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UFRGS · 2018 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Física (Q1–25) — prova transcrita, ilustrada e resolvida pelo Método TEF.

Q1
Mecânica — Cinemática — Queda vertical e lançamento horizontal

Dois objetos de massas m1 e m2 (=2m1) encontram-se na borda de uma mesa de altura h em relação ao solo, conforme representa a figura abaixo. O objeto 1 é lentamente deslocado até começar a cair verticalmente. No instante em que o objeto 1 começa a cair, o objeto 2 é lançado horizontalmente com velocidade V0. A resistência do ar é desprezível. Assinale a alternativa que melhor representa os gráficos de posição vertical dos objetos 1 e 2, em função do tempo. Nos gráficos, tq 1 representa o tempo de queda do objeto 1. Em cada alternativa, o gráfico da esquerda representa o objeto 1 e o da direita representa o objeto 2.

Queda vertical e lançamento horizontal — figura 1 da questão 1 da UFRGS 2018
A)Queda vertical e lançamento horizontal — alternativa A da questão 1 da UFRGS 2018
B)Queda vertical e lançamento horizontal — alternativa B da questão 1 da UFRGS 2018
C)Queda vertical e lançamento horizontal — alternativa C da questão 1 da UFRGS 2018
D)Queda vertical e lançamento horizontal — alternativa D da questão 1 da UFRGS 2018
E)Queda vertical e lançamento horizontal — alternativa E da questão 1 da UFRGS 2018

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

E
Resolução comentada

As duas massas começam sem velocidade vertical e sofrem a mesma aceleração gravitacional.

$$y_1(t)=y_2(t)=h-\frac{gt^2}{2}$$

Ambos os gráficos são parábolas iguais e atingem o solo simultaneamente.

Alternativa correta: E.

Q2
Mecânica — Cinemática — Caminhada sobre esteira móvel

Em grandes aeroportos e shoppings, existem esteiras móveis horizontais para facilitar o deslocamento de pessoas. Considere uma esteira com 48 m de comprimento e velocidade de 1,0 m/s. Uma pessoa ingressa na esteira e segue caminhando sobre ela com velocidade constante no mesmo sentido de movimento da esteira. A pessoa atinge a outra extremidade 30 s após ter ingressado na esteira. Com que velocidade, em m/s, a pessoa caminha sobre a esteira?

A)2,6.
B)1,6.
C)1,0.
D)0,8.
E)0,6.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

E
Resolução comentada

A velocidade em relação ao solo é a soma das velocidades da esteira e da pessoa em relação à esteira.

$$v_{solo}=48/30=1{,}6\,\mathrm{m/s}$$

$$v_{pessoa}=1{,}6-1=0{,}6\,\mathrm{m/s}$$

Alternativa correta: E.

Q3
Mecânica — Dinâmica — Rompimento da corda no cabo de guerra

O cabo-de-guerra é uma atividade esportiva na qual duas equipes, A e B, puxam uma corda pelas extremidades opostas, conforme representa a figura abaixo. Figura adaptada de Thadius856 (SVG conversion) & Parutakupiu (original image) - Obra do próprio, domínio público. Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3335188>. Acesso em: 18 set. 2017. Considere que a corda é puxada pela equipe A com uma força horizontal de módulo 780 N e pela equipe B com uma força horizontal de módulo 720 N. Em dado instante, a corda arrebenta. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A força resultante sobre a corda, no instante imediatamente anterior ao rompimento, tem módulo 60 N e aponta para a ........ . Os módulos das acelerações das equipes A e B, no instante imediatamente posterior ao rompimento da corda, são, respectivamente, ........, supondo que cada equipe tem massa de 300 kg.

