PUCRS · Pontifícia Universidade Católica do RS · Física Q31–Q45
Questões 31 a 45 — Física · gabarito e resolução comentada Método TEF.
No Sistema Internacional, as unidades de pressão, freqüência e peso são, respectivamente,
pascal, hertz e newton.
pascal, volt e quilograma.
newton, pascal e ampère.
pascal, hertz e quilograma.
quilograma, pascal e newton.
As unidades SI de pressão, frequência e força peso são pascal, hertz e newton.
Um corpo é lançado verticalmente para cima, com uma velocidade de 40m/s, num lugar onde o módulo da aceleração da gravidade é 10m/s2. Considerandose que a única força atuante sobre o corpo é seu peso, conclui-se que o tempo de subida do corpo é
2,0s
4,0s
6,0s
8,0s
10,0s
No ponto mais alto v=0: 0=40−10t, portanto t=4 s.
Um pequeno vagão de massa m e velocidade v movendo-se sobre trilhos, na horizontal e em linha reta, atinge outro vagão de massa 3m, que está em repouso sem estar freado, ficando engatado neste. Imediatamente após o impacto, os vagões movemse com velocidade
3v.
2v.
1v.
v/3.
v/4.
Conservando o momento na colisão inelástica: mv=(m+3m)V. Logo V=v/4.
Um corpo de peso 40N encontra-se flutuando em equilíbrio na água (massa específica de 1,0g/cm3), com metade de seu volume submerso. Nessas condições, é correto afirmar que os valores da força de empuxo hidrostático sobre o corpo e de sua massa específica são, respectivamente,
20N e 0,5g/cm3
20N e 1,0g/cm3
20N e 1,5g/cm3
40N e 0,5g/cm3
40N e 1,0g/cm3
No equilíbrio, E=P=40 N. A fração submersa é ρ_corpo/ρ_água=1/2, logo ρ_corpo=0,5 g/cm³.
Quando um fluido é incompressível (massa específica constante), sua vazão em qualquer secção reta de uma tubulação de diâmetro variável é sempre a mesma e vale A.v, onde A é a área da secção reta e v é o valor médio da velocidade do fluido na secção. Considerando-se uma parte da tubulação onde a área da secção reta é A1 e a velocidade média do fluido é v1 , e outra região onde a área da secção reta é A2 = 3A1 e a velocidade média é v2 = xv1 ,o valor de x é
9
3
1
1/3
1/9
A₁v₁=A₂v₂=3A₁xv₁, de onde x=1/3.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 36 com base na figura a seguir, que representa um recipiente com gás acoplado a um tubo que contém mercúrio e cuja extremidade direita está aberta para a atmosfera, num lugar onde a pressão atmosférica é 1,0 atm.
Analisando-se a figura, é correto afirmar que a pressão do gás é
0,5 atm
1,0 atm
1,5 atm
2,0 atm
2,5 atm
O mercúrio está 38 cm mais alto no ramo aberto. Assim, p_gás=p_atm+38 cmHg=1+0,5=1,5 atm.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 37 com base no gráfico a seguir, referente à temperatura em função do tempo, de um corpo que está sendo aquecido e que absorve 20cal/s.
T(oC)
A capacidade térmica do corpo é
20 cal/0C
30 cal/0C
40 cal/0C
50 cal/0C
60 cal/0C
Em 100 s, Q=20×100=2000 cal e ΔT=60−20=40 °C. C=Q/ΔT=50 cal/°C.
Um médico recomendou a um paciente que fizesse exercícios com uma toalha quente sobre os ombros, a qual poderá ser aquecida, a uma mesma temperatura, embebendo-a com água quente ou utilizando-se um ferro de passar roupa, que a manterá seca. Quando a temperatura da toalha tiver baixado 10 0C, a toalha
úmida terá liberado mais calor que a seca, devido ao grande calor específico da água.
úmida terá liberado menos calor que a seca, devido ao pequeno calor específico da água.
seca terá liberado a mesma quantidade de calor que a toalha úmida.
seca terá liberado mais calor que a úmida, devido à grande massa específica da água.
seca terá liberado menos calor que a úmida, devido à pequena massa específica da água.
A água aumenta a capacidade térmica da toalha. Para a mesma queda de temperatura, a toalha úmida libera mais calor: Q=CΔT.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 39 com base nas afirmações a seguir.
I.Na transformação isotérmica de um gás que segue a equação de estado do gás ideal, sua energia interna permanece constante.
II.A energia interna de um sistema é a soma das energias cinéticas e potenciais de suas partículas e, por isso, depende do número de partículas do sistema.
III.A temperatura absoluta de um sistema depende da energia cinética média de suas partículas, e também da quantidade de partículas.
IV.Quando uma onda sonora se propaga num gás, as compressões e rarefações que ocorrem na passagem da onda são tão rápidas que podem ser consideradas adiabáticas.
Pela análise das afirmações, conclui-se que somente estão corretas
I e II.
I e III.
I, II e IV.
II e III.
II, III e IV.
I e II estão corretas. Temperatura não depende da quantidade de partículas. As compressões e rarefações sonoras rápidas podem ser modeladas como adiabáticas, tornando IV correta.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 40 com base nas afirmações a seguir.
I.A luz é uma onda transversal, por isso pode ser polarizada.
II.A refração da luz é originada pela alteração de sua velocidade quando passa de um meio homogêneo para outro.
III.A luz não se propaga no vácuo.
IV.Na reflexão de um raio luminoso por um espelho, o quociente entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão é igual a 1.
Pela análise das afirmações, conclui-se que somente estão corretas
I e II.
I e III.
II, III e IV.
I, II e III.
I, II e IV.
A luz pode ser polarizada, muda de velocidade ao refratar e obedece à igualdade dos ângulos na reflexão. Propaga-se também no vácuo. Corretas I, II e IV, ressalvada a incidência normal, em que o quociente 0/0 não está definido.
Um chuveiro dissipa 4000 J de energia elétrica em 1,0s. Assim, num banho de 30min, o consumo de energia elétrica em quilowatt-hora é
4,0kWh
3,5kWh
3,0kWh
2,5kWh
2,0kWh
P=4000 W=4 kW e Δt=0,5 h. E=4×0,5=2 kWh.
Três resistores iguais de 4,0 Ω, cada um, estão ligados em série e a uma bateria de 12V. Se percorrermos o circuito externamente, indo do pólo positivo para o negativo da bateria, a intensidade de corrente em cada um dos resistores será, respectivamente,
3,0A 2,0A 1,0A
1,0A 1,0A 1,0A
3,0A 3,0A 3,0A
1,0A 2,0A 3,0A
6,0A 4,0A 2,0A
R_total=3×4=12 Ω. I=12/12=1 A, igual nos três resistores em série.
Considerando dois condutores A e B, retilíneos, paralelos e percorridos por correntes iA= 5,0A e iB= 10,0A,respectivamente, é correto afirmar que a força magnética
entre os condutores é de atração se as correntes tiverem sentidos opostos.
entre os condutores é de atração se as correntes tiverem o mesmo sentido.
no condutor A é o dobro da que atua no condutor B.
no condutor A é a metade da que atua no condutor B.
é nula, pois seu valor é máximo quando os condutores são mutuamente perpendiculares.
Correntes paralelas de mesmo sentido atraem-se; de sentidos opostos repelem-se. As forças mútuas têm módulos iguais, mesmo com correntes diferentes.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 44 com base na figura e nas afirmações a seguir.
Considerando o circuito representado na figura, se a chave C for periodicamente fechada e aberta, a força eletromotriz induzida nas extremidades da bobina B2
I. depende do número de espiras de B2.
II. não depende do número de espiras de B2.
III.será variável e de polaridade variável.
IV.será variável e de mesma polaridade.
Pela análise das afirmações, conclui-se que somente estão corretas
I e III.
I e IV.
I, II e III.
II e III.
II, III e IV.
A fem induzida depende de N₂ e da taxa de variação do fluxo. Fechar e abrir a chave produz variações opostas e inverte a polaridade. Corretas I e III.
INSTRUÇÃO: Responder à questão 45 com base nas afirmações a seguir.
I.Um semicondutor tipo N pode ser obtido dopando o silício, que é tetravalente, com fósforo, que é pentavalente.
II.Considerando que a energia de um fóton é dada por E = hf e que na relação massa-energia E = mc2, umfóton,aopropagar-se no vácuo com velocidade λ λ c = f, apresenta massa dada por m= hf/c2 = h/c . λ
III.Na equação m = h/c, c é a velocidade da luz no vá- λ cuo, é o comprimento de onda do fóton e h é a constante de Planck.
IV.No efeito fotoelétrico a energia dos elétrons arrancados pela luz incidente na lâmina metálica é diretamente proporcional ao seu comprimento de onda.
Pela análise das afirmações, conclui-se que somente estão corretas
I e II.
I e III.
I, II e III.
I, II e IV.
II, III e IV.
I descreve dopagem tipo N. Interpretando m como equivalente energético E/c², II e III usam E=hf e c=λf corretamente. IV é falsa: K_max=hc/λ−φ. O fóton tem massa de repouso nula; a linguagem histórica do item exige essa distinção.