O estudante está errado. As duas mesas estão à mesma temperatura mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira, devido ao fato da condutividade térmica do metal ser maior do que a da madeira.
E)
O estudante está errado. As duas mesas estão à mesma temperatura, mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira devido ao fato da condutividade térmica do metal ser menor do que a da madeira.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

As duas mesas estão em equilíbrio térmico com a sala. O metal conduz calor da mão mais rapidamente e por isso parece mais frio, apesar da mesma temperatura.

Q24
Eletricidade — Capacitores

24. Uma diferença de potencial (ddp), V, é aplicada a dois capacitores ligados em série, cujas capacitâncias são C1 e C2, sendo C1 > C2. Os capacitores, após carregados, são desligados do circuito e em seguida ligados um ao outro. A placa positiva de um é ligada à placa positiva do outro, ligando-se também entre si as placas negativas. Considerando V1 e Q1 a ddp e a carga no capacitor 1 e V2 e Q2 a ddp e a carga no capacitor 2, após o circuito alcançar o equilíbrio eletrostático, é CORRETO afirmar que:

A)
V1 = V2 e Q1 > Q2
B)
V1 > V2 e Q1 = Q2
C)
V1 < V2 e Q1 < Q2
D)
V1 = V2 e Q1 < Q2
E)
V1 < V2 e Q1 = Q2

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

Após unir placas de mesmo sinal, os capacitores ficam em paralelo e têm V1 = V2. Como Q = CV e C1 > C2, então Q1 > Q2.

Q25
Eletricidade — Força magnética

25. Cada uma das figuras abaixo mostra uma carga puntual, mantida fixa entre e eqüidistante de dois ímãs.

Figura original da questão 25, UNIFAL/EFOA 2000.

É correto então afirmar que, após serem abandonadas com velocidades iniciais nulas:

A)
a carga positiva será atraída pelo pólo sul do ímã à esquerda e a carga negativa será atraída pelo pólo norte do ímã à direita.
B)
a carga positiva será atraída pelo pólo norte do ímã à direita e a carga negativa será atraída pelo pólo sul do ímã à esquerda.
C)
cada carga permanecerá em sua posição original.
D)
ambas as cargas serão atraídas pelo pólo norte do ímã à direita.
E)
ambas as cargas serão atraídas pelo pólo sul do ímã à esquerda.

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

A força magnética q(v × B) é nula para cargas em repouso. No modelo descrito, elas não começam a se mover somente pela presença dos ímãs.

Q26
Ondulatória — Propagação do som

26. Em alguns filmes de ficção científica a explosão de uma nave espacial é ouvida em outra nave, mesmo estando ambas no vácuo do espaço sideral. Em relação a este fato é CORRETO afirmar que:

A)
isto não ocorre na realidade pois não é possível a propagação do som no vácuo.
B)
isto ocorre na realidade pois, sendo a nave tripulada, possui seu interior preenchido por gases.
C)
isto ocorre na realidade uma vez que o som se propagará junto com a imagem da mesma.
D)
isto ocorre na realidade pois as condições de propagação do som no espaço sideral são diferentes daquelas daqui da Terra.
E)
isto ocorre na realidade e o som será ouvido inclusive com maior nitidez, por não haver meio material no espaço sideral.

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

O som é uma onda mecânica e precisa de um meio material. O vácuo entre as naves impede sua propagação de uma à outra.

Q27
Mecânica — Empuxo

27. Uma garrafa de plástico fechada contém água até a sua extremidade superior. Dentro da garrafa existe um pequeno tubo aberto na extremidade inferior e fechado na extremidade superior. Este tubo contém água na sua metade inferior e uma bolha de ar na outra metade, flutuando como ilustrado na figura ao lado. Quando a garrafa é apertada, de modo a comprimir o líquido em seu interior, o tubo desce até o fundo. Das afirmativas abaixo, a que justifica este fato é:

Figura original da questão 27, UNIFAL/EFOA 2000.
A)
O aumento de pressão na água é transmitido para a bolha de ar, que então expande, diminuindo a força de empuxo exercida no tubo.
B)
O aumento de pressão na água faz com que esta aumente significativamente de temperatura, diminuindo sua densidade e a força de empuxo exercida no tubo.
C)
O aumento de pressão na água é transmitido para a bolha de ar reduzindo o volume desta e diminuindo a força de empuxo exercida no tubo.
D)
O aumento de pressão na água faz com que esta aumente significativamente de temperatura, aumentando sua densidade e o peso do tubo.
E)
O aumento de pressão na água faz com que esta diminua significativamente de temperatura, resfriando o ar dentro do tubo e aumentando sua densidade.

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

O aumento da pressão comprime a bolha, reduzindo seu volume e o volume de água deslocado. O empuxo diminui e o tubo afunda.

Q28
Eletricidade — Carga elétrica

28. Um sistema é constituído por um corpo de massa M, carregado positivamente com carga Q, e por outro corpo de massa M, carregado negativamente com carga Q. Em relação a este sistema pode-se dizer que:

A)
sua carga total é -Q e sua massa total é 2M.
B)
sua carga total é nula e sua massa total é nula.
C)
sua carga total é +2Q e sua massa total é 2M.
D)
sua carga total é +Q e sua massa total é nula.
E)
sua carga total é nula e sua massa total é 2M.

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

As cargas +Q e −Q somam zero. As duas massas M somam 2M.

Q29
Mecânica — Energia mecânica

29. Analise as seguintes situações:

1. Um corpo cai em queda livre. 2. Um corpo desce, com velocidade constante, ao longo de um plano inclinado. 3. Um corpo move-se ao longo de um plano horizontal, até parar. 4. Um corpo é mantido em repouso sobre um plano horizontal. 5. Um corpo é empurrado ao longo de um plano horizontal sem atrito, aumentando a sua velocidade.

Das situações acima, as únicas nas quais a energia mecânica total do corpo diminui, são:

A)
1 e 5
B)
1 e 4
C)
2 e 4
D)
2 e 3
E)
2 e 5

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

Na situação 2, a energia potencial diminui e a cinética é constante; na situação 3, a cinética diminui e a potencial é constante. Portanto a energia mecânica cai em 2 e 3.

Q30
Eletricidade — Potência elétrica

30. Um homem utilizava, para iluminar seu quarto, uma única lâmpada que dissipa 60 W de potência quando submetida a uma diferença de potencial de 110 V. Preocupado com a freqüência com que "queimavam" lâmpadas nesse quarto, o homem passou a utilizar uma lâmpada que dissipa 100 W de potência quando submetida a 220 V, e cujo filamento tem uma resistência elétrica praticamente independente da diferença de potencial à qual é submetida. Das situações abaixo, a única que pode ter ocorrido, após a substituição do tipo de lâmpada, é:

A)
Houve diminuição da freqüência de "queima" das lâmpadas, mas a luminosidade do quarto e o consumo de energia elétrica aumentaram.
B)
Houve diminuição da freqüência de "queima" das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto e do consumo de energia elétrica .
C)
Houve aumento da freqüência de "queima" das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto, mas o consumo de energia elétrica diminuiu.
D)
Houve diminuição da freqüência de "queima" das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto, mas o consumo de energia elétrica aumentou.
E)
Houve aumento da freqüência de "queima" das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto e do consumo de energia elétrica.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

A lâmpada de 220 V tem R = 220²/100 = 484 Ω. Ligada a 110 V, dissipa P = 110²/484 = 25 W, abaixo dos 60 W da anterior. A menor solicitação pode reduzir queimas, com menor luminosidade e consumo.

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