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PUC-RS 2017.1 — 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 — Trabalho e energia — Conservação da energia mecânica

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Na figura abaixo, são representadas, em perspectiva, duas esferas, A e B, que deslizam livres de quaisquer atritos sobre dois trilhos. Em um mesmo instante, as duas esferas passam pela posição (1) com velocidades iguais, medidas em relação a um mesmo referencial inercial. Ao passarem pela posição (2), qual será a relação entre os módulos das velocidades das esferas A e B e entre os intervalos de tempo necessários para elas percorrerem as distâncias entre (1) e (2)?

PUC-RS 2017.1, questão 1: figura ou expressão do enunciado
(A)

vA > vB e ∆tA = ∆tB

(B)

vA > vB e ∆tA < ∆tB

(C)

vA = vB e ∆tA < ∆tB

(D)

vA = vB e ∆tA = ∆tB

(E)

vA < vB e ∆tA > ∆tB

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

ANULADA
Resolução comentada

O gabarito fornecido registra ANULADA. A conservação da energia iguala as velocidades nas posições finais de mesma altura, mas a comparação dos tempos depende da geometria completa dos trilhos e não está contemplada adequadamente pelas alternativas.

Q2
Mecânica — Estática — Equilíbrio de forças

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

No sistema apresentado na figura abaixo, o bloco M está em equilíbrio mecânico em relação a um referencial inercial. Os três cabos, A, B e C, estão submetidos, cada um, a tensões respectivamente → →→ iguais a , e . Qual das alternativas abaixo T TTC AB representa corretamente a relação entre os módulos dessas forças tensoras?

PUC-RS 2017.1, questão 2: figura ou expressão do enunciado
(A)

TA > TC

(B)

TA < TC

(C)

TA = TC

(D)

TB = TC

(E)

TB > TC

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

B
Resolução comentada

No nó em equilíbrio, a componente vertical da tensão inclinada T_C equilibra T_A: T_A=T_C senθ<T_C.

Q3
Mecânica — Trabalho e energia — Conservação da energia mecânica

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

O gráfico abaixo representa a quantidade de movimento Q em função da velocidade v para uma partícula de massa m.

PUC-RS 2017.1, questão 3: figura ou expressão do enunciado

A área hachurada no gráfico é numericamente igual a qual grandeza física?

(A)

Impulso

(B)

Deslocamento

(C)

Energia cinética

(D)

Força resultante

(E)

Torque

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

C
Resolução comentada

Como Q=mv, a área triangular sob Q(v) é Qv/2=mv²/2, numericamente igual à energia cinética.

Q4
Termologia — Dilatação térmica — Dilatacao

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

As três placas de um mesmo material metálico, A, B e C, representadas na figura abaixo são submetidas a um mesmo aumento na temperatura.

PUC-RS 2017.1, questão 4: figura ou expressão do enunciado

Assumindo que todas as placas inicialmente estejam em equilíbrio térmico entre si, o maior aumento na dimensão paralela ao eixo x e o maior aumento na área ocorrem, respectivamente, nas placas

(A)

A e B.

(B)

A e C.

(C)

B e A.

(D)

C e B.

(E)

C e A.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

E
Resolução comentada

ΔL_x=αL_xΔT é maior para a placa C, de maior dimensão horizontal. ΔA≈2αAΔT é maior para A, de maior área inicial.

Q5
Termologia — Termodinâmica — Máquinas de Carnot

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Em uma máquina térmica ideal que opere em ciclos, todos os processos termodinâmicos, além de reversíveis, não apresentariam dissipação de energia causada por possíveis efeitos dos atritos internos nos mecanismos ou turbulências no fluido operador da máquina. O ciclo de Carnot é um bom exemplo de processo termodinâmico idealizado, que apresentaria a maior eficiência possível na transformação de calor em trabalho útil. A eficiência para uma máquina de Carnot operando entre as temperaturas absolutas de 300 K e 900 K seria de aproximadamente _________, e a entropia do sistema ficaria _________ durante o processo.

(A)

66 % – maior

(B)

66 % – igual

(C)

33 % – menor

(D)

33 % – maior

(E)

100 % – igual

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B
Resolução comentada

η=1−300/900=2/3≈66%. Em um ciclo completo, o sistema retorna ao estado inicial, de modo que sua entropia final é igual à inicial. Ela pode variar durante cada etapa.

Q6
Óptica — Refração — Refração

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Em Física, os modelos utilizados na descrição dos fenômenos da refração e da reflexão servem para explicar o funcionamento de alguns instrumentos ópticos, tais como telescópios e microscópios.

Quando um feixe monocromático de luz refrata ao passar do ar (nAR=1,00) para o interior de uma lâmina de vidro (nvidro = 1,52), observa-se que a rapidez de propagação do feixe _________ e que a sua frequência _________. Parte dessa luz é refletida nesse processo. A rapidez da luz refletida será _________ que a da luz incidente na lâmina de vidro.

