Prova UTFPR 2005.1 — Física com Gabarito e Resolução

Física geral — Grandezas e unidades — Dose de antibiótico e conversão de unidades

Um antibiótico de uso pediátrico é apresentado sob a forma de $400\text{ mg}$ de amoxilina para cada $5\text{ ml}$ de solução.

Uma criança com a idade de $30$ meses, com $15\text{ kg}$ de massa, deve fazer o uso de $4\text{ ml}$ desse medicamento a cada $12$ horas. Considerando que o tratamento deve durar $9$ dias, qual será a quantidade de amoxilina consumida pela criança até o término do tratamento?

A)$28{,}8\text{ g}$

B)$2{,}88\times10^{-1}\text{ kg}$

C)$5{,}76\text{ g}$

D)$5{,}76\times10^{-2}\text{ kg}$

E)$6{,}8\text{ g}$

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q1

Resolução

Doses por dia: $24/12=2$; em $9$ dias, $18$ doses de $4\text{ ml}$, ou seja, $72\text{ ml}$.

Como há $400\text{ mg}$ em cada $5\text{ ml}$:

$$m=\frac{72}{5}\cdot400=5760\text{ mg}={5{,}76}\text{ g}$$

Mecânica — Estática — Escada homogênea apoiada em parede lisa

Escada apoiada na parede vertical em P e no solo em Q; R é o pé da parede, com PR = 4 m na vertical e QR = 3 m na horizontal.

Uma escada homogênea de $40\text{ kg}$, em repouso, apóia-se sobre uma parede perfeitamente lisa, no ponto P, e sobre o solo, no ponto Q, conforme mostra a figura ao lado. Adotando $g=10\text{ m/s}^2$ e as distâncias $PR=4\text{ m}$ e $QR=3\text{ m}$, podemos afirmar corretamente que:

A)a força de atrito entre a escada e o solo tem módulo igual a $150\text{ N}$.

B)o coeficiente de atrito entre a escada e o solo vale $0{,}25$.

C)a reação da parede sobre a escada no ponto P tem módulo igual a $400\text{ N}$.

D)a reação do solo sobre a escada no ponto Q tem módulo igual a $150\text{ N}$.

E)a escada está em equilíbrio sob a ação de três forças.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q2

Resolução

Peso: $P=400\text{ N}$, aplicado no ponto médio da escada, a $1{,}5\text{ m}$ de Q na horizontal. Parede lisa: só há a normal horizontal $N_P$ em P. Em Q há a normal $N_Q$ e o atrito $f$.

Torques em relação a Q: $N_P\cdot4=P\cdot1{,}5$, logo $N_P=\dfrac{400\cdot1{,}5}{4}=150\text{ N}$.

Equilíbrio horizontal: $f=N_P={150}\text{ N}$ (A correta). Vertical: $N_Q=400\text{ N}$.

Assim, $\mu\ge f/N_Q=0{,}375$ (B falsa), a reação da parede é $150\text{ N}$ (C falsa), a reação total do solo é $\sqrt{400^2+150^2}\approx427\text{ N}$ (D falsa) e atuam quatro forças: peso, $N_P$, $N_Q$ e atrito (E falsa).

Mecânica — Cinemática — Correspondência entre gráficos de espaço e de velocidade

Seis gráficos: (I) espaço em arco de parábola com máximo em t1; (II) espaço crescente e depois decrescente, em retas; (III) espaço constante até t1 e depois em arco de parábola crescente; (R) velocidade nula até t1 e depois crescente em reta; (S) velocidade constante positiva e depois constante negativa; (T) velocidade decrescente em reta, passando por zero em t1.

São dados, a seguir, gráficos do espaço ($e$) e da velocidade escalar ($v$) em função do tempo ($t$), para $3$ móveis.

Assinale a alternativa que faz a correspondência correta entre os gráficos do espaço e da velocidade escalar.

A)I – S, II – T e III – R

B)I – T, II – S e III – R

C)I – S, II – R e III – T

D)I – T, II – R e III – S

E)I – R, II – S e III – T

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q3

Resolução

A velocidade é a inclinação do gráfico do espaço.

I: arco de parábola com máximo em $t_1$ (MUV): a inclinação decresce linearmente e se anula em $t_1$, o que corresponde a T.

II: retas crescente e decrescente: velocidade constante positiva e depois constante negativa, o que corresponde a S.

III: espaço constante (repouso) até $t_1$ e depois parábola crescente: velocidade nula e depois crescente em reta, o que corresponde a R.

