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PUC-RS 2015.1 — Vestibular de Verão — Questões de Física comentadas — Método TEF

PUCRS · Pontifícia Universidade Católica do RS · Física Q1–Q10

Questões 1 a 10 — Física · gabarito e resolução comentada Método TEF.

Q1
Mecânica — Cinemática — Leitura de gráficos

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 1, considere o gráfi co abaixo, que representa a velocidade de um corpo em movimento retilíneo em função do tempo, e as afi rmativas que seguem.

PUC-RS 2015.1, questão 1: figura ou expressão do enunciado

I. A aceleração do móvel é de 1,0 m/s2.

II. A distância percorrida nos 10 s é de 50 m.

III. A velocidade varia uniformemente, e o móvel percorre 10 m a cada segundo.

IV. A aceleração é constante, e a velocidade aumenta 10 m/s a cada segundo.

São verdadeiras apenas as afi rmativas

(A)

I e II.

(B)

I e III.

(C)

II e IV.

(D)

I, III e IV.

(E)

II, III e IV.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

A
Resolução comentada

A inclinação é a=10/10=1 m/s². A área triangular dá Δs=10×10/2=50 m. A distância por segundo não é constante. Corretas I e II.

Q2
Mecânica — Estática — Polias fixas e móveis

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 2, analise a situação descrita.

Um geólogo, em atividade no campo, planeja arrastar um grande tronco petrifi cado com auxílio de um cabo de aço e de uma roldana. Ele tem duas opções de montagem da roldana, conforme as ilustrações a seguir, nas quais as forças F e T não estão representadas em escala.

Montagem 1: A roldana está fi xada numa árvore; e o

PUC-RS 2015.1, questão 2: figura ou expressão do enunciado

Montagem 2: A roldana está fi xada no tronco petrifi cado; e o cabo de aço, na árvore.

PUC-RS 2015.1, questão 2: figura ou expressão do enunciado

Considerando que, em ambas as montagens, a força aplicada na extremidade livre do cabo tem módulo F, o módulo da força T que traciona o bloco será igual a

(A)

F, em qualquer das montagens.

(B)

F/2 na montagem 1.

(C)

2F na montagem 1.

(D)

2F na montagem 2.

(E)

3F na montagem 2.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

D
Resolução comentada

Na montagem 1, a polia fixa só muda a direção da força e T=F. Na montagem 2, a polia móvel transmite duas trações ao tronco, resultando T=2F.

Q3
Mecânica — Hidrostática — Pressão hidrostática

No oceano a pressão hidrostática aumenta aproximadamente uma atmosfera a cada 10 m de profundidade. Um submarino encontra-se a 200 m de profundidade, e a pressão do ar no seu interior é de uma atmosfera. Nesse contexto, pode-se concluir que a diferença da pressão entre o interior e o exterior do submarino é, aproximadamente, de

(A)

200 atm

(B)

100 atm

(C)

21 atm

(D)

20 atm

(E)

19 atm

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

D
Resolução comentada

A pressão externa é aproximadamente 21 atm absoluta; a interna, 1 atm. A diferença é 20 atm.

Q4
Mecânica — Trabalho e energia — Potência mecânica

Uma caixa com um litro de leite tem aproximadamente 1,0 kg de massa. Considerando g = 10 m/s2, se ela for levantada verticalmente, com velocidade constante, 10 cm em 1,0 s, a potência desenvolvida será, aproximadamente, de

(A)

1,0.102 W

(B)

1,0.10 W

(C)

1,0.10o W

(D)

1,0.10-1 W

(E)

1,0.10-2 W

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

C
Resolução comentada

P=mgh/Δt=1×10×0,10/1=1 W=10⁰ W.

Q5
Termologia — Dilatação térmica — Dilatacao

Num laboratório, um grupo de alunos registrou o comprimento L de uma barra metálica, à medida que sua temperatura T aumentava, obtendo o gráfi co abaixo:

PUC-RS 2015.1, questão 5: figura ou expressão do enunciado

Pela análise do gráfi co, o valor do coefi ciente de dilatação do metal é

(A)

1,05.10-5 C-1

(B)

1,14.10-5 C-1

(C)

1,18.10-5 C-1

(D)

1,22.10-5 C-1

(E)

1,25.10-5 C-1

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E
Resolução comentada

Pelo gráfico, ΔL=1 mm em ΔT=100 °C, com L₀=800 mm. α=ΔL/(L₀ΔT)=1/(800×100)=1,25×10⁻⁵ °C⁻¹.

Q6
Termologia — Termodinâmica — Ciclos de refrigeração

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 6, leia o texto e as afi rmativas que seguem.

As principais partes de um refrigerador doméstico são o congelador, o condensador e o compressor, sendo que essas duas últimas peças estão localizadas na parte externa do aparelho. O funcionamento do refrigerador depende da circulação de um fl uido refrigerante impulsionado pelo compressor. Durante o ciclo termodinâmico, o fl uido sofre transformações nas variáveis estado, pressão e temperatura, o que determina o resfriamento no interior do aparelho, levando para fora a energia oriunda dos alimentos refrigerados.

Em relação a essas transformações, considere as seguintes afi rmativas:

I. No congelador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura se eleva com a absorção de energia.

II. No congelador, a pressão do gás aumenta, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.

III. No condensador, a pressão do gás é maior do que no congelador, e sua temperatura diminui com a liberação de energia.

IV. No condensador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura aumenta.

Estão corretas apenas as afi rmativas

(A)

I e III.

(B)

I e IV.

(C)

II e III.

(D)

II e IV.

(E)

II, III e IV.

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A
Resolução comentada

O gabarito reúne I e III. O evaporador absorve calor na região de baixa pressão, e o condensador rejeita calor na região de alta pressão. Ressalva: a redução principal de pressão ocorre no dispositivo de expansão; descrever pressão e temperatura do fluido como na afirmativa I é uma simplificação do ciclo real.

Q7
Ondulatória — Acústica — Acústica

Nossos sentidos percebem de forma distinta características das ondas sonoras, como frequência, timbre e amplitude. Observações em laboratório, com auxílio de um gerador de áudio, permitem verifi car o comportamento dessas características em tela de vídeo e confrontá-las com nossa percepção. Após atenta observação, é correto concluir que as características que determinam a altura do som e a sua intensidade são, respectivamente,

(A)

frequência e timbre.

(B)

frequência e amplitude.

(C)

amplitude e frequência.

(D)

amplitude e timbre.

(E)

timbre e amplitude.

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B
Resolução comentada

A altura está associada à frequência. A intensidade relaciona-se ao quadrado da amplitude da onda.

Q8
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associações e análise de circuitos

O circuito alimentado com uma diferença de potencial de 12 V, representado na fi gura a seguir, mostra quatro lâmpadas associadas, cada uma com a inscrição 12 V / 15 W.

PUC-RS 2015.1, questão 8: figura ou expressão do enunciado

Considerando essa associação entre as lâmpadas, é correto afi rmar que

(A)

a intensidade da corrente elétrica é diferente nas lâmpadas 1 e 2.

(B)

a diferença de potencial é diferente nas lâmpadas 1 e 2.

(C)

a intensidade de corrente elétrica na lâmpada 2 é maior do que na 3.

(D)

cada uma das lâmpadas 1 e 2 está sujeita à diferença de potencial de 6,0 V.

(E)

cada uma das lâmpadas 3 e 4 está sujeita à diferença de potencial de 12 V.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

C
Resolução comentada

L1 e L2 recebem os 12 V da fonte; L3 e L4 estão em série e dividem essa tensão. Para resistências iguais, I₂=12/R é maior que I₃=6/R.

Q9
Eletromagnetismo — Força magnética — Motor elétrico

A fi gura a seguir mostra a posição inicial de uma espira retangular acoplada a um eixo de rotação, sob a ação de um campo magnético originado por ímãs permanentes, e percorrida por uma corrente elétrica. A circulação dessa corrente determina o aparecimento de um par de forças na espira, que tende a movimentá-la.

PUC-RS 2015.1, questão 9: figura ou expressão do enunciado

Em relação aos fenômenos físicos observados pela interação dos campos magnéticos originados pelos ímãs e pela corrente elétrica, é correto afi rmar que

(A)

o vetor indução magnética sobre a espira está orientado do polo S para o polo N.

(B)

o vetor indução magnética muda o sentido da orientação enquanto a espira se move.

(C)

a espira, percorrida pela corrente i, tende a mover-se no sentido horário quando vista de frente.

(D)

a força magnética que atua no lado da espira próximo ao polo N tem orientação vertical para baixo.

(E)

a força magnética que atua no lado da espira próximo ao polo S tem orientação vertical para cima.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

C
Resolução comentada

O campo entre os polos vai de N para S. Aplicando iL⃗×B⃗ aos lados percorridos pela corrente indicada, o par de forças produz rotação horária, vista de frente.

Q10
Óptica — Reflexão e espelhos — Espelhos

Um salão de beleza projeta instalar um espelho que aumenta 1,5 vezes o tamanho de uma pessoa posicionada em frente a ele. Para o aumento ser possível e a imagem se apresentar direita (direta), a pessoa deve se posicionar, em relação ao espelho,

(A)

antes do centro de curvatura.

(B)

no centro de curvatura.

(C)

entre o centro de curvatura e o foco.

(D)

no foco.

(E)

entre o foco e o vértice do espelho.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2015.1.pdf

E
Resolução comentada

Para obter imagem virtual, direita e ampliada num espelho côncavo, o objeto deve ficar entre o foco e o vértice.

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