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PUC-RS 2002.1 — 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 — Cinemática — Movimento uniformemente variado

Um “motoboy” muito apressado, deslocando-se a 30m/s, freou para não colidir com um automóvel a sua frente. Durante a frenagem, sua moto percorreu 30m de distância em linha reta, tendo sua velocidade uniformemente reduzida até parar, sem bater no automóvel. O módulo da aceleração média da moto, em m/s2, enquanto percorria a distância de 30m, foi de

(A)

10

(B)

15

(C)

30

(D)

45

(E)

108

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

B
Resolução comentada

Por v²=v₀²+2aΔs, 0=30²+2a×30. Portanto, a=−15 m/s², com módulo 15 m/s².

Q32
Mecânica — Dinâmica — Leis de Newton

Uma pequena esfera de vidro cai com velocidade constante, num líquido em repouso contido num recipiente. Com relação aos módulos das forças que atuam sobre a esfera, peso P, empuxo E e força de atrito viscoso Fa, é correto afirmar que

(A)

P = E

(B)

P = Fa

(C)

P = E + Fa

(D)

P = E - Fa

(E)

P = Fa - E

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C
Resolução comentada

Velocidade constante implica aceleração nula. As forças para cima, empuxo e arrasto, equilibram o peso: P=E+F_at.

Q33
Mecânica — Trabalho e energia — Conservação da energia mecânica

Um atleta, com peso de 700N, consegue atingir 4200J de energia cinética na sua corrida para um salto em altura com vara. Caso ocorresse a conservação da energia mecânica, a altura máxima, em metros, que ele poderia atingir seria de

(A)

4,00

(B)

4,50

(C)

5,00

(D)

5,50

(E)

6,00

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E
Resolução comentada

A energia cinética converte-se em potencial gravitacional: 4200=700h. Logo h=6 m.

Q34
Termologia — Calorimetria — Calorimetria

Colocam-se 420g de gelo a 0°C num calorímetro com água a 30°C. Após atingida a temperatura de equilíbrio térmico, verifica-se que sobraram 20g de gelo. Sendo de 80cal/g o calor de fusão da água, é correto afirmar que a temperatura final de equilíbrio térmico e a quantidade de calor ganho pelo gelo são, respectivamente,

(A)

30°C e 50kcal

(B)

30°C e 45kcal

(C)

15°C e 40kcal

(D)

0°C e 38kcal

(E)

0°C e 32kcal

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E
Resolução comentada

A coexistência final de água e gelo indica 0 °C. Derreteram 420−20=400 g; Q=mL=400×80=32000 cal=32 kcal.

Q35
Termologia — Mudanças de fase — Umidade do ar

Verifica-se que o ar de um ambiente a 20°C contém 3,64kg de vapor de água. Se estivesse saturado, também a 20°C, conteria 5,20kg de vapor de água. É correto afirmar, então, que a umidade relativa do ar do ambiente considerado é

(A)

70%

(B)

60%

(C)

50%

(D)

40%

(E)

30%

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A
Resolução comentada

UR=3,64/5,20=0,70=70%.

Q36
Termologia — Termodinâmica — Termodinâmica

INSTRUÇÃO: Responder à questão 36 com base nas afirmativas sobre termologia feitas a seguir.

I.A energia interna de um sistema não depende da quantidade de partículas do mesmo.

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

III.Na transformação adiabática de um gás, a pressão do mesmo permanece constante.

IV.A temperatura absoluta de um sistema é diretamente proporcional à energia cinética média das partículas que o compõem.

Pela análise das afirmativas, conclui-se que estão corretas as da alternativa

(A)

I e II

(B)

I e III

(C)

I e IV

(D)

II e III

(E)

II e IV

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E
Resolução comentada

Calor é transferência de energia por diferença de temperatura, e a temperatura absoluta relaciona-se à energia cinética média no modelo cinético. U depende do número de partículas; adiabático significa Q=0. Corretas II e IV.

Q37
Ondulatória — Conceitos básicos — Ondas

Uma onda sonora de 1000Hz propaga-se no ar a 340m/s quando atinge uma parede, onde passa a se propagar com velocidade de 2000m/s. É correto afirmar que os valores do comprimento de onda e da freqüência da onda propagando-se na parede são, respectivamente,

(A)

0,340m e 1000Hz.

(B)

0,680m e 1000Hz.

(C)

0,850m e 2000Hz.

(D)

2,000m e 1000Hz.

(E)

2,500m e 500Hz.

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D
Resolução comentada

A frequência mantém-se na passagem entre os meios: f=1000 Hz. Na parede, λ=v/f=2000/1000=2 m.

Q38
Óptica — Óptica física — Polarizacao

INSTRUÇÃO: Responder à questão 38 com base nas afirmativas sobre os fenômenos da refração, difração e polarização, feitas a seguir.

I.A refração da luz ocorre somente quando as ondas luminosas mudam de direção ao passar por meios de diferentes índices de refração.

II.O ângulo de incidência é igual ao ângulo de refração.

III.A difração é o fenômeno ondulatório pelo qual as ondas luminosas se dispersam ao atravessarem um prisma.

IV.A polarização ocorre somente com ondas transversais, tanto mecânicas quanto eletromagnéticas.

Considerando as afirmativas acima, é correto concluir que

(A)

somente I e II são corretas.

(B)

somente I e IV são corretas.

(C)

somente II e III são corretas

(D)

somente IV é correta.

(E)

todas são corretas.

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D
Resolução comentada

A refração pode ocorrer sem desvio na incidência normal; incidência e refração não têm ângulos necessariamente iguais; separação das cores no prisma é dispersão. Apenas IV é correta.