I – T, II – S e III – R (B).

Mecânica — Lançamento vertical — Altura em função da velocidade

Uma esfera metálica de massa $100{,}0\text{ g}$ é lançada verticalmente para cima, a partir do solo, com velocidade de $20{,}0\text{ m/s}$. Considerando $g=10\text{ m/s}^2$ e desprezando a resistência do ar, a altura atingida pela esfera quando sua velocidade for $4{,}0\text{ m/s}$, em m, é igual a:

A)$10{,}40$.

B)$12{,}50$.

C)$15{,}10$.

D)$19{,}20$.

E)$20{,}20$.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q4

Resolução

$$v^2=v_0^2-2gh\;\Rightarrow\;h=\frac{v_0^2-v^2}{2g}=\frac{400-16}{20}={19{,}2}\text{ m}$$

Mecânica — Dinâmica — Resultante nula: equilíbrio de translação e estados de movimento

Considere os seguintes estados de movimento:

I) Movimento retilíneo uniforme.

II) Movimento circular uniforme.

III) Movimento de rotação uniforme.

IV) Movimento retilíneo uniformemente variado.

Se a resultante das forças que atua sobre um corpo é nula, esse corpo pode estar no estado de manutenção:

A)I ou II.

B)II ou III.

C)I ou III.

D)I ou IV.

E)I ou II, ou ainda III.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q5

Resolução

Resultante nula implica aceleração do centro de massa nula. Isso é compatível com o MRU (I) e com a rotação uniforme em torno de um eixo fixo que passa pelo centro de massa (III). O movimento circular uniforme exige resultante centrípeta (II falsa) e o MRUV exige resultante constante e não nula (IV falsa). Alternativa C.

Mecânica — Quantidade de movimento — Peixe que engole outro (colisão perfeitamente inelástica)

Um peixe Tucunaré de $1{,}5\text{ kg}$ está se movimentando na horizontal para a direita no rio Amazonas, com uma velocidade de $0{,}40\text{ m/s}$. Eis que de repente ele engole um Lambari de $0{,}050\text{ kg}$ que se movimentava para a esquerda horizontalmente com uma velocidade de $1{,}20\text{ m/s}$. A velocidade do Tucunaré, após ter engolido o Lambari, será, aproximadamente, igual a:

A)$0{,}43\text{ m/s}$.

B)$0{,}60\text{ m/s}$.

C)$0{,}35\text{ m/s}$.

D)$1{,}6\text{ m/s}$.

E)$0{,}24\text{ m/s}$.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q6

Resolução

Adotando a direita como positiva:

$$1{,}5\cdot0{,}40-0{,}05\cdot1{,}20=(1{,}5+0{,}05)\,v\;\Rightarrow\;v=\frac{0{,}54}{1{,}55}\approx{0{,}35}\text{ m/s}$$

Mecânica — Hidrostática — Empuxo em bloco flutuante com a água aquecida de 1 °C a 50 °C

Um bloco de madeira, abandonado na superfície de um recipiente contendo água a $1^\circ\text{C}$, flutua com $\dfrac{2}{3}$ do seu volume submerso. Considerando desprezível a dilatação da madeira quando o sistema é aquecido lentamente até $50^\circ\text{C}$, é correto afirmar que o empuxo sofrido pelo bloco:

A)aumenta e depois diminui.

B)aumenta sempre.

C)diminui sempre.

D)diminui e depois aumenta.

E)permanece sempre constante.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q7

Resolução

O gabarito oficial é a alternativa A, que considera a variação da densidade da água: ela aumenta de $1^\circ\text{C}$ até $4^\circ\text{C}$ e diminui a partir daí. Assim, o empuxo $E=\rho_{\text{água}}V_{\text{sub}}g$ aumentaria e depois diminuiria, seguindo a densidade.

Nota do autor: rigorosamente, enquanto o bloco flutua em equilíbrio, o empuxo é igual ao peso e permanece constante; o que muda é o volume submerso, que diminui até $4^\circ\text{C}$ e depois aumenta. O item é, portanto, discutível. Aqui mantemos o gabarito oficial.

Mecânica — Hidrostática — Peso de recipiente cheio de líquidos diferentes

Um recipiente de vidro tem massa igual a $100{,}0\text{ g}$ e quando cheio com água, de densidade $1000\text{ kg/m}^3$, tem peso de $3{,}0\text{ N}$. O mesmo recipiente cheio com mercúrio de densidade $13600\text{ kg/m}^3$, terá peso, em N, igual a: (Considere $g=10\text{ m/s}^2$).