Rompimento da corda no cabo de guerra — figura 1 da questão 3 da UFRGS 2018
A)esquerda – 2,5 m/s² e 2,5 m/s²
B)esquerda – 2,6 m/s² e 2,4 m/s²
C)esquerda – 2,4 m/s² e 2,6 m/s²
D)direita – 2,6 m/s² e 2,4 m/s²
E)direita – 2,4 m/s² e 2,6 m/s²

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

A força resultante na corda aponta para a equipe A, à esquerda.

$$F_R=780-720=60\,\mathrm N$$

Logo após o rompimento, desaparece a tração; no modelo da questão, as forças horizontais exercidas pelo solo ainda permanecem naquele instante.

$$a_A=780/300=2{,}6\,\mathrm{m/s^2}$$

$$a_B=720/300=2{,}4\,\mathrm{m/s^2}$$

Alternativa correta: B.

Q4
Mecânica — Gravitação — Eclipses e rotação lunar

Considere as afirmações abaixo, sobre o sistema Terra-Lua. I - Para acontecer um eclipse lunar, a Lua deve estar na fase Cheia. II - Quando acontece um eclipse solar, a Terra está entre o Sol e a Lua. III - Da Terra, vê-se sempre a mesma face da Lua, porque a Lua gira em torno do próprio eixo no mesmo tempo em que gira em torno da Terra. Quais estão corretas?

A)Apenas I.
B)Apenas II.
C)Apenas I e III.
D)Apenas II e III.
E)I, II e III.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

C
Resolução comentada

O eclipse lunar exige Lua cheia e Terra entre Sol e Lua. No eclipse solar, a Lua fica entre Sol e Terra, tornando II falsa. A mesma face é vista porque a rotação lunar tem período igual ao da revolução em torno da Terra. I e III são corretas.

Alternativa correta: C.

Q5
Mecânica — Movimento Circular — Velocidades e forças em uma barra girante

Duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, estão presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e massa desprezível. O sistema gira com velocidade angular constante em torno de um eixo perpendicular à página, que passa por P, a uma distância L/3 da esfera 1. Sendo vi a velocidade tangencial da esfera i (i=1,2) e Fi a força centrípeta nela resultante, as razões v1/v2 e F1/F2 entre os módulos dos respectivos vetores são, nessa ordem,

Velocidades e forças em uma barra girante — figura 1 da questão 5 da UFRGS 2018
A)1/3 e 1/2.
B)1/2 e 1/4.
C)1/2 e 1/2.
D)1/2 e 3/2.
E)3/2 e 1/2.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

C
Resolução comentada

As esferas têm a mesma velocidade angular; seus raios são L/3 e 2L/3.

$$v_1/v_2=r_1/r_2=1/2$$

$$F_1/F_2=m\omega^2r_1/(m\omega^2r_2)=1/2$$

Alternativa correta: C.

Q6
Mecânica — Centro de Massa — Órbita do centro de massa de duas esferas

Duas esferas, 1 e 2, de massas iguais a m, estão presas nas extremidades de uma barra rígida de comprimento L e massa desprezível. O sistema gira com velocidade angular constante em torno de um eixo perpendicular à página, que passa por P, a uma distância L/3 da esfera 1. Em relação ao eixo de rotação em P, o centro de massa do sistema descreve uma trajetória circunferencial de raio

Órbita do centro de massa de duas esferas — figura 1 da questão 6 da UFRGS 2018
A)L/2.
B)L/3.
C)L/4.
D)L/6.
E)L/9.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

D
Resolução comentada

As massas iguais colocam o centro de massa no ponto médio da barra. O eixo está a L/3 de uma extremidade.

$$r_{CM}=L/2-L/3=L/6$$

Alternativa correta: D.

Q7
Mecânica — Trabalho e Energia — Trabalho gravitacional em três trajetórias

A figura mostra três trajetórias, 1, 2 e 3, através das quais um corpo de massa m, no campo gravitacional terrestre, é levado da posição inicial i para a posição final f, mais abaixo. Sejam W1, W2 e W3, respectivamente, os trabalhos realizados pela força gravitacional nas trajetórias mostradas. Assinale a alternativa que correlaciona corretamente os trabalhos realizados.

