Provas Anteriores | UEL 2022 | Prof. Ricardo Bastos

Q07

Ondulatória — Ondas Eletromagnéticas (Rádio)

Na obra de Moacyr Scliar, Histórias que os jornais não contam, aparece, em uma das crônicas, o Rádio Apaixonado. Nela, a ouvinte afirma que o rádio do carro aumentou o volume sozinho até pifar. Em um dos trechos, ele diz que tem sentimentos e emoções e que, em nome destes, vai lhe falar tanto em AM quanto em FM. Em suas últimas palavras, ele suspira e diz para sua dona não brincar com seus sentimentos.

Com base nos conhecimentos sobre ondas e eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Dado: $c=3{,}00\times10^8\text{ m/s}$

A)Supondo que a estação de rádio transmita numa frequência de $60\text{ MHz}$, o período associado será de $2{,}00\times10^{-8}\text{ s}$ e o comprimento de onda será de $1{,}6\text{ m}$.

B)As ondas FM e AM são assim denominadas justamente por serem ondas médias, ou seja, são frequências e amplitudes médias.

C)Quando uma onda de rádio é produzida, os vetores campo elétrico e campo magnético se comportam como ondas longitudinais.

D)A pressão da radiação gerada por uma onda eletromagnética, no Sistema Internacional de Unidades, é o bar.

E)As ondas de rádio, assim como as ondas geradas por um aparelho de micro-ondas, são consideradas ondas eletromagnéticas.

Gabarito oficial UEL 2022

Resolução

(A) Incorreta. $T=1/f=1/(6\times10^7)\approx1{,}67\times10^{-8}\text{ s}$ (não $2{,}00\times10^{-8}$), e $\lambda=c/f=(3\times10^8)/(6\times10^7)=5\text{ m}$ (não $1{,}6\text{ m}$).

(B) Incorreta. AM e FM significam Amplitude Modulada e Frequência Modulada, não "ondas médias".

(C) Incorreta. Os vetores campo elétrico e campo magnético de uma onda eletromagnética oscilam perpendicularmente à direção de propagação — são ondas transversais, não longitudinais.

(D) Incorreta. A unidade de pressão de radiação no SI é o pascal (Pa), não o bar: $P_{rad}=\dfrac{W/m^2}{m/s}=\dfrac{J/s\cdot s}{m^3}=\dfrac{N\cdot m}{m^3}=\dfrac{N}{m^2}=\text{Pa}$.

(E) Correta. Tanto as ondas de rádio quanto as micro-ondas pertencem ao espectro eletromagnético, sendo ambas ondas eletromagnéticas — confirma a alternativa (E).

Q09

Dinâmica — Quantidade de Movimento, Impulso e Movimento Circular

A brasileira Bia Figueiredo, piloto de automobilismo, disputou a Fórmula Indy por seis anos, tornando-se a primeira mulher a vencer uma prova da categoria Indy Lights e, em 2014, também foi a primeira a participar de uma temporada da Stock Car Brasil.

Na Stock Car, a massa mínima do conjunto é de $1320\text{ kg}$. Considera-se o conjunto: carro, piloto a bordo vestindo macacão, luvas, sapatilhas, capacete e fluidos, tais como óleo, água, combustível.

Com base nos conhecimentos sobre cinemática e dinâmica, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. Dado: $g=10\text{ m/s}^2$.

( ) Se o conjunto está com a massa mínima e velocidade de $216\text{ km/h}$ em módulo, então o módulo da quantidade de movimento é de $79.200\text{ N}\cdot\text{s}$.

( ) Se o conjunto com a massa mínima realiza uma curva semicircular de diâmetro de $400\text{ metros}$ onde o coeficiente de atrito entre as rodas e a pista é de $0{,}8$, então a velocidade máxima para a realização do movimento, sem derrapar, deve ser $180\text{ km/h}$.

( ) Se dois conjuntos de mesma massa e respectivas velocidades de $200\text{ km/h}$ e $250\text{ km/h}$ (mesma direção e sentido) sofrem uma colisão inelástica, então, após a colisão, as suas velocidades serão de $62{,}5\text{ m/s}$.

( ) Se o conjunto com massa de $1400\text{ kg}$ varia sua velocidade de $0\text{ km/h}$ a $180\text{ km/h}$ em uma determinada distância, então o impulso para esse conjunto ter essa variação de velocidade é de $70.000\text{ N}\cdot\text{s}$.

( ) Se o conjunto com massa de $1400\text{ kg}$ varia sua velocidade de $0\text{ km/h}$ a $180\text{ km/h}$ em $5$ segundos, então a força resultante média para esse conjunto ter essa variação de velocidade nesse tempo é de $10.000\text{ N}$.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

A)V, F, V, V, F.

B)V, F, V, F, V.

C)V, V, V, F, F.

D)F, F, V, F, F.

E)F, V, F, F, V.

Gabarito oficial UEL 2022

Resolução

(1) Verdadeiro. $Q=mv$, com $m=1320\text{ kg}$ e $v=216\text{ km/h}=60\text{ m/s}$: $Q=1320\times60=79200\text{ N}\cdot\text{s}$.

(2) Falso. Na curva, a força de atrito máxima fornece a resultante centrípeta: $m\dfrac{v_{max}^2}{R}=\mu mg\Rightarrow v_{max}=\sqrt{\mu g R}$. Com $R=200\text{ m}$ (raio, metade do diâmetro $400\text{ m}$), $\mu=0{,}8$, $g=10$: $v_{max}=\sqrt{0{,}8\times10\times200}=\sqrt{1600}=40\text{ m/s}=144\text{ km/h}$ — não $180\text{ km/h}$.

(3) Verdadeiro. Colisão perfeitamente inelástica com massas iguais: pela conservação da quantidade de movimento, $m(200)+m(250)=2mV\Rightarrow V=\dfrac{450}{2}=225\text{ km/h}=62{,}5\text{ m/s}$.

(4) Verdadeiro. $I=\Delta Q=m(v_f-v_i)=1400\times(50-0)=70000\text{ N}\cdot\text{s}$ (usando $180\text{ km/h}=50\text{ m/s}$).

(5) Falso. $F_{rm}=\dfrac{I}{\Delta t}=\dfrac{70000}{5}=14000\text{ N}$, não $10000\text{ N}$.

Sequência: V, F, V, V, F — confirma a alternativa (A).

Dados para as questões numéricas