A)$13{,}6$.

B)$14{,}6$.

C)$26{,}2$.

D)$28{,}2$.

E)$27{,}2$.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q8

Resolução

Peso do vidro: $0{,}1\cdot10=1\text{ N}$. Peso da água: $3-1=2\text{ N}$, ou seja, $0{,}2\text{ kg}$, e o volume é $V=\dfrac{0{,}2}{1000}=2\times10^{-4}\text{ m}^3$.

Mercúrio: $m=13600\cdot2\times10^{-4}=2{,}72\text{ kg}$, com peso de $27{,}2\text{ N}$.

$$P_{total}=27{,}2+1={28{,}2}\text{ N}$$

Termologia — Dilatação térmica — Dilatação de sólidos, líquidos e gases (V ou F)

Analise as assertivas abaixo e marque (V) verdadeiro ou (F) falso.

( ) A dilatação real de um líquido será maior do que a dilatação aparente observada.

( ) Entre $0^\circ\text{C}$ e $4^\circ\text{C}$ há um aumento da temperatura da água e aumento também da sua densidade.

( ) O vidro temperado Pirex® pode ser levado diretamente ao fogo sem trincar porque seu coeficiente de dilatação é maior que o do vidro comum.

( ) Ao aquecermos uma aliança de ouro, $18$ quilates, ocorrerá dilatação em todas as dimensões, inclusive para a região interna da aliança.

( ) Três gases diferentes, com o mesmo volume e estando com a mesma temperatura inicial, se forem aquecidos de forma idêntica e mantidos a uma pressão constante, apresentarão o mesmo coeficiente de dilatação volumétrica.

A alternativa correta é:

A)V, F, F, V, F

B)F, F, V, V, F

C)V, V, F, F, V

D)F, F, F, V, F

E)V, V, F, V, F

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q9

Resolução

1) V: a dilatação real é a soma da aparente com a do recipiente. 2) V: de $0^\circ\text{C}$ a $4^\circ\text{C}$ o volume da água diminui e sua densidade aumenta. 3) F: o Pirex resiste ao fogo porque seu coeficiente de dilatação é menor que o do vidro comum. 5) V: gases ideais têm o mesmo coeficiente de dilatação a pressão constante.

Quanto ao 4º item, o gabarito oficial o considera falso, e a alternativa C é a oficial. Nota do autor: fisicamente, o furo de um objeto também dilata, então o item é discutível.

Q10

Termologia — Mudanças de estado — Fatores que influenciam a evaporação

Evaporação é um processo de vaporização que ocorre de forma lenta, com a superfície do líquido exposta ao meio ambiente. A velocidade com que ocorre a evaporação depende de alguns fatores. Qual das alternativas contempla $3$ destes fatores?

A)Temperatura, calor específico e área da superfície exposta ao ambiente.

B)Pressão atmosférica, ponto de ebulição e umidade relativa do ambiente.

C)Pressão atmosférica, temperatura e ponto de ebulição.

D)Temperatura, umidade relativa do ambiente e área da superfície exposta ao ambiente.

E)Umidade relativa do ambiente, calor específico e ponto de ebulição.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q10

Resolução

A evaporação é mais rápida com temperatura maior, área exposta maior e menor umidade relativa do ar (e também com ventilação). O calor específico e o ponto de ebulição não determinam a velocidade da evaporação. Alternativa D.

Q11

Termologia/Mecânica — Pêndulo simples — Fatores que influenciam o período (afirmação incorreta)

Um relógio de pêndulo é construído com um fino fio de aço de $70\text{ cm}$ de comprimento e massa pendular $100\text{ g}$. O pêndulo do relógio é posto a oscilar com período de $2\text{ s}$ num local onde a temperatura é de $20^\circ\text{C}$.

Marque a afirmativa INCORRETA.

A)Durante o verão ($\theta=35^\circ\text{C}$) ou o inverno ($\theta=5^\circ\text{C}$) haverá uma alteração no período de oscilação.

B)Se este relógio for levado para um local com valores de latitude e altitude diferentes da inicial, registraremos alteração no período de oscilação.

C)Se a massa pendular for aumentada ou reduzida em $10\text{ g}$, não observaremos alteração no valor do período de oscilação.

D)Se variarmos a amplitude de oscilação em pequenos valores, de forma que o ângulo de abertura em relação à posição de equilíbrio não ultrapasse $10^\circ$, não observaremos variação no período de oscilação.

