Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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PUC-RS 2001.1 — 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 — Gravitação — Gravitação

As telecomunicações atuais dependem progressivamente do uso de satélites geo-estacionários. A respeito desses satélites, é correto dizer que

(A)

seus planos orbitais podem ser quaisquer.

(B)

todos se encontram à mesma altura em relação ao nível do mar.

(C)

a altura em relação ao nível do mar depende da massa do satélite.

(D)

os que servem os países do hemisfério norte estão verticalmente acima do Pólo Norte.

(E)

se mantêm no espaço devido à energia solar.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

B
Resolução comentada

Satélites geoestacionários têm o mesmo período orbital da rotação terrestre e orbitam no plano equatorial. Pela terceira lei de Kepler, esse período fixa o mesmo raio orbital, independentemente da massa do satélite.

Q32
Mecânica — Dinâmica — Leis de Newton

INSTRUÇÃO: Responder à questão 32 com base nas informações abaixo.

No estudo das leis do movimento, ao tentar identificar pares de forças de ação-reação, são feitas as seguintes afirmações:

I.Ação: A Terra atrai a Lua. Reação: A Lua atrai a Terra.

II.Ação: O pulso do boxeador golpeia o adversário. Reação: O adversário cai.

III.Ação: O pé chuta a bola. Reação: A bola adquire velocidade.

IV.Ação: Sentados numa cadeira, empurramos o assento para baixo. Reação: O assento nos empurra para cima.

O princípio da ação-reação é corretamente aplicado

(A)

somente na afirmativa I.

(B)

somente na afirmativa II.

(C)

somente nas afirmativas I, II e III.

(D)

somente nas afirmativas I e IV.

(E)

nas afirmativas I, II, III e IV.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

D
Resolução comentada

Ação e reação são forças de mesma intensidade e sentidos opostos que atuam em corpos diferentes. I e IV descrevem pares desse tipo; cair ou adquirir velocidade são efeitos, não forças de reação.

Q33
Mecânica — Dinâmica — Leis de Newton

INSTRUÇÃO: Responder à questão 33 com base na figura abaixo, que representa dois blocos independentes sobre uma mesa horizontal, movendo-se para a direita sob a ação de uma força horizontal de 100 N.

PUC-RS 2001.1, questão 33: figura ou expressão do enunciado

Supondo-se que a força de atrito externo atuando sobre os blocos seja 25 N, é correto concluir que a aceleração, em m/s2, adquirida pelos blocos, vale

(A)

5

(B)

6

(C)

7

(D)

8

(E)

9

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

A
Resolução comentada

Considerando os dois blocos como um sistema, F_resultante=100−25=75 N e m_total=6+9=15 kg. Assim, a=75/15=5 m/s².

Q34
Mecânica — Hidrostática — Pressão hidrostática

INSTRUÇÃO: Responder à questão 34 com base na informação e figura a seguir.

A figura abaixo representa dois tubos abertos contendo líquidos diferentes. Uma mangueira interliga os dois, com uma torneira que permite entrada ou saída de ar. A, B, C e D são pontos das superfícies dos líquidos.

PUC-RS 2001.1, questão 34: figura ou expressão do enunciado

Em relação às condições mostradas na figura, é correto afirmar que

(A)

a pressão no ponto B é maior que a atmosférica.

(B)

os dois líquidos têm a mesma densidade.

(C)

a pressão no ponto B é maior do que no ponto C.

(D)

a pressão no ponto C é menor do que no ponto D.

(E)

nos pontos A, B, C e D a pressão é a mesma.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

A
Resolução comentada

Nas superfícies externas A e D atua a pressão atmosférica. Como a superfície interna B está abaixo de A, a pressão do ar confinado é maior que a atmosférica; B e C compartilham essa pressão.

Q35
Termologia — Mudanças de fase — Umidade do ar

INSTRUÇÃO: Responder à questão 35 com base no texto abaixo.

