Provas Anteriores | PAVE XII — 1ª Etapa

Q20

Termologia — Termometria — Variação de temperatura nas escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin

Um estudante está realizando uma série de atividades que envolve medidas de temperatura com a utilização de três termômetros, denominados TA, TB e TC. O termômetro TA está calibrado para operar na escala Celsius, enquanto que os termômetros TB e TC estão calibrados para operarem nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente. Uma destas atividades envolve a determinação da diferença de temperatura ∆T entre as extremidades de um corpo que está sendo aquecido através de uma chama.

Nesse caso, é correto afirmar que

(a)o valor medido para ∆T, utilizando-se o termômetro TB, é o mesmo valor medido quando se utiliza o termômetro TC.

(b)o valor medido para ∆T, utilizando-se o termômetro TA, é o mesmo valor medido quando se utiliza o termômetro TC.

(c)o valor medido para ∆T, utilizando-se o termômetro TA, é o mesmo valor medido quando se utiliza o termômetro TB.

(d)o valor medido para ∆T será o mesmo para os três termômetros.

(e)o valor medido para ∆T será diferente para os três termômetros.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)

Resolução comentada

As escalas relacionam-se por

$$\frac{\theta_C}{5}=\frac{\theta_F-32}{9}=\frac{T_K-273}{5}$$

Para uma variação, $\dfrac{\Delta\theta_C}{5}=\dfrac{\Delta\theta_F}{9}=\dfrac{\Delta T_K}{5}$, e então $\Delta\theta_C=\Delta T_K$, e $\Delta\theta_F=1{,}8\,\Delta\theta_C$.

Portanto, os termômetros em Celsius (TA) e em Kelvin (TC) indicam o mesmo valor de $\Delta T$, e o Fahrenheit (TB) indica um valor diferente.

Q21

Óptica — Espelhos planos — Número de imagens entre dois espelhos

Considere um arranjo formado por um objeto colocado entre 2 espelhos planos. Para que sejam observadas 8 imagens deste objeto, um possível ângulo entre os dois espelhos é de

(a)30º.

(b)20º.

(c)40º.

(d)45º.

(e)15º.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)

Resolução comentada

O número de imagens formadas por dois espelhos planos que formam um ângulo $\alpha$ (com $360^\circ/\alpha$ inteiro) é

$$N=\frac{360^\circ}{\alpha}-1$$

Para $N=8$:

$$\frac{360^\circ}{\alpha}=9\;\Rightarrow\;\alpha=40^\circ$$

Q22

Termologia — Dilatação térmica — Dilatação de líquido em recipiente

Um recipiente é preenchido completamente com um determinado líquido e, a seguir, deixado num ambiente com exposição direta ao sol, onde o conjunto recipiente e líquido sofre uma elevação de temperatura. Nota-se que, após transcorrido um determinado intervalo de tempo, ocorre o transbordamento de uma certa quantidade do líquido que estava no recipiente.

Assim sendo, considere as afirmativas a seguir.

I) A dilatação real do líquido foi maior do que a dilatação real do recipiente.

II) A dilatação real do líquido foi a mesma que a do recipiente.

III) O volume que transbordou corresponde à dilatação real do líquido.

IV) O coeficiente de dilatação do líquido é menor do que o coeficiente de dilatação do recipiente.

V) O coeficiente de dilatação do líquido é maior do que o coeficiente de dilatação do recipiente.

Das afirmações acima, está(ão) correta(s)

(a)apenas a I e a V.

(b)apenas a II e a IV.

(c)apenas a I e a III.

(d)apenas a I, a III e a V.

(e)apenas a III.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(a)

Resolução comentada

O líquido transborda porque o seu aumento de volume é maior que o do recipiente, e o volume derramado é a dilatação aparente: $\Delta V_{ap}=\Delta V_{líq}-\Delta V_{rec}$.

I (verdadeira) e V (verdadeira): o líquido se dilatou mais, e como ambos têm o mesmo volume inicial e a mesma variação de temperatura, $\gamma_{líq}>\gamma_{rec}$.

II, IV (falsas).

III (falsa): o volume transbordado é a dilatação aparente do líquido, e não a real.

Q23

Termologia — Calorimetria e propagação do calor — Conceitos de calor, caloria, condução, convecção e irradiação

Com relação ao calor e às suas formas de transferência, considere as afirmativas a seguir.

