UEL 2008 · CE — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um ciclista percorre as rotas 1 e 2 para se deslocar do ponto A ao ponto B, como mostrado no mapa a seguir, e registra em cada uma a distância percorrida.

Assinale a alternativa que apresenta os valores aproximados da distância percorrida na rota 1 e na rota 2. Considere como aproximação todos os quarteirões quadrados com 100 m de lado. As rotas 1 e 2 encontram-se pontilhadas.

Com relação a um corpo em movimento circular uniforme e sem atrito, considere as afirmativas seguintes:

I. O vetor velocidade linear é constante.
II. A aceleração centrípeta é nula.
III. O módulo do vetor velocidade é constante.
IV. A força atua sempre perpendicularmente ao deslocamento.

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.

A massa de um corpo é de 60 g e seu volume é de 100 cm³. Considere que esse corpo esteja flutuando em equilíbrio na água. Qual é a porcentagem de seu volume que ficará acima da superfície da água?

Considere a densidade da água igual a $1\ \mathrm{g/cm^3}$.

Na figura seguinte, está ilustrada uma engenhoca utilizada para retirar água de poços. Quando acionada a manivela, que possui um braço de 30 cm, a corda é enrolada em um cilindro de 20 cm de diâmetro, após passar, dando uma volta completa, por um cilindro maior de 60 cm de diâmetro, o qual possui um entalhe para conduzir a corda sem atrito.

De acordo com os conhecimentos de mecânica, qual é, aproximadamente, a força mínima que deve ser aplicada à manivela para manter o sistema em equilíbrio? Considere que a força peso do balde cheio de água é 100 N.

Em um jogo de sinuca, as bolas estão dispostas como mostrado na figura a seguir. A bola branca é tacada com uma força de 100 N, que age na mesma por 0,2 s, chocando-se contra a bola 1. Após a colisão, a bola 1 é também colocada em movimento, sendo que o ângulo entre a direção do movimento de ambas e a direção do movimento inicial da bola branca é igual a 45°.

Considerando que:
• cada bola tem massa igual a 0,4 kg;
• a colisão é perfeitamente elástica;
• não há atrito entre a mesa e as bolas;
• $\cos(45^{\circ})=0{,}7$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do módulo do vetor velocidade da bola branca após a colisão.

Qual deve ser, aproximadamente, a massa do bloco P para que a frequência fundamental do som emitido pela corda inextensível, mostrada na figura a seguir, de densidade $10^{-3}\ \mathrm{kg/m}$ e comprimento $d=50\ \mathrm{cm}$, seja de $440\ \mathrm{Hz}$?

Considere $g=10\ \mathrm{m/s^2}$.

Um corpo de massa $m$, com uma energia cinética desprezível em relação à sua energia potencial, está situado a uma distância $r$ do centro da Terra, que possui raio $R$, massa $M$ e $g=GM/R^2$.

Suponha que esse corpo caia em direção à Terra. Desprezando os efeitos de rotação da Terra e o atrito da atmosfera, assinale a alternativa que contém a relação que permite calcular a velocidade $v$ do corpo no instante em que ele colide com a Terra.

A capacidade de carga das pilhas e baterias é dada na unidade A·h (ampère-hora).

Se uma bateria de automóvel possui aproximadamente $44{,}4\ \mathrm{A\cdot h}$ de capacidade de carga, qual a capacidade de carga ($q$) em coulomb (C) e o número de elétrons ($n$) que ela pode fornecer? Considere $e=1{,}6\times10^{-19}\ \mathrm{C}$.

Nas lâmpadas incandescentes, encontramos informações sobre sua tensão e potência de funcionamento. Imagine associarmos em série duas lâmpadas incandescentes, uma de 110 V, 100 W e outra de 220 V, 60 W.

Nesse caso, qual deverá ser, aproximadamente, o valor máximo da tensão de alimentação a ser aplicada neste circuito, para que nenhuma das lâmpadas tenha sua potência nominal excedida? Considere que o valor das resistências das lâmpadas seja independente da tensão aplicada.

Um condutor é caracterizado por permitir a passagem de corrente elétrica ao ser submetido a uma diferença de potencial. Se a corrente elétrica que percorre o condutor for diretamente proporcional à tensão aplicada, este é um condutor ôhmico.

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, as correntes elétricas que atravessam um condutor ôhmico quando submetido a tensões não simultâneas de 10, 20, 30, 40 e 50 volts.

Num microscópio eletrônico de varredura (MEV), imagens são produzidas devido à incidência de um feixe (fino) de elétrons sobre a superfície a ser ampliada. Os elétrons são acelerados sob influência de campos elétricos ($\vec F_e=q\vec E$) e defletidos por campos magnéticos ($\vec F_m=q\,\vec v\times\vec B$), podendo, portanto, varrer uma área da superfície sob análise muito maior do que o diâmetro do próprio feixe de elétrons.

Com base nas informações fornecidas e nos conhecimentos sobre eletricidade e magnetismo, assinale a alternativa correta.

A figura a seguir ilustra um telescópio refrator simples, composto por duas lentes biconvexas delgadas. Com base na figura e nos conhecimentos de ótica geométrica, assinale a alternativa correta.

Pinhole, do inglês “buraco de agulha”, é uma câmera fotográfica que não dispõe de lentes. Consegue-se uma imagem em um anteparo quando a luz, proveniente de um objeto, atravessa um pequeno orifício.

De acordo com os conhecimentos em ótica geométrica e com os dados contidos no esquema a seguir, determine a distância D, do orifício da câmera (pinhole) até a árvore.

A reflexão e a refração da luz podem ser explicadas, admitindo-se que a luz tenha caráter ondulatório, a partir do Princípio de Huygens. Um fenômeno tipicamente ondulatório é o da interferência (construtiva ou destrutiva) produzida entre duas ondas quando elas se atravessam.

Para que uma interferência entre duas ondas luminosas, propagando-se em um meio homogêneo, seja considerada completa, tanto construtiva como destrutiva, é necessário que os dois feixes de luz

O calor específico molar de um gás é de $5\ \mathrm{cal/mol\cdot K}$. Supondo que ele sofra variações termodinâmicas isovolumétricas e que sua temperatura aumente de $20\,{}^\circ\mathrm{C}$ para $50\,{}^\circ\mathrm{C}$, com um número de moles igual a 4, qual será a variação da energia interna do sistema?

Considere um sistema termodinâmico e analise as seguintes afirmativas.

I. Para que a entropia decresça quando um gás ideal sofre uma expansão adiabática livre, indo de um volume $v_1$ para um volume $v_2$, $v_2$ deve ser maior que $v_1$.
II. No nível molecular, a temperatura é a grandeza que mede a energia cinética média de translação das moléculas de um gás monoatômico e a primeira lei da Termodinâmica nos permite definir a energia interna $U$ do sistema.
III. Um processo é irreversível, em termos termodinâmicos, graças à dissipação de sua energia e à variação positiva de sua entropia.
IV. A segunda lei da Termodinâmica pode ser enunciada da seguinte forma: a entropia do universo sempre cresce (ou permanece constante, em um processo reversível).

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.

Na parte traseira das geladeiras é onde, em geral, os fabricantes colocam uma grade preta sustentando uma serpentina da mesma cor.

Qual é o estado do fluido de refrigeração neste setor da geladeira?

Os múons são partículas da família dos léptons, originados pela desintegração de partículas píons em altitudes elevadas na atmosfera terrestre, usualmente a alguns milhares de metros acima do nível do mar. Um múon típico, movendo-se com velocidade de $0{,}998\,c$, realiza um percurso de aproximadamente 600 m durante seu tempo de vida média de $2\times10^{-6}\ \mathrm{s}$. Contudo, o tempo de vida média desse múon, medida por um observador localizado no sistema de referência da Terra, é de $30\times10^{-6}\ \mathrm{s}$.

Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade, analise as seguintes afirmativas. Considere a velocidade da luz $c=3\times10^{8}\ \mathrm{m/s}$.

I. Essa discrepância de valores é explicada pelo aumento do tempo de vida média da partícula no sistema de referência da Terra, por um fator de Lorentz no valor aproximado de 15 para a velocidade dada.
II. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 9.000 m.
III. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 3.000 m.
IV. Observações e medidas desse tipo confirmam previsões relativísticas.

Com base nos conhecimentos em Física, assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.

Usando a lei de conservação de números quânticos e analisando o esquema global da desintegração da partícula $\Xi^-$ (csi menos) em um próton ($p$), quatro neutrinos ($4\nu$), dois elétrons ($2e^-$) e dois fótons ($2\gamma$):

$\Xi^-\rightarrow p+4\nu+2e^-+2\gamma$

Assinale a alternativa que contém a afirmativa correta.

As partículas fótons e neutrinos são consideradas parecidas em função de um provável valor de massa nula ou infinitesimal para os neutrinos (há estudos em andamento para a definição dessa massa).

Analise as afirmativas a seguir:

I. Os fótons são bósons (spin múltiplo inteiro de $h/2\pi$) e os neutrinos são férmions (spin múltiplo semi-inteiro de $h/2\pi$).
II. Os neutrinos são produzidos em interações fracas, como na desintegração do píon, e fótons são produzidos, por exemplo, nas transições eletromagnéticas de outras partículas, como é o caso de um elétron, sofrendo transição de um estado de maior valor energético para outro de menor valor em um dado átomo.
III. Um neutrino ou (anti-neutrino) pode ser detectado mais facilmente pelo processo de absorção, como ocorre, por exemplo, quando um nêutron se transforma em um próton mediante a absorção de um antineutrino.
IV. Os fótons e os neutrinos são capazes de provocar uma fissão nuclear em função de sua alta penetração na região nuclear dos átomos.

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.