Provas Anteriores | UNAMA 2010.2 | Prof. Ricardo Bastos

Q17

Mecânica — Quantidade de Movimento — Força média: Projétil que atravessa uma tábua

O texto e as informações a seguir servem de base para a solução das questões 17 e 18.

No laboratório de experiências balísticas da Academia de Polícia, estão sendo testados projéteis confeccionados com uma liga metálica de calor específico 0,25 cal/g·°C. Num dos ensaios, faz-se um desses projéteis de 12 g, em trajetória retilínea e horizontal, atingir uma tábua fixa. Dispositivos eletrônicos mostram que o projétil atinge a tábua a uma velocidade de 500 m/s e sai da mesma a 300 m/s, gastando um tempo de 0,02 s para atravessá-la.

Com essas informações, podemos afirmar que a força que a tábua aplica na bala vale

A)480 N.

B)240 N.

C)120 N.

D)60 N.

Gabarito

Resolução

Pelo teorema do impulso, $F\,\Delta t=m\,\Delta v$. A massa é $12$ g $=0{,}012$ kg e a variação de velocidade tem módulo $500-300=200$ m/s.

Então $F=\dfrac{m\,\Delta v}{\Delta t}=\dfrac{0{,}012\cdot200}{0{,}02}=120$ N, no sentido oposto ao do movimento da bala.

Q18

Termologia — Calorimetria — Calor sensível: Aquecimento da bala ao atravessar a tábua

O texto e as informações a seguir servem de base para a solução das questões 17 e 18.

Na experiência foi verificado que 50% da energia mecânica perdida foi transformada em calor na bala, quando esta atravessou a tábua. Considerando 1 cal = 4 joules, pode-se dizer que a elevação de temperatura na bala foi de

A)40 °C.

B)50 °C.

C)20 °C.

D)100 °C.

Gabarito

Resolução

A energia cinética perdida é $\Delta E_c=\dfrac{m}{2}\,(v_i^2-v_f^2)=\dfrac{0{,}012}{2}\,(500^2-300^2)=0{,}006\cdot160\,000=960$ J.

Metade vira calor na bala: $Q=480$ J $=\dfrac{480}{4}=120$ cal.

Do calor sensível, $Q=m\,c\,\Delta\theta$, com $m=12$ g e $c=0{,}25$ cal/g·°C: $120=12\cdot0{,}25\cdot\Delta\theta$, ou $\Delta\theta=\dfrac{120}{3}=40\ °C$.

Q19

Eletricidade — Eletrostática — Indução eletrostática: Raios e descargas atmosféricas

Chuva em Uauá — Descarga elétrica mata produtor rural (notícia postada em 26/02/10)

[...] Uma descarga elétrica provocada por um raio foi registrada próximo ao Poço da Pedra na Fazenda Simplício município de Uauá, e levou a óbito o produtor rural [...] Cuidados com os raios [...] Caso esteja em um local sem um abrigo próximo, o próprio corpo dá os sinais de que um raio pode cair a qualquer momento. Os pêlos ficam arrepiados ou a pele começa a coçar. [...] Os raios resultam do choque mecânico de elétrons com os átomos da atmosfera, formando uma descarga elétrica cujas principais características são tensões e correntes da ordem de milhões de volts que, ao procurarem um caminho para sua “queda”, atingem pontos mais altos e pontiagudos, onde existe uma maior concentração de cargas. [...]

Notícia publicada em umbuzada.com.

A partir do texto, analise as afirmativas e marque a correta.

A)A luz emitida pelos raios é uma luz monocromática.

B)O som do trovão é gerado pela soma dos ruídos dos milhões de elétrons chocando-se mecanicamente com os átomos da atmosfera.

C)A descarga elétrica entre as nuvens e a Terra ocorre devido ao fato da parte inferior da nuvem possuir o mesmo potencial elétrico da superfície da Terra, onde o raio cai.

D)Os pêlos ficam arrepiados devido à indução eletrostática.

Gabarito

Resolução

Perto de uma nuvem carregada, o corpo sofre indução eletrostática: cargas de sinal contrário se acumulam na superfície mais próxima da nuvem, e as de mesmo sinal, nos pêlos, que se repelem e se arrepiam.

A luz de um raio tem várias cores, e não uma só, logo não é monocromática. O trovão vem da expansão brusca do ar aquecido pela descarga, e não de elétrons colidindo. E a descarga ocorre porque há grande diferença de potencial entre a nuvem e o solo, e não potenciais iguais.

Q20

Ondulatória — Acústica — Difração sonora e qualidades do som

21/02/2010 — Briga de vizinhos por som alto acaba em morte em Ribeirão Preto (SP) (Folha Ribeirão)

Uma briga entre vizinhos terminou em assassinato na noite deste sábado (20) no bairro Parque Ribeirão, em Ribeirão Preto (313 km de São Paulo). Segundo o boletim de ocorrência, Ciclano dos Anzóis, 27, que foi morto com dois tiros, e a mulher Fulana dos Anzóis, 22, estavam em casa com mais dois casais ouvindo música em alto volume. Na casa vizinha, acontecia uma festa de criança. Beltrano Brabeza, 55, avô do aniversariante, pediu para que o vizinho abaixasse o volume, mas não foi atendido.

Segundo a mulher de Ciclano, alguém da casa vizinha jogou suco e cadeiras de ferro por cima do muro como forma de protesto. Ciclano subiu então no muro para falar com os vizinhos. Aí, foi atingido por dois tiros. Brabeza, que tinha arma em casa, segundo a família, fugiu de carro. Até a noite deste domingo ninguém foi preso pelo crime.

Fonte: folha.uol.com.br.

Com base no texto considere as proposições abaixo:

I. Analisando os conceitos físicos das qualidades do som, não foi realmente a altura do som que causou a briga, como diz o título da matéria jornalística.
II. Relembrando os conceitos do fenômeno da difração sonora e, levando em consideração que existiam obstáculos entre as duas residências, por exemplo um muro, segundo o texto, é muito possível que os sons mais baixos eram os que mais chegavam à casa do Brabeza.
III. Relembrando os conceitos do fenômeno da difração sonora e, levando em consideração que existiam obstáculos entre as duas residências, por exemplo um muro, segundo o texto, é muito possível que os sons mais altos eram os que mais chegavam à casa do Brabeza.
IV. Quando o Brabeza pediu ao vizinho que “abaixasse o volume”, como é referido no texto, fisicamente ele estava querendo uma troca de timbre no som.

O correto está em

A)I, II e IV.

B)III e IV.

C)I, II, III e IV.

D)I e II.

Gabarito

Resolução

I é verdadeira: o incômodo era o volume alto, isto é, a intensidade do som, e não a altura. Altura é a qualidade que distingue som grave de agudo e depende da frequência.

II é verdadeira e III é falsa: a difração é mais pronunciada quando o comprimento de onda é comparável ou maior que o obstáculo. Sons graves, de baixa frequência, têm $\lambda=\dfrac vf$ grande e contornam o muro com facilidade, e por isso chegam mais à casa vizinha.

IV é falsa: “abaixar o volume” é pedir menor intensidade, e não troca de timbre, que é a qualidade que distingue sons de mesma altura e intensidade vindos de fontes diferentes.

Q21

Óptica — Refração — Prisma e raios de cores diferentes

A ilustração a seguir representa um fino feixe de luz policromática, incidindo em um prisma óptico, sofrendo dispersão ao atravessá-lo. Os raios dispersados incidem em um anteparo e são identificados pela numeração de 1 a 7.

Figura da questão 21 de Física — UNAMA 2010.2

A)o índice de refração do material do prisma é menor que o índice de refração do meio externo.

B)o comprimento de onda do raio 3 é menor que o comprimento de onda do raio 5.

C)a frequência de oscilação associada ao raio 6 é maior que a do raio 2.

D)dentro do prisma, todos o raios possuem a mesma velocidade de propagação.

Gabarito

Resolução

Na dispersão, quanto maior a frequência da luz, maior o índice de refração do prisma e maior o desvio. Na figura o raio 1 sofre o menor desvio (extremo vermelho) e o raio 7, o maior (extremo violeta), de modo que a frequência cresce do raio 1 ao raio 7. Logo o raio 6 tem frequência maior que o raio 2.

O prisma desvia a luz aproximando-a da normal, o que indica índice maior que o do ar, e não menor. O raio 3 desvia menos que o 5, tem menor frequência e, por $\lambda=\dfrac cf$, comprimento de onda maior. Como $n$ depende da cor, dentro do prisma $v=\dfrac cn$ também varia: as cores não têm a mesma velocidade.