Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UNIFAL/EFOA · 2008.1

Vestibular 2008.1 · Física · 10 questões.

Q01
Mecânica — Velocidade média

QUESTÃO 01

As andorinhas saem do hemisfério norte no inverno e voam para o hemisfério sul em busca de áreas mais quentes. Duas andorinhas A1 e A2 são capturadas no hemisfério norte a caminho do hemisfério sul. Em suas pernas são colocados transmissores e, então, essas aves são soltas. Passados 40 dias, a andorinha A1 é capturada na África, a 12.000 Km da posição original. Vinte dias após essa captura, a andorinha A2 chega à Austrália, tendo percorrido 18.000 Km a partir da posição original.

Com base nessas informações, pode-se afirmar que as velocidades médias das andorinhas A1 e A2 são respectivamente

25 25

A)
\(v_1=\frac{25}{2}\ \mathrm{Km/h}\quad e\quad v_2=\frac{25}{2}\ \mathrm{Km/h}\).
B)
\(v_1=\frac{75}{4}\ \mathrm{Km/h}\quad e\quad v_2=\frac{25}{3}\ \mathrm{Km/h}\).
C)
\(v_1=\frac{25}{6}\ \mathrm{Km/h}\quad e\quad v_2=\frac{25}{3}\ \mathrm{Km/h}\).
D)
\(v_1=\frac{25}{3}\ \mathrm{Km/h}\quad e\quad v_2=\frac{25}{6}\ \mathrm{Km/h}\).

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

A primeira ave percorre 12000 km em 40 × 24 = 960 h: v₁ = 12,5 km/h. A segunda percorre 18000 km em (40+20) × 24 = 1440 h: v₂ = 12,5 km/h. As duas velocidades são 25/2 km/h no modelo de distâncias da questão.

Q02
Física moderna — Dualidade onda-partícula

QUESTÃO 02

A respeito da natureza da luz, marque a alternativa correta.

A)
A luz é constituída por fótons de diferentes tamanhos, conforme a cor.
B)
A luz, composta de fótons e constituída por ondas transversais, só se propaga em um meio material.
C)
O fóton apresenta um caráter dual, comportando-se ora como onda, ora como partícula.
D)
A luz é um fluido contínuo e se propaga com velocidade infinita no vácuo.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

C
Resolução comentada

A luz apresenta dualidade onda-partícula: a descrição ondulatória explica fenômenos como interferência, e a quantização em fótons explica trocas discretas de energia.

Q03
Termologia — Calorimetria

QUESTÃO 03

Um pedaço de cobre sólido, de massa 1 Kg a 20 ºC é colocado em um recipiente que contém uma grande quantidade de nitrogênio líquido a 77,3 K e 1 atm. Após um tempo, o cobre entra em equilíbrio térmico com o nitrogênio.

Dados: Calor latente de vaporização do nitrogênio é 48 cal/g Calor específico do cobre é 0,092 cal/gºC Temperatura de fusão da água a 1 atm é 273,3 K Temperatura de ebulição do nitrogênio a 1 atm é 77,3 K

Com base nessas informações, pode-se afirmar que a massa de nitrogênio evaporada nesse processo é de aproximadamente

A)
82 g.
B)
0,41 Kg.
C)
820 Kg.
D)
41 g.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

B
Resolução comentada

O nitrogênio permanece a 77,3 K, ou −196 °C usando 273,3 K como referência de 0 °C. O cobre esfria 216 °C e cede Q = 1000 × 0,092 × 216 = 19872 cal. A massa evaporada é 19872/48 = 414 g ≈ 0,41 kg.

Q04
Eletricidade — Potência elétrica

QUESTÃO 04

Um dispositivo elétrico trabalha sob a diferença de potencial de 220 V consumindo uma potência elétrica de 4.400 W. A corrente que percorre esse dispositivo é

A)
30 A.
B)
25 A.
C)
15 A.
D)
20 A.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

P = Vi, logo i = 4400/220 = 20 A.

Q05
Termologia — Dilatação superficial

QUESTÃO 05

Um telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício (denominado CCD) de 2,0 cm de lado, a imagem de uma parte de um conjunto de estrelas uniformemente distribuídas. Uma quantidade de 5000 estrelas é focalizada no detector quando a temperatura deste é de 20 oC. Para evitar efeitos quânticos indesejáveis, o detector é resfriado para − 80 ºC.

Dado: Considere que o coeficiente de dilatação linear do silício é igual a 5,0 x 10-6 oC-1

Com base nessas informações, pode-se afirmar que o número de estrelas detectado depois do resfriamento é de aproximadamente

A)
5005 estrelas.
B)
5055 estrelas.
C)
4500 estrelas.
D)
4995 estrelas.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

A variação relativa de área é aproximadamente 2αΔT = 2 × 5 × 10⁻⁶ × (−100) = −0,001. A área diminui 0,1%; para densidade uniforme de estrelas, N = 5000 × 0,999 = 4995.

