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PUC-RS 2000.2 — Vestibular de Inverno — 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 — Cinemática — Leitura de gráficos

O gráfico abaixo representa a distância d entre dois corredores A e B numa prova de 1500m. Considerar dA e dB as distâncias percorridas, respectivamente, e d = dA - dB.

PUC-RS 2000.2, questão 31: figura ou expressão do enunciado

Pela análise do gráfico, conclui-se que

(A)

o atleta A liderou a prova por pouco tempo.

(B)

o atleta A liderou a prova somente nos segundos iniciais.

(C)

no instante M o atleta B ultrapassou o atleta A.

(D)

no instante P o atleta A ultrapassou o atleta B.

(E)

o atleta B venceu a prova.

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D
Resolução comentada

d=d_A−d_B. No ponto P, a diferença passa de negativa a positiva: A deixa de estar atrás e ultrapassa B.

Q32
Física geral — Astronomia — Astronomia

INSTRUÇÃO: Responder à questão 32 com base na figura e no enunciado abaixo.

A figura representa o Sol e, aproximadamente, as trajetórias da Terra e da Lua.

PUC-RS 2000.2, questão 32: figura ou expressão do enunciado

Em relação às posições A, B, C e D da figura, é correto afirmar que

(A)

D é a posição mais próxima da Lua nova.

(B)

B é a posição mais próxima da Lua cheia.

(C)

em A e C podem ocorrer eclipses lunares.

(D)

um eclipse solar, quando ocorre, é em torno da posição B.

(E)

a fase da Lua é crescente em B e minguante em D.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.2.pdf

D
Resolução comentada

Um eclipse solar requer a Lua entre a Terra e o Sol, próximo da Lua nova. Na figura, esse alinhamento corresponde à posição B.

Q33
Ondulatória — MHS — MHS

INSTRUÇÃO: Responder às questões 33 e 34 com base no enunciado e na figura abaixo.

PUC-RS 2000.2, questão 33: figura ou expressão do enunciado

Um bloco de massa m está pendurado em mola de constante elástica k, ficando em repouso na posição O. Ao ser puxado até A e depois liberado, ele executa movimento oscilatório vertical entre os extremos A e B.

Durante esse movimento, a aceleração do bloco atinge valores máximos, em módulo, em ________, e a velocidade, em módulo, é máxima em ________.

(A)

O A e B

(B)

A e B O

(C)

B e O A e B

(D)

A e O O

(E)

O B e O

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B
Resolução comentada

No MHS, a=−ω²x: o módulo da aceleração é máximo nos extremos A e B. A rapidez é máxima na passagem pela posição de equilíbrio O.

Q34
Ondulatória — MHS — MHS

INSTRUÇÃO: Responder às questões 33 e 34 com base no enunciado e na figura abaixo.

PUC-RS 2000.2, questão 33: figura ou expressão do enunciado

Um bloco de massa m está pendurado em mola de constante elástica k, ficando em repouso na posição O. Ao ser puxado até A e depois liberado, ele executa movimento oscilatório vertical entre os extremos A e B.

A freqüência desse movimento depende

(A)

da amplitude e da massa m.

(B)

da constante elástica k e da massa m.

(C)

somente da massa m.

(D)

somente da constante elástica k.

(E)

somente da aceleração gravitacional local.

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B
Resolução comentada

Para o oscilador massa–mola ideal, f=(1/2π)√(k/m). A frequência depende de k e m, sendo independente da amplitude e da gravidade local.

Q35
Mecânica — Estática — Máquinas simples

Ferramentas como tesoura, alicate, macaco para automóvel, carrinho de mão, etc., são aplicações diretas dos princípios de máquina simples: alavanca, plano inclinado e roldana móvel. A utilidade prática de todos eles consiste em realizar _________ com emprego de menor __________.

(A)

deslocamento energia

(B)

força energia

(C)

trabalho força

(D)

trabalho energia

(E)

força deslocamento

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C
Resolução comentada

Máquinas simples permitem realizar trabalho com menor força aplicada, compensada por maior deslocamento. Uma máquina ideal não reduz o trabalho necessário.

Q36
Mecânica — Hidrostática — Princípio de Arquimedes

INSTRUÇÃO: Responder à questão 36 com base nas situações abaixo.

Situação 1

Um prato fundo e vazio encontra-se flutuando em equilíbrio numa bacia com água.

