UFRGS · 1999 — Questões de Física comentadas — Método TEF

A tabela abaixo apresenta valores da velocidade (V) de um móvel, em movimento retilíneo, em função do tempo (t).

Qual dos gráficos abaixo pode representar corretamente os valores da aceleração (a) desse móvel como função do tempo?

A figura abaixo representa uma esfera de madeira (M) e uma de chumbo (C), ambas inicialmente em repouso, no topo de uma torre que tem altura H em relação ao solo. A esfera C é vinte vezes mais pesada do que a esfera M.

Num experimento, primeiro solta-se a esfera M; depois, no instante em que a esfera M se encontra à altura H/2, solta-se a esfera C.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Desprezando-se efeitos do ar sobre o movimento das esferas, pode-se afirmar que, quando a esfera M atinge o solo, a esfera C se encontra a uma altura .......... H/2 e que, comparando-se os módulos das velocidades das esferas ao atingirem a altura H/2, o módulo da velocidade da esfera M é .......... da esfera C.

A figura abaixo representa as trajetórias dos projéteis A e B, desde seu lançamento simultâneo do topo de uma torre, até atingirem o solo, considerado perfeitamente horizontal. A altura máxima é a mesma para as duas trajetórias, e o efeito do ar é desprezível nesses movimentos.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

O projétil A atinge o solo .......... o projétil B. Sobre a componente horizontal da velocidade no ponto mais alto da trajetória, pode-se afirmar que ela é .......... .

A figura abaixo representa uma correia transportadora com o seu sistema de acionamento. As duas polias menores têm o mesmo raio R, e a polia maior tem raio 2R. O atrito entre as correias e as polias é suficiente para que não ocorra deslizamento de umas sobre as outras. A polia motriz gira em sentido horário com freqüência constante f1; as outras duas polias são concêntricas, estão unidas rigidamente e giram com freqüência constante f2.

Considere as seguintes afirmações.

I. Os objetos transportados pela correia deslocam-se para a direita.

II. A aceleração centrípeta na periferia da polia motriz é 4 vezes maior do que na periferia da outra polia pequena.

III. Os objetos transportados pela correia movimentam-se com velocidade linear menor do que a velocidade tangencial na periferia da polia motriz.

Quais estão corretas?

Um menino empurra uma caixa que desliza com atrito sobre um piso horizontal. Para isso, ele aplica na caixa uma força horizontal dirigida para a direita. A força de atrito entre a caixa e o piso é constante, e o efeito do ar no movimento da caixa é desprezível. No instante inicial, representado na figura abaixo, a força aplicada pelo menino é F⃗, cujo módulo é maior do que o da força de atrito, e a velocidade da caixa é V⃗₀.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Se F⃗ permanecer constante, a velocidade da caixa será .......... . Se o módulo de F⃗ diminuir, permanecendo contudo maior do que o da força de atrito, a velocidade da caixa, nos instantes subseqüêntes, será .......... . Se o módulo de F⃗ diminuir, tornando-se igual ao da força de atrito, a velocidade da caixa, nos instantes subseqüêntes, será .......... .

Uma partícula movimenta-se inicialmente com energia cinética de 250 J. Durante algum tempo, atua sobre ela uma força resultante com o módulo de 50 N, cuja orientação é, a cada instante, perpendicular à velocidade linear da partícula; nessa situação, a partícula percorre uma trajetória com comprimento de 3 m. Depois, atua sobre a partícula uma força resultante em sentido contrário à sua velocidade linear, realizando um trabalho de -100 J. Qual é a energia cinética final da partícula?

Um planeta descreve trajetória elíptica em torno de uma estrela que ocupa um dos focos da elipse, conforme indica a figura abaixo. Os pontos A e C estão situados sobre o eixo maior da elipse, e os pontos B e D, sobre o eixo menor.

Se tAB e tBC forem os intervalos de tempo para o planeta percorrer os respectivos arcos de elipse, e se F⃗A e F⃗B forem, respectivamente, as forças resultantes sobre o planeta nos pontos A e B, pode-se afirmar que

A figura abaixo representa uma régua uniforme, apoiada diretamente abaixo do seu centro, na qual podem ser penduradas massas de valores M1 e M2. Para tanto, a cada 5 cm há um pequeno gancho de massa desprezível.

