UFRR 2015 · Integral · E3 — Questões de Física com Gabarito e Resolução

Q28

Mecânica — Cinemática — Tempo total na velocidade média

Um automóvel sai de Boa Vista às 8:00 horas e chega em Manaus às 21:30 horas. Calcule a velocidade média do automóvel, no SI, usando a distância de 780km entre Boa Vista e Manaus, sabendo-se que o automóvel fez 4 paradas: (1.ª parada) 32,0 minutos no município de Mucajaí/RR, para um lanche; (2.ª parada) 71,0 minutos em um restaurante no município de Rorainópolis/RR, para almoçar; (3.ª parada), 22,0 minutos, na loja de artesanato, na entrada da reserva Waimiri-Atroari/RR, para aquisição de lembranças; e (4.ª parada) 61,0 minutos em um restaurante no município de Presidente Figueiredo/AM, para jantar. Com base nas informações, é correto afirmar que a velocidade média é de:

A)20,8m/s

B)17,0m/s

C)28,0m/s

D)7,5m/s

E)32km/h

Gabarito oficial da UFRR

Anulada

Resolução comentada

O tempo entre 8h e 21h30 é 13,5 h, incluindo as paradas.

$$v_m=\frac{780}{13{,}5}$$

$$v_m\approx57{,}78\ \mathrm{km/h}$$

$$v_m\approx16{,}05\ \mathrm{m/s}$$

Nenhuma opção apresenta esse valor. Subtrair as paradas calcularia a média apenas durante o movimento, também diferente da média da viagem. O gabarito anula o item.

Q29

Mecânica — Hidrostática — Estados da matéria e pressão estática

Um professor de Física pede aos seus alunos que façam um trabalho referente a fluidos. Um deles procura na internet e encontra um vídeoaula referente a fluidos, ele assiste e faz as seguintes anotações. I. um corpo sólido tem geralmente volume e forma bem definidos, que só se alteram em resposta à força externa; II. um líquido tem volume bem definido, mas não a forma: mantendo o seu volume, amolda-se ao recipiente que o contém; III. um gás não tem nem forma nem volume bem definido, expandindo-se até ocupar todo o volume do recipiente que o contém; IV. todos os estados da matéria podem ser considerados como fluidos; V. quando o fluido está em repouso, ele exerce uma força paralela sobre qualquer superfície que esteja em contato com ele. Analisando as anotações I, II, III, IV e V do aluno, assinale a alternativa esta correta:

A)I – V;

B)I – IV;

C)II – III;

D)I – IV – V;

E)IV – V.

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

As afirmações I, II e III descrevem corretamente os modelos usuais de sólido, líquido e gás.

IV é falsa: sólidos não são classificados como fluidos nesse modelo.

V é falsa: a força de pressão de um fluido em repouso é normal à superfície.

Entre os conjuntos oferecidos, II e III são ambas verdadeiras. A opção não enumera todas as afirmações corretas, mas o comando não exige explicitamente uma lista exaustiva.

Alternativa correta: C.

Q30

Mecânica — Trabalho e Energia — Trabalho pela variação de energia cinética

O teorema da energia cinética diz que, o trabalho total efetuado sobre uma partícula é igual a variação da energia cinética da partícula. Se uma partícula de massa m = 2000,00g tem velocidade inicial de vi = 2,50m/s e depois passados um certo tempo tem velocidade final de vf = 5,00m/s. O trabalho total τ, em Joule, realizado sobre a partícula será de:

A)37,00erg.

B)5,00J.

C)37,70J.

D)18,75J.

E)0,00J.

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

$$m=2{,}00\ \mathrm{kg}$$

$$W=\frac m2(v_f^2-v_i^2)$$

$$W=\frac22(5^2-2{,}5^2)$$

$$W=18{,}75\ \mathrm J$$

Alternativa correta: D.

Q31

Termologia — Termometria — Maior amplitude entre temperaturas em escalas diferentes

A Gran Sabana é uma região natural localizada no sul da Venezuela, no Planalto das Guianas, na parte sudeste do estado de Bolívar, estendendo-se até a fronteira com o Brasil. Tem uma temperatura média de 23°C. Nela, convivem diversos grupos indígenas, dentre os quais os Pemons. Ela faz parte de um dos maiores Parques Nacionais da Venezuela, o Parque Nacional Canaima, onde se encontra o Salto Ángel que, com quase um quilômetro de altura, é a queda d'água mais alta do mundo. Uma família brasileira sai de Boa Vista às 13:00 horas, quando os termômetros marcavam 35°C em direção à fronteira do Brasil com a Venezuela, com o objetivo de visitar a Gran Sabana. Ao chegar na cidade de Santa Elena de Uairém, município venezuelano fronteiriço com o Brasil, por volta das 16:00 horas, os termômetros marcavam 68F. À noite, os termômetros chegaram a marcar a temperatura de 59F. Calcule a maior variação de temperatura, em °C, sofrido por essa família.

A)15⁰C

B)20⁰C

C)25⁰C

D)18⁰C

E)30⁰C

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

$$T_C=\frac59(T_F-32)$$

$$T_{\mathrm{chegada}}=\frac59(68-32)=20\ ^\circ\mathrm C$$

$$T_{\mathrm{noite}}=\frac59(59-32)=15\ ^\circ\mathrm C$$

$$|\Delta T|=35-15$$

$$|\Delta T|=20\ ^\circ\mathrm C$$

Alternativa correta: B.