Situação 2

Uma porção de água é transferida da bacia para o prato, fazendo o mesmo parar no fundo da bacia.

Pela análise das situações, é correto afirmar que

(A)

a força de empuxo sobre o prato na situação 1 é maior que o peso do prato.

(B)

a força de empuxo na situação 2 é igual ao peso do prato.

(C)

a força de empuxo na situação 2 é maior que o peso do prato.

(D)

na situação 2 o nível de água na bacia é maior do que na situação 1.

(E)

na situação 2 o nível de água na bacia é menor do que na situação 1.

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E
Resolução comentada

Quando flutua, o prato desloca água de peso igual ao seu próprio peso. Ao afundar, passa a deslocar apenas seu volume material, menor que o volume anteriormente deslocado. O nível da bacia diminui.

Q37
Óptica — Lentes — Lentes

INSTRUÇÃO: Responder à questão 37 com base nas informações abaixo.

Um feixe luminoso de raios paralelos é dirigido sobre objetos ópticos diversos simbolizados por retângulo nas figuras abaixo.

PUC-RS 2000.2, questão 37: figura ou expressão do enunciado

Pela análise das informações apresentadas, é correto afirmar que

(A)

I é lente divergente.

(B)

II é prisma reto.

(C)

II é lente convergente.

(D)

III é espelho parabólico.

(E)

IV é espelho esférico.

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A
Resolução comentada

No esquema I, raios paralelos atravessam o elemento e emergem divergentes. Essa é a assinatura de uma lente divergente.

Q38
Termologia — Gases ideais — Gases

INSTRUÇÃO: Responder à questão 38 com base nas informações abaixo.

Um gás está contido num cilindro com êmbolo móvel e é submetido a três transformações, representadas por I, II e III na figura abaixo, onde p é pressão e V é volume do gás.

PUC-RS 2000.2, questão 38: figura ou expressão do enunciado

Pela análise das três transformações, é correto concluir que

(A)

I pode ser isobárica.

(B)

II pode ser isométrica.

(C)

I necessariamente aquece o gás.

(D)

II necessariamente aquece o gás.

(E)

III necessariamente aquece o gás.

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E
Resolução comentada

Na transformação III, o volume permanece constante e a pressão aumenta. Pela equação pV=nRT, a temperatura necessariamente aumenta.

Q39
Termologia — Termodinâmica — Termodinâmica

Na expansão isotérmica de um gás, que se comporta como gás ideal,

(A)

sua pressão permanece constante.

(B)

o trabalho realizado pelo gás é maior do que o calor recebido.

(C)

sua energia interna aumenta.

(D)

o trabalho realizado pelo gás é necessariamente zero.

(E)

o calor fornecido ao gás pode ser integralmente convertido em trabalho.

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E
Resolução comentada

Para um gás ideal em transformação isotérmica, ΔU=0. Pela primeira lei, Q=W: o calor recebido é integralmente convertido em trabalho durante essa etapa.

Q40
Termologia — Termodinâmica — Conceito de calor

INSTRUÇÃO: Responder à questão 40 com base nas informações abaixo.

O conceito de calor é de fundamental importância na Física. Abaixo são propostas três afirmativas sobre esse conceito:

I. Calor é a energia trocada por dois sistemas devido unicamente à diferença de temperatura entre ambos.

II. Calor é energia em movimento.

III. Calor é a energia infravermelha emitida pelos corpos.

Pela análise das três afirmativas, conclui-se que está correta a alternativa

(A)

I.

(B)

I e III.

(C)

II.

(D)

II e III.

(E)

III.

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A
Resolução comentada

Calor é energia transferida em razão de uma diferença de temperatura. A expressão genérica energia em movimento é insuficiente, e radiação infravermelha é apenas um possível mecanismo de transferência. Apenas I define corretamente calor.

Q41
Óptica — Óptica física — Polarizacao

A onda sonora, por ser ____________, não pode ser ___________.

(A)

transversal polarizada

(B)

longitudinal polarizada

(C)

transversal refratada

(D)

longitudinal refletida

(E)

longitudinal refratada

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B
Resolução comentada

No ar, o som é uma onda longitudinal. Polarização exige uma direção transversal de oscilação, por isso não se aplica a essa onda sonora.

