UEPG PSS 1 2025

Alternativas corretas: 01 + 02. Somatório: 03.

01) Verdadeira. A 3ª Lei de Newton (ação e reação) afirma que para toda ação existe uma reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.

02) Verdadeira. A atração gravitacional Terra–Lua é um par ação–reação: a Terra atrai a Lua com a mesma força com que a Lua atrai a Terra.

04) Falsa. Pela 2ª Lei de Newton, $F = ma$. Com a mesma aceleração e massas diferentes, as forças são diferentes.

08) Falsa. A Lei da Inércia afirma que um corpo permanece em repouso (ou MRU) quando a resultante das forças é nula, não quando existem forças constantes e não nulas.

Somatório: 01 + 02 = 03.

Alternativas corretas: 01 + 02 + 04 + 08. Somatório: 15.

Dados: $k = 20\,\text{N/m}$; deformação $x = 7 - 5 = 2\,\text{cm} = 0{,}02\,\text{m}$.

01) Verdadeira. $F = kx = 20 \times 0{,}02 = 0{,}4\,\text{N}$.

02) Verdadeira. A força elástica (mola de Hooke) é conservativa: o trabalho realizado depende apenas dos pontos inicial e final.

04) Verdadeira. $\tau = \frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2} \times 20 \times (0{,}02)^2 = 4\,\text{mJ}$.

08) Verdadeira. $E_p = \frac{1}{2}kx^2 \geq 0$ sempre (nula apenas quando $x = 0$).

Somatório: 01 + 02 + 04 + 08 = 15.

Alternativas corretas: 02 + 04. Somatório: 06.

Dados: $m = 2\,\text{kg}$, $v_0 = 2\,\text{m/s}$, $F = 10\,\text{N}$, $\Delta t = 0{,}1\,\text{s}$, sem atrito.

01) Falsa. O impulso $\vec{J} = \vec{F}\,\Delta t$ é uma grandeza vetorial.

02) Verdadeira. $E_c = \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2} \times 2 \times 4 = 4\,\text{J}$.

04) Verdadeira. Impulso $= F\Delta t = 10 \times 0{,}1 = 1\,\text{N·s}$. $v_f = v_0 + \frac{F\Delta t}{m} = 2 + \frac{1}{2} = 2{,}5\,\text{m/s}$.

08) Falsa. Há força externa resultante não nula atuando no bloco; logo, a quantidade de movimento não é conservada (ela aumenta em $1\,\text{kg·m/s}$).

Somatório: 02 + 04 = 06.

Alternativas corretas: 01 + 04 + 08. Somatório: 13.

01) Verdadeira. O termômetro de mercúrio baseia-se na dilatação térmica: o mercúrio é um metal líquido à temperatura ambiente e se expande/contrai com a temperatura.

02) Falsa. $\alpha = \frac{\Delta L}{L_0 \Delta T} = \frac{1{,}2 - 0{,}5}{0{,}5 \times 80} = \frac{0{,}7}{40} = 1{,}75 \times 10^{-2}\,°\text{C}^{-1}$, não $8{,}75 \times 10^{-3}$.

04) Verdadeira. Para um gás ideal $E_{cm} = \frac{3}{2}k_BT$, de modo que a temperatura absoluta é diretamente proporcional à energia cinética média por molécula.

08) Verdadeira. $C = \frac{5}{9}(F - 32)$: para $F = -40$, $C = \frac{5}{9}(-72) = -40\,°\text{C}$. Confirmado: $-40\,°\text{F} = -40\,°\text{C}$.

Somatório: 01 + 04 + 08 = 13.

Alternativas corretas: 02 + 08. Somatório: 10.

Dado: $R = 8{,}31\,\text{J/(mol·K)}$.

01) Falsa. Processo isocórico (volume constante): $W = P\Delta V = 0$. O trabalho realizado pelo gás é nulo, não 1246,5 J.

02) Verdadeira. Numa transformação isotérmica ($\Delta T = 0$), a energia interna do gás ideal não varia: $\Delta U = nC_v\Delta T = 0$.

04) Falsa. A 2ª Lei diz que é possível fornecer calor sem variação de temperatura (ex.: mudanças de fase a pressão constante).

08) Verdadeira. $\eta_{Carnot} = 1 - \frac{T_c}{T_h} = 1 - \frac{300}{420} \approx 28{,}6\% < 30\%$.

Somatório: 02 + 08 = 10.

Alternativas corretas: 01 + 04. Somatório: 05.

Dados: 15 g de gelo a 0 °C; 100 g de cobre a 80 °C; $L_{fusão} = 80\,\text{cal/g}$; $c_{Cu} = 0{,}09\,\text{cal/(g·°C)}$.

Calor cedido pelo cobre ao resfriar até 0 °C: $Q_{Cu} = 100 \times 0{,}09 \times 80 = 720\,\text{cal}$.

Calor para fundir todo o gelo: $Q_{fusão} = 15 \times 80 = 1200\,\text{cal}$. Como $720 < 1200$, o gelo não funde completamente.

01) Verdadeira. Massa de gelo derretida: $m = \frac{720}{80} = 9\,\text{g}$.

02) Falsa. O derretimento do gelo é fusão, não sublimação (sublimação é sólido → gás).

04) Verdadeira. Como ainda há gelo em equilíbrio com água, a temperatura de equilíbrio é 0 °C.

08) Falsa. $C_{Cu} = m \cdot c = 100 \times 0{,}09 = 9\,\text{cal/°C}$, não 8000 cal/°C.

Somatório: 01 + 04 = 05.