Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UNIFAL/EFOA · 2003.1

Vestibular 2003.1 · Física · 15 questões.

Q16
Ondulatória — Grandezas das ondas

16. Uma onda transversal propagando-se pelo espaço é representada abaixo pelos gráficos x-y e y-t, nos quais y representa a amplitude, x a posição e t o tempo.

Figura original da questão 16, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Após a análise dos gráficos, pode-se afirmar que o comprimento de onda, o período, a freqüência e a velocidade de propagação dessa onda são, respectivamente:

A)
20 m, 10 s, 0,1 Hz e 2,0 m/s
B)
30 m, 5,0 s, 0,2 Hz e 6,0 m/s
C)
30 m, 5,0 s, 0,5 Hz e 10 m/s
D)
20 m, 10 s, 0,5 Hz e 10 m/s
E)
20 m, 5,0 s, 0,1 Hz e 2,0 m/s

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

No gráfico espacial, 30 m correspondem a um comprimento de onda e meio: λ = 20 m. No temporal, 5,0 s correspondem a meio período: T = 10 s e f = 0,1 Hz. Logo v = λ/T = 2,0 m/s.

Q17
Mecânica — Segunda lei de Newton

17. Uma partícula de massa igual a 10 kg é submetida a duas forças perpendiculares entre si, cujos módulos são 3,0 N e 4,0 N. Pode-se afirmar que o módulo de sua aceleração é:

A)
5,0 m/s2
B)
50 m/s2
C)
0,5 m/s2
D)
7,0 m/s2
E)
0,7 m/s2

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

A resultante das forças perpendiculares é √(3²+4²) = 5 N. Pela segunda lei, a = F/m = 5/10 = 0,5 m/s².

Q18
Termologia — Transferência de calor

18. Um resistor R é colocado dentro de um recipiente de parede metálica, no qual é feito vácuo e que possui um termômetro incrustado em sua parede externa. Para ligar o resistor a uma fonte externa ao recipiente foi utilizado um fio, com isolamento térmico que impede transferência de calor para as paredes do recipiente. Essa situação encontra-se ilustrada na figura abaixo.

Figura original da questão 18, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Ligando o resistor, nota-se que a temperatura indicada pelo termômetro aumenta, mostrando que há transferência de calor entre o resistor e o termômetro. Pode-se afirmar que os processos responsáveis por essa transferência de calor, na ordem CORRETA, são:

A)
primeiro convecção e depois radiação.
B)
primeiro convecção e depois condução.
C)
primeiro radiação e depois convecção.
D)
primeiro radiação e depois condução.
E)
primeiro condução e depois convecção.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

O vácuo impede convecção e condução através do interior. A energia chega à parede por radiação e depois se propaga pelo metal até o termômetro por condução.

Q19
Mecânica — Gráficos do movimento

19. O gráfico abaixo representa a posição em função do tempo de um automóvel (linha cheia) e de um ônibus (linha tracejada) que se movem por uma via plana e reta.

Figura original da questão 19, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Um observador faz as seguintes afirmações relativas ao trajeto apresentado:

− O automóvel move-se com velocidade constante. I II − Acontecem duas ultrapassagens. III − O ônibus apresenta aceleração.

Podemos afirmar que:

A)
apenas as afirmações I e II estão corretas.
B)
todas as afirmações estão corretas.
C)
apenas as afirmações I e III estão corretas.
D)
apenas as afirmações II e III estão corretas.
E)
apenas a afirmação I está correta.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

A reta do automóvel tem inclinação constante, portanto velocidade constante. Há dois cruzamentos dos gráficos, indicando duas ultrapassagens. A curva do ônibus tem inclinação variável, logo há aceleração. I, II e III são verdadeiras.

Q20
Mecânica — Gravitação

20. Dois satélites, S1 e S2, são colocados em órbitas circulares, de raios R1 e R2, respectivamente, em torno da Terra, conforme figura abaixo.

Figura original da questão 20, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Após análise da figura, é CORRETO afirmar que:

A)
a aceleração é nula para S1 e S2.
B)
a velocidade de S2 é maior que a velocidade de S1.
C)
a aceleração de S2 é igual à aceleração de S1.
D)
a aceleração de S2 é maior que a aceleração de S1.
E)
a velocidade de S1 é maior que a velocidade de S2.

