Uma pessoa lança um objeto, verticalmente para cima, fazendo-o atingir a altura de 20 m. A velocidade de lançamento do objeto, em m/s, foi de:
No ponto mais alto, $v = 0$. Com $g = 10\ \text{m/s}^2$:
$$0 = v_0^2 - 2\,g\,h \Rightarrow v_0 = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 20} = 20\ \text{m/s}$$Alternativa C.
Um objeto de massa 0,1 kg é lançado verticalmente para cima, atingindo a altura de 20 m. A energia aplicada, em Joules, para o seu lançamento vertical, foi de:
A energia aplicada no lançamento se transforma em energia potencial no ponto mais alto (sem dissipação):
$$E = m\,g\,h = 0{,}1 \cdot 10 \cdot 20 = 20\ \text{J}$$(Conferindo: $\tfrac{1}{2}\cdot 0{,}1 \cdot 20^2 = 20\ \text{J}$.)
Alternativa C.
Um bloco, partindo do repouso, desliza numa rampa, sem atrito, conforme representado na figura. Das afirmativas abaixo, relativas a essa situação,
1. A aceleração do bloco é uniforme.
2. A força resultante sobre o bloco é nula.
3. A energia mecânica do sistema se conserva.
4. A velocidade do bloco é constante.
Assinale a opção de acordo com as respostas.
Sem atrito, a força resultante é $m\,g\,\text{sen}\,\theta$ (não nula) e constante.
- 1 é verdadeira: $a = g\,\text{sen}\,\theta$ é constante (uniforme).
- 2 é falsa: a resultante é a componente do peso ao longo da rampa.
- 3 é verdadeira: sem atrito, só o peso realiza trabalho e a energia mecânica se conserva.
- 4 é falsa: o bloco acelera.
Corretas: 1 e 3.
Alternativa B.
Na situação do bloco sobre a rampa, representada na figura da questão anterior, se houvesse atrito de modo que o bloco se deslocasse com velocidade constante, ocorreria:
Velocidade constante implica resultante nula ao longo da rampa:
$$m\,g\,\text{sen}\,\theta = \mu\,m\,g\cos\theta \Rightarrow \mu = \text{tg}\,\theta$$- A é verdadeira.
- B é falsa: $\mu$ é adimensional e não depende de $H$.
- C é falsa: a velocidade é constante, então a energia cinética não aumenta; a potencial se transforma em calor.
- D é falsa: a energia mecânica diminui (o atrito dissipa energia).
- E é falsa: o atrito é igual à componente do peso ao longo da rampa, $m\,g\,\text{sen}\,\theta$, e menor que o peso.
Alternativa A.
Um cubo de madeira flutua na água com 1/4 de sua aresta fora d'água, acima da superfície. Podemos deduzir que a densidade dessa madeira, em g/cm³, é de:
Na flutuação, peso = empuxo: $\rho_{m}\,V\,g = \rho_{a}\,V_{sub}\,g$.
O cubo tem aresta $a$ e fica submerso até $\tfrac{3}{4}a$, então $V_{sub} = \tfrac{3}{4}V$:
$$\rho_m = \rho_a \cdot \frac{3}{4} = 1 \cdot \frac{3}{4} = \frac{3}{4}\ \text{g/cm}^3$$Alternativa D.
Uma determinada quantidade de um gás ideal sofreu as transformações $a \to b \to c \to d \to a$, representadas no gráfico de Pressão versus Volume, mostrado ao lado.
Das afirmativas seguintes, sobre essa situação, a única verdadeira é:
- A é falsa: ao completar o ciclo o gás volta ao estado inicial e $\Delta U = 0$.
- B é falsa: o trabalho resultante é a área do ciclo, $(P_a - P_d)(V_b - V_a) \neq 0$.
- C é verdadeira: $b \to c$ e $d \to a$ são a volume constante (isocóricas), com $W = 0$.
- D é falsa: o ciclo de Carnot tem duas isotermas e duas adiabáticas.
- E é falsa: como $\Delta U = 0$, $Q = W \neq 0$.
Alternativa C.
Na situação descrita na questão anterior, se o calor resultante fornecido ao gás pela vizinhança foi de 200 Calorias no ciclo, podemos deduzir que o trabalho resultante que o gás realizou no ciclo, em Joules, foi cerca de:
Em um ciclo, $\Delta U = 0$, então $W = Q = 200\ \text{cal}$:
$$W = 200 \cdot 4{,}2 = 840\ \text{J}$$Alternativa D.
A figura ao lado mostra dois pêndulos com esferas metálicas idênticas suspensas por fios isolantes, numa posição de equilíbrio.
Das afirmações abaixo sobre essa situação,
1. uma esfera tem carga positiva, e a outra está neutra
2. uma esfera tem carga negativa, e a outra tem carga positiva
3. uma esfera tem carga negativa, e a outra está neutra
4. as duas esferas têm carga positiva
Assinale a opção de acordo com as respostas.
Os fios se inclinam para dentro: as esferas estão se atraindo.
- 2 é possível: cargas de sinais opostos se atraem.
- 1 e 3 são possíveis: uma esfera carregada (positiva ou negativa) atrai uma esfera neutra metálica por indução.
