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PUC-RS 2000.1 — Vestibular de Verão — Questões de Física comentadas — Método TEF

PUCRS · Pontifícia Universidade Católica do RS · Física Q31–Q45

Questões 31 a 45 — Física · gabarito e resolução comentada Método TEF.

Q31
Mecânica — Estática — Polias fixas e móveis

Numa obra de construção civil, os operários transportam verticalmente materiais usando roldanas, conforme a figura abaixo.

PUC-RS 2000.1, questão 31: figura ou expressão do enunciado

Supõe-se o atrito desprezível e o peso das roldanas e da corda muito pequeno. Para elevar um material de peso P, a força F deve ser um pouco superior a

(A)

P/4

(B)

P/2

(C)

P

(D)

2P

(E)

4P

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

B
Resolução comentada

A polia móvel é sustentada por dois trechos da corda. No limite de equilíbrio, 2F=P; para elevar a carga, F deve superar ligeiramente P/2.

Q32
Mecânica — Hidrostática — Princípio de Arquimedes

Numa experiência de laboratório de Física, abandona-se uma esfera metálica no topo de um tubo de vidro cheio de água, na vertical. A esfera cai, inicialmente em movimento acelerado, mas, após alguns centímetros, atinge velocidade constante, por isso chamada velocidade terminal, ou velocidade limite. Considerando-se a esfera com massa específica duas vezes a da água, e sabendo que os módulos das únicas forças que agem sobre ela são o seu peso P, o empuxo E, e a força de atrito viscoso A (também chamada força de arrasto), pode-se concluir que, quando atingida a velocidade limite,

(A)

P = E

(B)

E = 2A

(C)

A = 2E

(D)

P = 2A

(E)

P = A

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

D
Resolução comentada

Como a densidade da esfera é o dobro da densidade da água, E=P/2. Na velocidade terminal, P=E+A, logo A=P/2 e P=2A.

Q33
Mecânica — Trabalho e energia — Energia potencial elástica

Têm-se duas molas metálicas iguais, A e B, inicialmente sem deformação. As duas são comprimidas de modo que A sofra deformação x e B sofra deformação 2x. Com isso, o quociente entre as respectivas energias elásticas acumuladas, WA /WB , vale

(A)

4

(B)

2

(C)

1

(D)

1/2

(E)

1⁄4

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E
Resolução comentada

A energia elástica vale kx²/2. Portanto, W_A/W_B=x²/(2x)²=1/4.

Q34
Mecânica — Dinâmica — Forças de atrito

INSTRUÇÃO: Responder às questões 34 e 35 com base no gráfico e informações abaixo.

Fa

PUC-RS 2000.1, questão 34: figura ou expressão do enunciado

Um bloco de pedra, de 10cmx20cmx30cm, pesando 300N, encontra-se apoiado, em repouso, sobre uma rampa, conforme figura acima. São dados sen30o = 0,500 e cos30o = 0,866

A força de atrito entre a rampa e o bloco vale

(A)

100 N

(B)

141 N

(C)

150 N

(D)

170 N

(E)

200 N

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C
Resolução comentada

O equilíbrio ao longo da rampa exige F_at=P sen30°=300×0,5=150 N.

Q35
Mecânica — Hidrostática — Pressão hidrostática

INSTRUÇÃO: Responder às questões 34 e 35 com base no gráfico e informações abaixo.

Fa

PUC-RS 2000.1, questão 34: figura ou expressão do enunciado

Um bloco de pedra, de 10cmx20cmx30cm, pesando 300N, encontra-se apoiado, em repouso, sobre uma rampa, conforme figura acima. São dados sen30o = 0,500 e cos30o = 0,866

Considerando-se a pressão que o bloco pode exercer sobre a superfície, pode-se afirmar que essa pressão

(A)

é máxima quando o bloco se apóia sobre sua face de dimensões 20cmx30cm.

(B)

é máxima quando o bloco se apóia sobre sua face de dimensões 10cmx20cm.

(C)

é máxima quando o bloco se apóia sobre a face de dimensões 10cmx30cm.

(D)

independe da face de apoio.

(E)

independe do ângulo da rampa.

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B
Resolução comentada

A pressão média é N/A. Mantendo a inclinação, N é constante, e a pressão máxima ocorre na menor face: 10 cm×20 cm.