Q06
Óptica — Espelho côncavo

QUESTÃO 06

Um ponto luminoso está localizado sobre o eixo de um espelho esférico côncavo, como mostra a figura a seguir.

Dado: Considere que p é sempre maior que q

Figura original da questão 6, UNIFAL/EFOA 2008.1.

Esse ponto luminoso começa a se aproximar do espelho, de raio de curvatura R, movimentando-se sobre o eixo. Com base nessas informações, é correto afirmar que a distância entre o ponto luminoso e o espelho para a qual a distância entre o ponto luminoso e sua imagem é igual a R é dada por

.

A)
Expressão não legível no PDF fornecido.
B)
\(R\frac{\sqrt2}{2}\).
C)
R.
D)
2R.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

Alternativa A ilegível
Resolução comentada

Como p > q e a separação é R, p − q = R. Usando 1/p + 1/q = 2/R e q = p − R, chega-se a 2p² − 4Rp + R² = 0. A raiz compatível é p = R(1 + √2/2). A expressão da alternativa A não aparece legível no PDF fornecido; B, C e D não dão esse valor. O item fica fora da pontuação até ser possível conferir A em um original legível.

Q07
Mecânica — Cinemática

QUESTÃO 07

Um pássaro está em repouso sobre uma árvore e avista uma mosca 6 metros abaixo. Esse inseto possui velocidade horizontal constante de 1 m/s, como ilustra a figura a seguir. O pássaro parte em linha reta, com uma aceleração constante, e captura a mosca a uma distância de 10 m .

Figura original da questão 7, UNIFAL/EFOA 2008.1.

Com base nessas informações, pode-se afirmar que a aceleração e velocidade do pássaro, ao capturar a mosca, são dadas por:

A)
a=5/16 m/s2 e v=5/4 m/s
B)
a=5/16 m/s2 e v=5/2 m/s
C)
a=5/8 m/s2 e v=5/2 m/s
D)
a=5/8 m/s2 e v=5/4 m/s

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

B
Resolução comentada

O percurso da mosca é o cateto horizontal √(10²−6²) = 8 m. A 1 m/s, o tempo é 8 s. Para o pássaro, 10 = a × 8²/2: a = 5/16 m/s² e v = at = 5/2 m/s.

Q08
Mecânica — Velocidade angular

QUESTÃO 08

Recentemente, pesquisadores utilizaram a bactéria Mycoplasma Móbile para girar micro-rodas (rodas de tamanho micrométrico). Uma parte de uma micro-roda foi escurecida com a intenção de marcá-la, possibilitando observar o movimento de rotação. A figura abaixo é uma versão de uma seqüência de fotos dessa micro-roda tiradas em intervalos de 5s entre cada uma.

Figura original da questão 8, UNIFAL/EFOA 2008.1.

Y.Hiratsuka, M. Miyata, T. Tada_, T.Q.P. Uyeda. PNAS, 37, 103 (2006) 13621.

Com base nessa figura, pode-se afirmar que a menor velocidade angular é

A)
2 rotações por minuto (rpm).
B)
6 rotações por minuto (rpm).
C)
4 rotações por minuto (rpm).
D)
3 rotações por minuto (rpm).

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

A região marcada avança um sexto de volta a cada 5 s, na menor rotação compatível com as fotos. O período é 30 s e a frequência de rotação é 60/30 = 2 rpm.

Q09
Eletricidade — Força elétrica

QUESTÃO 09

A antipartícula do elétron é o pósitron. Ambos possuem a mesma massa, cargas elétricas de igual magnitude, porém sinais contrários. Sob a ação de um campo elétrico uniforme, o pósitron sofre uma aceleração, cujo módulo é a. Ao quadruplicarmos a intensidade do campo elétrico, o pósitron sofrerá uma aceleração, cujo módulo é

A)
a/2.
B)
a.
C)
2a.
D)
4a.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

D
Resolução comentada

A força elétrica é qE. Para carga e massa fixas, a = qE/m. Quadruplicar E quadruplica a aceleração: 4a.

Q10
Eletricidade — Capacitores

QUESTÃO 10

Os circuitos abaixo são formados por capacitores idênticos associados de diferentes formas, conforme figura. Esses circuitos, designados por A, B e C, são todos submetidos à mesma diferença de potencial V.

Figura original da questão 10, UNIFAL/EFOA 2008.1.

Considerando que UA,UB e UC são respectivamente as energias totais dos circuitos A, B e C, pode-se afirmar que:

A)
UC > UA > UB .
B)
UA > UC > UB .
C)
UA > UC < UB .
D)
UC < UB > UA .

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial desta edição não localizado na pasta.

A
Resolução comentada

Para a mesma tensão, U = CeqV²/2. Em A, C está em série com 2C: CeqA = 2C/3. Em B, três capacitores em série dão C/3. Em C, três em paralelo dão 3C. Logo UC > UA > UB.

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