Trabalho gravitacional em três trajetórias — figura 1 da questão 7 da UFRGS 2018
A)W1 < W2 < W3
B)W1 < W2 = W3
C)W1 = W2 = W3
D)W1 = W2 > W3
E)W1 > W2 > W3

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

C
Resolução comentada

A gravidade é conservativa. O trabalho depende apenas das alturas inicial e final, comuns às três trajetórias.

$$W_1=W_2=W_3=mg(y_i-y_f)$$

Alternativa correta: C.

Q8
Mecânica — Trabalho e Energia — Energia armazenada no arco

O uso de arco e flecha remonta a tempos anteriores à história escrita. Em um arco, a força da corda sobre a flecha é proporcional ao deslocamento x, ilustrado na figura abaixo, a qual representa o arco nas suas formas relaxada I e distendida II. Uma força horizontal de 200 N, aplicada na corda com uma flecha de massa m = 40 g, provoca um deslocamento x = 0,5 m. Supondo que toda a energia armazenada no arco seja transferida para a flecha, qual a velocidade que a flecha atingiria, em m/s, ao abandonar a corda?

Energia armazenada no arco — figura 1 da questão 8 da UFRGS 2018
A)5 x 10³.
B)10⁰.
C)50.
D)5.
E)10¹/2.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

C
Resolução comentada

A força cresce linearmente de zero a 200 N. A energia armazenada é a área triangular no gráfico força-deslocamento.

$$E=200\cdot0{,}5/2=50\,\mathrm J$$

$$mv^2/2=50$$

$$v=\sqrt{100/0{,}040}=50\,\mathrm{m/s}$$

Alternativa correta: C.

Q9
Mecânica — Quantidade de Movimento — Energia e momentum em colisões

Considere as três afirmações abaixo. I - Em qualquer processo de colisão entre dois objetos, a energia cinética total e a quantidade de movimento linear total do sistema são quantidades conservadas. II - Se um objeto tem quantidade de movimento linear, então terá energia mecânica. III - Entre dois objetos de massas diferentes, o de menor massa jamais terá quantidade de movimento linear maior do que o outro. Quais estão corretas?

A)Apenas I.
B)Apenas II.
C)Apenas III.
D)Apenas I e II.
E)I, II e III.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

A energia cinética não se conserva em toda colisão, tornando I falsa. Um corpo com momentum não nulo tem velocidade e energia cinética, justificando II no sentido usual da questão. Uma massa menor pode ter momentum maior se sua velocidade for suficiente, tornando III falsa.

Alternativa correta: B.

Q10
Mecânica — Hidrostática — Volume e densidade pelo peso aparente

A figura I representa um corpo metálico maciço, suspenso no ar por um dinamômetro, que registra o valor 16 N. A figura II representa o mesmo corpo totalmente submerso na água, e o dinamômetro registra 14 N. Desprezando o empuxo do ar e considerando a densidade da água ρa = 1,0x103 kg/m³ e a aceleração da gravidade g=10 m/s², o volume e a densidade do corpo são, respectivamente,

Volume e densidade pelo peso aparente — figura 1 da questão 10 da UFRGS 2018
A)2,0 x 10⁻⁴ m³ e 10,0 x 10³ kg/m³.
B)2,0 x 10⁻⁴ m³ e 8,0 x 10³ kg/m³.
C)2,0 x 10⁻⁴ m³ e 7,0 x 10³ kg/m³.
D)1,5 x 10⁻³ m³ e 8,0 x 10³ kg/m³.
E)1,5 x 10⁻³ m³ e 7,0 x 10³ kg/m³.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

A diferença das leituras corresponde ao empuxo.

$$E=16-14=2\,\mathrm N$$

$$V=2/(1000\cdot10)=2\cdot10^{-4}\,\mathrm{m^3}$$

$$m=16/10=1{,}6\,\mathrm{kg}$$

$$\rho=1{,}6/(2\cdot10^{-4})=8\cdot10^3\,\mathrm{kg/m^3}$$

Alternativa correta: B.