I) Calor pode ser definido como uma energia em trânsito, a qual é transferida entre corpos que se encontram em temperaturas diferentes.

II) Uma caloria corresponde à quantidade de calor capaz de produzir uma variação de temperatura de 1ºC (a rigor, de 14,5ºC a 15,5ºC) numa massa de 1 grama de água que está sob pressão ambiente.

III) Condução é a modalidade de transferência de calor na qual a energia térmica é propagada através do movimento, de camadas líquidas ou gasosas, de um determinado meio em virtude da diferença de densidade entre elas.

IV) Convecção é a modalidade de transferência de calor na qual a energia térmica é propagada de partícula em partícula de um dado meio material.

V) Irradiação é a modalidade de transferência de calor que envolve ondas eletromagnéticas e não necessita da existência de um meio material para ocorrer.

Das afirmações acima, está(ão) correta(s)

(a)apenas a I e a V.

(b)apenas a I e a III.

(c)apenas a IV e a V.

(d)apenas a II, a III e a IV.

(e)apenas a I, a II e a V.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(e)

Resolução comentada

I, II e V (verdadeiras): são as definições usuais de calor (energia em trânsito devida a uma diferença de temperatura), de caloria e de irradiação (ondas eletromagnéticas, sem necessidade de meio material).

III e IV (falsas): as definições estão trocadas. A convecção é o transporte de energia pelo movimento de camadas de fluido de densidades diferentes, e a condução é a propagação de partícula em partícula no meio material.

Q24

Ondulatória — Ondas — Velocidade, frequência e comprimento de onda

Imagine a propagação de uma onda em um determinado meio. Assim sendo, considere as afirmativas a seguir.

I) A velocidade de propagação da onda depende das características físicas deste meio.

II) A velocidade de propagação da onda independe das características físicas deste meio.

III) Se triplicarmos a frequência da onda neste meio, o comprimento desta onda será reduzido para um terço do valor inicial.

IV) Se esta onda for longitudinal, isso significa que os pontos do meio no qual ela está se propagando estão vibrando perpendicularmente à sua direção de propagação.

V) Caso a onda seja transmitida para um outro meio a sua frequência sofrerá alteração.

Das afirmações acima, está(ão) correta(s)

(a)apenas a I.

(b)apenas a II e a III.

(c)apenas a II e a V.

(d)apenas a I e a III.

(e)apenas a II e a IV.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)

Resolução comentada

I (verdadeira) e II (falsa): a velocidade da onda é determinada pelas propriedades do meio (por exemplo, a tração e a densidade em uma corda).

III (verdadeira): no mesmo meio $v$ é constante e $v=\lambda\,f$, então $\lambda=v/f$. Com $f'=3f$, tem-se $\lambda'=\lambda/3$.

IV (falsa): numa onda longitudinal, as partículas vibram na mesma direção da propagação (a vibração perpendicular é a da onda transversal).

V (falsa): a frequência é determinada pela fonte e não muda quando a onda passa para outro meio (mudam $v$ e $\lambda$).

Q25

Ondulatória — Acústica — Qualidades do som

Considere as seguintes afirmativas acerca das ondas sonoras.

I) Sons graves são produzidos por vibrações de baixa frequência, enquanto que sons agudos são produzidos por vibrações de mais alta frequência.

II) A velocidade do som é uma qualidade que está relacionada com a amplitude da onda sonora.

III) As ondas sonoras são ondas mecânicas do tipo transversal.

IV) O timbre de um som é uma qualidade que está relacionada com a frequência da onda sonora envolvida.

V) A intensidade de um som é uma qualidade que está relacionada com a amplitude da onda sonora.

Das afirmações acima, está(ão) correta(s)

(a)apenas a I.

(b)apenas a III e a IV.

(c)apenas a II e a V.

(d)apenas a I e a II.

(e)apenas a I e a V.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(e)

Resolução comentada

I (verdadeira): a altura do som (grave ou agudo) está ligada à frequência.

V (verdadeira): a intensidade (som forte ou fraco) está relacionada com a amplitude da onda.

II (falsa): a velocidade do som depende do meio de propagação, e não da amplitude.

III (falsa): o som é uma onda mecânica longitudinal.

IV (falsa): o timbre está relacionado com a forma da onda (a combinação de harmônicos), e não com a frequência fundamental, que determina a altura.

PAVE XII — 1ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova