PROSEL 2006 Prova Objetiva — Questões de Física comentadas — Método TEF

As figuras a e b a seguir ilustram parte do ciclo de funcionamento de um motor a gasolina. No ponto de máxima compressão da mistura combustível (Figura a), a vela de ignição provoca a combustão da substância, produzindo, de forma quase instantânea, um grande aumento de temperatura e conseqüente aumento da pressão interna do cilindro. Em seguida, devido à expansão do gás provocada pela explosão, o pistão é empurrado até o final de seu curso sem trocar calor com o ambiente externo (Figura b).

Analise as transformações sofridas pelo gás durante a fase de expansão e assinale a alternativa que contém apenas as indicações corretas sobre as variações de pressão, temperatura e energia interna do gás:

Na Figura abaixo estão alguns vetores que indicam a velocidade do vento em um furacão. Considere os pontos A, B, C e D, assinalados na Figura. Assinale a alternativa que relaciona corretamente os valores de pressão do ar ($P_a$, $P_b$, $P_c$ e $P_d$) nos pontos indicados:

Hoje já são fabricados, embora em escala restrita, automóveis com motores que são especialmente projetados para o uso de Gás Natural Veicular (GNV) como combustível. Esta passa a ser uma opção em relação aos combustíveis líquidos mais caros, como a gasolina, embora a potência do motor tenha uma redução em torno de 10%, dependendo do modelo e motor do veículo. O valor do Calor de Combustão do GNV é de $11.900\,\text{kcal/kg}$ e o da gasolina é de $11.500\,\text{kcal/kg}$. Considere dois carros de mesmo modelo, ou seja, com motores iguais, de mesma massa, um movido à gasolina e o outro movido a GNV. Nestas condições, analise as seguintes afirmativas:

I. Se aumentarmos unicamente a pressão com que o gás é injetado na câmara de combustão, a potência do motor aumenta;

II. Os dois carros conseguem acelerar de zero a $100\,\text{km/h}$ no mesmo intervalo de tempo;

III. As velocidades máximas atingidas pelos dois carros são iguais;

IV. Se for queimada a mesma massa de gasolina e de GNV, o GNV produzirá maior quantidade de energia que a gasolina;

Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas corretas:

Um motor elétrico de potência $P$ é usado para elevar uma carga até certa altura, subindo com velocidade constante, podendo ser usado em duas situações diferentes, mostradas nas figuras. Considerando que as massas dos cabos e das roldanas sejam desprezíveis, que não haja nenhuma forma de atrito no movimento e que a potência do motor é a mesma nos dois casos, analise as afirmativas abaixo:

I. Na situação 2, a força aplicada pelo motor é o dobro da força aplicada na situação 1;

II. A velocidade de subida da carga é a mesma nos dois casos;

III. Sendo a mesma potência, o motor irá girar com a mesma velocidade nas duas situações;

IV. Se a carga na situação 2 fosse o dobro daquela na situação 1, sua velocidade de subida seria metade daquela da primeira situação.

Assinale a alternativa que contém apenas afirmativas corretas:

Quando você toca uma nota em um violão, cria-se uma onda estacionária na corda e as vibrações daquela corda induzem o corpo do violão a vibrar, produzindo o som. Analise as afirmativas abaixo, considerando as ondas nas cordas do violão quando tocadas em seu comprimento máximo, cada uma produzindo exclusivamente seu harmônico fundamental, e o som que elas provocam:

I. A velocidade de propagação das ondas é igual em todas as cordas do violão;

II. Os comprimentos de onda nas cordas são iguais em todas elas;

III. A freqüência do som produzido por uma corda é igual à freqüência de vibração da corda;

IV. O comprimento de onda do som é igual ao comprimento de onda na corda que o produziu.

Assinale a alternativa que contém apenas afirmativas corretas:

A tarja magnética em cartões de crédito se comporta como uma seqüência de pequenos ímãs alinhados. Um cartão desmagnetizado corresponde à configuração em que todos os ímãs estão com a mesma polarização.

Para gravar uma informação, a polaridade de um conjunto destes pequenos ímãs é modificada. Para a leitura das informações, a faixa magnética é movimentada próximo a uma bobina, ligada a um circuito elétrico que registra as variações do campo magnético próximo à tarja. Considere as configurações indicadas nas Figuras 1 e 2, abaixo, e o efeito resultante do movimento deste arranjo próximo à bobina (leitora do cartão). Nestas condições, assinale a alternativa correta em relação à corrente induzida na bobina:

Um belo espetáculo que pode ser visto no céu de Belém quase todas as noites é produzido pelos “canhões de luz”, usados em festas e outros eventos, que produzem um feixe muito intenso de luz que varre o céu e é visível a longas distâncias.

Outro dispositivo muito comum que emite luz são os apontadores laser, que emitem um feixe estreito, na forma de raio de luz. Você pode observar a luz do apontador a laser projetado em uma parede, em sua casa, mas, ao contrário do feixe do canhão de luz, você normalmente não enxerga o raio laser.

Esses dois dispositivos também poderiam ser usados no espaço, por exemplo, em uma possível estação na superfície da Lua, para iluminação ou para sinalização. Nesta situação, considerando feixes que não estão na direção do observador, é correto afirmar:

Ao colocar um recipiente com água, inicialmente à temperatura ambiente, num congelador, observamos que ela não congela uniformemente em todo seu volume ao mesmo tempo, mas uma camada de gelo vai se formando de fora para dentro do recipiente. Analise as seguintes afirmativas sobre o resfriamento da água, em condições normais de pressão, em um congelador no qual a temperatura do ar seja de $-20\,^{\circ}\text{C}$.

I. Durante todo o processo de resfriamento, a densidade da água aumenta linearmente com a temperatura;

II. A troca de calor por condução cessa quando a maior temperatura na água for $0\,^{\circ}\text{C}$;

III. A troca de calor por convecção cessa quando a maior temperatura na água for $4\,^{\circ}\text{C}$;

IV. Durante a mudança de fase para gelo, a densidade diminui.

Assinale a alternativa que contém apenas afirmativas corretas: