Universidade Federal de Roraima
9 questões de Física
Um corpo de massa 10 kg encontra-se sobre uma mesa e a 80 cm do solo. Se tomarmos o solo como referência, a energia potencial gravitacional associada ao corpo é de:
Dados: energia potencial gravitacional de referência no solo = 20 J; g= 10 m/s2.
$$U=U_{solo}+mgh$$
$$U=20+10\times10\times0{,}80$$
$$U=100\ \mathrm J$$
Alternativa correta: D.
Um bloco de massa M está apoiado em um plano inclinado conforme o desenho. O ângulo que o plano forma com a horizontal pode ser variado por meio de um mecanismo especial. O bloco começa a deslizar sobre o plano quando o ângulo atinge 30o. Considere que, no instante em o que o bloco começa a deslizar, o somatório das forças sobre ele é zero. Nessas condições, podemos afirmar que o valor do coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é igual a:
Dados: sen 30° = 1/2; cos 30° = √3/2.
$$N=Mg\cos30^\circ$$
$$Mg\sin30^\circ=\mu_e N$$
$$\mu_e=\tan30^\circ$$
$$\mu_e=\frac{\sqrt3}{3}$$
Alternativa correta: E.
Analise as assertivas a seguir e marque a CORRETA.
No movimento circular uniforme, o módulo da velocidade é constante, mas sua direção muda continuamente.
Um corpo pode estar em repouso com forças que se equilibram.
Atrito transforma energia mecânica em outras formas; não viola a conservação total.
Movimento retilíneo uniforme é possível com resultante nula.
Empuxo é igual ao peso do fluido deslocado, não necessariamente ao peso do corpo.
Alternativa correta: A.
Duas substâncias A e B são misturadas em um recipiente que está inicialmente à temperatura de 30oC. Algum tempo depois, a mistura atinge o equilíbrio térmico em 50oC. Assinale a alternativa que mostra a capacidade térmica do recipiente.
Considere: Substância A: ma =1 kg ; temperatura inicial de A = 80oC; calor específico de A = 120 J/kgoC. Substância B: mb=2 kg ; temperatura inicial de B = 70oC e calor específico de B = 200 J/kgoC.
Admitindo sistema sem troca de calor com o ambiente:
$$Q_A=1\times120\times(80-50)=3600\ \mathrm J$$
$$Q_B=2\times200\times(70-50)=8000\ \mathrm J$$
$$C(50-30)=3600+8000$$
$$C=580\ \mathrm{J/{}^\circ C}$$
Alternativa correta: A.
Considere três fontes sonoras X, Y e Z mostradas no desenho. Y e Z produzem, cada uma, uma onda sonora de mesma amplitude A e comprimento de onda λ. A fonte X produz um som com o mesmo comprimento de onda λ, porém com o dobro da amplitude da onda Y. Considerando que em Y e Z as ondas produzidas estão em fase e, que na fonte X a onda é defasada em 180º, marque a alternativa que mostra a amplitude da onda resultante em um ponto P situado a uma distância λ da fonte Z, conforme a figura.
As distâncias até P são λ, 2λ e 3λ.
Esses percursos acrescentam números inteiros de ciclos e mantêm as relações de fase das fontes.
Y e Z chegam em fase e somam amplitude 2A.
X chega em oposição com amplitude 2A.
$$A_{resultante}=A+A-2A$$
$$A_{resultante}=0$$
Alternativa correta: D.
Uma máquina termodinâmica passa por 4 (quatro) processos, conforme a figura. Considerando que a substância de trabalho seja um gás ideal, marque a alternativa CORRETA.
De D até A, o volume permanece constante e a pressão aumenta.
$$T=\frac{PV}{nR}$$
Logo, a temperatura aumenta. Para gás ideal, a energia interna depende da temperatura e aumenta nesse trecho.
A área do ciclo é não nula; fechar o ciclo não anula o trabalho total.
A–B é isotérmico, mas não adiabático: o calor compensa o trabalho.
Alternativa correta: B.