Q36
Óptica — Lentes — Lentes

Uma lente forma imagem de um objeto, numa tela, conforme figura abaixo.

objeto

PUC-RS 2000.1, questão 36: figura ou expressão do enunciado

Pela observação da figura, pode-se concluir que a imagem é __________, e a lente é ____________.

(A)

real convergente

(B)

virtualconvergente

(C)

real divergente

(D)

virtualdivergente

(E)

maiordivergente

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A
Resolução comentada

Uma imagem projetada numa tela é real. Para um objeto real, a lente que produz essa imagem é convergente.

Q37
Termologia — Termodinâmica — Termodinâmica

O Segundo Princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: “Nenhuma máquina térmica, operando em ciclo, pode transformar em ___________ todo o __________ a ela fornecido”.

(A)

calor trabalho

(B)

trabalho calor

(C)

força calor

(D)

força impulso

(E)

trabalho impulso

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B
Resolução comentada

O enunciado de Kelvin–Planck impede converter integralmente em trabalho o calor recebido por uma máquina térmica que opera em ciclo.

Q38
Ondulatória — Fenômenos ondulatórios — Difracao

Em locais baixos como num vale, captam-se mal sinais de TV e de telefone celular, que são sinais de freqüências altas, mas captam-se bem sinais de rádio de freqüências baixas. Os sinais de rádio de freqüências baixas são melhor captados porque ___________ mais facilmente.

(A)

refletem

(B)

refratam

(C)

difratam

(D)

polarizam

(E)

reverberam

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C
Resolução comentada

Frequências menores correspondem a comprimentos de onda maiores. A difração em obstáculos é mais expressiva quando seu tamanho é comparável ao comprimento de onda.

Q39
Eletricidade — Eletrostática — Campo elétrico

Quatro pequenas cargas elétricas ocupam os vértices de um quadrado, representado na figura abaixo.

PUC-RS 2000.1, questão 39: figura ou expressão do enunciado

No ponto médio P, o campo elétrico resultante das quatro cargas é melhor representado por um vetor como o da alternativa

PUC-RS 2000.1, questão 39: figura ou expressão do enunciado
(A)

Alternativa A na figura.

(B)

Alternativa B na figura.

(C)

Alternativa C na figura.

(D)

Alternativa D na figura.

(E)

Alternativa E na figura.

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C
Resolução comentada

Some vetorialmente os campos. O par da direita gera campo vertical para cima; o par da esquerda acrescenta componente para a esquerda e para cima. O resultado aponta para cima e para a esquerda, como em C.

Q40
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associações e análise de circuitos

INSTRUÇÃO: Responder às questões 40 e 41 com base na figura e informações abaixo.

PUC-RS 2000.1, questão 40: figura ou expressão do enunciado

Com os interruptores CH1 fechado e CH2 aberto, a diferença de potencial entre os pontos B e C vale

(A)

10 V

(B)

12 V

(C)

15 V

(D)

17 V

(E)

20 V

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

C
Resolução comentada

Com CH2 aberta, só os resistores de 10 Ω e 30 Ω conduzem em série. I=20/(10+30)=0,5 A; U_BC=30×0,5=15 V.

Q41
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência elétrica

INSTRUÇÃO: Responder às questões 40 e 41 com base na figura e informações abaixo.

PUC-RS 2000.1, questão 40: figura ou expressão do enunciado

Com os dois interruptores fechados, o resistor de 10 ohms é o que dissipa maior potência, que vale

(A)

4W

(B)

6W

(C)

8W

(D)

10W

(E)

12W

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

D
Resolução comentada

Com ambas as chaves fechadas, 30 Ω e 15 Ω estão em paralelo, equivalendo a 10 Ω. A resistência total é 20 Ω; I=1 A. No resistor de 10 Ω, P=I²R=10 W.

Q42
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Leis de Faraday e Lenz

O dispositivo do automóvel que transforma energia mecânica em energia elétrica denomina-se

(A)

bateria.

(B)

bobina.

(C)

motor de partida.

(D)

regulador de voltagem.

(E)

alternador.

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E
Resolução comentada

O alternador converte energia mecânica de rotação em energia elétrica por indução eletromagnética.

