Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UNIFAL/EFOA · 2006.2

Vestibular 2006.2 · Física · 20 questões.

Q31
Mecânica — Encontro de móveis

31. Uma partícula é solta com velocidade inicial nula a uma altura de 500 cm em relação ao solo. No mesmo instante de tempo uma outra partícula é lançada do solo para cima com velocidade inicial de 10 m/s, indo de encontro à primeira partícula. A altura, em relação ao solo, em que as duas partículas vão se encontrar é:

A)
3,75 m
B)
3,75 cm
C)
1,25 m
D)
625,00 cm
E)
498,75 cm

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

A separação inicial é 5 m. Como as duas partículas têm a mesma aceleração para baixo, a velocidade relativa permanece 10 m/s: encontram-se após 0,5 s. A que sobe está em y = 10 × 0,5 − 10 × 0,5²/2 = 3,75 m.

Q32
Mecânica — Movimento circular

32. Um corpo de massa M gira preso a um barbante de comprimento R, executando um movimento circular cujo plano se encontra na vertical, como ilustrado na figura abaixo.

Figura original da questão 32, UNIFAL/EFOA 2006.2.

A diferença entre a tensão no barbante no ponto mais alto (TA) e mais baixo (TB) da trajetória é:

A)
\(2Mg\)
B)
\(\frac MR(v_A^2-v_B^2)\)
C)
\(\frac MR(v_A^2-v_B^2)-2Mg\)
D)
\(\frac MR(v_A^2-v_B^2)+2Mg\)
E)
\(\frac MR(v_A^2+v_B^2)\)

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

No topo: TA + Mg = MvA²/R. Embaixo: TB − Mg = MvB²/R. Subtraindo, TA − TB = (M/R)(vA² − vB²) − 2Mg.

Q33
Mecânica — Quantidade de movimento

33. Um carro sofre uma colisão completamente inelástica com um muro, o qual não se quebra. É CORRETO afirmar que:

A)
não há conservação da quantidade de movimento linear para o sistema carro, muro, Terra.
B)
não há conservação da quantidade de movimento linear qualquer que seja o sistema considerado.
C)
há conservação da quantidade de movimento linear para o sistema carro, muro.
D)
há conservação da quantidade de movimento linear para o sistema carro, muro, Terra.
E)
há conservação da quantidade de movimento linear qualquer que seja o sistema considerado.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

O carro sozinho recebe impulso do muro e não conserva seu momento. Considerando carro, muro e Terra como um único sistema isolado para o choque, os impulsos internos se compensam e o momento total se conserva.

Q34
Mecânica — Empuxo

34. Analise a figura abaixo, que representa uma corda presa a uma esfera de massa M, volume V e densidade ρE, imersa num líquido de densidade ρ (ρ > ρE):

Figura original da questão 34, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Considerando que o sistema se encontra em equilíbrio e que a corda tem massa e volume desprezíveis, é CORRETO afirmar que a tensão na corda é:

A)
ρVg + Mg
B)
ρEVg + Mg
C)
ρEVg – Mg
D)
ρVg – Mg
E)
ρVg

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

O empuxo é ρVg para cima. O peso Mg e a tensão T apontam para baixo. No equilíbrio, T = ρVg − Mg.

Q35
Termologia — Energia interna

35. Considere as afirmativas abaixo em relação a um sistema termodinâmico fechado:

I. Em um ciclo completo de um processo termodinâmico a variação de energia interna é zero. II. Em todo processo adiabático a variação de energia interna é zero. III. Em todo processo isovolumétrico a variação de energia interna é zero.

Está CORRETO o que se afirma apenas em:

A)
I e II.
B)
I.
C)
II.
D)
III.
E)
II e III.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

Em um ciclo, o estado final coincide com o inicial, logo ΔU = 0. Em processos adiabáticos pode haver trabalho e, em isovolumétricos, calor; nenhum dos dois exige ΔU = 0. Só I é verdadeira.