E)Se o comprimento do fio for reduzido em $5\%$ do seu valor inicial, não registraremos alteração no período de oscilação.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q11

Resolução

$T=2\pi\sqrt{L/g}$ depende de $L$ e de $g$, mas não da massa pendular nem (para pequenas amplitudes) da amplitude.

A) O fio dilata ou contrai com a temperatura, então $L$ muda e o período também (correta). B) $g$ varia com latitude e altitude (correta). C) A massa não influi (correta). D) Para $\theta\le10^\circ$, vale a aproximação de pequenas oscilações (correta).

E) Reduzir $L$ em $5\%$ diminui o período em cerca de $2{,}5\%$, pois $T\propto\sqrt{L}$. Há alteração, então a afirmação é incorreta (E).

Q12

Ondas — Acústica — Natureza do som e qualidades fisiológicas

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas, completando a afirmação.

As ondas sonoras são vibrações _______ em que a amplitude determina a _______ e a freqüência determina a _______.

A)transversais, altura, intensidade

B)longitudinais, altura, intensidade

C)transversais, intensidade, altura

D)mistas, altura, intensidade

E)longitudinais, intensidade, altura

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q12

Resolução

O som se propaga por compressões e rarefações na direção da propagação, ou seja, é uma onda longitudinal. A amplitude determina a intensidade (volume) e a frequência determina a altura (grave ou agudo). Alternativa E.

Q13

Ondas — Ondulatória — Reflexão de pulsos em extremidade fixa e livre

Figura I: pulso que se propaga para a direita em uma corda presa a uma extremidade fixa. Figura II: pulso que se propaga para a direita em uma corda com extremidade livre, presa a um anel que desliza em uma haste.

As figuras I e II representam dois pulsos que se propagam em duas cordas I e II. Uma das extremidades da corda I é fixa e uma das extremidades da corda II é livre.

Quais as formas dos pulsos refletidos em ambas as cordas?

A)Na corda I haverá reflexão sem inversão de fase e na corda II haverá reflexão com inversão de fase.

B)Na corda I haverá reflexão com inversão de fase e na corda II haverá reflexão sem inversão de fase.

C)Nas cordas I e II haverá reflexão com inversão de fase.

D)Nas cordas I e II haverá reflexão sem inversão de fase.

E)Reflexão é uma propriedade que não ocorre numa corda.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q13

Resolução

Na extremidade fixa (corda I), a corda exerce sobre o suporte uma força para cima, e o suporte reage com força para baixo: o pulso refletido volta invertido (inversão de fase). Na extremidade livre (corda II), o anel acompanha o pulso e o reflete sem inversão de fase. Alternativa B.

Q14

Óptica — Óptica da visão — Olho humano e correção da miopia

Complete o texto a seguir e depois assinale a alternativa correta:

O olho humano é um instrumento ótico muito importante. Ele apresenta uma lente biconvexa, denominada _________ situada na região _________ do globo ocular. As sensações luminosas recebidas pelo(a) _________ são levadas ao cérebro pelo nervo ótico.

Quando a imagem se forma na frente da retina, uma pessoa tem o olho _____________ e necessita usar lente ___________ para a correção da visão.

A)íris, mediana, pupila, míope, cilíndrica convergente.

B)cristalino, anterior, coróide, presbíope, esféricas.

C)pupila, mediana, córnea, astigmático, cilíndricas divergentes.

D)córnea, posterior, íris, hipermétrope, convergentes.

E)cristalino, anterior, retina, míope, divergente.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q14

Resolução

A lente biconvexa do olho é o cristalino, situado na região anterior do globo ocular. As sensações luminosas são recebidas pela retina, e o nervo ótico as leva ao cérebro. Se a imagem se forma antes da retina, o olho é míope, e a correção é feita com lente divergente. Alternativa E.

Q15

Óptica — Refração da luz — Reflexão total na fibra óptica

A medicina utiliza-se da Endoscopia para a observação de órgãos internos. Este equipamento tem, entre suas partes componentes, fibras ópticas que atuam conforme o seguinte fenômeno físico:

Corte transversal de uma fibra óptica, com núcleo e casca, e um feixe luminoso que se propaga em zigue-zague dentro do núcleo; n do núcleo é maior que n da casca.

A)Refração da luz de maneira que a incidência de um feixe luminoso na fronteira que separa o núcleo da casca se dá por um ângulo inferior ao do ângulo limite.

B)Reflexão total da luz devido aos diferentes índices de refração do núcleo e da casca da fibra óptica.