Q39
Óptica — Lentes — Lentes

INSTRUÇÃO: Responder à questão 39 com base nas informações e afirmativas a seguir.

Cada uma das três figuras abaixo representa um feixe de luz monocromática incidindo em um objeto óptico, representado pelo retângulo.

PUC-RS 2002.1, questão 39: figura ou expressão do enunciado

A respeito dos objetos ópticos representados pelos retângulos, afirma-se que:

I.3 é um prisma ou espelho plano.

II.1 é lente divergente e 2 é espelho côncavo.

III.2 e 3 são lentes.

IV.2 é lente convergente e 3 é prisma ou espelho plano.

Analisando as afirmativas, conclui-se que

(A)

somente I é verdadeira.

(B)

somente I e IV são verdadeiras.

(C)

somente II é verdadeira.

(D)

somente II e III são verdadeiras.

(E)

somente II e IV são verdadeiras.

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B
Resolução comentada

O esquema 2 mostra convergência de raios transmitidos, característica de uma lente convergente. O esquema 3 pode corresponder a um prisma ou a reflexão num espelho plano. Corretas I e IV.

Q40
Eletricidade — Eletrostática — Condutores em equilíbrio

Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900N/C e 90V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente,

(A)

zero N/C e 90V.

(B)

zero N/C e zero V.

(C)

900N/C e 90V.

(D)

900N/C e 9,0V.

(E)

900N/C e zero V.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

A
Resolução comentada

No interior da esfera condutora em equilíbrio, E=0 e o potencial é constante, igual ao da superfície: 90 V.

Q41
Eletricidade — Eletrodinâmica — Consumo de energia elétrica

INSTRUÇÃO: Responder à questão 41 com base na situação abaixo.

Uma família composta por cinco pessoas, para diminuir o consumo de energia elétrica domiciliar, usou os seguintes procedimentos:

a)diminuiu o tempo médio de uso do chuveiro, de 3000W, ocorrendo redução média mensal de 10h;

b)eliminou o uso do forno de microondas, de 1000W, que era usado aproximadamente durante 12 horas por mês.

A redução média do consumo de energia elétrica, em kWh (quilowatt-hora), durante um mês, foi de

(A)

42

(B)

32

(C)

24

(D)

12

(E)

10

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

A
Resolução comentada

A economia mensal é 3 kW×10 h+1 kW×12 h=42 kWh.

Q42
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Leis de Faraday e Lenz

INSTRUÇÃO: Responder à questão 42 com base na figura a seguir, que mostra uma bobina ligada a um galvanômetro e, próximo à bobina, um ímã. Tanto o ímã como a bobina podem-se movimentar.

PUC-RS 2002.1, questão 42: figura ou expressão do enunciado

É correto afirmar que não haverá indicação de corrente elétrica no galvanômetro quando

(A)

o ímã afastar-se para a esquerda da bobina e esta permanecer em repouso.

(B)

o ímã permanecer em repouso e a bobina aproximar-se do imã.

(C)

o ímã deslocar-se para a esquerda e a bobina para a direita.

(D)

o ímã deslocar-se para cima e a bobina para baixo.

(E)

o ímã e a bobina deslocarem-se para a direita com velocidades iguais e constantes.

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E
Resolução comentada

Sem movimento relativo entre ímã e bobina, a configuração e o fluxo se mantêm constantes. Deslocá-los juntos com a mesma velocidade não produz a variação de fluxo necessária à indução.

Q43
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associações e análise de circuitos

Uma bateria nova de força eletromotriz E= 12V e resistência interna desprezível está ligada a dois resistores, R1=4,0Ω e R2=8,0Ω, conforme o esquema:

PUC-RS 2002.1, questão 43: figura ou expressão do enunciado

A diferença de potencial, em volts, entre os pontos A e B é

(A)

4,0

(B)

6,0

(C)

8,0

(D)

10

(E)

12

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

C
Resolução comentada

Os resistores estão em série: I=12/(4+8)=1 A. A ddp entre A e B é a tensão em R2: U=1×8=8 V.

Q44
Mecânica — Trabalho e energia — Princípios de conservação

A Física emprega Princípios de Conservação para descrever fenômenos, tanto numa escala microscópica como macroscópica. Dois desses princípios empregam as grandezas denominadas

(A)

carga elétrica e energia elétrica.

(B)

carga elétrica e quantidade de movimento.

(C)

carga elétrica e massa.

(D)

massa e quantidade de movimento.

(E)

massa e energia gravitacional.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

B
Resolução comentada

Carga elétrica e quantidade de movimento total são grandezas conservadas em sistemas adequadamente isolados. Energia elétrica ou gravitacional, tomadas separadamente, podem converter-se em outras formas.

Q45
Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Espectro eletromagnético

Em 1895, o físico alemão Wilhelm Conrad Roentgen descobriu os raios X, que são usados principalmente na área médica e industrial. Esses raios são

(A)

radiações formadas por partículas alfa com grande poder de penetração.

(B)

radiações formadas por elétrons dotados de grandes velocidades.

(C)

ondas eletromagnéticas de freqüências maiores que as das ondas ultravioletas.

(D)

ondas eletromagnéticas de freqüências menores do que as das ondas luminosas.

(E)

ondas eletromagnéticas de freqüências iguais às das ondas infravermelhas.

Gabarito editorial por resolução · Fonte: PUC-RS 2002.1.pdf

C
Resolução comentada

Raios X são ondas eletromagnéticas de frequência superior à ultravioleta; não são feixes de partículas alfa nem de elétrons.

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