Um avião de pequeno porte, voando a uma velocidade de módulo 216 km/h, deixa cair um kit de sobrevivência que, após algum tempo, cai numa ilhota onde estão alguns náufragos à espera de resgate. O kit de sobrevivência percorre uma distância horizontal de 1200 m até atingir a areia da praia. O módulo da aceleração da gravidade, no local onde o kit é abandonado, é g = 10 m/s². Desprezando a resistência do ar, qual a altura do avião quando deixou cair o kit?
Resolução
Convertemos 216 km/h = 60 m/s. Pelo movimento horizontal, $t=1200/60=20\text{ s}$. Na vertical, $h=\frac12gt^2=\frac12\cdot10\cdot20^2=2000\text{ m}=2\text{ km}$.
Resposta: alternativa B.
Na figura a seguir estão representados dois blocos, A e B, empurrados por uma força horizontal de módulo F = 10 N. Não há atrito entre os blocos e o plano horizontal sobre o qual eles se movem. A massa do bloco A é 3 kg e a do bloco B é 1 kg. Os módulos da aceleração do conjunto, em m/s², e da força resultante sobre o bloco B, em N, valem, respectivamente,
Resolução
Para o conjunto, $a=F/(m_A+m_B)=10/4=2{,}5\text{ m/s}^2$. No bloco B, $F_R=m_Ba=1\cdot2{,}5=2{,}5\text{ N}$.
Resposta: alternativa C.
Um bloco cúbico, sólido, de aresta 1,0 m está preso a uma corda cuja tensão, ao sustentar o bloco, é igual a T₁, e seu módulo é 20000 N. O módulo da aceleração da gravidade, no local, é g = 10 m/s². O bloco é inserido num líquido cuja densidade é 1200 kg/m³, ficando totalmente submerso. O valor do módulo da tensão T₂ à qual fica submetida a corda vale
Resolução
O volume é $1\text{ m}^3$. O empuxo vale $E=\rho gV=1200\cdot10\cdot1=12000\text{ N}$. Como o peso é 20000 N, $T_2=P-E=8000\text{ N}$.
Resposta: alternativa D.
As ondas sonoras podem ser utilizadas para sondar o fundo do oceano. Elas vão interferir mais com objetos que sejam do tamanho do seu comprimento de onda. Se a velocidade do som na água é de 1500 m/s, e se deseja sondar objetos com 3 m de tamanho, a frequência que precisa ser utilizada é de
Resolução
Usando $v=\lambda f$, com $v=1500\text{ m/s}$ e $\lambda=3\text{ m}$, temos $f=1500/3=500\text{ Hz}$.
Resposta: alternativa C.
Uma lente precisa ser dimensionada para ampliar 5 vezes um objeto a uma distância de 12 cm da lente. Nesse caso, a distância focal da lente precisa ser de
Resolução
Para ampliação virtual de 5 vezes, $A=-p’/p=5$, logo $p’=-60\text{ cm}$. Pela equação de Gauss, $1/f=1/12-1/60=1/15$, portanto $f=15\text{ cm}$.
Resposta: alternativa B.
Uma máquina térmica real opera com um rendimento de 25% na transformação de energia térmica em trabalho. Se uma máquina de Carnot operar com esse mesmo rendimento com um reservatório frio a 300 K, a temperatura do reservatório quente é:
Resolução
Para Carnot, $\eta=1-T_f/T_q$. Assim, $0{,}25=1-300/T_q$, então $T_q=400\text{ K}$.
Resposta: alternativa D.
Dois corpos carregados se repelem mutuamente com uma força de 25 N a uma distância de 3,0 cm. Se um possui 40% da carga do outro, a quantidade de cargas do corpo com menor carga é:
Resolução
Se a maior carga é $Q$, a menor é $0{,}4Q$. Pela lei de Coulomb, $25=9\times10^9(0{,}4Q^2)/(0{,}03)^2$. Daí $Q=2{,}5\times10^{-6}\text{ C}$ e a menor carga é $1{,}0\times10^{-6}\text{ C}$.