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

Em órbita circular, v = √(GM/R). Como R₁ < R₂, então v₁ > v₂. A aceleração centrípeta não é nula.

Q21
Mecânica — Queda livre

21. Uma bola é solta de uma altura de 45,0 m e cai verticalmente. Um segundo depois, outra bola é arremessada verticalmente para baixo. Sabendo que a aceleração da gravidade no local é 10,0 m/s2 e desprezando a resistência do ar, a velocidade com que a última bola deve ser arremessada, para que as duas atinjam o solo no mesmo instante, é:

A)
12,5 m/s
B)
7,50 m/s
C)
75,0 m/s
D)
1,25 m/s
E)
0,75 m/s

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

A primeira bola leva t = √(2 × 45/10) = 3 s. A segunda dispõe de 2 s. Pela equação 45 = v₀ × 2 + 10 × 2²/2, resulta v₀ = 12,5 m/s para baixo.

Q22
Eletricidade — Circuitos

21. O valor das correntes i1, i2 e i3 no circuito abaixo são, respectivamente:

Figura original da questão 22, UNIFAL/EFOA 2003.1.
A)
0,33 A, 0,17 A e zero
B)
zero, zero e 1,20 A
C)
3,33 A, 1,67 A e zero
D)
zero, zero e 1,00 A
E)
33,3 A, 16,7 A e zero

Gabarito oficial, caderno 1. O PDF repete/desloca a numeração dos itens 22–24; a navegação segue a sequência de 16 a 30.

B
Resolução comentada

O fio inferior curto-circuita os resistores de 3 Ω e 6 Ω, que ficam sem diferença de potencial. Assim i₁ = i₂ = 0, e a corrente no fio é i₃ = 12/10 = 1,20 A.

Q23
Mecânica — Energia mecânica

22. Os blocos A e B, representados na figura abaixo, estão inicialmente em repouso, têm massa M e m, respectivamente, e estão ligados por um fio inextensível de massa desprezível.

Figura original da questão 23, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Sabendo-se que não existe atrito entre o bloco A e a mesa, que a massa da polia e a resistência do ar são desprezíveis e que a aceleração da gravidade no local é g, é CORRETO afirmar que, após o bloco B ter caído de uma altura h, a energia cinética do bloco A é expressa por:

1

A)
\(\frac12 Mgh\)
B)
\(\frac12\frac{gMmh}{M+m}\)
C)
\(\frac{2gMmh}{M+m}\)
D)
\(\frac{gMmh}{M+m}\)
E)
\(Mgh\)

Gabarito oficial, caderno 1. O PDF repete/desloca a numeração dos itens 22–24; a navegação segue a sequência de 16 a 30.

D
Resolução comentada

A energia potencial perdida por B é mgh. Ela se converte em (M+m)v²/2, logo v² = 2mgh/(M+m). A energia cinética de A é Mv²/2 = gMmh/(M+m).

Q24
Mecânica — Forças e equilíbrio

23. Uma caminhonete sobe uma rampa inclinada com velocidade constante, levando um caixote em sua carroceria, conforme ilustrado na figura abaixo.

Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Sabendo-se que P é o peso do caixote, N a força normal do piso da caminhonete sobre o caixote e fa a força de atrito entre a superfície inferior do caixote e o piso da caminhonete, o diagrama de corpo livre que melhor representa as forças que atuam sobre o caixote é:

A)
Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.
B)
Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.
C)
Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.
D)
Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.
E)
Figura original da questão 24, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Gabarito oficial, caderno 1. O PDF repete/desloca a numeração dos itens 22–24; a navegação segue a sequência de 16 a 30.

A
Resolução comentada

O caixote tem velocidade constante e resultante nula. O peso é vertical para baixo; a normal é perpendicular à carroceria; o atrito estático aponta para cima da rampa, equilibrando a componente do peso ao longo do piso. O desenho correspondente é A.