No caso indicado na figura acima, a régua encontra-se em equilíbrio.

Observe os três casos abaixo.

Quais deles também representam a régua em equilíbrio?

As roldanas fixas da figura abaixo podem girar livremente, os fios são inextensíveis e suas massas, desprezíveis; mesmo assim, o sistema está em equilíbrio na situação 1. O corpo A é de ferro e o corpo B, de chumbo (lembre que a densidade do chumbo é maior do que a do ferro). Na situação 2, os mesmos dois corpos encontram-se imersos em água.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Na situação 1, a força tensora no fio é .......... na situação 2. Na situação 2, se o sistema estiver inicialmente em repouso, o corpo A .........., e o corpo B .......... .

O diagrama abaixo representa a pressão (p) em função do volume (V) de um gás que sofreu uma expansão, indo do estado A até o estado C, passando pelo estado B. Qual o trabalho realizado pelo gás durante sua expansão entre os estados A e C?

Dois cubos, A e B, maciços e homogêneos, são feitos de um mesmo metal e têm arestas que medem, respectivamente, 1 cm e 2 cm.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Nas mesmas condições de temperatura e pressão, os dois cubos têm valores .......... de calor específico, têm valores .......... de calor latente de fusão e, quando colocados na ordem A, B, ficam em ordem .......... de capacidade térmica.

Os pontos A, B e C do gráfico abaixo, que representa o volume (V) como função da temperatura absoluta (T), indicam três estados de uma mesma amostra de gás ideal.

Sendo pA, pB e pC as pressões correspondentes aos estados indicados, podemos afirmar que

Considere as afirmações abaixo, referentes a processos de transformação de estado de gases ideais.

I. Em uma expansão adiabática, para cada unidade de trabalho realizado pelo sistema, a energia interna do sistema diminui de duas unidades.

II. Em uma expansão isotérmica, a quantidade de calor recebida pelo sistema é o dobro do trabalho realizado pelo sistema.

III. Em uma transformação isovolumétrica, o aumento na energia interna do sistema é igual à quantidade de calor recebida pelo sistema.

Quais estão corretas?

Um jornal noticia que um inventor excêntrico e desconhecido está anunciando um motor térmico que opera segundo um novo ciclo, no qual a totalidade do calor extraído de uma fonte de calor é transformada em trabalho. O jornal também informa que a comunidade científica recebeu com ceticismo essa notícia, uma vez que a existência de tal mecanismo violaria uma lei física bem estabelecida.

Que lei estaria sendo frontalmente violada, caso o motor anunciado funcionasse de fato com o desempenho divulgado?

A figura abaixo representa linhas de forças correspondentes a um campo elétrico uniforme. Os pontos I, J, K e L situam-se nos vértices de um retângulo cujos lados IJ e KL são paralelos às linhas de forças.

Em função disso, assinale a alternativa correta.

Uma partícula com carga elétrica positiva q0 é colocada em uma região onde existe um campo elétrico uniforme e na qual se fez vácuo. No instante em que a partícula é abandonada nessa região, ela tem velocidade nula. Após um intervalo de tempo Δt, sofrendo apenas a ação do campo elétrico, observa-se que a partícula tem velocidade de módulo V, muito menor do que a velocidade da luz.

Selecione o gráfico que melhor representa o módulo da aceleração (a) sofrida pela partícula, em função do tempo (t), durante o intervalo Δt.

Instrução: as questões de números 17 e 18 referem-se ao enunciado abaixo.

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron só pode ocupar órbitas circulares cujos raios são dados por rₙ = na₀, onde n é um número inteiro (número quântico principal) e a0 é o raio da órbita mais próxima do núcleo (raio de Bohr).

Quando ocupa a órbita caracterizada por n = 1, o elétron sofre uma força elétrica de módulo F1, devida ao núcleo, e sua energia potencial elétrica é U1 (considerando-se o zero da energia potencial no infinito). Se o elétron ocupar a órbita caracterizada por n = 3, o módulo da força elétrica e a energia potencial elétrica serão, respectivamente

Instrução: as questões de números 17 e 18 referem-se ao enunciado abaixo.

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron só pode ocupar órbitas circulares cujos raios são dados por rₙ = na₀, onde n é um número inteiro (número quântico principal) e a0 é o raio da órbita mais próxima do núcleo (raio de Bohr).

