Unioeste Vestibular 2002 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Muitos fenômenos da natureza e grande parte dos artefatos resultantes do desenvolvimento tecnológico atual necessitam, para seu entendimento, do conhecimento dos conceitos da Física Moderna. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

• (01)As concepções de Max Planck sobre os fótons auxiliaram Niels Bohr a definir que os elétrons circulam em torno do núcleo de um átomo, em órbitas semelhantes às órbitas dos planetas em torno do Sol.
• (02)Pela teoria quântica, cada freqüência de luz visível tem, associada a ela, pacotes de matéria, também chamados de fótons. A quantidade de matéria carregada em cada um dos fótons caracteriza as diferentes cores de luz visível.
• (04)A emissão de elétrons por determinados corpos, quando banhados por luz, caracteriza o efeito fotoelétrico.
• (08)A dualidade onda-partícula comprova que o mesmo fenômeno luminoso pode ser explicado de duas formas, pela compreensão da luz como uma onda e pela compreensão da luz como uma partícula.
• (16)A Teoria da Relatividade Restrita pressupõe a existência de um tempo absoluto, independente do estado de movimento dos sistemas de referência.
• (32)A fissão nuclear pode ser provocada pelo bombardeamento dos núcleos de átomos de um determinado elemento, por partículas subatômicas com grande energia.
• (64)No feixe de saída de qualquer dispositivo de laser, encontramos tanto radiações gama e microondas, como também radiação infravermelha.

Considerando as alternativas abaixo, assinale a(s) correta(s) sobre Eletromagnetismo:

• (01)A polaridade da força eletromotriz fornecida por uma bateria depende do sentido da corrente que percorre a bateria.
• (02)A resistência interna de um instrumento medidor de corrente elétrica ou de voltagem elétrica deve ser muito pequena, para não prejudicar o processo de medida.
• (04)O efeito Joule está relacionado a uma forma particular de conservação de corrente elétrica.
• (08)A unidade (volt) $\times$ (ampère) equivale a uma unidade de energia.
• (16)A lei de Lenz é uma conseqüência do princípio da conservação da energia.
• (32)Quando um elétron não é desviado ao passar por uma certa região, podemos concluir que naquela região não existe qualquer campo magnético.
• (64)Quando empregamos a lei das malhas na solução de um circuito elétrico de corrente contínua, estamos utilizando o princípio da conservação de energia.

Assinale a(s) alternativa(s) que aborda(m) corretamente aspectos das radiações integrantes do espectro eletromagnético.

• (01)A propagação da radiação eletromagnética ocorre por meio de campos elétricos e magnéticos oscilantes e perpendiculares entre si, que se propagam com a velocidade da luz.
• (02)As radiações eletromagnéticas são originadas por movimentos acelerados de cargas elétricas.
• (04)Os raios X, utilizados para fins diagnósticos, são emitidos por núcleos atômicos nas transformações radioativas naturais.
• (08)As ondas de rádio e televisão possuem a mesma energia, diferenciando-se na freqüência e no comprimento de onda.
• (16)As radiações alfa, beta e gama são ondas integrantes do espectro eletromagnético, emitidas na natureza durante os processos de decaimento radioativo de elementos instáveis.
• (32)Em uma sessão de radioterapia é utilizada a radiação alfa emanada do cobalto-60 e do césio-137, através de dispositivos que liberam esta radiação na quantidade exata para aniquilar células cancerosas.
• (64)A radiação infravermelha pode ser emitida por lâmpadas e até mesmo pelo corpo humano.

Considerando as alternativas abaixo, assinale a(s) correta(s) com relação à Gravitação:

• (01)Um astronauta, durante sua estada em um planeta no qual a aceleração da gravidade vale $25\%$ da aceleração gravitacional usualmente empregada na Terra, realiza experiências de medidas de tempo com um pêndulo simples. Para que seus resultados sejam iguais aos obtidos na Terra, o astronauta deve empregar um comprimento de pêndulo $4$ vezes maior do que aquele que usa na Terra.
• (02)Caso o diâmetro da Terra fosse duplicado, mantendo-se todas as demais grandezas inalteradas, nosso peso seria reduzido a $25\%$ do valor original.
• (04)As forças gravitacionais de ação e de reação entre duas partículas têm o mesmo módulo e o mesmo sentido mas direções opostas.
• (08)O valor da constante da gravitação, $G$, encontrada na Lei da Gravitação de Newton, deve ser alterado quando se passa do estudo da Mecânica Terrestre para o estudo da Mecânica Celeste.
• (16)Um dos grandes méritos do trabalho de Isaac Newton foi o de ter explicado os fenômenos que ocorrem na Mecânica Celeste sob o ponto de vista da Dinâmica e não apenas da Cinemática.
• (32)Johannes Kepler conseguiu explicar os movimentos planetários através de suas $3$ leis e dos epiciclos de Ptolomeu e de Copérnico.
• (64)As leis de Kepler foram formuladas a partir de um grande número de dados acerca dos movimentos planetários, obtidos por Tycho Brahe.

Considerando as alternativas abaixo, assinale a(s) correta(s) relativamente à Mecânica:

• (01)Quando a aceleração de um corpo é nula, podemos concluir que não existem forças atuando sobre o corpo.
• (02)Um corpo pode descrever uma trajetória curva sem que sobre ele atue uma força.
• (04)A velocidade instantânea de um corpo sobre o qual atua apenas uma força pode ser nula.
• (08)Um corpo está amarrado à extremidade de um fio e descreve uma trajetória circular, em um plano vertical. O corpo está em equilíbrio pois a força centrífuga ocasionada pelo seu movimento equilibra a tensão existente no fio.
• (16)Quando a resistência do ar é desprezível e a aceleração provocada pela Terra é constante, o movimento de um projétil pode ser considerado como a composição de um movimento uniforme e horizontal e por outro movimento vertical e acelerado.
• (32)Uma força que é perpendicular à velocidade de uma partícula não realiza qualquer trabalho sobre a mesma.
• (64)A energia mecânica total de uma partícula é uma constante para a qual vale a lei de conservação.

Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) sobre os problemas de visão. Admita desprezível a distância que separa a lente dos óculos dos olhos.

• (01)Para ler um texto, uma pessoa precisa colocá-lo à distância de $50\text{ cm}$; se quiser lê-lo à distância de $25\text{ cm}$, deverá utilizar óculos com lentes de distância focal $50\text{ cm}$.
• (02)A presbiopia é um problema de visão que afeta a capacidade de acomodação do cristalino.
• (04)Uma pessoa que usava óculos de $3{,}0$ dioptrias teve que passar a utilizar outro de $4{,}0$ dioptrias. Logo, as lentes tiveram sua distância focal reduzida em $8\text{ cm}$.
• (08)A miopia é um problema de visão onde a imagem de um objeto distante se forma na frente da retina. Uma pessoa com essa deficiência terá sua visão corrigida usando óculos cujas lentes são biconvexas.
• (16)Uma pessoa com visão normal observa com nitidez um objeto colocado a $10\text{ m}$; se este objeto é aproximado para a posição de $25\text{ cm}$ do centro óptico, isto requer, para conservar a nitidez da imagem, que o cristalino altere sua convergência aumentando-a em $3{,}9$ dioptrias.
• (32)O ponto remoto de um míope situa-se a $2\text{ m}$ de seu olho. A distância focal da lente que corrige o problema é de $-2\text{ m}$.
• (64)A hipermetropia é um problema de visão que pode ser corrigido com o uso de lentes plano-côncavas.

Um chuveiro elétrico traz as especificações: $220\text{ V}$ / $2800\text{ W}-3800\text{ W}$ e seu resistor é formado por um fio de uma liga especial, de $0{,}6\text{ mm}$ de diâmetro, enrolado em espiral ($4{,}0\text{ m}$ para verão, $2{,}8\text{ m}$ para inverno). Com relação a tal chuveiro e sabendo-se que a resistividade $\rho$ da liga especial, a $20\text{ °C}$, vale $1{,}00\times10^{-6}\ \Omega\cdot\text{m}$, que o coeficiente de temperatura $\alpha$ da resistividade da liga, a $20\text{ °C}$, vale $(2{,}0\times10^{-4})/\text{°C}$, com $\pi=3{,}14$, é correto afirmar que

• (01)o consumo de energia elétrica deste chuveiro ($220\text{ V}$ / $2800\text{ W}-3800\text{ W}$) é maior do que o consumo de energia elétrica de um outro chuveiro, cujas especificações são $110\text{ V}$ / $2800\text{ W}-3800\text{ W}$, considerando-se o mesmo tempo de funcionamento.
• (02)o aquecimento da água neste chuveiro ocorre devido ao efeito Joule.
• (04)na posição correspondente ao verão, o aquecimento é menor pois a resistência elétrica do resistor do chuveiro é menor.
• (08)o valor da resistência do chuveiro desligado, com a chave na posição verão, a $20\text{ °C}$, é de aproximadamente $12{,}74\ \Omega$.
• (16)o valor da resistência do chuveiro desligado, com a chave na posição inverno, a $20\text{ °C}$, é de, aproximadamente $9{,}91\ \Omega$.
• (32)o valor da resistência do chuveiro, com a chave na posição verão, em funcionamento, é de aproximadamente $17{,}29\ \Omega$.
• (64)a resistência do chuveiro desligado, com a chave na posição verão, aumenta em relação à posição inverno, pelo fator $4{,}0/2{,}8$, ocorrendo o mesmo com a resistividade da liga especial.

Um bloco cúbico de aço, de $10{,}00\text{ cm}$ de aresta e densidade $8{,}00\text{ g/cm}^3$, está suspenso por uma balança de molas, graduada em newtons, e mergulhado em um recipiente com água, totalmente submerso. Calcule a leitura da balança de molas em newtons. Considere a densidade da água igual a $1{,}00\text{ g/cm}^3$ e a aceleração da gravidade $g=10{,}00\text{ m/s}^2$.

Uma máquina térmica, de potência $10{,}0\text{ kW}$ e com um rendimento de $10\ \%$, consome $x$ quilogramas de um combustível durante $\tfrac12$ hora. Determine o valor de $x$, sabendo que o poder calorífico deste combustível é de $10\,000\text{ J/g}$.

Um bloco de madeira $AB$ de massa $9{,}6\text{ kg}$, e de $3\text{ m}$ de comprimento, está em equilíbrio estático, na posição horizontal, com cada uma de suas extremidades, $A$ e $B$, apoiadas sobre o ombro de uma pessoa. O centro de gravidade do bloco se localiza a $1\text{ m}$ da extremidade $A$. Sobre o bloco de madeira encontra-se, também em equilíbrio estático, um bloco de concreto de massa $2\text{ kg}$, cujo centro de gravidade está a $30\text{ cm}$ da extremidade $B$. Considerando $g=10\text{ m/s}^2$, calcule, na unidade newtons, o módulo da força que atua, devido aos dois blocos, sobre o ombro da pessoa localizada na extremidade $A$.