Q11
Termologia — Dilatação Térmica — Coeficiente linear pelo gráfico

Uma barra metálica de 1 m de comprimento é submetida a um processo de aquecimento e sofre uma variação de temperatura. O gráfico abaixo representa a variação Δl, em mm, no comprimento da barra, em função da variação de temperatura ΔT, em °C. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades 10⁻⁶ /oC?

Coeficiente linear pelo gráfico — figura 1 da questão 11 da UFRGS 2018
A)0,2.
B)2,0.
C)5,0.
D)20.
E)50.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

D
Resolução comentada

O gráfico mostra 0,4 mm para uma variação de 20 °C.

$$\alpha=\Delta l/(l_0\Delta T)$$

$$\alpha=0{,}0004/(1\cdot20)=20\cdot10^{-6}\,\mathrm{^\circ C^{-1}}$$

Alternativa correta: D.

Q12
Termologia — Calorimetria — Aquecimento, fusão e temperatura final

Uma quantidade de calor Q = 56.10⁰,0 J é fornecida a 10⁰ g de gelo que se encontra inicialmente a -10 °C. Sendo o calor específico do gelo cg = 2,1 J/(goC), o calor específico da água ca = 4,2 J/(goC) e o calor latente de fusão CL = 330,0 J/g, a temperatura final da água em °C é, aproximadamente,

A)83,8.
B)60,0.
C)54,8.
D)50,0.
E)37,7.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

D
Resolução comentada

O calor primeiro aquece o gelo, depois o funde e finalmente aquece a água.

$$Q_1=100\cdot2{,}1\cdot10=2100\,\mathrm J$$

$$Q_2=100\cdot330=33000\,\mathrm J$$

$$Q_3=56100-2100-33000=21000\,\mathrm J$$

$$T_f=21000/(100\cdot4{,}2)=50\,^\circ\mathrm C$$

Alternativa correta: D.

Q13
Termologia — Termodinâmica — Temperaturas e intensidade de um furacão

A velocidade máxima do vento no furacão Irma em setembro/2017 chegou a 346 km/h, o que o classifica como um furacão de categoria 5. Segundo um modelo teórico desenvolvido no MIT (Massachuttes Institute of Thecnology), um furacão pode ser tratado como uma máquina de calor de Carnot. A tempestade extrai calor do oceano tropical quente (água como fonte de calor) e converte parte do calor em energia cinética (vento). Nesse modelo, a velocidade máxima Vmáx pode ser obtida da equação Vmáx = √[((Toce − Tatm)/Tatm) E]. Nessa equação, Toce e Tatm são, respectivamente, a temperatura da superfície do oceano e a temperatura no nível do topo da nuvem a cerca de 12 a 18 km, ambas em K, e E corresponde à taxa de transferência de calor do oceano para a atmosfera. Considere, no modelo, os seguintes processos. I - Diminuição da temperatura na superfície do oceano. II - Aumento na diferença de temperatura entre a superfície do oceano e o topo da nuvem na atmosfera. III - Diminuição na taxa de transferência de calor. Quais processos contribuem para o aumento da velocidade máxima do vento em um furacão?

A)Apenas I.
B)Apenas II.
C)Apenas III.
D)Apenas I e II.
E)I, II e III.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

No modelo fornecido, a velocidade cresce com a diferença entre as temperaturas e com a transferência de calor. Diminuir a temperatura do oceano ou a transferência de calor reduz a velocidade. Somente II contribui para o aumento proposto.

Alternativa correta: B.

Q14
Termologia — Gases — Expansão de balão estratosférico

Utilizados em diversas áreas de pesquisa, balões estratosféricos são lançados com seu invólucro impermeável parcialmente cheio de gás, para que possam suportar grande expansão à medida em que se elevam na atmosfera. Um balão, lançado ao nível do mar, contém gás hélio à temperatura de 27 °C, ocupando um volume inicial Vi. O balão sobe e atinge uma altitude superior a 35 km, onde a pressão do ar é 0,005 vezes a pressão ao nível do mar e a temperatura é -23 °C. Considerando que o gás hélio se comporte como um gás ideal, qual é, aproximadamente, a razão Vf/Vi, entre os volumes final Vf e inicial Vi ?