- 4 é falsa: duas cargas positivas se repeliriam, e os fios se afastariam.
Corretas: 1, 2 e 3.
Alternativa A.
A figura ao lado representa um condutor reto e longo, percorrido por uma corrente elétrica, $i$, na direção $a \to b$. Podemos dizer que no ponto $P$, mostrado na figura, haverá um campo magnético cuja orientação vetorial é:
Regra da mão direita: com o polegar no sentido da corrente (para baixo), os outros dedos se curvam no sentido do campo. À esquerda do fio, o campo aponta para dentro do papel (à direita do fio, apontaria para fora).
O campo é perpendicular ao plano da folha, entrando.
Alternativa A.
Três lâmpadas idênticas, $L_1$, $L_2$ e $L_3$, são ligadas em uma determinada bateria de tensão $V$, ora no circuito I, ora no circuito II, mostrados na figura ao lado.
Comparando os dois circuitos podemos afirmar:
Com $R$ a resistência de cada lâmpada: circuito I (série): $R_I = 3R$; circuito II (paralelo): $R_{II} = R/3$.
- B é verdadeira: $3R > R/3$.
- A é falsa: em série, cada lâmpada recebe $V/3$; em paralelo, $V$: brilham menos no circuito I.
- C é falsa: $P = V^2/R_{eq}$ é menor no circuito I.
- D é falsa: a tensão em cada lâmpada é $V/3$ no circuito I, menor que $V$.
- E é falsa: a corrente por lâmpada é $V/3R$ no circuito I e $V/R$ no II.
Alternativa B.
Sabendo que cada uma das lâmpadas $L_1$, $L_2$ e $L_3$, mencionadas na questão anterior, tem resistência elétrica de 10 Ohm e que a tensão da bateria é de 6,0 Volt, um estudante fez as quatro afirmações abaixo,
1. O valor da corrente elétrica fornecida pela bateria no circuito I é de 0,2 A
2. O valor da corrente elétrica fornecida pela bateria no circuito II é de 1,2 A
3. O valor da corrente elétrica que passa na lâmpada $L_1$, no circuito II, é de 0,6 A
4. O valor da corrente elétrica que passa na lâmpada $L_3$, no circuito I, é de 0,1 A
Assinale a opção de acordo com as respostas.
- Circuito I (série): $R_{eq} = 30\ \Omega$ e $i = 6/30 = 0{,}2\ \text{A}$ (a mesma em cada lâmpada). 1 é verdadeira; 4 é falsa (em $L_3$ também passam 0,2 A).
- Circuito II (paralelo): cada lâmpada recebe 6 V: $i = 6/10 = 0{,}6\ \text{A}$ em cada uma, e a bateria fornece $3 \cdot 0{,}6 = 1{,}8\ \text{A}$. 3 é verdadeira; 2 é falsa (1,2 A).
Corretas: 1 e 3.
Alternativa B.
Um som agudo é caracterizado como uma onda sonora de baixo(a):
Um som agudo tem alta frequência. Como a velocidade do som no meio é constante, $v = \lambda\,f$ implica que, quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda.
(Energia e amplitude estão ligadas à intensidade, e não à altura do som; a velocidade depende do meio.)
Alternativa D.
Das afirmativas abaixo sobre lente convergente, a INCORRETA é:
- A é correta: com o objeto entre o foco e a lente, a imagem é virtual e ampliada.
- B é incorreta: a miopia é corrigida com lentes divergentes.
- C é correta: com o objeto além do foco, forma imagem real, que pode ser projetada em uma tela.
- D é correta: a objetiva de um telescópio refrator é convergente.
- E é correta: $V = 1/f > 0$.
Alternativa B.
Das afirmativas abaixo sobre lentes, a CORRETA é:
- A é falsa: a lupa é uma lente convergente.
- B é falsa: a lente convergente forma imagens reais (objeto além do foco) e virtuais (objeto entre o foco e a lente).
- C é verdadeira: o míope tem o foco antes da retina e usa lente divergente.
- D é falsa: a convergente tem dioptria positiva.
- E é falsa: a divergente tem dioptria negativa.
Alternativa C.
A figura abaixo mostra o espectro das ondas eletromagnéticas.
Um estudante fez as seguintes afirmações sobre as ondas eletromagnéticas:
- a velocidade de propagação dos raios cósmicos é maior que das ondas de rádio
- o comprimento de onda dos raios gama é maior que das microondas
- somente ondas eletromagnéticas da região visível sofrem o fenômeno de difração
- todas as ondas eletromagnéticas são consideradas do tipo transversal
Classificando essas afirmações em FALSA (F) ou VERDADEIRA (V), na ordem em que estão, teremos:
1. Falsa: todas as ondas eletromagnéticas têm a mesma velocidade $c$ no vácuo. 2. Falsa: os raios gama têm frequência muito maior que as micro-ondas, então $\lambda = c/f$ menor. 3. Falsa: a difração ocorre com qualquer onda (os raios-X, por exemplo, difratam em cristais). 4. Verdadeira: todas as ondas eletromagnéticas são transversais.
Sequência: F, F, F, V.
Alternativa A.