Umidade relativa do ar é a razão obtida dividindo-se a massa de vapor de água contida num dado volume de ar pela massa de vapor de água que este volume de ar comportaria, na mesma temperatura, se estivesse saturado. Num determinado recinto onde a temperatura ambiente é de 20o C, tem-se 8,5 g/m3 de vapor de água presente no ar. Sabe-se que ar saturado a 20o C contém cerca de 17 g/m3 de vapor de água.

A umidade relativa do ar no recinto considerado é de

(A)

8,5%

(B)

10%

(C)

25%

(D)

40%

(E)

50%

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E
Resolução comentada

A umidade relativa é a razão entre a concentração real e a de saturação: UR=8,5/17=0,50=50%.

Q36
Mecânica — Hidrostática — Princípio de Arquimedes

Cada uma das bases de um cilindro que flutua verticalmente e em equilíbrio na água tem 10,0cm2. Colocando um pequeno disco metálico na face superior do cilindro, verifica-se que o mesmo afunda mais 2,0 cm, permanecendo na vertical e em equilíbrio, com a face superior fora da água. Sendo de 1,0 g/cm3 a massa específica da água, é correto afirmar que a massa do disco metálico é de

(A)

2,0 g

(B)

5,0 g

(C)

10 g

(D)

20 g

(E)

30 g

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D
Resolução comentada

O peso adicional equivale ao aumento do empuxo. O volume adicional deslocado é AΔh=10×2=20 cm³; a massa correspondente de água é 20 g, igual à massa do disco.

Q37
Mecânica — Trabalho e energia — Potência mecânica

A força de atrito viscoso sobre um determinado barco é diretamente proporcional à sua velocidade em relação à água. Sob outro aspecto, a potência desenvolvida pela força motriz para deslocar o barco numa dada velocidade e em movimento retilíneo pode ser calculada pelo produto entre os módulos da força e da velocidade. Verifica-se que, para deslocar o barco com velocidade constante de módulo 12 km/h, é necessária potência motriz de 6,0 kwatts (kW). Para deslocar o mesmo barco com velocidade constante de módulo 24 km/h, será necessária potência motriz de

(A)

24 kW

(B)

18 kW

(C)

16 kW

(D)

14 kW

(E)

10 kW

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A
Resolução comentada

No movimento uniforme, a força motriz iguala o arrasto, proporcional a v. Assim, P=Fv é proporcional a v². Dobrar a velocidade quadruplica a potência: 24 kW.

Q38
Termologia — Termodinâmica — Termodinâmica

Em relação a comportamentos termodinâmicos de materiais e substâncias, é correto afirmar que

(A)

dois corpos de mesma massa sempre têm a mesma capacidade térmica.

(B)

o calor específico de uma substância é constante, independentemente da fase em que ela se encontre.

(C)

na compressão adiabática de um gás, sua energia interna permanece constante.

(D)

na transformação isovolumétrica de um gás, este realiza trabalho.

(E)

a energia interna de um sistema depende da quantidade de partículas que ele possui.

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E
Resolução comentada

A energia interna é uma grandeza extensiva, dependendo do número de partículas. Capacidade térmica depende também do material; calor específico pode mudar de fase; compressão adiabática altera U; em volume constante não há trabalho de expansão.

Q39
Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Espectro eletromagnético

No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas

(A)

têm a mesma freqüência.

(B)

têm a mesma intensidade.

(C)

se propagam com a mesma velocidade.

(D)

se propagam com velocidades menores que a da luz.

(E)

são polarizadas.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

C
Resolução comentada

Todas as ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo com a mesma velocidade c, embora suas frequências e comprimentos de onda possam diferir.

Q40
Ondulatória — Fenômenos ondulatórios — Doppler

Ondas sonoras e luminosas emitidas por fontes em movimento em relação a um observador são recebidas por este com freqüência diferente da original. Este fenômeno, que permite saber, por exemplo, se uma estrela se afasta ou se aproxima da Terra, é denominado de efeito

(A)

Joule.

(B)

Oersted.