Q25
Eletricidade — Indução eletromagnética

25. Próximo a um fio percorrido por uma corrente i são colocadas três espiras A, B e C, como mostra a figura abaixo.

Figura original da questão 25, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Se a corrente no fio aumenta com o tempo, pode-se afirmar que o sentido da corrente induzida nas espiras A, B e C, respectivamente, são:

A)
anti-horário, anti-horário e horário.
B)
anti-horário, anti-horário e anti-horário.
C)
horário, horário e anti-horário.
D)
anti-horário, horário e anti-horário.
E)
horário, horário e horário.

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

Pela regra da mão direita, a corrente crescente no fio aumenta o fluxo em sentidos opostos acima e abaixo dele. Pela lei de Lenz, A e B induzem correntes horárias; C, anti-horária.

Q26
Óptica — Espelhos esféricos

26. Um espelho esférico, cujo raio de curvatura é igual a 0,30m, tem sua face côncava voltada na direção do Sol. Uma imagem do Sol é formada pelo espelho. A distância dessa imagem até o espelho é:

A)
0,30m.
B)
0,15m.
C)
0,45m.
D)
0,60m.
E)
infinita.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

O Sol está praticamente no infinito. Sua imagem forma-se no foco do espelho côncavo: f = R/2 = 0,30/2 = 0,15 m.

Q27
Termologia — Condensação

27. Colocando água gelada no interior de um copo de vidro seco, observa-se, com o passar do tempo, a formação de gotículas de água na parede externa do copo. Isso se deve ao fato de que:

A)
a água gelada atravessa a parede do copo.
B)
as gotas d’água sobem pela parede interna do copo alcançando a parede externa, onde se depositam.
C)
a água fria cria microfissuras na parede do copo de vidro, pelas quais a água passa para fora.
D)
o vapor d’água presente na atmosfera se condensa.
E)
o copo é de vidro.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

O vidro frio resfria o ar próximo à sua superfície. O vapor de água atmosférico condensa e forma gotículas externas.

Q28
Eletricidade — Campo elétrico

28. Oito cargas positivas, +Q, são uniformemente dispostas sobre uma circunferência de raio R, como mostra a figura abaixo. Uma outra carga positiva, +2Q, é colocada exatamente no centro C da circunferência. A força elétrica resultante sobre esta última carga é proporcional a:

Figura original da questão 28, UNIFAL/EFOA 2003.1.

2 8 Q

A)
\(\frac{8Q^2}{R^2}\)
B)
\(\frac{10Q^2}{R^2}\)
C)
\(\frac{2Q^2}{R^2}\)
D)
\(\frac{16Q^2}{R^2}\)
E)
zero

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

As forças produzidas por cargas diametralmente opostas têm o mesmo módulo e sentidos opostos. Os quatro pares se cancelam e a resultante no centro é zero.

Q29
Mecânica — Empuxo

29. Uma caixa de isopor de massa desprezível e volume 1,0 x 10-2 m3 flutua sobre a água (densidade volumétrica igual a 1,0 x 103 kg/m3). Pequenas esferas de massa igual a 5,0 x 10-2 kg são colocadas dentro da caixa. O número máximo de esferas que devem ser colocadas dentro da caixa, de tal maneira que a superfície superior da caixa fique no mesmo nível da superfície da água, é:

A)
4,0 x 101
B)
3,6 x 102
C)
2,0 x 102
D)
1,6 x 102
E)
1,0 x 102

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

O empuxo máximo corresponde à massa de água deslocada: ρV = 10³ × 10⁻² = 10 kg. Cada esfera tem 0,05 kg, portanto N = 10/0,05 = 200 = 2,0 × 10².

Q30
Termologia — Primeira lei da termodinâmica

30. Um gás, com um volume inicial V, uma energia interna U e uma pressão P, expande-se isobaricamente até um volume final 2V, alcançando uma energia interna 2U. Esta expansão é representada no gráfico abaixo.

Figura original da questão 30, UNIFAL/EFOA 2003.1.

Após a análise do gráfico, é CORRETO afirmar que o calor absorvido pelo gás, nesta expansão, é:

A)
2U + 2PV
B)
U − PV
C)
U + 2PV
D)
U − 2PV
E)
U + PV

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

A energia interna aumenta em 2U − U = U. O trabalho isobárico é P(2V − V) = PV. Pela primeira lei, Q = ΔU + W = U + PV.

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