(A)

não muda – diminui – a mesma

(B)

diminui – aumenta – menor do

(C)

diminui – não muda – a mesma

(D)

aumenta – não muda – maior do

(E)

aumenta – diminui – menor do

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C
Resolução comentada

No vidro, v=c/n diminui, mas a frequência permanece constante. A luz refletida continua no ar e mantém a rapidez da luz incidente.

Q7
Óptica — Reflexão e espelhos — Espelhos

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Na figura abaixo, ilustra-se um espelho esférico côncavo E e seus respectivos centro de curvatura (C), foco (F) e vértice (V). Um dos infinitos raios luminosos que incidem no espelho tem sua trajetória representada por r. As trajetórias de 1 a 5 se referem a possíveis caminhos seguidos pelo raio luminoso refletido no espelho.

PUC-RS 2017.1, questão 7: figura ou expressão do enunciado

O número que melhor representa a trajetória percorrida pelo raio r, após refletir no espelho E, é

(A)

1

(B)

2

(C)

3

(D)

4

(E)

5

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D
Resolução comentada

O raio indicado passa pelo centro de curvatura, incidindo pela normal à superfície esférica. Reflete retornando pela mesma linha, na trajetória 4.

Q8
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associações e análise de circuitos

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Na figura abaixo, estão representadas quatro lâmpadas idênticas associadas por fios condutores ideais a uma bateria ideal B. Uma chave interruptora C e três amperímetros ideais também fazem parte do circuito. Na figura, a chave interruptora está inicialmente fechada, e os amperímetros A1, A2 e A3 medem intensidades de correntes elétricas, respectivamente, iguais a i1, i2 e i3.

PUC-RS 2017.1, questão 8: figura ou expressão do enunciado

Quando a chave interruptora C é aberta, as leituras indicadas por A1, A2 e A3 passam a ser, respectivamente,

(A)

menor que i1, menor que i2 e igual a i3.

(B)

menor que i1, igual a i2 e igual a i3.

(C)

igual a i1, maior que i2 e maior que i3.

(D)

igual a i1, igual a i2 e menor que i3.

(E)

maior que i1, maior que i2 e maior que i3.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

B
Resolução comentada

A chave remove um dos ramos em paralelo. A corrente total i₁ diminui; os outros ramos continuam ligados à mesma fonte ideal e suas correntes i₂ e i₃ não mudam.

Q9
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Leis de Faraday e Lenz

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

Sobre o fenômeno de indução eletromagnética, apresentam-se três situações:

PUC-RS 2017.1, questão 9: figura ou expressão do enunciado

Uma espira condutora gira em torno do eixo indicado, enquanto um ímã encontra-se em repouso em relação ao mesmo eixo.

Uma espira condutora encontra-se em repouso em relação a um circuito elétrico no qual uma lâmpada pisca com uma frequência constante.

PUC-RS 2017.1, questão 9: figura ou expressão do enunciado

Uma espira condutora se encontra em repouso em relação a um fio condutor retilíneo, ligado a um circuito elétrico, no qual circula uma corrente elétricai contínua e constante.

Verifica-se uma corrente elétrica induzida na espira condutora na(s) situação(ões)

(A)

1, apenas.

(B)

3, apenas.

(C)

1 e 2, apenas.

(D)

2 e 3, apenas.

(E)

1, 2 e 3.

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

C
Resolução comentada

Na situação 1, a rotação varia a orientação e o fluxo. Na 2, a corrente pulsante varia B e o fluxo. Na 3, corrente e geometria constantes mantêm o fluxo constante. Há indução apenas em 1 e 2.

Q10
Física moderna — Física nuclear — Reações e radiações nucleares

INSTRUÇÃO: Para responder às questões 1 a 10, considere o campo gravitacional uniforme.

− + Utilize as partículas β(beta-mais), β(beta-menos) e α (alfa) para completar as lacunas dos decaimentos radioativos abaixo:

PUC-RS 2017.1, questão 10: figura ou expressão do enunciado

Au→Ir+ 169 165 79 77

Considerando que υ e υ são, respectivamente, ee as representações do anti-neutrino do elétron e do neutrino do elétron, o correto preenchimento das lacunas, de cima para baixo, é

(A)

− + β β α

(B)

+ − β α β

(C)

+ − β β α

(D)

+ − β β α

(E)

+ − α β β

Gabarito do caderno/material de gabarito fornecido · Fonte: PUC-RS 2017.1.pdf

A
Resolução comentada

Conserve o número de massa A e o número atômico Z em cada reação. A emissão β⁻ aumenta Z em 1; α reduz A em 4 e Z em 2; β⁺ reduz Z em 1. A sequência é β⁻, α, β⁺.

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