UNAMA 2012.2.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Centro Universitário da Amazônia
Processo Seletivo 2012/2 · Prova de Física (Q15–18) — resolução comentada Método TEF.
Instituição UNAMA
Processo seletivo Processo Seletivo UNAMA 2012/2
Prova 40 questões objetivas (4 alternativas) e Redação; gabarito oficial divulgado pela UNAMA
Física Questões 15–18
Q15
Trabalho e Energia — Trabalho da força peso — Trajetórias T1, T2 e T3
Um corpo deve ser alçado desde a superfície horizontal BC até o ponto A, topo de um elevado. T1 e T2 são duas trajetórias possíveis de serem utilizadas, ambas partindo de B e chegando em A. T3 é outra possível trajetória, partindo de C e chegando em A. Considerando a isenção total de atritos, pode-se afirmar que
A)o trabalho realizado pela força peso, seguindo a trajetória T1, é maior que esse mesmo trabalho seguindo a trajetória T2.
B)o trabalho realizado pela força peso, seguindo a trajetória T3, é um trabalho motor, cujo módulo é o menor de todos em comparação a esse mesmo trabalho realizado através das trajetórias T1 ou T2.
C)o trabalho realizado pela força peso, seguindo a trajetória T1, possui o mesmo valor se esse trabalho fosse realizado seguindo a trajetória T3.
D)não tem sentido físico referir-se a “trabalho realizado pela força peso” já que o corpo deve ser alçado e a força peso possui direção vertical com sentido de cima para baixo.
Gabarito
C
Resolução
A força peso é conservativa, e seu trabalho depende só do desnível entre os pontos inicial e final: $\tau_P=-mgh$, sem importar a trajetória. B e C estão na mesma superfície horizontal, e portanto A está à mesma altura $h$ acima de ambos.
Assim T1, T2 e T3 realizam o mesmo trabalho do peso, igual a $-mgh$. Ele é resistente, e não motor, pois o corpo sobe e o peso aponta para baixo. Isso derruba as afirmações que comparam os valores entre trajetórias, e a que fala em trabalho motor. Também faz sentido falar no trabalho do peso, ainda que o corpo suba: ele apenas é negativo.
Q16
Ondulatória — Espectro eletromagnético — Energia do fóton de radiação UV
[.... Ultravioleta (UV, 100–400 nm): É a radiação mais energética emitida pelo sol capaz de atingir a superfície terrestre. A radiação UV é dividida em UVA (320–400 nm); UVB (280–320 nm) e UVC (100–280 nm)....]
Com referência ao texto acima, é correto afirmar que
A)dentre os três tipos de radiações referidas no texto acima (UVA, UVB e UVC) a mais energética é a UVA.
B)todas elas possuem a mesma energia já que todas são UV.
C)todo o espectro de luz visível pelos seres humanos estão inseridos na faixa da radiação Ultravioleta.
D)um fóton de luz da radiação UVC possui mais energia que de um fóton de luz da radiação UVB.
Gabarito
D
Resolução
A energia do fóton é $E=hf=\dfrac{hc}{\lambda}$, de modo que quanto menor o comprimento de onda, maior a energia. A UVC (100–280 nm) tem os menores comprimentos de onda, depois vêm a UVB (280–320 nm) e a UVA (320–400 nm). Logo um fóton UVC é mais energético que um UVB, e a UVA é a menos energética das três.
As três não têm a mesma energia, e a luz visível (cerca de 400 a 700 nm) fica fora da faixa UV, pois seu comprimento de onda é maior.
Q17
Termodinâmica — Primeira lei — Variação de energia interna em processo isobárico
No setor de manutenção técnica de uma empresa que lida com máquinas, foi verificado que o gás no interior de um cilindro de uma máquina sofre uma variação volumétrica, indo de 0,210 m³ a 0,410 m³. Para se manter uma pressão interna constante do cilindro em $2{,}10\cdot10^{5}$ Pa, foi fornecido uma energia calorífica total de $1{,}22\cdot10^{5}$ J para dentro do sistema. Com esses dados, calculou-se a variação de energia interna do sistema nesse processo e o resultado encontrado foi de
A)$1{,}58\cdot10^{5}$ J
B)$1{,}86\cdot10^{5}$ J
C)$1{,}22\cdot10^{5}$ J
D)$0{,}80\cdot10^{5}$ J
Gabarito
D
Resolução
Com pressão constante o trabalho do gás é $\tau=p\,\Delta V=2{,}10\cdot10^5\cdot(0{,}410-0{,}210)=2{,}10\cdot10^5\cdot0{,}200=0{,}42\cdot10^5$ J.
Pela primeira lei, $\Delta U=Q-\tau=1{,}22\cdot10^5-0{,}42\cdot10^5=0{,}80\cdot10^5$ J.
Q18
Eletrodinâmica — Potência elétrica — Circuito misto com duas chaves
No circuito montado temos quatro (4) lâmpadas idênticas, alimentadas entre os extremos A e B, por uma fonte de ddp constante, independente da posição das duas chaves. Com referência a esse circuito podemos afirmar que
A)a potência elétrica dissipada na lâmpada LX será a máxima possível quando as duas chaves estiverem fechadas.
B)se a ddp entre A e B mantém-se constante, então a potência dissipada em LX possuirá um mesmo valor independente da posição das duas chaves.
C)a potência elétrica dissipada na lâmpada LX será a máxima possível quando as duas chaves estiverem abertas.
D)basta que apenas uma das chaves esteja aberta para que nenhuma das lâmpadas do circuito acenda.
Gabarito
A
Resolução
Cada lâmpada tem resistência $R$. Três lâmpadas formam um bloco em paralelo, sendo duas com chave e uma sem, e esse bloco está em série com LX. A lâmpada de baixo não tem chave, e por isso o circuito nunca fica aberto.
Com as duas chaves fechadas o bloco tem $\dfrac R3$ e a resistência total é $R+\dfrac R3=\dfrac{4R}{3}$. Com uma chave aberta, $\dfrac R2$ e total $\dfrac{3R}{2}$. Com as duas abertas, só a lâmpada de baixo: $R$ e total $2R$.
A corrente em LX é a corrente total, $i=\dfrac{U}{R_{tot}}$, e sua potência $P=R\,i^2$ cresce quando $R_{tot}$ diminui. O mínimo de $R_{tot}$ ocorre com as duas chaves fechadas, e é então que LX dissipa a potência máxima. A potência muda com as chaves, e acendem outras lâmpadas mesmo com uma chave aberta.