Q36
Eletricidade — Lei de Ohm

Considere as seguintes afirmativas:

I. Se a resistência de um condutor não depende da voltagem aplicada a ele, este condutor é ôhmico.

II. Se a resistência de um condutor obedece à relação R = V/i, ele necessariamente é ôhmico.

III. Se a resistência de um condutor depende da voltagem aplicada a ele, este condutor é ôhmico.

Está CORRETO o que se afirma apenas em:

A)
I e II.
B)
II.
C)
III.
D)
I.
E)
II e III.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

Um condutor ôhmico tem resistência constante nas condições consideradas: I é verdadeira. A relação R = V/i define a resistência também para componentes não ôhmicos e não garante constância; II e III são falsas.

Q37
Termologia — Lâmina bimetálica

37. Uma lâmina bimetálica deve ser construída a partir de dois metais A e B, cujos coeficientes de dilatação térmica são αA e αB, respectivamente (αA < αB). A lâmina bimetálica, presa em um suporte condutor S, deve ser construída de maneira a fechar um contato elétrico com um pino condutor P, se sua temperatura diminuir, ligando a lâmpada L. Das alternativas abaixo, aquela que representa CORRETAMENTE o funcionamento desejado é:

A)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2006.2.
B)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2006.2.
C)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2006.2.
D)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2006.2.
E)
Figura original da questão 37, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

Ao esfriar, o metal B contrai mais que A, por ter maior coeficiente de dilatação. A lâmina se curva para o lado de B. Para encostar no pino inferior, B deve estar por baixo, como na configuração C.

Q38
Ondulatória — Movimento harmônico simples

38. Um bloco de gelo executa um Movimento Harmônico Simples, preso à extremidade de uma mola. À medida que o tempo passa, o bloco de gelo vai derretendo a uma taxa constante. O gráfico que representa CORRETAMENTE a variação do período T de oscilação do bloco em função do tempo t é:

A)
Figura original da questão 38, UNIFAL/EFOA 2006.2.
B)
Figura original da questão 38, UNIFAL/EFOA 2006.2.
C)
Figura original da questão 38, UNIFAL/EFOA 2006.2.
D)
Figura original da questão 38, UNIFAL/EFOA 2006.2.
E)
Figura original da questão 38, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

O período instantâneo é T = 2π√(m/k). Com m = m₀ − βt, T diminui como uma raiz quadrada e a curva tem concavidade para baixo: alternativa E, enquanto houver bloco e for válida a aproximação de oscilação.

Q39
Eletricidade — Transformadores

39. Uma bateria de 12 V é ligada no primário de um transformador (com 10 voltas). A tensão no secundário (com 50 voltas) será:

A)
0 V
B)
60 V
C)
500 V
D)
600 V
E)
120 V

Gabarito oficial, caderno 1.

A
Resolução comentada

A bateria fornece corrente contínua. Após o transitório, o fluxo no núcleo é constante e não há tensão induzida no secundário: 0 V.

Q40
Mecânica — Gráficos do movimento

40. O gráfico abaixo mostra a variação da aceleração de um móvel:

Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Sabendo que o móvel se desloca sem alterar a direção do movimento e que no instante t=0 o móvel se encontra na posição zero com velocidade nula, o gráfico de velocidade que representa CORRETAMENTE a situação descrita é:

A)
Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.
B)
Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.
C)
Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.
D)
Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.
E)
Figura original da questão 40, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

A velocidade é a integral da aceleração. Partindo do repouso, permanece inicialmente zero, diminui linearmente no primeiro pulso negativo, fica constante, aumenta no pulso positivo e diminui no último negativo. A configuração C corresponde a essa sequência.

Q41
Mecânica — Trabalho

41. Um elevador sobe com velocidade constante levando uma pessoa em seu interior. Quanto ao trabalho realizado pelas forças resultante e normal que atuam na pessoa, é CORRETO afirmar que o trabalho da força resultante e o da força normal são, respectivamente:

A)
negativo e positivo.
B)
positivo e positivo.
C)
nulo e negativo.
D)
nulo e positivo.
E)
positivo e negativo.

