UERJ 2008 | 1º Exame de Qualificação — Questões de Física comentadas — Método TEF

Em residências conectadas à rede elétrica de tensão eficaz igual a 120 V, uma lâmpada comumente utilizada é a de filamento incandescente de 60 W.

A corrente elétrica eficaz, em ampères, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é igual a:

Em residências conectadas à rede elétrica de tensão eficaz igual a 120 V, uma lâmpada comumente utilizada é a de filamento incandescente de 60 W.

A resistência do filamento, em ohms, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é da ordem de:

Um recipiente cilíndrico de base circular, com raio R, contém uma certa quantidade de líquido até um nível h₀. Uma estatueta de massa m e densidade ρ, depois de completamente submersa nesse líquido, permanece em equilíbrio no fundo do recipiente. Em tal situação, o líquido alcança um novo nível h.

A variação (h − h₀) dos níveis do líquido, quando todas as grandezas estão expressas no Sistema Internacional de Unidades, corresponde a:

Em uma aula prática foram apresentados quatro conjuntos experimentais compostos, cada um, por um circuito elétrico para acender uma lâmpada. Esses circuitos são fechados por meio de eletrodos imersos em soluções aquosas saturadas de diferentes compostos, conforme os esquemas a seguir:

O conjunto cuja lâmpada se acenderá após o fechamento do circuito é o de número:

Admita que, em um determinado lago, a cada 40 cm de profundidade, a intensidade de luz é reduzida em 20%, de acordo com a equação

$$I=I_0\cdot0{,}8^{h/40}$$

na qual I é a intensidade da luz em uma profundidade h, em centímetros, e I₀ é a intensidade na superfície.

Um nadador verificou, ao mergulhar nesse lago, que a intensidade da luz, em um ponto P, é de 32% daquela observada na superfície.

A profundidade do ponto P, em metros, considerando log 2 = 0,3, equivale a:

Considere o esquema 1, no qual uma pessoa sustenta um peso P preso ao punho, a uma distância de 31 cm do ponto de inserção de um dos músculos que atuam nesse processo de sustentação.

Considere, agora, o esquema 2, no qual o mesmo peso foi deslocado pelo antebraço e colocado em uma posição cuja distância, em relação ao mesmo ponto de inserção muscular, é de 14 cm.

Admita que:
− em ambos os esquemas, braço e antebraço formaram um ângulo reto, estando o braço na posição vertical;
− o ponto de inserção do músculo fica a 3 cm do ponto de apoio na articulação do cotovelo;
− para manter, nos dois esquemas, a mesma posição durante 1 minuto, foi usado ATP gerado exclusivamente no metabolismo anaeróbico da glicose;
− o consumo de ATP por minuto é diretamente proporcional à força exercida pelo músculo durante esse tempo e, para manter o braço na posição indicada, sem peso algum, esse consumo é desprezível;
− no esquema 1, o consumo de ATP do músculo foi de 0,3 mol em 1 minuto.

A quantidade de glicose consumida pelo músculo, no esquema 2, em 1 minuto, foi igual, em milimol, a:

Desde Aristóteles, o problema da queda dos corpos é um dos mais fundamentais da ciência. Como a observação e a medida diretas do movimento de corpos em queda livre eram difíceis de realizar, Galileu decidiu usar um plano inclinado, onde poderia estudar o movimento de corpos sofrendo uma aceleração mais gradual do que a da gravidade.

Observe, a seguir, a reprodução de um plano inclinado usado no final do século XVIII para demonstrações em aula.

Fontes: Robert P. Crease, Os dez mais belos experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2006; Michel Rival, Os grandes experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1997.

Admita que um plano inclinado M₁, idêntico ao mostrado na figura, tenha altura igual a 1,0 m e comprimento da base sobre o solo igual a 2,0 m. Uma pequena caixa é colocada, a partir do repouso, no topo do plano inclinado M₁ e desliza praticamente sem atrito até a base. Em seguida, essa mesma caixa é colocada, nas mesmas condições, no topo de um plano inclinado M₂, com a mesma altura de M₁ e comprimento da base sobre o solo igual a 3,0 m.

A razão $v_1/v_2$ entre as velocidades da caixa ao alcançar o solo após deslizar, respectivamente, nos planos M₁ e M₂, é igual a:

Desde Aristóteles, o problema da queda dos corpos é um dos mais fundamentais da ciência. Como a observação e a medida diretas do movimento de corpos em queda livre eram difíceis de realizar, Galileu decidiu usar um plano inclinado, onde poderia estudar o movimento de corpos sofrendo uma aceleração mais gradual do que a da gravidade.

Observe, a seguir, a reprodução de um plano inclinado usado no final do século XVIII para demonstrações em aula.

Fontes: Robert P. Crease, Os dez mais belos experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2006; Michel Rival, Os grandes experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1997.

Admita que um plano inclinado M₁, idêntico ao mostrado na figura, tenha altura igual a 1,0 m e comprimento da base sobre o solo igual a 2,0 m. Uma pequena caixa é colocada, a partir do repouso, no topo do plano inclinado M₁ e desliza praticamente sem atrito até a base. Em seguida, essa mesma caixa é colocada, nas mesmas condições, no topo de um plano inclinado M₂, com a mesma altura de M₁ e comprimento da base sobre o solo igual a 3,0 m.

A razão $t_1/t_2$ entre os tempos de queda da caixa após deslizar, respectivamente, nos planos M₁ e M₂, é igual a:

Enunciado conforme a errata oficial.

A ilustração abaixo mostra um instrumento, em forma de V, usado para medir o diâmetro de fios elétricos.

Para efetuar a medida, basta inserir um fio na parte interna do V e observar o ponto da escala que indica a tangência entre esse fio e o instrumento. Nesse ponto, lê-se o diâmetro do fio, em milímetros.

Considere, agora, a ilustração a seguir, que mostra a seção reta de um fio de 4 mm de diâmetro inserido no instrumento.

Se o ângulo BÂC do instrumento mede 12°, a distância d, em milímetros, do ponto A ao ponto de tangência P é igual a: