UFRGS · 2005 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Na temporada automobilística de Fórmula 1 do ano passado, os motores dos carros de corrida atingiram uma velocidade angular de 18.000 rotações por minuto. Em rad/s, qual é o valor dessa velocidade?

Um caminhão percorre três vezes o mesmo trajeto. Na primeira, sua velocidade média é de 15 m/s e o tempo de viagem é t1. Na segunda, sua velocidade média é de 20 m/s e o tempo de viagem é t2. Se, na terceira, o tempo de viagem for igual a (t1 + t2)/2, qual será a velocidade média do caminhão nessa vez?

Cada vez que a gravação feita em um disco de vinil é reproduzida, uma agulha fonocaptora percorre uma espiral de sulcos que se inicia na periferia do disco e acaba nas proximidades do seu centro. Em determinado disco, do tipo 78 rpm, a agulha completa esse percurso em 5 minutos. Supondo que a velocidade relativa entre a agulha e o disco decresce linearmente em função do tempo, de 120 cm/s no sulco inicial para 40 cm/s no sulco final, qual seria o comprimento do percurso completo percorrido pela agulha sobre o disco?

O gráfico abaixo representa as velocidades (v), em função do tempo (t), de dois carrinhos, X e Y, que se deslocam em linha reta sobre o solo, e cujas massas guardam entre si a seguinte relação: $m_X=4m_Y$. A respeito desse gráfico, considere as seguintes afirmações.

I. No instante t = 4s, X e Y têm a mesma energia cinética.

II. A quantidade de movimento linear que Y apresenta no instante t = 4s é igual, em módulo, à quantidade de movimento linear que X apresenta no instante t = 0.

III. No instante t = 0, as acelerações de X e Y são iguais em módulo. Quais estão corretas?

A figura abaixo representa dois objetos, P e Q, cujos pesos, medidos com um dinamômetro por um observador inercial, são 6 N e 10 N, respectivamente. Por meio de dois fios de massas desprezíveis, os objetos P e Q acham-se suspensos, em repouso, ao teto de um elevador que, para o referido observador, se encontra parado. Para o mesmo observador, quando o elevador acelerar verticalmente para cima à razão de 1 m/s², qual será o módulo da tensão no fio 2? (Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².)

A figura abaixo representa um pêndulo cônico ideal que consiste em uma pequena esfera suspensa a um ponto fixo por meio de um cordão de massa desprezível. Para um observador inercial, o período de rotação da esfera, em sua órbita circular, é constante. Para o mesmo observador, a resultante das forças exercidas sobre a esfera aponta

Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2 kg, move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8 m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em consequência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8 m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro prossegue inalterado. Em relação ao trilho, os valores, em kg·m/s, da quantidade de movimento linear do par de carrinhos antes e depois da colisão são, respectivamente,

Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2 kg, move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8 m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em consequência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8 m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro prossegue inalterado. Qual é o valor do quociente da energia cinética final pela energia cinética inicial do par de carrinhos, em relação ao trilho?

Um recipiente de paredes de espessura e peso desprezíveis se encontra sobre o prato de uma balança, mantida em equilíbrio para medir a massa da água nele contida. O recipiente consiste em um cilindro, com 100 cm² de área da base e 10 cm de altura, provido de um gargalo em forma de tubo com 1 cm² de seção reta, conforme indica a figura abaixo. Considere ainda os seguintes dados: uma coluna de 10 cm de água exerce uma pressão de 0,1 N/cm² sobre a base que a sustenta; o peso de 1 litro de água é de 10 N. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Quando o recipiente contém água até o nível B, o módulo da força que a água exerce sobre a base do recipiente é de ....................., e o peso da água nele contida é de .................. .

Um recipiente de paredes de espessura e peso desprezíveis se encontra sobre o prato de uma balança, mantida em equilíbrio para medir a massa da água nele contida. O recipiente consiste em um cilindro, com 100 cm² de área da base e 10 cm de altura, provido de um gargalo em forma de tubo com 1 cm² de seção reta, conforme indica a figura abaixo. Considere ainda os seguintes dados: uma coluna de 10 cm de água exerce uma pressão de 0,1 N/cm² sobre a base que a sustenta; o peso de 1 litro de água é de 10 N. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Quando o recipiente contém água até o nível C, o módulo da força que a água exerce sobre a base do recipiente é de ................. e o peso da água nele contida é de ..................... .

Em certo instante, um termômetro de mercúrio com paredes de vidro, que se encontra à temperatura ambiente, é imerso em um vaso que contém água a 100 °C. Observa-se que, no início, o nível da coluna de mercúrio cai um pouco e, depois, se eleva muito acima do nível inicial. Qual das alternativas apresenta uma explicação correta para esse fato?

O gráfico abaixo representa as variações de temperatura ΔT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente. Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a

A frase "O calor do cobertor não me aquece direito" encontra-se em uma passagem da letra da música Volta, de Lupicínio Rodrigues. Na verdade, sabe-se que o cobertor não é uma fonte de calor e que sua função é a de isolar termicamente nosso corpo do ar frio que nos cerca. Existem, contudo, cobertores que, em seu interior, são aquecidos eletricamente por meio de uma malha de fios metálicos nos quais é dissipada energia em razão da passagem de uma corrente elétrica. Esse efeito de aquecimento pela passagem de corrente elétrica, que se observa em fios metálicos, é conhecido como

Um recipiente cilíndrico fechado, provido de um êmbolo, contém certa quantidade de um gás ideal. À temperatura de 10 °C, o gás ocupa um volume V0 e sua pressão é P. A partir desse estado inicial, o gás sofre uma expansão isobárica até atingir a temperatura de 20 °C. A respeito da transformação descrita acima, é correto afirmar que

Três cargas puntiformes, de valores +2Q, +Q e -2Q, estão localizadas em três vértices de um losango, do modo indicado na figura abaixo. Sabendo-se que não existem outras cargas elétricas presentes nas proximidades desse sistema, qual das setas mostradas na figura representa melhor o campo elétrico no ponto P, quarto vértice do losango?

Para iluminar sua barraca, um grupo de campistas liga uma lâmpada a uma bateria de automóvel. A lâmpada consome uma potência de 6 W quando opera sob uma tensão de 12 V. A bateria traz as seguintes especificações: 12 V, 45 A h, sendo o último valor a carga máxima que a bateria é capaz de armazenar. Supondo-se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga máxima, e admitindo-se que a corrente fornecida por ela se mantenha constante até a carga se esgotar por completo, quantas horas a lâmpada poderá permanecer funcionando continuamente?

No circuito elétrico representado na figura abaixo, a fonte de tensão é uma fonte ideal que está sendo percorrida por uma corrente elétrica contínua de 1,0 A. Quanto valem, respectivamente, a força eletromotriz ε da fonte e a corrente elétrica i indicadas na figura?

A figura abaixo representa uma região do espaço no interior de um laboratório, onde existe um campo magnético estático e uniforme. As linhas do campo apontam perpendicularmente para dentro da folha, conforme indicado. Uma partícula carregada negativamente é lançada a partir do ponto P com velocidade inicial v0 em relação ao laboratório. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes ao movimento subseqüente da partícula, com respeito ao laboratório.

( ) Se v0 for perpendicular ao plano da página, a partícula seguirá uma linha reta, mantendo sua velocidade inicial.

( ) Se v0 apontar para a direita, a partícula se desviará para o pé da página.

( ) Se v0 apontar para o alto da página, a particula se desviará para a esquerda. A seqüência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

Uma espira condutora retangular, de comprimento 2L, desloca-se para a direita, no plano da página, com velocidade v constante. Em seu movimento, a espira atravessa completamente uma região do espaço, de largura L, onde está confinado um campo magnético constante, uniforme e perpendicular ao plano da página, conforme indica a figura abaixo. Sendo t = 0 o instante em que espira começa a ingressar na região onde existe o campo magnético, assinale a alternativa que melhor representa o gráfico da corrente elétrica induzida i na espira, durante sua passagem pelo campo magnético, em função do tempo t.

A figura abaixo representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo. Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a constante eletrostática, podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por

Considere o enunciado abaixo e as quatro propostas para completá-lo. Do ponto de vista de um observador em repouso com relação a um sistema de referência S, um campo magnético pode ser gerado 1. pela força de interação entre duas cargas elétricas em repouso com relação a S. 2. pelo alinhamento de dipolos magnéticos moleculares. 3. por uma corrente elétrica percorrendo um fio condutor. 4. por um campo elétrico cujo módulo varia em função do tempo. Quais propostas estão corretas?

Certo instrumento de medida tem um ponteiro P cuja extremidade se move sobre uma escala espelhada EE', graduada de 0,0 a 10,0 mA. Quando se olha obliquamente para a escala - o que é um procedimento incorreto de medida -, o ponteiro é visto na posição indicada na figura abaixo, sendo R sua reflexão no espelho. Se a leitura do instrumento for feita corretamente, seu resultado será

Na figura abaixo, um feixe de luz monocromática I, proveniente do ar, incide sobre uma placa de vidro de faces planas e paralelas, sofrendo reflexões e refrações em ambas as faces da placa. Na figura, $\theta_i$ representa o ângulo formado pela direção do feixe incidente com a normal à superfície no ponto A, e $\theta_r$ representa o ângulo formado pela direção da parte refratada desse feixe com a normal no mesmo ponto A. Pode-se afirmar que os ângulos α, β e γ definidos na figura são, pela ordem, iguais a

No estudo de espelhos planos e esféricos, quando se desenham figuras para representar objetos e imagens, costuma-se selecionar determinados pontos do objeto. Constrói-se, então, um ponto imagem P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto P, aplicando as conhecidas regras para construção de imagens em espelhos que decorrem das Leis da Reflexão. Utilizando-se tais regras, conclui-se que um ponto imagem virtual P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto real P, ocorre

São exemplos de ondas os raios X, os raios gama, as ondas de rádio, as ondas sonoras e as ondas de luz. Cada um desses cinco tipos de onda difere, de algum modo, dos demais. Qual das alternativas apresenta uma afirmação que diferencia corretamente o tipo de onda referido das demais ondas acima citadas?

A figura abaixo representa uma roda, provida de uma manivela, que gira em torno de um eixo horizontal, com velocidade angular ω constante. Iluminando-se a roda com feixes paralelos de luz, sua sombra é projetada sobre uma tela suspensa verticalmente. O movimento do ponto A' da sombra é o resultado da projeção, sobre a tela, do movimento do ponto A da manivela. A respeito dessa situação, considere as seguintes afirmações.

I. O movimento do ponto A é um movimento circular uniforme com período igual a 2π/ω.

II. O movimento do ponto A' é um movimento harmônico simples com período igual a 2π/ω.

III. O movimento do ponto A' é uma seqüência de movimentos retilíneos uniformes com período igual a π/ω. Quais estão corretas?

Um trem de ondas planas de comprimento de onda λ, que se propaga para a direita em uma cuba com água, incide em um obstáculo que apresenta uma fenda de largura F. Ao passar pela fenda, o trem de ondas muda sua forma, como se vê na fotografia abaixo. Qual é o fenômeno físico que ocorre com a onda quando ela passa pela fenda?

Um contador Geiger indica que a intensidade da radiação beta emitida por uma amostra de determinado elemento radioativo cai pela metade em cerca de 20 horas. A fração aproximada do número inicial de átomos radioativos dessa amostra que se terão desintegrado em 40 horas é

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Entre os diversos isótopos de elementos químicos encontrados na natureza, alguns possuem núcleos atômicos instáveis e, por isso, são radioativos. A radiação emitida por esses isótopos instáveis pode ser de três classes. A classe conhecida como radiação alfa consiste de núcleos de ........................... . Outra classe de radiação é constituída de elétrons, e é denominada radiação ..................... .Uma terceira classe de radiação, denominada radiação ............... , é formada de partículas eletricamente neutras chamadas de ........................ . Dentre essas três radiações, a que possui maior poder de penetração nos materiais é a radiação .................. .

Em 1887, quando pesquisava sobre a geração e a detecção de ondas eletromagnéticas, o físico Heinrich Hertz (1857-1894) descobriu o que hoje conhecemos por efeito fotoelétrico. Após a morte de Hertz, seu principal auxiliar, Philip Lenard (1862-1947), prosseguiu a pesquisa sistemática sobre o efeito descoberto por Hertz. Entre as várias constatações experimentais daí decorrentes, Lenard observou que a energia cinética máxima, Kmax, dos elétrons emitidos pelo metal era dada por uma expressão matemática bastante simples: $K_{\max}=Bf-C$, onde B e C são duas constantes cujos valores podem ser determinados experimentalmente. A respeito da referida expressão matemática, considere as seguintes afirmações.

I. A letra f representa a freqüência das oscilações de uma força eletromotriz alternada que deve ser aplicada ao metal.

II. A letra B representa a conhecida Constante Planck, cuja unidade no Sistema Internacional é J.s.

III. A letra C representa uma constante, cuja unidade no Sistema Internacional é J, que corresponde à energia mínima que a luz incidente deve fornecer a um elétron do metal para removê-lo do mesmo. Quais estão corretas?