Gabarito oficial, caderno 1.

D
Resolução comentada

A velocidade constante implica resultante nula e trabalho resultante zero. A normal aponta para cima, no mesmo sentido do deslocamento, e realiza trabalho positivo.

Q42
Termologia — Trabalho em ciclo

42. A figura abaixo ilustra um processo termodinâmico executado em uma substância.

Figura original da questão 42, UNIFAL/EFOA 2006.2.

O valor do trabalho realizado no processo é:

A)
P1 P2 (V2 – V1)/2
B)
P2 V2 – P1 V1
C)
(P2 – P1)(V2 – V1)/2
D)
P2 V2 + P1 V1
E)
P2 (V2 – V1) – P1 (V2 – V1)

Gabarito oficial, caderno 1.

C
Resolução comentada

O trabalho líquido é a área do triângulo no diagrama PV: W = (P₂ − P₁)(V₂ − V₁)/2. O ciclo horário dá trabalho positivo.

Q43
Ondulatória — Efeito Doppler

43. Uma pessoa parada num acostamento de uma rodovia percebe a mudança da freqüência do som de uma buzina de um automóvel que trafega em alta velocidade. O nome deste fenômeno é:

A)
dispersão.
B)
efeito Doppler.
C)
difração.
D)
interferência.
E)
reflexão.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

A frequência percebida muda pelo movimento relativo entre a fonte sonora e o observador: efeito Doppler.

Q44
Eletricidade — Equilíbrio eletroelástico

44. A figura abaixo ilustra uma mola feita de material isolante que possui em uma de suas extremidades um corpo carregado com carga +Q, estando o conjunto submetido a um campo elétrico uniforme de módulo E.

Figura original da questão 44, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Sabendo que o corpo está deslocado de uma distância d para a direita a partir da posição onde a mola não se encontra nem distendida nem comprimida, o valor da constante elástica da mola é:

A)
E / (d Q)
B)
(E d) / Q
C)
(d Q) / E
D)
Q / (d E)
E)
(E Q) / d

Gabarito oficial, caderno 1.

E
Resolução comentada

No equilíbrio horizontal, a força elétrica EQ é equilibrada pela elástica kd. Portanto k = EQ/d.

Q45
Eletricidade — Força magnética

45. Um corpo carregado com carga –Q penetra com velocidade vr em uma região onde existe um campo r magnético uniforme B , como ilustrado na figura abaixo.

Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Das alternativas abaixo, aquela que ilustra CORRETAMENTE a direção e o sentido da força magnética atuando no corpo no instante imediatamente após este penetrar na região do campo magnético é:

A)
Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.
B)
Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.
C)
Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.
D)
Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.
E)
Figura original da questão 45, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Gabarito oficial, caderno 1.

B
Resolução comentada

A velocidade aponta para a direita e B entra na página. Para uma carga positiva, v × B apontaria para cima; como a carga é negativa, a força aponta para baixo, alternativa B.

Q06
Termologia — Conceitos fundamentais
Discursiva

06. Cite o nome:

a) da grandeza física que é a razão entre a quantidade de calor recebida por um corpo e a respectiva variação de temperatura do mesmo.

b) do processo de transferência de calor responsável pelo aquecimento da superfície da Terra pelo Sol.

c) da máquina que possui o maior rendimento entre todas as máquinas térmicas possíveis que operam entre duas fontes de calor a temperaturas diferentes.

d) da constante que expressa o número de moléculas existentes em um mol de um determinado gás homogêneo.

e) do ponto num diagrama de fase onde uma substância pode ser encontrada simultaneamente nos estados sólido, líquido e vapor.

Resolução comentada · Método TEF (sem padrão oficial localizado)

a) Capacidade térmica, C = Q/ΔT. b) Radiação ou irradiação térmica. c) Máquina de Carnot (reversível). d) Constante de Avogadro. e) Ponto triplo.