C)Reflexão da luz em um núcleo vítreo e uma casca metálica.

D)Dispersão da luz de maneira que o feixe luminoso incidente tem sua energia dissipada ao longo da sua trajetória.

E)Difração da luz de forma que é facilitado o encurvamento do feixe luminoso.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q15

Resolução

O índice de refração do núcleo é maior que o da casca ($n_{núcleo}>n_{casca}$). Quando o feixe incide na fronteira com ângulo maior que o ângulo limite, ocorre reflexão total, e a luz fica confinada no núcleo. Alternativa B (a A fala em ângulo inferior ao limite, o que daria refração).

Q16

Eletricidade — Eletrodinâmica — Lâmpada em 120 V e ligada em 220 V com resistor associado

Uma lâmpada de incandescência, ao ser ligada em $120\text{ V}$ tem brilho normal e é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade $0{,}5\text{ A}$.

Com relação a essa situação são feitas as afirmativas a seguir:

I) Na situação descrita no enunciado, a potência dissipada pela lâmpada vale $60\text{ W}$.

II) Para que a lâmpada possa ser ligada em $220\text{ V}$, sem queimar, devemos ligar em série com a mesma um resistor de $200\ \Omega$.

III) Para que a lâmpada, ao ser ligada em $220\text{ V}$, continue com o brilho normal, devemos associar em paralelo com a mesma um resistor de $240\ \Omega$.

Dentre as afirmações:

A)somente a I é correta.

B)somente a II é correta.

C)somente a III é correta.

D)somente I e II são corretas.

E)somente I e III são corretas.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q16

Resolução

I) $P=U\,i=120\cdot0{,}5=60\text{ W}$ (correta).

II) Para $220\text{ V}$, o resistor em série deve ficar com $220-120=100\text{ V}$ e ser percorrido por $0{,}5\text{ A}$: $R=100/0{,}5=200\ \Omega$ (correta).

III) Um resistor em paralelo com a lâmpada fica sob a mesma tensão de $220\text{ V}$, que queimaria a lâmpada. Para reduzir a tensão, o resistor deveria estar em série (falsa).

Corretas: I e II (D).

Q17

Eletricidade — Medidas elétricas — Resistência interna de um voltímetro

Um resistor de $600\ \Omega$ e um de $400\ \Omega$ estão ligados em série através de uma ddp (diferença de potencial) de $90\text{ V}$. Um voltímetro ligado nos terminais do resistor de $600\ \Omega$ mediu $45\text{ V}$.

Sobre o voltímetro, pode-se afirmar que:

A)pode ser considerado como ideal.

B)possui uma resistência interna de $200\ \Omega$.

C)possui uma resistência interna de $1000\ \Omega$.

D)possui uma resistência interna de $1400\ \Omega$.

E)possui uma resistência interna de $1200\ \Omega$.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q17

Resolução

Sem voltímetro, a leitura no resistor de $600\ \Omega$ seria $54\text{ V}$. Como marcou $45\text{ V}$, o voltímetro altera o circuito: a ddp de $90\text{ V}$ se divide em $45\text{ V}$ no conjunto (600 Ω em paralelo com o voltímetro) e $45\text{ V}$ no resistor de $400\ \Omega$. Logo, a resistência do conjunto é igual a $400\ \Omega$:

$$\frac{600\,R_V}{600+R_V}=400\;\Rightarrow\;R_V={1200}\ \Omega$$

Q18

Eletricidade — Capacitores — Associação mista, capacitância equivalente, tensão e carga

Circuito com os pontos A (acima) e B (abaixo). Entre A e B estão, em paralelo, o capacitor C6, o capacitor C3 e dois ramos em forma de losango: C1 em série com C2, e C4 em série com C5.

O circuito misto a seguir está ligado aos pólos de uma bateria, onde $V_{AB}=12\text{ V}$.

Considere: $C_1=C_2=C_4=C_5=10\ \mu\text{F}$ e $C_3=C_6=5\ \mu\text{F}$.

Analise as proposições:

I) A capacitância equivalente da associação vale $1{,}25\ \mu\text{F}$.

II) A queda de tensão em $C_3$ vale $12\text{ V}$.

III) A carga total armazenada na associação vale $240\text{ C}$.

IV) Os capacitores $C_2$ e $C_5$ possuem, em suas armaduras, cargas iguais a $30\ \mu\text{C}$ cada um.

Assinale a alternativa correta.

A)Somente a proposição III é correta.