A)426.
B)240.
C)234.
D)167.
E)17.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

D
Resolução comentada

Para a mesma quantidade de hélio, pV/T é constante. As temperaturas absolutas são 300 K e 250 K.

$$V_f/V_i=(p_i/p_f)(T_f/T_i)$$

$$V_f/V_i=(1/0{,}005)(250/300)\approx167$$

Alternativa correta: D.

Q15
Eletricidade — Eletrostática — Ordem das etapas na indução

Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada, eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Se a carga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará ........ . Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará ........ .

A)eletricamente neutra – positivamente carregada
B)eletricamente neutra – negativamente carregada
C)positivamente carregada – eletricamente neutra
D)positivamente carregada – negativamente carregada
E)negativamente carregada – positivamente carregada

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

A
Resolução comentada

A carga negativa próxima afasta elétrons da esfera aterrada. Se a carga indutora sair antes, elétrons retornam e a esfera fica neutra. Se o aterramento for interrompido primeiro, a deficiência de elétrons permanece e a esfera fica positiva.

Alternativa correta: A.

Q16
Eletricidade — Eletrodinâmica — Lâmpada, resistor e resistência interna

Uma fonte de tensão cuja força eletromotriz é de 15 V tem resistência interna de 5 Ω. A fonte está ligada em série com uma lâmpada incandescente e com um resistor. Medidas são realizadas e constata-se que a corrente elétrica que atravessa o resistor é de 0,20 A, e que a diferença de potencial na lâmpada é de 4 V. Nessa circunstância, as resistências elétricas da lâmpada e do resistor valem, respectivamente,

A)0,8 Ω e 50 Ω.
B)20 Ω e 50 Ω.
C)0,8 Ω e 55 Ω.
D)20 Ω e 55 Ω.
E)20 Ω e 70 Ω.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

Em série, a corrente é a mesma. A resistência interna consome 1 V.

$$R_L=4/0{,}20=20\,\Omega$$

$$U_r=5\cdot0{,}20=1\,\mathrm V$$

$$U_R=15-1-4=10\,\mathrm V$$

$$R=10/0{,}20=50\,\Omega$$

Alternativa correta: B.

Q17
Eletromagnetismo — Campo Magnético — Sentidos do campo na trajetória de carga negativa

Na figura abaixo, está representada a trajetória de uma partícula de carga negativa que atravessa três regiões onde existem campos magnéticos uniformes e perpendiculares à trajetória da partícula. Nas regiões I e III, as trajetórias são quartos de circunferências e, na região II, a trajetória é uma semicircunferência. A partir da trajetória representada, pode-se afirmar corretamente que os campos magnéticos nas regiões I, II e III, em relação à página, estão, respectivamente,

Sentidos do campo na trajetória de carga negativa — figura 1 da questão 17 da UFRGS 2018
A)entrando, saindo e entrando.
B)entrando, saindo e saindo.
C)saindo, saindo e entrando.
D)entrando, entrando e entrando.
E)saindo, entrando e saindo.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

A
Resolução comentada

A força magnética aponta para o centro de curvatura em cada trecho. Aplicando a regra vetorial e invertendo o sentido por a carga ser negativa, o campo entra na página em I, sai em II e entra em III.

Alternativa correta: A.

Q18
Eletromagnetismo — Indução Eletromagnética — Movimento relativo e corrente induzida

A figura abaixo representa um experimento em que um ímã está sendo aproximado com velocidade V de uma bobina em repouso, ligada em série com um galvanômetro G. A seguir, três variantes do mesmo experimento estão representadas nas figuras I, II e III. Assinale a alternativa que indica corretamente as variantes que possuem corrente elétrica induzida igual àquela produzida no experimento original.

