Ondulatória — MHS — Energia cinética e potencial no oscilador
As figuras representam um bloco preso a uma mola que relaxa de um alongamento máximo, figura (III), até o ponto x = 0 de equilíbrio, figura (I). Durante o movimento do bloco (despreze o atrito), os valores das energias cinética (K) do bloco e potencial elástica (U) do sistema variam continuamente, como está indicado pelos histogramas abaixo nas figuras. Com base nisso, podemos afirmar:
A)Quando a velocidade do bloco é zero, a distensão da mola também é zero.
B)Na figura (I), a velocidade do bloco em x = 0 é nula.
C)Na figura (III), a velocidade do bloco em xmáximo é máxima.
D)Na figura (II), a energia cinética é menor que na situação (I), e a energia potencial elástica é menor que na situação (III). Por esta razão, quando o bloco atinge a configuração (II) ocorre um mínimo na energia mecânica do sistema.
E)Durante o movimento do bloco, a soma K + U permanece constante.
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
Na extremidade, a velocidade é nula e a energia está armazenada na mola.
Ao aproximar-se do equilíbrio, diminui a energia potencial elástica e aumenta a cinética.
No equilíbrio, a energia cinética é máxima e a deformação é zero.
Sem atrito, durante todo o percurso:
$$K+U=\mathrm{constante}$$
A configuração intermediária não representa perda de energia mecânica.
Alternativa correta: E.
Q29
Mecânica — Cinemática — Velocidade linear e angular em polia sem deslizamento
Uma corda passa por uma polia, ou roldana, de raio R igual a 20 cm, a qual gira com velocidade angular constante de módulo ω, conforme a figura. O contato da corda com a polia é realizado sem escorregamento. Assim, como apresentado na figura, pontos da extremidade da polia acompanham o movimento de pontos da superfície da corda. Na região linear da corda, os pontos A e C se deslocam 10 cm a cada 2 segundos, r originando uma velocidade constante de módulo |v | . Já na região de trajetória curva, o ponto B possui r velocidade tangencial com módulo também igual a |v |. Com respeito aos pontos A, B e C, assinale a alternativa ERRADA: (Nos cálculos, aproxime 1 radiano por 600).
A)O módulo da velocidade angular da polia é 0,25 rad/s e, a cada segundo, o ponto B percorre um arco de 5 cm sobre a trajetória curva.
B)O módulo da velocidade tangencial do ponto B é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre um arco de 5 cm sobre a trajetória curva, com valor igual à linha percorrida pelo ponto C.
C)O módulo da velocidade do ponto C é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre a distância de 5 cm sobre o segmento da trajetória linear.
D)O módulo da velocidade do ponto A é igual a 0,05 m/s e, a cada segundo, este ponto percorre uma linha de tamanho diferente do arco percorrido pelo ponto B sobre a trajetória curva.
E)O módulo da velocidade angular da polia é 0,25 rad/s e, a cada segundo, o ponto B sofre um deslocamento angular de aproximadamente 150.
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
A corda percorre 10 cm em 2 s.
$$v=\frac{0{,}10}{2}$$
$$v=0{,}05\ \mathrm{m/s}$$
Na borda da polia, a rapidez tangencial é igual à da corda.
$$\omega=\frac vR$$
$$\omega=\frac{0{,}05}{0{,}20}$$
$$\omega=0{,}25\ \mathrm{rad/s}$$
Em um segundo, tanto o trecho retilíneo quanto o arco percorrido medem 5 cm. A afirmação que atribui comprimentos diferentes a esses percursos é a errada.
As direções das velocidades podem ser diferentes, mas isso não muda essa igualdade de comprimentos.
Alternativa correta: D.