B)Somente a proposição II é correta.

C)Somente as proposições I, II e IV são corretas.

D)Somente as proposições II e III são corretas.

E)Todas as proposições estão corretas.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q18

Resolução

Entre A e B há quatro caminhos em paralelo: $C_3$, $C_6$, a série $C_1$–$C_2$ e a série $C_4$–$C_5$.

Série $C_1$–$C_2$: $\dfrac{10\cdot10}{20}=5\ \mu\text{F}$; o mesmo vale para $C_4$–$C_5$.

$$C_{eq}=5+5+5+5=20\ \mu\text{F}$$

I falsa. Todos os ramos em paralelo ficam com $12\text{ V}$, então $C_3$ tem $12\text{ V}$ (II correta). A carga total é $Q=C_{eq}V=20\cdot12=240\ \mu\text{C}$, e não $240\text{ C}$ (III falsa). Em cada ramo em série, a carga é $5\cdot12=60\ \mu\text{C}$ em cada capacitor, e não $30\ \mu\text{C}$ (IV falsa). Somente II é correta (B).

Q19

Eletromagnetismo — Indução — Ímã atravessando uma espira e agulha magnética

Ímã sobre rodas, com polos S e N, descendo uma rampa e movendo-se para a direita em direção a uma espira retangular ABCD vertical, ao lado da qual há uma agulha imantada pendurada por um fio.

Um ímã sobre rodas foi solto de uma rampa passando por dentro da espira ABCD em movimento uniforme. Observando a figura, percebemos a presença de uma agulha imantada pendurada ao teto por um fino fio, podendo girar livremente.

Ao passar por dentro da espira, o ímã provoca alguma reação eletromagnética na espira que, por sua vez, age sobre a agulha suspensa. Supondo não haver nenhuma interferência direta do ímã sobre a agulha imantada, mas apenas da espira sobre a agulha, durante a passagem do ímã pela espira (E) podemos observar os seguintes fenômenos:

A)A agulha magnética deverá girar com o pólo norte para a direita antes de o ímã passar pela espira e inverter esta posição depois que o ímã passar pela espira.

B)A agulha magnética deverá girar com o pólo sul para a direita antes de o ímã passar pela espira e inverter esta posição depois que o ímã passar pela espira.

C)A agulha magnética deverá se alinhar com a espira na direção AD, apontando seu pólo norte para o ponto D.

D)A agulha magnética deverá se alinhar com a espira na direção AD, apontando seu pólo norte para o ponto A.

E)A agulha magnética vai oscilar como um pêndulo na direção do movimento do ímã sobre rodas.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q19

Resolução

Ao se aproximar da espira, o ímã aumenta o fluxo magnético; pela lei de Lenz, a corrente induzida cria um campo que se opõe a esse aumento. Depois que o ímã passa e se afasta, o fluxo diminui, e a corrente induzida passa a ter o sentido oposto. Como o sentido do campo da espira inverte, a agulha, que se orienta segundo o campo da espira, gira em um sentido antes da passagem e inverte a posição depois dela. Esse é o comportamento descrito na alternativa A, o gabarito oficial.

Q20

Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Funcionamento do transformador

Um transformador é constituído de duas bobinas independentes (primário e secundário), enroladas sobre uma mesma peça de ferro (núcleo do transformador).

Esquema de um transformador: núcleo de ferro retangular com bobina primária à esquerda e bobina secundária à direita.

Com relação a esse dispositivo, analise as afirmativas a seguir:

I) O funcionamento do transformador é baseado no fenômeno da indução eletromagnética.

II) O transformador só funciona com corrente contínua e constante na bobina primária.

III) Se o número de espiras do primário é maior que o número de espiras do secundário, o transformador funciona como um elevador de potência.

Podemos afirmar que:

A)apenas a afirmativa I é correta.

B)apenas as afirmativas I e II estão corretas.

C)apenas as afirmativas I e III estão corretas.

D)apenas as afirmativas II e III estão corretas.

E)todas as afirmativas estão corretas.

Gabarito definitivo — Vestibular UTFPR 2005.1 — Q20

Resolução

I é correta: a corrente alternada no primário gera fluxo variável no núcleo, que induz tensão no secundário (lei de Faraday). II é falsa: com corrente contínua e constante, o fluxo não varia e não há indução. III é falsa: com $N_p>N_s$, a tensão diminui (transformador abaixador), e nenhum transformador aumenta a potência, que se conserva no caso ideal. Alternativa A.

UTFPR 2005.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova