PAVE VII — 1ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF
UFPel · Programa de Avaliação da Vida Escolar · Triênio 2010–2012 · Aplicação: 19/12/2010
Questões 20 a 25 — Física · gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
EdiçãoPAVE VII
Triênio2010–2012
Etapa1ª etapa
Aplicação19/12/2010
DisciplinaFísica
QuestõesQ20 a Q25
A alternativa (f) corresponde a “Ignoro a resposta (I.R.)”.
Q20
Ondulatória — Ondas — Velocidade, período e amplitude
Uma pessoa produz uma onda senoidal na extremidade livre de uma corda, cuja extremidade oposta encontra-se fixa a uma parede a 6 m de distância. A onda atinge a extremidade fixa depois de 1,5 s. Na figura abaixo, mostra-se a forma de um pedaço da corda em certo instante t.
De acordo com o Movimento Ondulatório e com o exposto acima, a velocidade da onda, seu período e a sua amplitude valem, respectivamente,
(a)4 m/s, 2,5 s e 60 cm.
(b)4 m/s, 0,2 s e 30 cm.
(c)2,5.10-6 m/s, 0,2 s e 30 cm.
(d)4 m/s, 0,4 s e 30 cm.
(e)2,5.10-6 m/s, 0,4 s e 60 cm.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(d)
Resolução comentada
Velocidade: a onda percorre os 6 m da corda em 1,5 s:
Amplitude: a distância vertical entre a crista e o vale é 60 cm, e vale $2A$. Logo $A=30\text{ cm}$.
Período: a distância de 80 cm vai de uma crista até o vale seguinte, que é meio comprimento de onda; então $\lambda=2\cdot80=160\text{ cm}=1{,}6\text{ m}$, e
Na isocórica de C para A, a pressão vai de 1 a 4 atm, ou seja, varia 3 atm. Na isoterma o gás se expande (de 3 para 12 cm³).
O gabarito definitivo registra esta questão como anulada, sem apresentar o motivo.
Q22
Termologia — Termometria e dilatação — Equilíbrio térmico, calor e dilatação
Analise as afirmativas abaixo.
I) Para medir a temperatura de uma pessoa, devemos manter o termômetro em contato com ela durante um certo tempo, a fim de que seja alcançado o equilíbrio térmico entre o termômetro e a pessoa.
II) Dois recipientes, A e B, contêm massas iguais de um gás, a temperaturas diferentes, sendo tA > tB. Dessa forma, podemos concluir que o gás em A possui mais calor do que o gás em B.
III) Quando se diz que o coeficiente de dilatação linear do alumínio vale 23 X 10-6°C-1, isso significa que, por exemplo, uma barra de alumínio de 1 m de comprimento dilata-se de 23.10-6 m quando sua temperatura aumenta em 1°C.
IV) Duas barras, A e B, de mesmo material e sofrendo a mesma elevação de temperatura, poderão ter diferentes dilatações.
V) Em geral, a dilatação aparente de um líquido não é igual à dilatação real do líquido, porque há uma dilatação do recipiente.
Estão corretas somente as afirmativas
(a)I, II, III e V.
(b)II, III, IV e V.
(c)I, IV e V.
(d)I, III, IV e V.
(e)III e IV.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(d)
Resolução comentada
I (verdadeira): o termômetro só indica a temperatura da pessoa depois de atingido o equilíbrio térmico.
II (falsa): calor é energia em trânsito, e não algo que um corpo “possui”. Temperatura maior indica maior energia térmica média das partículas, e não mais calor.
III (verdadeira): $\Delta L=L_0\,\alpha\,\Delta\theta=1\cdot23\cdot10^{-6}\cdot1=23\cdot10^{-6}\text{ m}$.
IV (verdadeira): a dilatação é proporcional ao comprimento inicial, e barras de comprimentos diferentes dilatam diferentemente.
V (verdadeira): o recipiente também dilata, e o transbordamento observado (dilatação aparente) é a diferença entre as dilatações do líquido e do recipiente.
Q23
Óptica — Lentes esféricas — Imagem em lente convergente
Para um objeto extenso, localizado entre o foco de uma lente convergente e o seu centro óptico, observa-se uma imagem:
(a)real, direita e menor que o objeto.
(b)virtual, inversa e menor que o objeto.
(c)real, inversa e menor que o objeto.
(d)virtual, direita e maior que o objeto.
(e)real, direita e menor que o objeto.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(d)
Resolução comentada
Com o objeto entre o foco e a lente ($pvirtual, do mesmo lado do objeto.
O aumento $A=-p'/p$ é positivo e maior que 1: a imagem é direita e maior. É o princípio da lupa.
Q24
Termologia — Dilatação térmica — Dilatação anômala da água
Um recipiente contém um volume de água à temperatura de 1°C. Durante algum tempo, a massa de água é aquecida até sua temperatura atingir 4°C.
Em relação à situação descrita acima, após o aquecimento da água, analise cada uma das seguintes afirmativas, indicando, nos parênteses, se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) O volume de água irá aumentar.
( ) A densidade da água diminuirá.
( ) O volume de água irá diminuir e sua densidade será máxima.
( ) A massa de água irá aumentar.
( ) A densidade da água não irá sofrer alteração, pois a água possui dilatação regular.
A alternativa que contém a sequência correta é :
(a)F, F, V, F, F
(b)V, V, F, F, V
(c)V, V, V, F, F
(d)F, F, F, V, V
(e)F, V, V, V, F
(f)I.R.
Gabarito oficial
(a)
Resolução comentada
A água tem comportamento anômalo entre $0\text{ °C}$ e $4\text{ °C}$: ao ser aquecida nesse intervalo, o volume diminui, e a densidade $d=m/V$ aumenta, atingindo o valor máximo a $4\text{ °C}$.
Assim, o volume não aumenta (1ª falsa), a densidade não diminui (2ª falsa), o volume diminui e a densidade fica máxima (3ª verdadeira). A massa não muda ao aquecer (4ª falsa), e a dilatação da água nessa faixa não é regular (5ª falsa).
Q25
Óptica — Óptica geométrica — Raio incidente, refletido e refratado
Na figura abaixo, vemos cinco raios luminosos numerados de 1 a 5, respectivamente. De acordo com as leis da Óptica Geométrica, podemos identificar como raios incidente, refletido e refratado, respectivamente, os raios:
(a)2, 1 e 4.
(b)4, 5 e 3.
(c)1, 5 e 4.
(d)5, 3 e 2.
(e)1, 2 e 3.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(e)
Resolução comentada
O raio que chega à superfície vindo do meio $n_1$ é o incidente (1). No ponto de incidência ele se divide em dois: um raio que volta para o mesmo meio, o refletido (2), com ângulo de reflexão igual ao de incidência, e outro que atravessa para o meio $n_2$, o refratado (3).
Os raios 4 e 5 vêm de uma reflexão no fundo do meio $n_2$ seguida de nova refração na superfície, e não fazem parte do trio pedido.
