PROSEL 2000 — Objetiva | Física | Prof. Ricardo Bastos

1

Cinemática — gráfico velocidade × tempo

Um motorista, a 50 m de um semáforo, percebe a luz mudar de verde para amarelo. O gráfico abaixo mostra a variação da velocidade de um carro em função do tempo a partir desse instante. Com base nos dados indicados no gráfico pode-se afirmar que o motorista pára:

Gráfico da velocidade em função do tempo da questão 1

a)5m antes do semáforo

b)10m antes do semáforo

c)exatamente sob o semáforo

d)5m antes do semáforo

e)10m depois do semáforo

Questão com inconsistência nas alternativas do documento; consulte a resolução.

Sem alternativa correspondente

Resolução

A distância percorrida é a área sob o gráfico $v\times t$.

$\Delta s=20\cdot0{,}5+\dfrac{(5{,}0-0{,}5)\cdot20}{2}=10+45=55\,\text{m}$.

Como o carro estava a $50\,\text{m}$ do semáforo, ele percorre $5\,\text{m}$ além dele antes de parar.

Ressalva: o resultado é 5 m depois do semáforo, mas essa alternativa não consta no documento fornecido. Portanto, não é possível indicar uma letra correta sem alterar a fonte.

2

Hidrostática — empuxo

A revista ”Scientific American”, de Novembro de 1999, anuncia a volta dos balões dirigíveis. O conforto, o silêncio, a visão panorâmica e a dirigibilidade apreciados no tempo dos Zeppelins, agora estão de volta com alta tecnologia e segurança, para atrair o mercado de turismo. Considere que o Zeppelin deve subir verticalmente, isto pode ser feito...

a)mantendo o seu volume e aumentando sua densidade média.

b)diminuindo o seu volume e mantendo sua densidade média.

c)aumentando o seu volume e diminuindo sua densidade média.

d)aumentando o seu volume e mantendo sua densidade média.

e)diminuindo o seu volume e aumentando sua densidade média.

Resposta obtida na resolução

c)

Resolução

O empuxo vale $E=\rho_{ar}gV$. Para favorecer a subida, deve-se aumentar o empuxo e, simultaneamente, reduzir a densidade média do dirigível. Aumentar o volume eleva o empuxo; diminuir a densidade média reduz o peso relativo do sistema.

Alternativa correta: c)

3

Energia mecânica e dissipação

As conhecidas estrelas cadentes são na verdade meteoritos (fragmentos de rocha extraterrestre) que, atraídos pela força gravitacional da Terra, se aquecem ao atravessar a Atmosfera, produzindo o seu brilho. Denotando a energia cinética $E_c$, a energia potencial por $E_p$ e a energia térmica por $E_t$, a seqüência de transformações de energia envolvidas desde o instante em que o meteorito atinge a atmosfera são, nesta ordem:

a)$E_c\rightarrow E_p$ e $E_c\rightarrow E_t$

b)$E_c\rightarrow E_p$ e $E_p\rightarrow E_t$

c)$E_p\rightarrow E_c$ e $E_c\rightarrow E_t$

d)$E_p\rightarrow E_t$ e $E_t\rightarrow E_c$

e)$E_t\rightarrow E_p$ e $E_t\rightarrow E_c$

Resposta obtida na resolução

c)

Resolução

Ao cair sob ação gravitacional, parte da energia potencial gravitacional transforma-se em energia cinética. Ao atravessar a atmosfera, a interação com o ar dissipa parte da energia cinética na forma de energia térmica.

$E_p\rightarrow E_c\rightarrow E_t$.

Alternativa correta: c)

4

Circuitos elétricos — amperímetro e voltímetro

Pretendo medir a corrente elétrica e a diferença de potencial através de uma lâmpada, um estudante montou o circuito indicado na figura abaixo, utilizando um amperímetro A, e um voltímetro V.

Analisando atentamente o circuito pode-se afirmar que...

Circuito com amperímetro, lâmpada e voltímetro da questão 4

a)amperímetro e voltímetro estão conectados corretamente.

b)o voltímetro certamente será danificado.

c)apenas o amperímetro está corretamente conectado.

d)certamente não passará corrente através da lâmpada.

e)o amperímetro pode ser danificado.

Resposta obtida na resolução

e)

Resolução

O amperímetro deve ser ligado em série com o elemento cuja corrente se deseja medir. Na figura, ele está diretamente em paralelo com a fonte. Como sua resistência interna é muito pequena, essa ligação pode produzir uma corrente muito elevada e danificar o instrumento.

