← Voltar às provas da UFPI

UFPI PSIU · 1ª série 2004 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade Federal do Piauí

PSIU · 1ª série · Física · questões 42–49

Q42
Física Geral — Análise dimensional

Na expressão abaixo, $h$ é uma constante com unidades de Joule $\times$ segundo no Sistema Internacional de Unidades, $T$ é a temperatura absoluta e $f$ indica a freqüência.

\[e^{hf/kT}-1\]

Adotando como fundamentais as grandezas $M$ (massa), $L$ (comprimento), $T$ (tempo) e $\theta$ (temperatura), a dimensão da constante “$k$” na expressão é dada por:

(Lembre-se que qualquer grandeza exponenciada é obrigatoriamente adimensional)

A)$ML^{2}T^{-1}\theta^{-1}$
B)$ML^{2}T^{-2}\theta^{-1}$
C)$MLT^{-2}\theta$
D)$M^{2}LT^{-2}\theta$
E)$M^{2}L^{2}T^{-1}\theta^{-1}$

Resposta da revisão

B
Resolução comentada

O argumento da exponencial deve ser adimensional:

\[[hf]=[kT]\]

Como hf tem dimensão de energia:

\[[k]=ML^2T^{-2}\theta^{-1}\]

O símbolo de tempo e o de temperatura não representam a mesma dimensão.

Q43
Física Geral — Comprimentos de arcos

A figura abaixo representa quatro percursos ligando as cidades A e B.

Analise a figura e assinale a alternativa correta.

Figura da questão 43 — Comprimentos de arcos
A)O caminho I é menor que o II.
B)O caminho II é menor que o III.
C)O caminho III é menor que o IV.
D)O caminho II é menor que o IV.
E)Os caminhos I, II, III e IV são de igual tamanho.

Resposta da revisão

E
Resolução comentada

Cada percurso é composto de semicircunferências cujos diâmetros somam a mesma distância horizontal entre A e B. Para cada arco:

\[L=\pi d/2\]

A soma dos comprimentos depende apenas da soma dos diâmetros, igual nos quatro caminhos.

Q44
Mecânica — Triângulo de forças

As relações $F_1/F_2$, entre as intensidades de duas forças, são dadas em uma das alternativas abaixo. Sabendo que a resultante dessas forças forma um ângulo reto com uma delas e tem intensidade igual à metade do valor da outra, marque a alternativa que contém estas relações.

A)$\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ e $\dfrac{2}{\sqrt{3}}$
B)$\dfrac{1}{2}$ e $2$
C)$\dfrac{1}{2}$ e $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
D)$2$ e $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
E)$2$ e $\dfrac{2}{\sqrt{3}}$

Resposta da revisão

A
Resolução comentada

Se a resultante R é perpendicular à força F1 e vale metade de F2:

\[R^2+F_1^2=F_2^2\] \[R=F_2/2\] \[F_1/F_2=\sqrt3/2\]

Trocando a força de referência, obtém-se a razão recíproca, dois sobre raiz de três.

Q45
Mecânica — Centro de massa do arame

Um arame homogêneo de 23 cm de comprimento é dobrado como indica a figura, onde a = 5cm .

Para que o arame apoiado se mantenha em equilíbrio, o comprimento x deve ser, aproximadamen- te, de:

Figura da questão 45 — Centro de massa do arame
A)6 cm
B)9 cm
C)11 cm
D)14 cm
E)15 cm

Resposta da revisão

C
Resolução comentada

O trecho horizontal mede 18 cm e o vertical, 5 cm. Tome o canto como origem horizontal. Como a densidade linear é constante:

\[x_{CM}=\frac{18(9)+5(0)}{23}\] \[x_{CM}\approx7{,}04\ \text{cm}\]

A distância do apoio à ponta direita é:

\[x=18-7{,}04\] \[x\approx11\ \text{cm}\]
Q46
Mecânica — Distância de frenagem

A distância percorrida por um automóvel que viaja a 40 km/h, após a ação dos freios, até que pare, é de 8 metros, admitindo-se constante sua aceleração devido à freada. Com a velocidade do auto- móvel igual a 80 km/h, e supondo as mesmas condições anteriores, o espaço percorrido pelo auto- móvel após a freada será de:

A)8 m.
B)16 m.
C)24 m.
D)32 m.
E)40 m.

Resposta da revisão

D
Resolução comentada

Para a mesma desaceleração e velocidade final nula:

\[d=v_0^2/(2a)\]

Dobrar a velocidade quadruplica a distância:

\[d_2=4(8)\] \[d_2=32\ \text{m}\]
Q47
Mecânica — Aceleração por trechos

Um corpo descreve a trajetória $ABCD$ mostrada na figura abaixo. Sabendo-se que em $t_0=0$, o corpo encontrava-se no ponto $A$ e que atinge o ponto $D$ no instante $t_f$, despreze qualquer atrito e assinale a alternativa que contém o gráfico que melhor representa a aceleração vertical versus tempo para o trajeto do corpo.

Figura da questão 47 — Aceleração por trechos (1)
Figura da questão 47 — Aceleração por trechos (2)
A)Gráfico (A) da figura
B)Gráfico (B) da figura
C)Gráfico (C) da figura
D)Gráfico (D) da figura
E)Gráfico (E) da figura

Resposta da revisão

D
Resolução comentada

Nos trechos retos apoiados, a aceleração acompanha as restrições do movimento sobre a superfície; sua componente vertical pode ser nula. Durante o trecho de voo, a aceleração vertical é constante e dirigida para baixo. A escolha deve reproduzir essa alternância, sem confundir inclinação da trajetória com valor da aceleração.

Q48
Mecânica — Órbita geoestacionária

O chamado satélite geo-estacionário está parado, em relação à Terra, sobre um mesmo ponto loca- lizado:

A)no Meridiano de Greenwich.
B)no Equador terrestre.
C)no Trópico de Capricórnio.
D)no Trópico de Câncer.
E)na Linha Internacional do tempo ou de data.

Resposta da revisão

B
Resolução comentada

Para permanecer sobre o mesmo ponto terrestre, o satélite deve acompanhar a rotação da Terra em órbita circular no plano equatorial. Uma órbita inclinada faria sua projeção variar de latitude durante a volta.

Q49
Mecânica — Empuxo em dois líquidos

Dois líquidos não miscíveis de densidades diferentes, $\rho_1$ e $\rho_2$, são colocados em um recipiente. Um corpo de volume $V$ e densidade $\rho$ ($\rho_1>\rho>\rho_2$) imerso nos líquidos flutuará na interface dos mesmos. O volume do corpo que ficará imerso no líquido de maior densidade será:

A)$V\left(\dfrac{\rho-\rho_2}{\rho_1-\rho_2}\right)$
B)$V\left(\dfrac{\rho-\rho_1}{\rho_2-\rho_1}\right)$
C)$V\left(\dfrac{\rho+\rho_2}{\rho_1+\rho_2}\right)$
D)$V\left(\dfrac{\rho-\rho_2}{\rho_1+\rho_2}\right)$
E)$V\left(\dfrac{\rho+\rho_1}{\rho_1-\rho_2}\right)$

Resposta da revisão

A
Resolução comentada

Se V1 fica no líquido mais denso, o restante V − V1 fica no outro:

\[\rho_1gV_1+\rho_2g(V-V_1)=\rho gV\] \[V_1=V\frac{\rho-\rho_2}{\rho_1-\rho_2}\]

Os dois líquidos contribuem para o empuxo.

↑ Voltar ao topo