Q30
Mecânica — Dinâmica — Aceleração em rampa com atrito
Um bloco, de massa m, descendo um plano inclinado sem atrito, com ângulo θ de inclinação do plano em relação a horizontal, escorrega na rampa com aceleração r a , de módulo: a= g senθ . Se no problema for levado em conta o atrito entre o bloco e o plano inclinado, através do coeficiente de atrito μ, a nova aceleração do bloco terá módulo dado por:
A)a = μ g cosθ − g senθ
B)a = g cosθ − μ g senθ
C)a = μ g senθ − g cosθ
D)a = g senθ − μ g cosθ
E)a= 0
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
Tome o sentido de descida como positivo. A componente tangencial do peso favorece o movimento.
$$P_{\parallel}=mg\sin\theta$$
A normal determina o módulo do atrito.
$$N=mg\cos\theta$$
$$F_{\mathrm{at}}=\mu mg\cos\theta$$
Aplicando a segunda lei:
$$ma=mg\sin\theta-\mu mg\cos\theta$$
$$a=g\sin\theta-\mu g\cos\theta$$
Se essa componente for negativa, o bloco que ainda desce está desacelerando; o módulo da aceleração é o valor absoluto da componente.
Alternativa correta: D.
Q31
Óptica — Reflexão e Espelhos — Posição e natureza de imagem no espelho plano
Ao colocarmos um objeto de fronte a um espelho plano há a formação da imagem no referido espelho. A imagem é formada pela associação de pontos imagens a pontos objetos. Sabendo que o objeto se encontra num ponto P, a uma distância X do espelho, podemos afirmar:
A)A imagem é virtual de mesma dimensão do objeto e encontra-se a uma distância 2X de P
B)A imagem é virtual, menor que o objeto e encontra- se a uma distância 2X de P
C)A imagem é real de mesma dimensão do objeto e encontra-se a uma distância 2X de P
D)A imagem é real menor que o objeto e encontra-se a uma distância 2X de P
E)A imagem é virtual de mesma dimensão do objeto e encontra-se a uma distância X de P
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
A imagem no espelho plano é virtual e tem as mesmas dimensões do objeto.
Ela fica atrás do espelho à mesma distância X que o objeto está à frente.
Assim, a distância entre o objeto em P e sua imagem é 2X.
Alternativa correta: A.
Q32
Óptica — Refração — Frequência e velocidade da luz ao entrar na água
Um barco emite um sinal de luz para um mergulhador que está submerso a 5 metros da superfície da água de um rio. A luz emitida é da cor laranja com frequência de 5,0 x 1014 Hz. Chegando ao mergulhador a luz terá:
A)Frequência igual e velocidade igual que a luz emitida.
B)Frequência menor e velocidade igual que a luz emitida.
C)Frequência menor e velocidade maior que a luz emitida.
D)Frequência igual e velocidade menor que a luz emitida.
E)Frequência maior e velocidade maior que a luz emitida.
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
Ao passar do ar para a água, a frequência da luz permanece igual à da fonte.
A água tem índice de refração maior que o ar, e a velocidade da luz nela é menor.
O comprimento de onda diminui na mesma proporção, mantendo a frequência constante.
Alternativa correta: D.
Q33
Termologia — Dilatação Térmica — Dilatação linear de barra de concreto
Na construção civil para evitar rachaduras nas armações longas de concreto, como por exemplo, pontes, usa-se a construção em blocos separados por pequenas distâncias preenchidas com material de grande dilatação térmica em relação ao concreto, como o piche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear 1,9 x 10-5/0C e comprimento 100 metros a 300C, sofrerá uma dilatação linear a 400C de:
A)1,9 x 10-2metros
B)1,5 x 10-3metros
C)1,9 x 10-5 metros
D)1,7 x 10-1 metros
E)2,1 x 10-2 metros
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
A variação de temperatura é:
$$\Delta T=40-30$$
$$\Delta T=10\ ^\circ\mathrm C$$
A dilatação linear vale:
$$\Delta L=\alpha L_0\Delta T$$
$$\Delta L=1{,}9\times10^{-5}\times100\times10$$
$$\Delta L=1{,}9\times10^{-2}\ \mathrm m$$
Alternativa correta: A.