Um estudante visando aumentar seus conhecimentos em eletricidade constrói quatro circuitos elétricos, utilizando quatro resistores de mesma resistência R, conectados a uma fonte ideal de tensão igual a ε, conforme descrito abaixo.
Primeiro circuito – O primeiro circuito é construído ligando os quatro resistores em série.
Segundo circuito – O segundo circuito é construído ligando os quatro resistores em paralelo.
Terceiro circuito – O terceiro circuito possui dois conjuntos de resistores. Cada conjunto é formado por dois resistores conectados em paralelo. Em seguida, os dois conjuntos são conectados em série. Quarto circuito – O estudante novamente forma dois conjuntos. Em um deles, conecta dois resistores em paralelo e no outro, dois em série. Em seguida liga os dois conjuntos em série.
Cada circuito é alimentado por uma fonte ideal.
Assinale a alternativa que apresenta os circuitos para os quais a fonte fornece uma corrente de 4ε/R e ε/R respectivamente.
$$R_{eq,1}=4R$$
$$R_{eq,2}=\frac R4$$
$$R_{eq,3}=\frac R2+\frac R2=R$$
$$R_{eq,4}=\frac R2+2R=\frac{5R}{2}$$
Usando I = ε/Req, as correntes pedidas correspondem, respectivamente, ao segundo e ao terceiro circuitos.
Alternativa correta: C.
No início da década de 1930, foi apresentada ao mundo uma máquina que gerava altas-tensões por meio da eletrização por atrito. Esta máquina foi desenvolvida por Robert Jemison Van de Graaff. Em sua configuração mais usual, a máquina de Van de Graaff possui uma esfera metálica como cúpula, na qual as cargas elétricas ficam distribuídas em sua superfície.
Imaginemos três esferas metálicas de raios r1, r2 e r3 inicialmente neutras. A esfera 1, de raio r1, é colocada em contato elétrico com a máquina de Van de Graaff em funcionamento e é carregada com uma carga q0.
A esfera 1, agora com carga q0, é separada da máquina e colocada em contato com a esfera 2, de raio r2. Após o equilíbrio eletrostático a esfera 1 é separada da esfera 2 e colocada em contato com a esfera 3, de raio r3. Considerando r2 = 2r1 e r3 = 2r2, após os contatos elétricos descritos, as cargas finais nas esferas 1, 2 e 3 são, respectivamente:
No modelo usual de esferas suficientemente afastadas, cargas finais são proporcionais aos raios.
No primeiro contato:
$$q_1'=\frac{q_0}{3}$$
$$q_2=\frac{2q_0}{3}$$
Como r3 = 4r1, no segundo contato:
$$q_1=\frac15\frac{q_0}{3}=\frac{q_0}{15}$$
$$q_3=\frac45\frac{q_0}{3}=\frac{4q_0}{15}$$
A esfera 2 mantém sua carga depois de separada.
Alternativa correta: C.
“Radiação alfa (α): também chamada de partículas alfa ou raios alfa, são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons, sendo, portanto, núcleos de hélio. Apresentam carga positiva +2 e número de massa 4. Radiação beta (β): raios beta ou partículas beta, são elétrons, partículas negativas com carga -1 e número de massa 0.”
O decaimento radiotivo do238U92 se dá da seguinte forma: 238U92 →α +234Th90 →β +234Th 91 →….
Considere que partículas alfa e beta, provenientes do decaimento radioativo do238U92, penetrem perpendicularmente uma região de campo magnético uniforme. Supondo que as partículas se propaguem na mesma direção e sentido podemos afirmar:
$$\vec F=q\vec v\times\vec B$$
Com velocidades paralelas entre si e perpendiculares ao campo, as forças nas partículas de sinais opostos têm sentidos opostos.
As trajetórias se curvam para lados diferentes e os módulos das velocidades permanecem constantes.
Na sequência nuclear impressa, o núcleo de número atômico 91 é protactínio, embora a fonte repita o símbolo Th; essa grafia não altera a análise do desvio.
Alternativa correta: C.