Resposta: alternativa A.
Na figura a seguir está representado um condutor retilíneo através do qual passa a corrente i. A respeito do vetor indução magnética B no ponto P, gerado pela corrente elétrica que percorre o condutor retilíneo, é CORRETO afirmar que é
Resolução
Aplicando a regra da mão direita ao sentido da corrente indicado na figura, no ponto P o campo magnético é perpendicular ao plano e aponta para dentro da folha.
Resposta: alternativa B.
Na figura a seguir estão representadas as placas paralelas de um capacitor plano carregado. O módulo da diferença de potencial entre os pontos A e B, inicialmente, é medida e o ΔV é registrado. Um dielétrico de constante dielétrica K = 3,0 é inserido entre as placas e a diferença de potencial entre os pontos A e B é novamente medida, sendo registrado um valor ΔV’. É CORRETO afirmar que
Resolução
Com o capacitor isolado, a carga permanece constante. A inserção do dielétrico multiplica a capacitância por $K=3$. Como $V=Q/C$, a tensão passa a $\Delta V’=\Delta V/3$.
Resposta: alternativa A.
O modelo atômico proposto por Niels Bohr, em 1913, revolucionou a Física e melhorou muito a compreensão da estrutura atômica. Com relação ao modelo de Bohr, está CORRETO o que se afirma em:
Resolução
No modelo de Bohr, os elétrons ocupam estados estacionários com energias quantizadas. Transições para níveis mais externos exigem absorção, não emissão, de energia.
Resposta: alternativa C.
O jogador de futebol Nelinho, em 1979, chutou uma bola de dentro para fora do estádio Mineirão, sendo o primeiro jogador a realizar esse feito. Supondo que o vetor velocidade da bola, logo após receber o chute, fazia um ângulo θ com a direção horizontal, de modo que cos(θ) = 1/2, sin(θ) = √3/2 e que a altura atingida pela bola foi 33,75 m, o módulo da velocidade da bola, em m/s, é igual a
Resolução
No ponto mais alto, $h_{max}=v_{0y}^2/(2g)$. Como $v_{0y}=v_0\sqrt3/2$, temos $33{,}75=(3v_0^2/4)/20$, resultando em $v_0=30\text{ m/s}$.
Resposta: alternativa B.
No sistema representado na figura a seguir, o módulo da força com a qual deve ser puxada a corda, para que se possa levantar a massa M = 15 kg, é igual a
Resolução
A roldana móvel é sustentada por dois trechos da corda, ambos com tensão $T$. Para iniciar a elevação, $2T=Mg=150\text{ N}$, portanto $T=75\text{ N}$.
Resposta: alternativa C.
Uma balsa, conforme imagem a seguir, é utilizada para a travessia de veículos entre os municípios de Manga e Matias Cardoso, através do rio São Francisco, no norte de Minas Gerais. Vamos considerar que o volume da balsa é igual a 500 m³ e a sua massa igual a 2,0 × 10⁵ kg. A densidade da água é igual a 1000 kg/m³. Considere que a balsa irá transportar vários caminhões carregados, cada um com massa total (caminhão + carga) de 20 toneladas. Nessas condições, o número máximo de caminhões que podem ser transportados pela balsa, numa mesma travessia, é igual a
Resolução
No limite de flutuação, a massa total máxima é $\rho V=1000\cdot500=5\times10^5\text{ kg}$. Restam $3\times10^5\text{ kg}$ para os caminhões. Como cada um tem $2\times10^4\text{ kg}$, cabem 15 caminhões.
Resposta: alternativa C.
Considere as afirmativas a seguir para responder a esta questão:
I- O som é uma onda longitudinal.
II- A frequência de oscilação aumenta, se aumentarmos a massa em um sistema massa-mola.
III- Uma onda em uma corda reflete fora de fase, se sua extremidade estiver fixa.