Q07
Eletricidade — Circuitos
Discursiva

07. Seja o circuito mostrado abaixo:

Figura original da questão d7, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Sabendo que a voltagem entre os pólos da bateria (com resistência interna nula) é igual a 5V, determine:

a) a resistência equivalente do circuito.

b) a potência total dissipada no circuito.

c) a corrente que passa pelo resistor R1.

Resolução comentada · Método TEF (sem padrão oficial localizado)

a) R₁ e R₂ estão em série: 2 + 8 = 10 Ω. Esse ramo está em paralelo com R₃ = 15 Ω: Rparalelo = 10 × 15/(10+15) = 6 Ω. Somando R₄ = 4 Ω, Req = 10 Ω. b) Ptotal = V²/Req = 25/10 = 2,5 W. c) A corrente total é 0,5 A e a tensão no paralelo é 0,5 × 6 = 3 V. No ramo de R₁ e R₂, i = 3/10 = 0,30 A.

Q08
Eletricidade — Indução eletromagnética
Discursiva

08. Uma pessoa dispõe de uma lâmpada, vários metros de fio de cobre e um ímã, como mostrado na figura abaixo (os objetos não estão na mesma escala).

Figura original da questão d8, UNIFAL/EFOA 2006.2.

a) Mostre (através de um desenho) como estes objetos podem ser montados de maneira que a pessoa consiga acender a lâmpada, usando somente estes três itens.

b) Explique, no espaço abaixo, o princípio de funcionamento da montagem desenhada no item (a).

Resolução comentada · Método TEF (sem padrão oficial localizado)

a) Enrolar o fio formando uma bobina, ligar suas duas pontas aos contatos da lâmpada e movimentar o ímã para dentro e para fora da bobina, fechando o circuito pela lâmpada. b) A variação do fluxo magnético induz uma força eletromotriz, ε = −N dΦ/dt, e corrente na lâmpada. A energia vem do trabalho mecânico de mover o ímã; mantê-lo parado não mantém a lâmpada acesa.

Q09
Óptica — Dispersão e reflexão
Discursiva

09. O gráfico abaixo mostra como o índice de refração de um material X, transparente à luz visível, varia com o comprimento de onda da luz.

Figura original da questão d9, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Um feixe de luz é composto por luz dos seguintes comprimentos de onda: vermelho (630 nm), verde (550 nm) e azul (450 nm). Este feixe incide na superfície de um bloco de material X colocado no vácuo, como mostrado na figura abaixo. Complete esta figura desenhando os raios refletidos e refratados pela superfície superior (identifique claramente todos os raios desenhados).

Figura original da questão d9, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Superfície

Resolução comentada · Método TEF (sem padrão oficial localizado)

Os três raios refletidos coincidem na direção simétrica à incidente em relação à normal, com ângulo de reflexão θ. Pelo gráfico, n(450 nm) > n(550 nm) > n(630 nm). Pela lei de Snell, sen r = sen θ/n: o azul fica mais próximo da normal, o verde em posição intermediária e o vermelho mais afastado. Todos se aproximam da normal ao entrar no material X.

Q10
Mecânica — Loop e energia
Discursiva

10. Uma partícula de massa M é solta a partir de uma altura H, com velocidade inicial nula, sobre uma rampa sem atrito, percorrendo um loop de raio R, também sem atrito, conforme mostra a figura abaixo.

Figura original da questão d10, UNIFAL/EFOA 2006.2.

Determine a velocidade da partícula no ponto mais alto do loop em função de H, R e g, onde g é o módulo da aceleração da gravidade.

Resolução comentada · Método TEF (sem padrão oficial localizado)

Conservação da energia entre o início e o topo: MgH = Mg(2R) + Mv²/2. Assim vtopo = √[2g(H − 2R)]. Para manter contato em todo o loop, no topo é necessário vtopo² ≥ gR, o que exige H ≥ 5R/2. Se essa condição não for satisfeita, a partícula perde contato antes de completar a volta.

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