Q43
Termologia — Termodinâmica — Transformações adiabáticas

Um gás contido em um cilindro com pistão, ao ser comprimido adiabaticamente,

I. necessariamente aquece.

II. necessariamente muda de fase.

III. diminui de volume isotermicamente.

Analisando essas afirmativas pode-se concluir que

(A)

somente I é correta.

(B)

somente II é correta.

(C)

somente III é correta.

(D)

I e II são corretas.

(E)

II e III são corretas.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

A
Resolução comentada

Numa compressão adiabática, Q=0 e o trabalho realizado sobre o gás aumenta sua energia interna. No modelo usual de gás ideal, sua temperatura aumenta; II e III são falsas.

Q44
Física moderna — Física nuclear — Reações e radiações nucleares

INSTRUÇÃO: Responder à questão 44 com base no texto e afirmativas abaixo:

Os avanços tecnológicos referentes ao uso da energia nuclear para produzir eletricidade são notáveis. A legislação pertinente pune severamente as empresas responsáveis por quaisquer danos pessoais e ambientais. Mas os acidentes continuam acontecendo, como os do segundo semestre de 1999 na Ásia. O grau de risco dessa atividade é alto porque todas as usinas

I. dependem do processo da fusão nuclear.

II. empregam água pesada (ou deuterada), que é originariamente radioativa.

III. empregam materiais físseis, que permanecem radioativos por longos períodos de tempo.

Analisando-se os três fatores acima, deve-se concluir que é correta a alternativa

(A)

somente I .

(B)

somente III.

(C)

somente I e II.

(D)

somente I e III.

(E)

I, II e III.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

B
Resolução comentada

Usinas nucleares convencionais utilizam fissão, e não fusão. Água pesada não é intrinsecamente radioativa; materiais físseis e produtos da fissão exigem controle radiológico por longos períodos. Apenas III é correta.

Q45
Física geral — Astronomia — Astronomia

INSTRUÇÃO: Responder à questão 45 com base no texto e afirmativas abaixo. O tempo é uma das grandezas físicas fundamentais e sua medição ou contagem é decisiva na descrição da maioria dos fenômenos. Relógios atômicos e cronômetros precisos, em muitos casos, não bastam para medir o tempo: deve-se empregar, também, um calendário. Por calendário, entende-se um conjunto de regras utilizadas com a finalidade de agrupar os dias para facilitar a contagem do tempo. Nosso calendário, e de grande parte do mundo, é o Gregoriano, instituído no pontificado do papa Gregório XIII, a partir do ano de 1582. O principal objetivo do Calendário Gregoriano era fazer coincidir o equinócio da primavera, no hemisfério norte, com o dia 21 de março, pois esta data servia (e serve) como referência para determinar a Páscoa. Algumas das regras empregadas no Calendário Gregoriano são:

• mantém-se a Era Cristã, que já havia sido adotada no ano de 525 da referida era, e que tem no nascimento de Cristo o início de sua contagem, com o primeiro ano sendo o ano um (o ano imediatamente antes foi designado um antesde Cristo e não existiu o ano zero);

• omitiram-se dez dias no mês de outubro de 1582, de modo que a quinta-feira , dia 4, seguisse a sextafeira, dia 15 (com isso se recoincidia o equinócio da primavera, no hemisfério norte, com o dia 21 de março);

• os anos da Era Cristã múltiplos de 100 (anos centenários) deixariam de ser bissextos, exceto quando fossem também múltiplos de 400 (com isso, retirava-se um dia a cada 100 anos e adicionava-se um dia a cada 400 anos, permitindo uma melhor aproximação entre as datas do Calendário e os eventos astronômicos).

Com base nessas informações, são feitas três afirmativas:

I . O ano de 1600 e o presente ano são bissextos.

II. O Terceiro Milênio da Era Cristã iniciou no dia 1o de janeiro do presente ano.

III. O Terceiro Milênio da Era Cristã iniciará no dia 1o de janeiro de 2001. Analisando as afirmativas acima, conclui-se que

(A)

somente I é correta.

(B)

somente II é correta.

(C)

somente III é correta.

(D)

I e II são corretas.

(E)

I e III são corretas.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.1.pdf

E
Resolução comentada

1600 e 2000 são múltiplos de 400 e, portanto, bissextos. Como não houve ano zero, o terceiro milênio começou em 1º de janeiro de 2001. São corretas I e III.

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