Q42
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência elétrica

Um fio condutor metálico submetido a uma tensão

V dissipa potência P. Se a tensão for aumentada em 10%, e supondo-se que a resistência do fio se mantém constante, a potência dissipada aumenta

(A)

10%

(B)

11%

(C)

21%

(D)

24%

(E)

25%

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C
Resolução comentada

Com R constante, P=V²/R. Logo P_nova/P_antiga=1,1²=1,21: aumento de 21%.

Q43
Eletricidade — Eletrostática — Campo elétrico

INSTRUÇÃO: Responder à questão 43 com base nas seguintes informações.

Duas cargas elétricas puntiformes, q1 positiva e q2 negativa, sendo q2 maior que q1, em módulo, fixas e separadas por distância d, são representadas na figura abaixo.

XD q1 q2

PUC-RS 2000.2, questão 43: figura ou expressão do enunciado

O campo elétrico formado pelas duas cargas pode ser nulo na região

(A)

A

(B)

B

(C)

C

(D)

D

(E)

E

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A
Resolução comentada

Entre cargas de sinais opostos, os campos têm o mesmo sentido. Fora do segmento, o cancelamento só é possível do lado da carga de menor módulo, q1: região A.

Q44
Eletricidade — Eletrostática — Propriedades da carga elétrica

INSTRUÇÃO: Responder à questão 44 com base no enunciado abaixo.

Todos os fenômenos eletromagnéticos têm sua origem nas propriedades da carga elétrica. São feitas quatro afirmativas a respeito dessas propriedades:

I. Qualquer quantidade de carga é sempre um múltiplo inteiro da carga elementar.

II. Em repouso, a carga interage apenas com outra carga.

III. Em movimento com velocidade constante, interage com outra carga e com campo magnético.

IV. Em movimento acelerado, apresenta ondas eletromagnéticas no seu campo.

Pela análise das afirmativas, está correta a alternativa

(A)

I.

(B)

I e II.

(C)

I, II, III e IV.

(D)

II.

(E)

II, III e IV.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.2.pdf

C
Resolução comentada

No contexto da eletrodinâmica clássica adotado pela questão, a carga é quantizada, cargas interagem eletricamente, cargas em movimento podem sofrer força magnética e cargas aceleradas emitem radiação. A alternativa reúne I, II, III e IV.

Q45
Física moderna — Física nuclear — Reações e radiações nucleares

INSTRUÇÃO: Responder à questão 45 com base no texto e nas afirmativas abaixo.

Energia solar é a energia eletromagnética irradiada pelo Sol. Na região central do Sol ocorrem processos de fusão nuclear nos quais a massa dos núcleos formados pela fusão é menor do que a soma das massas dos núcleos que lhes deram origem. Portanto, a energia solar provém da massa do Sol. A energia eletromagnética irradiada no núcleo do Sol nas reações de fusão nuclear é essencialmente gama, no entanto, após incontáveis processos de absorção e reemissão nas camadas do Sol, em direção a sua superfície, a composição espectral da radiação vai-se alterando significativamente de tal modo que, quando finalmente jorra no espaço, sua distribuição espectral situa-se entre os comprimentos de onda de 0,10 μm e 100 μm, com aproximadamente 7% na região do ultravioleta, 47% na região visível e 46% na re-gião infravermelho do espectro eletromagnético. Durante um ano, a massa que o Sol perde irradiando energia é de aproximadamente 1,34.1017kg ou 134 trilhões de toneladas. A cada 45 milhões de anos o Sol perde o equivalente a uma massa da Terra (6.1024kg). Durante a era dos dinossauros, o Sol perdeu cerca de cinco vezes a massa de nosso planeta. A massa do Sol é de 2.1030kg.

Com base nesse texto, são feitas três afirmativas:

I. A perda de massa pelo Sol é muito grande e está de acordo com algumas previsões sobre o fim do mundo no próximo milênio.

II. Na fusão nuclear não ocorre conservação da massa.

III. A perda de massa pelo Sol irradiando energia é desprezível e, em um bilhão de anos, representa menos do que sete milésimos por cento da sua massa.

Pela análise das afirmativas, está correta a alternativa

(A)

I.

(B)

I, II e III.

(C)

II.

(D)

II e III.

(E)

III.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2000.2.pdf

D
Resolução comentada

A fusão converte parte da massa de repouso em energia. Em 10⁹ anos, a perda estimada é 1,34×10²⁶ kg, ou 0,0067% de 2×10³⁰ kg. Portanto, II e III são corretas.

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