Em um átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, o módulo da força de .......... elétrica é .......... módulo da força de .......... gravitacional entre o núcleo e o elétron.

Um resistor cuja resistência é constante dissipa 60 mW quando é submetido a uma diferença de potencial de 220 V. Se for submetido a uma diferença de potencial de 110 V, a potência dissipada por esse resistor será

A figura abaixo representa um circuito elétrico alimentado por uma fonte ideal.

Assinale a alternativa que fornece o valor correto do módulo da diferença de potencial entre os pontos A e B desse circuito.

Instrução: as questões de números 21, 22 e 23 referem-se ao enunciado e à figura abaixo.

Dois fios condutores, longos, retos e paralelos, são representados pela figura abaixo. Ao serem percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesmo sentido e de intensidade i1 e i2, os fios interagem através das forças F⃗₁ e F⃗₂, conforme indica a figura.

Sendo i1 = 2 i2, os módulos F1 e F2 das forças são tais que

Instrução: as questões de números 21, 22 e 23 referem-se ao enunciado e à figura abaixo.

Dois fios condutores, longos, retos e paralelos, são representados pela figura abaixo. Ao serem percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesmo sentido e de intensidade i1 e i2, os fios interagem através das forças F⃗₁ e F⃗₂, conforme indica a figura.

Os vetores campo magnético resultantes nos pontos a e b indicados na figura, devido às correntes i1 e i2

Instrução: as questões de números 21, 22 e 23 referem-se ao enunciado e à figura abaixo.

Dois fios condutores, longos, retos e paralelos, são representados pela figura abaixo. Ao serem percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesmo sentido e de intensidade i1 e i2, os fios interagem através das forças F⃗₁ e F⃗₂, conforme indica a figura.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Invertendo-se os sentidos das correntes elétricas i1 e i2, as forças de interação F⃗₁ e F⃗₂ .......... e os vetores campo magnético nos pontos a e b .......... .

Um aparelho de rádio portátil pode funcionar tanto ligado a um conjunto de pilhas que fornece uma diferença de potencial de 6 V quanto a uma tomada elétrica de 120 V e 60 Hz. Isso se deve ao fato de a diferença de potencial de 120 V ser aplicada ao primário de um transformador existente no aparelho, que reduz essa diferença de potencial para 6 V.

Para esse transformador, pode-se afirmar que a razão N1/N2, entre o número N1 de espiras no primário e o número N2 de espiras no secundário, é, aproximadamente

A figura abaixo representa um pêndulo que oscila livremente entre as posições extremas M e N. Cinco segundos após ter sido largado da posição M, o pêndulo atinge a posição N pela terceira vez. Qual é a freqüência do movimento realizado pelo pêndulo?

Na figura abaixo, estão representados três modos distintos de vibração de uma corda. A corda está esticada entre dois pontos fixos, que distam 60 cm um do outro.

Os comprimentos de onda, em centímetros, das ondas correspondentes aos modos I, II e III valem, respectivamente

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.

Ondas acústicas em meios fluidos são oscilações .......... de compressão e rarefação. Quando a freqüência dessas ondas está entre os limites aproximados de 20 Hz e 20.000 Hz, elas provocam sensações sonoras em seres humanos. As ondas acústicas de freqüência superior a 20.000 Hz são chamadas de .......... e são amplamente utilizadas na medicina.

Na figura abaixo, estão representados um espelho esférico côncavo e um objeto real AB. O centro de curvatura, o foco e o vértice do espelho estão indicados pelas letras C, F e V, respectivamente.

Nessa situação, pode-se afirmar que a imagem do objeto AB se situará

A e B são radiações eletromagnéticas com comprimentos de onda λA = 1 × 10⁻¹⁰ m e λB = 1 × 10⁻⁷ m, respectivamente. Sendo fA e fB as freqüências, e EA e EB as energias dos fótons correspondentes, pode-se afirmar que

Um feixe de luz monocromática, proveniente do meio 1, incide na interface entre o meio 1 e o meio 2. O valor da velocidade de propagação da luz no meio 1 é cerca de 3/4 do valor da velocidade de propagação no meio 2. Nessa situação, qual dos diagramas abaixo pode representar corretamente os raios incidente e refratado?