IV- Uma onda sonora propaga-se no vácuo.
Estão CORRETAS apenas as afirmativas
Resolução
I é verdadeira. II é falsa, pois $f\propto1/\sqrt m$. III é verdadeira: na extremidade fixa ocorre inversão de fase. IV é falsa, pois o som necessita de meio material.
Resposta: alternativa A.
Analise as afirmativas a seguir para responder a esta questão:
I- A miopia pode ser corrigida através de uma lente divergente.
II- Um espelho côncavo gera uma imagem real se o objeto estiver atrás do seu foco.
III- Um peixe parece estar mais longe dos olhos de um observador às margens de uma lagoa, devido à refração oblíqua.
IV- Um microscópio simples é composto de uma lente ocular e uma lente objetiva. Ambas as lentes produzem uma imagem real.
Estão CORRETAS apenas as afirmativas
Resolução
I é verdadeira. II é verdadeira para objeto além do foco do espelho côncavo. III é falsa: o peixe aparenta menor profundidade. IV é falsa: no microscópio composto a ocular fornece imagem final virtual.
Resposta: alternativa A.
Uma lata de refrigerante tem 25 ml de seu volume ocupado por gás a pressão atmosférica. Se se considerar a temperatura ambiente de 27 °C, o número de mols de gás que estariam ocupando a parte vazia da lata seria de, aproximadamente,
Resolução
Pela equação $PV=nRT$, usando $P=1\text{ atm}$, $V=0{,}025\text{ L}$, $T=300\text{ K}$ e $R=0{,}082$, resulta $n\approx0{,}001\text{ mol}$.
Resposta: alternativa C.
Leia atentamente as afirmativas a seguir:
I- Um corpo neutro não é atraído por um corpo carregado.
II- Na eletrização por atrito, um corpo recebe a mesma quantidade de cargas que o outro corpo perde.
III- Um material isolante elétrico não possui elétrons livres na banda de condução.
IV- Na eletrização por contato, os corpos atraem-se após a transferência de cargas.
Está(ão) CORRETA(S) apenas a(s) afirmativa(s)
Resolução
I é falsa por causa da polarização/indução. II é verdadeira pela conservação da carga. III é verdadeira no modelo de bandas. IV é falsa: após contato, os corpos tendem a adquirir cargas de mesmo sinal e se repelem.
Resposta: alternativa D.
Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 48,0 C a cada 2 minutos. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em Amperes, é igual a
Resolução
A corrente é $i=\Delta Q/\Delta t=48/120=0{,}4\text{ A}$.
Resposta: alternativa B.
Na figura ao lado, estão representadas duas linhas tracejadas indicando as trajetórias retilíneas de duas partículas carregadas, 1 e 2, que se movem com velocidades constantes até entrarem numa região onde existe um campo elétrico perpendicular ao plano da folha, “saindo” da folha. Após entrarem na região do campo elétrico, as partículas passam a descrever trajetórias não retilíneas. A partícula 1 movimenta-se para fora do plano da folha e a partícula 2 movimenta-se para dentro do plano da folha. A respeito das trajetórias das partículas na região do campo elétrico e de suas cargas elétricas, é CORRETO afirmar que a partícula
Resolução
Como $\vec F=q\vec E$, a partícula 1 acelera no mesmo sentido do campo, logo é positiva. Sob campo elétrico uniforme perpendicular à velocidade inicial, o movimento combina MU numa direção e MUV na outra, produzindo trajetória parabólica.
Resposta: alternativa B.
O físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) contribuiu bastante para o modelo que há hoje para o átomo. Ele realizou um experimento que permitiu identificar uma parte importante desse sistema. Sobre o experimento de Rutherford, é CORRETO afirmar que:
Resolução
O espalhamento de partículas alfa mostrou que quase todo o átomo é vazio e que a carga positiva e praticamente toda a massa se concentram numa pequena região central: o núcleo.
Resposta: alternativa D.