Q34
Eletricidade — Eletrostática — Partilha de carga e referência inicial ou final
Promovendo o atrito entre dois objetos eletricamente neutros e idênticos, A e B, haverá a eletrização dos mesmo devido a transferência de elétrons de um para o outro, essa é a chamada eletrização por atrito. Suponha que a eletrização ocorra em A. Ao tocar devidamente com o objeto A em um terceiro objeto C, também eletricamente neutro, haverá transferência de elétrons, chamada de eletrização por contato. Após afastar os objetos A e C, e sabendo que os mesmo são idênticos, comparando suas cargas finais podemos afirmar que a carga elétrica em C é.
A)Menor que a carga de B
B)Igual a carga de B
C)Maior que a carga de A
D)Menor que a carga de A
E)Metade da carga de A
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
Se A fica com carga Q após o atrito, B fica com −Q no modelo de conservação de carga proposto.
Antes do contato, C está neutro. Ao encostar A e C condutores idênticos e depois separá-los, a carga total Q divide-se igualmente.
$$Q_{A,f}=\frac Q2$$
$$Q_{C,f}=\frac Q2$$
Assim, C tem metade da carga inicial de A, mas tem carga igual à carga final de A.
O gabarito fornecido aponta para a opção que diz “metade da carga de A”. Essa leitura só é compatível se A designar sua carga anterior ao contato, em conflito com a menção a cargas finais.
Preserva-se a resposta publicada com esta ressalva e sem pontuação TEF.
Resposta publicada pela banca: E.
Q35
Eletricidade — Eletrostática — Cargas em capacitores em série e paralelo
Considere a associação de capacitadores conforme mostrado na figura abaixo.
Os capacitores têm capacitância de C1 = C2 = C3 = 6 μF alimentados por uma bateria de 12 V, a carga nos capacitores é:
A)Q1 = 36 μC, Q2 = 72 μC e Q3 = 36 μC
B)Q1 = 36 μC, Q2 = 36 μC e Q3 = 36 μC
C)Q1 = 72 μC, Q2 = 36 μC e Q3 = 36 μC
D)Q1 = 36 μC, Q2 = 36 μC e Q3 = 72 μC
E)Q1 = 72 μC, Q2 = 36 μC e Q3 = 18 μC
Gabarito oficial da UFRR
C
Resolução comentada
O capacitor C1 está sozinho em um ramo ligado aos 12 V.
$$Q_1=C_1U$$
$$Q_1=6\times12$$
$$Q_1=72\ \mu\mathrm C$$
Os capacitores C2 e C3, iguais, estão em série no outro ramo. Cada um fica sob 6 V.
$$Q_2=C_2U_2$$
$$Q_2=6\times6$$
$$Q_2=36\ \mu\mathrm C$$
Em série, seus módulos de carga são iguais.
$$Q_3=36\ \mu\mathrm C$$
Alternativa correta: C.
Q36
Eletricidade — Eletrodinâmica — Rendimento e tensão indicada para gerador
Muitas localidades em Roraima têm o abastecimento de energia elétrica fornecida por gerador elétrico, que não funcionam 24 horas por dia devido a grandes perdas de rendimento devido ao aquecimento. Considerando um gerador que fornece uma voltagem de 120 volts e corrente de 40 amperes, cuja resistência interna da bobina é de 0,5 ohms, o seu rendimento será.
A)78%
B)80%
C)83%
D)60%
E)65%
Gabarito oficial da UFRR
C
Resolução comentada
A queda de tensão na resistência interna é:
$$rI=0{,}5\times40$$
$$rI=20\ \mathrm V$$
Se 120 V designar a força eletromotriz ε, a tensão útil será:
$$U=120-20$$
$$U=100\ \mathrm V$$
$$\eta=\frac U\varepsilon$$
$$\eta=\frac{100}{120}$$
$$\eta\approx83\%$$
Essa é a interpretação que reproduz a resposta fornecida.
Se “voltagem fornecida” indicar a tensão terminal de 120 V, a força eletromotriz será 140 V e o rendimento ficará próximo de 85,7%, valor ausente das opções.
A distinção não está explícita; mantém-se a resposta publicada com ressalva e sem pontuação TEF.