Movimento relativo e corrente induzida — figura 1 da questão 18 da UFRGS 2018
Experimento original
Movimento relativo e corrente induzida — figura 2 da questão 18 da UFRGS 2018
Variante I
Movimento relativo e corrente induzida — figura 3 da questão 18 da UFRGS 2018
Variante II
Movimento relativo e corrente induzida — figura 4 da questão 18 da UFRGS 2018
Variante III
A)Apenas I.
B)Apenas II.
C)Apenas III.
D)Apenas I e II.
E)I, II e III.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

B
Resolução comentada

No original, o polo sul se aproxima e o fluxo aumenta. Em II, o polo norte se afasta, provocando variação de fluxo com o mesmo sinal e módulo. I e III produzem a corrente oposta. Apenas II reproduz a corrente original.

Alternativa correta: B.

Q19
Óptica — Refração — Condições para reflexão total

Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio transparente com índice de refração n1, incide sobre a interface com um meio, também transparente, com índice de refração n2. Considere θ1 e θ2, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração do feixe luminoso. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Haverá reflexão total do feixe incidente se ........ e se o valor do ângulo de incidência for tal que ........ .

A)n1 < n2 − sen θ1 < n2/n1
B)n1 < n2 − sen θ1 > n2/n1
C)n1 = n2 − sen θ1 = n2/n1
D)n1 > n2 − sen θ1 < n2/n1
E)n1 > n2 − sen θ1 > n2/n1

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

E
Resolução comentada

A luz deve passar do meio mais refringente para o menos refringente e superar o ângulo crítico.

$$n_1>n_2$$

$$\sin\theta_c=n_2/n_1$$

$$\sin\theta_1>n_2/n_1$$

Alternativa correta: E.

Q20
Óptica — Lentes — Correção de miopia e hipermetropia

Muitas pessoas não enxergam nitidamente objetos em decorrência de deformação no globo ocular ou de acomodação defeituosa do cristalino. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados a seguir, na ordem em que aparecem. Para algumas pessoas a imagem de um objeto forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na figura I abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ . Em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se formar a imagem, conforme representado na figura II abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .

Correção de miopia e hipermetropia — figura 1 da questão 20 da UFRGS 2018
Correção de miopia e hipermetropia — figura 2 da questão 20 da UFRGS 2018
A)presbiopia − divergentes − hipermetropia − convergentes
B)presbiopia − divergentes − miopia − convergentes
C)hipermetropia − convergentes − presbiopia − divergentes
D)miopia − convergentes − hipermetropia − divergentes
E)miopia − divergentes − hipermetropia − convergentes

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

E
Resolução comentada

A imagem antes da retina caracteriza miopia, corrigida por lente divergente. A imagem que se formaria depois da retina caracteriza hipermetropia, corrigida por lente convergente.

Alternativa correta: E.

Q21
Ondulatória — Efeito Doppler — Mudança de frequência em radares

Existe uma possibilidade de mudar a frequência de uma onda eletromagnética por simples reflexão. Se a superfície refletora estiver em movimento de aproximação ou afastamento da fonte emissora, a onda refletida terá, respectivamente, frequência maior ou menor do que a onda original. Esse fenômeno, utilizado pelos radares (RaDAR é uma sigla de origem inglesa: Radio Detection And Ranging), é conhecido como efeito

A)Doppler.
B)Faraday.
C)Fotoelétrico.
D)Magnus.
E)Zeeman.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

A
Resolução comentada

A aproximação da superfície refletora aumenta a frequência recebida; o afastamento a reduz. A alteração por movimento relativo é o efeito Doppler.

Alternativa correta: A.

Q22
Ondulatória — Interferência — Franjas no experimento de Young

A figura I, abaixo, representa esquematicamente o experimento de Young. A luz emitida pela fonte F, ao passar por dois orifícios, dá origem a duas fontes de luz F1 e F2, idênticas, produzindo um padrão de interferência no anteparo A. São franjas de interferência, compostas de faixas claras e escuras, decorrentes da superposição de ondas que chegam no anteparo. A figura II, abaixo, representa dois raios de luz que atingem o anteparo no ponto P. A onda oriunda do orifício F1 percorre uma distância maior que a onda proveniente do orifício F2. A diferença entre as duas distâncias é ΔL. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Se, no ponto P, há uma franja escura, a diferença ΔL deve ser igual a um número ........ de comprimentos de onda. No ponto central O, forma-se uma franja ........ decorrente da interferência ........ das ondas.

Franjas no experimento de Young — figura 1 da questão 22 da UFRGS 2018
A)inteiro − escura − destrutiva
B)inteiro − escura − construtiva
C)inteiro − clara − construtiva
D)semi-inteiro − escura − destrutiva
E)semi-inteiro − clara − construtiva

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

E
Resolução comentada

Franjas escuras exigem diferença de caminho semi-inteira em comprimentos de onda. No centro, as distâncias são iguais e a interferência é construtiva.

$$\Delta L=(m+1/2)\lambda$$

$$\Delta L_O=0$$

Forma-se uma franja clara no ponto central.

Alternativa correta: E.

Q23
Física Moderna — Núcleo — Quatro interações fundamentais

As forças que se observam na natureza podem ser explicadas em termos de quatro interações fundamentais. Na primeira coluna do quadro abaixo, estão listadas as quatro interações fundamentais; na segunda, exemplos de fenômenos que se observam na natureza. 1 - Força gravitacional (a) Decaimento beta 2 - Força eletromagnética (b) Coesão do núcleo atômico 3 - Força nuclear forte (c) Marés 4 - Força nuclear fraca (d) Estabilidade do átomo Assinale a alternativa que associa corretamente as interações fundamentais, mencionadas na primeira coluna, aos respectivos exemplos, listados na segunda.

A)1(c) − 2(b) − 3(a) − 4(d)
B)1(c) − 2(d) − 3(a) − 4(b)
C)1(c) − 2(d) − 3(b) − 4(a)
D)1(a) − 2(b) − 3(c) − 4(d)
E)1(a) − 2(d) − 3(b) − 4(c)

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

C
Resolução comentada

A gravitação explica as marés (1c). A interação eletromagnética organiza a ligação entre núcleo e eletrosfera (2d). A interação forte liga os núcleons (3b). A interação fraca participa do decaimento beta (4a).

Alternativa correta: C.

Q24
Física Moderna — Radioatividade — Transformações do urânio ao plutônio

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Quando um núcleo de urânio 238U92 absorve um nêutron, forma-se o núcleo 239U92, que é radioativo com meia-vida de 24 minutos. Núcleos de urânio 239U92 emitem radiação ........ , transformando-se em núcleos de netúnio 239Np93. Esse isótopo de netúnio também é radioativo com meia-vida de 2,3 dias. Ao emitirem radiação ........ , os núcleos de netúnio 239Np93 transformam-se em núcleos de plutônio 239Pu94, cuja meia-vida é cerca de 24.000 anos.

A)α − β
B)α − γ
C)β − α
D)β − β
E)β − γ

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

D
Resolução comentada

Nas duas etapas, o número de massa permanece 239 e o número atômico aumenta uma unidade. Isso caracteriza emissão beta menos, em que um nêutron se converte em próton com emissão de elétron e antineutrino.

Alternativa correta: D.

Q25
Física Moderna — Relatividade — Dilatação temporal e contração espacial

Dilatação temporal e contração espacial são conceitos que decorrem da

A)Teoria Especial da Relatividade.
B)Termodinâmica.
C)Mecânica Newtoniana.
D)Teoria Atômica de Bohr.
E)Mecânica Quântica.

Resposta pela análise física — UFRGS 2018

A
Resolução comentada

Esses efeitos decorrem da relatividade especial e da comparação de medidas feitas por referenciais inerciais em movimento relativo. Não são efeitos térmicos nem deformações materiais comuns.

Alternativa correta: A.

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