O voltímetro, por sua vez, está ligado em paralelo, configuração compatível com sua função.

Alternativa correta: e)

5

Ondas sonoras

Durante uma entrevista na indefectível rede internacional de notícias CMM o repórter entrevista um famoso astrônomo sobre a espetacular explosão de uma estrela supernova. Surpreendido pela magnitude da explosão, o repórter comenta: “O estrondo deve ter sido enorme!”. Conhecendo-se o mecanismo de propagação das ondas sonoras, pode-se argumentar que o som:

a)é detectado na Terra por ser uma onda elástica.

b)não é detectado na Terra por ser uma onda mecânica.

c)é detectado na Terra por radiotelescópios por ser uma onda eletromagnética de baixa freqüência.

d)é detectado porque a onda eletromagnética transformar-se em mecânica ao atingir a Terra.

e)não é detectada na Terra por ser uma onda eletromagnética.

Resposta obtida na resolução

b)

Resolução

O som é uma onda mecânica e necessita de um meio material para se propagar. O espaço interestelar é, em excelente aproximação, vazio para fins de propagação sonora. Assim, o som da explosão não chega à Terra.

Alternativa correta: b)

6

Eletricidade — tensão nominal

Um turista não conhece a voltagem da rede elétrica da cidade que está visitando e precisa utilizar seu computador portátil de voltagem regulável 110 V ou 220 V. Sabendo que a rede elétrica local tem voltagem nominal de 110 V ou 220 V, se o turista selecionar a voltagem de funcionamento de seu computador para:

a)110 V, seu computador pode se danificar.

b)220 V, seu computador pode se danificar.

c)110 V, seguramente seu computador funciona normalmente.

d)220 V, seguramente seu computador se danifica.

e)110 V, seu computador não se danifica mas não funciona.

Resposta obtida na resolução

a)

Resolução

Se o computador for ajustado para $110\,\text{V}$ e a rede for de $220\,\text{V}$, ele receberá uma tensão muito superior à nominal e poderá ser danificado. Portanto, sem conhecer a rede, selecionar $110\,\text{V}$ envolve risco.

Alternativa correta: a)

7

Óptica — miragem e refração

O fenômeno da miragem observada em desertos e no asfalto em dias muito quentes é explicado utilizando-se a construção indicada na figura abaixo. A trajetória curvilínea dos raios de luz, propagando-se no ar aparentemente, viola o princípio da propagação retilínea da luz. Neste caso é correto afirmar que:

Esquema de miragem com trajetória curvilínea da luz

a)a luz não se propaga em linha reta em meios homogêneos

b)o princípio da propagação retilínea só é válida no vácuo

c)as trajetórias curvilíneas são produzidas por reflexão

d)as trajetórias curvilíneas são produzidas por refração

e)a óptica geométrica não se aplica a meios heterogêneos

Resposta obtida na resolução

d)

Resolução

Em dias muito quentes, o ar próximo ao solo apresenta temperatura e densidade diferentes das camadas superiores. O índice de refração varia continuamente com a altura, e o raio luminoso sofre sucessivas refrações, adquirindo uma trajetória curva.

Alternativa correta: d)

8

Calorimetria — capacidade térmica

Dois tipos de alimento A e B, à temperatura ambiente, são aquecidos sob condições idênticas durante 5 minutos. Observa-se que, após esse tempo, a alimento A está mais quente que B. Nestas condições pode-se afirmar que A difere de B por possuir menor...

a)coeficiente de dilatação

b)capacidade térmica

c)condutibilidade térmica

d)calor latente de fusão

e)calor latente de vaporização

Resposta obtida na resolução

b)

Resolução

Sob condições idênticas de aquecimento, admite-se que ambos recebam a mesma quantidade de energia. Como $Q=C\Delta T$, para o alimento A atingir maior variação de temperatura com o mesmo $Q$, sua capacidade térmica $C$ deve ser menor.

Alternativa correta: b)

PROSEL 2000 Prova Objetiva

Dados da prova

Cinemática — gráfico velocidade × tempo

Hidrostática — empuxo

Energia mecânica e dissipação

Circuitos elétricos — amperímetro e voltímetro

Ondas sonoras

Eletricidade — tensão nominal

Óptica — miragem e refração

Calorimetria — capacidade térmica