(C)

Doppler.

(D)

Volta.

(E)

Faraday.

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C
Resolução comentada

A mudança da frequência observada devido ao movimento relativo entre fonte e observador é o efeito Doppler.

Q41
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associações e análise de circuitos

Uma força eletromotriz contínua e constante é aplicada sobre dois resistores conforme representa o esquema abaixo.

PUC-RS 2001.1, questão 41: figura ou expressão do enunciado

A diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B do circuito, vale

(A)

20

(B)

15

(C)

10

(D)

8

(E)

6

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B
Resolução comentada

Os resistores de 10 Ω e 30 Ω estão em série: I=20/40=0,5 A. Entre A e B, U=30×0,5=15 V.

Q42
Eletricidade — Eletrostática — Campo elétrico

Quatro pequenas cargas elétricas encontram-se fixas nos vértices de um quadrado, conforme figura abaixo.

PUC-RS 2001.1, questão 42: figura ou expressão do enunciado

Um elétron no centro desse quadrado ficaria submetido, devido às quatro cargas, a uma força, que está corretamente representada na alternativa

PUC-RS 2001.1, questão 42: 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

No centro, as componentes horizontais se cancelam. As cargas positivas superiores, de maior módulo, geram campo resultante para baixo; sobre o elétron, a força tem sentido contrário, para cima: C.

Q43
Eletromagnetismo — Força magnética — Força de Lorentz

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

A figura abaixo representa um fio metálico longo e retilíneo, conduzindo corrente elétrica i, perpendicularmente e para fora do plano da figura. Um próton move-se com velocidade v, no plano da figura, conforme indicado.

PUC-RS 2001.1, questão 43: figura ou expressão do enunciado

A força magnética que age sobre o próton é

(A)

paralela ao plano da figura e para a direita.

(B)

paralela ao plano da figura e para a esquerda.

(C)

perpendicular ao plano da figura e para dentro.

(D)

perpendicular ao plano da figura e para fora.

(E)

nula.

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D
Resolução comentada

Pela regra da mão direita, a corrente saindo da página produz campo para cima no ponto à direita do fio. Para o próton com velocidade para a direita, q(v×B) aponta para fora do plano.

Q44
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Leis de Faraday e Lenz

O fenômeno da indução eletromagnética é usado para gerar praticamente toda a energia elétrica que empregamos. Supondo-se um condutor em forma de espira retangular contido num plano, uma corrente elétrica é induzida através dele quando ele é submetido a um campo

(A)

magnético variável e paralelo ao plano do condutor.

(B)

magnético constante e perpendicular ao plano do condutor.

(C)

magnético variável e não-paralelo ao plano do condutor.

(D)

elétrico constante e paralelo ao plano do condutor.

(E)

elétrico constante e perpendicular ao plano do condutor.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

C
Resolução comentada

A corrente induzida exige variação do fluxo magnético. Um campo variável com componente perpendicular ao plano altera esse fluxo; um campo paralelo não o atravessa.

Q45
Física moderna — Física quântica — Quantica

O dualismo onda-partícula refere-se a características corpusculares presentes nas ondas luminosas e a características ondulatórias presentes no comportamento de partículas, tais como elétrons. A Natureza nos mostra que características corpusculares e ondulatórias não são antagônicas mas, sim, complementares. Dentre os fenômenos listados, o único que não está relacionado com o dualismo onda-partícula é

(A)

o efeito fotoelétrico.

(B)

a ionização de átomos pela incidência de luz.

(C)

a difração de elétrons.

(D)

o rompimento de ligações entre átomos pela incidência de luz.

(E)

a propagação, no vácuo, de ondas de rádio de freqüência média.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2001.1.pdf

E
Resolução comentada

Fotoemissão, ionização e ruptura de ligações pela luz evidenciam transferência quantizada de energia; difração de elétrons evidencia comportamento ondulatório da matéria. A propagação de ondas de rádio no vácuo admite descrição ondulatória clássica.

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