Q32

Termologia — Gases Ideais — Pressão inicial em aquecimento isocórico

A cromatografia gasosa é uma análise química instrumental por separação de compostos químicos em uma amostra complexa. Um cientista coletou gases de efeito estufa (CO₂ e CH₄), liberados a partir dos lagos do lavrado de Roraima e quantificou esses gases, em ppm, através de um cromatógrafo a gás. Em suas análises, o cientista injetava 30ml de gás coletado dos lagos do lavrado que se encontrava em um frasco de vidro a uma temperatura de 27°C. Sabendo que o cromatógrafo aquece o gás analisado a 500 Kelvin e que a pressão final do gás após seu aquecimento é de 1000Pa. Qual era a pressão inicial desse gás, sabendo que seu volume permaneceu inalterado? Considere que os gases do efeito estufa comportam-se como gases ideais.

A)200Pa

B)150Pa

C)400Pa

D)300Pa

E)600Pa

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

$$T_i=27+273=300\ \mathrm K$$

$$\frac{P_i}{T_i}=\frac{P_f}{T_f}$$

$$P_i=1000\frac{300}{500}$$

$$P_i=600\ \mathrm{Pa}$$

Alternativa correta: E.

Q33

Óptica — Refração — Índice de refração pela velocidade

Em um experimento, temos uma placa de vidro atravessada por um feixe de luz. Nesta placa, a velocidade da luz é 2,5 × 10⁸ m/s. Considerando a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0 × 10⁸ m/s, marque a alternativa que corresponde ao índice de refração do vidro neste experimento.

A)7,5

B)1,5

C)1,2

D)0,83

E)5,5

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

$$n=\frac cv$$

$$n=\frac{3{,}0\times10^8}{2{,}5\times10^8}$$

$$n=1{,}2$$

Alternativa correta: C.

Q34

Ondulatória — Fenômenos Ondulatórios — Natureza mecânica e periodicidade das ondas

Considere as seguintes afirmações referentes às ondas. I - Onda mecânica é a perturbação de um meio material elástico que se propaga por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento. II - O som é um tipo de onda mecânica transversal que se propaga em qualquer meio. III - Em uma onda periódica, todos as partículas do meio vibram com o mesmo período e a mesma frequência da fonte de perturbações. IV - Em uma onda a distância entre duas cristas consecutivas é chamado de comprimento de onda. É correto afirmar que somente:

A)I, III e IV são verdadeiras;

B)II é verdadeira;

C)II e III são verdadeiras;

D)I e III são verdadeiras;

E)I e IV são verdadeiras.

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

I é verdadeira no modelo de onda mecânica: a perturbação precisa do meio e transporta energia.

II é falsa: o som em fluidos é longitudinal e necessita de meio material.

III é verdadeira para a onda periódica estabelecida pela fonte.

IV é verdadeira: cristas consecutivas estão separadas por um comprimento de onda.

São verdadeiras I, III e IV.

Alternativa correta: A.

Q35

Eletromagnetismo — Força Magnética — Trabalho de força magnética

Quando uma partícula carregada Q é lançada com velocidade v numa região que contém um campo magnético uniforme B, a partícula poderá descrever uma trajetória circular de raio R perfazendo um movimento circular uniforme, pois, nesse tipo de movimento, não altera o módulo, mas apenas a direção e/ou sentido da velocidade. Nessas condições, a força magnética F_m é perpendicular ao plano definido pelo vetor campo magnético B e pelo vetor velocidade v e ângulo definido entre eles. Pode-se, então, afirmar que o trabalhoτ_mrealizado sob a partícula devido à presença do campo magnético será:

A)variável com o tempo;

B)nulo;

C)dado pelo produto dos vetores (vxB);

D)perpendicular ao vetor campo magnéticoB;

E)paralelo ao vetor velocidade v.

Gabarito oficial da UFRR

Resolução comentada

A força magnética sobre a carga em movimento é perpendicular à velocidade.

$$P=\vec F_m\cdot\vec v$$

$$P=0$$

Consequentemente, o trabalho magnético é nulo, e o módulo da velocidade permanece constante.

Alternativa correta: B.

Q36

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação mista sem opção compatível

Vamos considerar a série de resistores que são representados no esquema a seguir:

Marque a alternativa que corresponde a resistência total do esquema representado na figura acima.

Resistores externos de 1 ohm em série com ramo paralelo de 2 ohms e 3 ohms.

A)4,0 ohms

B)9,0 ohms

C)3,0 ohms

D)2,8 ohms

E)5,5 ohms

Gabarito oficial da UFRR

Anulada

Resolução comentada

Os resistores de 2 Ω e 3 Ω ligam os mesmos dois nós.

$$R_p=\frac{2\times3}{2+3}$$

$$R_p=1{,}2\ \Omega$$

$$R_{eq}=1+1{,}2+1$$

$$R_{eq}=3{,}2\ \Omega$$

O resultado não consta das opções. O item foi anulado.