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UFRGS · 2026

2º dia · Física (Q16–30) — prova transcrita, ilustrada e resolvida pelo Método TEF.

Q16
Cinemática — Lançamento Oblíquo

A figura abaixo representa a trajetória parabólica de um objeto lançado obliquamente ao ar, com velocidade inicial $\vec v_0$ e ângulo $\theta_0$ com a direção horizontal.

Trajetória parabólica de um lançamento oblíquo, com os pontos A e C na mesma altura e B no ponto mais alto

As posições indicadas por A e C têm a mesma coordenada vertical, e a posição B assinala o ponto mais alto da trajetória.

Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Nos pontos A e C, o objeto possui velocidades com o mesmo ........ . No ponto B, o módulo da velocidade é ........ , e o módulo da aceleração é ........ . A componente ........ da velocidade permanece constante durante todo o movimento. No ponto C, o vetor aceleração aponta ........ .

(A)módulo — mínimo — não nulo — horizontal — para baixo
(B)módulo — constante — nulo — horizontal — para baixo
(C)módulo — mínimo — não nulo — vertical — para baixo
(D)sentido — mínimo — nulo — vertical — tangencialmente à trajetória
(E)sentido — constante — nulo — vertical — tangencialmente à trajetória

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(A)
Resolução comentada

Em alturas iguais, os módulos das velocidades são iguais pela conservação da energia mecânica. No topo, $v_y=0$, mas $v_x$ permanece constante e não nulo; por isso, a rapidez é mínima. A aceleração continua sendo $\vec g$, não nula e vertical para baixo, em todos os pontos.

Alternativa correta: (A)

Q17
Gravitação — Terceira Lei de Kepler

A figura a seguir representa um sistema solar alternativo com dois planetas A e B. O planeta A está a $1{,}0\times10^8\text{ km}$ do astro central S e realiza uma órbita circunferencial completa em 1 ano. O planeta B orbita o mesmo astro a uma distância de $4{,}0\times10^8\text{ km}$, também descrevendo uma órbita circunferencial.

Duas órbitas circulares concêntricas: planeta A a 1,0 vezes 10 à oitava quilômetro e planeta B a 4,0 vezes 10 à oitava quilômetro

Sabendo que os dois planetas estão hoje alinhados com S, o tempo mínimo para que eles voltem a estar alinhados com S na mesma sequência S – A – B é de

(A)$7/8$ anos.
(B)$8/7$ anos.
(C)$14/8$ anos.
(D)$15/7$ anos.
(E)$8$ anos.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(B)
Resolução comentada

Pela terceira lei de Kepler, $T^2\propto r^3$. Logo:

$$\frac{T_B}{T_A}=\left(\frac{r_B}{r_A}\right)^{3/2}=4^{3/2}=8 \quad\Rightarrow\quad T_B=8\text{ anos}.$$

A velocidade angular relativa equivale a $1-1/8=7/8$ de volta por ano. Para A ganhar uma volta completa sobre B:

$$T_{\text{sin}}=\frac{1}{7/8}=\frac87\text{ anos}.$$

Alternativa correta: (B)

Q18
Sistema de Partículas — Centro de Massa

Considere duas partículas, A e B, de massas diferentes, localizadas sobre uma superfície horizontal sem atrito. No instante inicial, a partícula A está em repouso em $x=0$, enquanto a partícula B, em $x=-1\text{ m}$, se move com velocidade constante de módulo $V$ para a direita. A situação está esquematizada na figura abaixo.

Partícula B em x igual a menos 1 metro movendo-se para a direita e partícula A parada em x igual a zero

Desprezando forças externas, assinale a alternativa correta sobre o movimento do centro de massa do sistema formado por A e B no referencial apresentado.

(A)O centro de massa está em repouso, pois a partícula A está parada.
(B)O centro de massa move-se com velocidade constante, igual à de B.
(C)O centro de massa move-se com velocidade de módulo constante inferior a $V$, no mesmo sentido de movimento de B.
(D)O centro de massa oscila entre as partículas A e B.
(E)O centro de massa acelera, pois apenas uma partícula está em movimento.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(C)
Resolução comentada

Sem força externa resultante, a velocidade do centro de massa é constante:

$$v_{CM}=\frac{m_Av_A+m_Bv_B}{m_A+m_B}=\frac{m_B}{m_A+m_B}V.$$

Como $0<m_B/(m_A+m_B)<1$, o centro de massa se move para a direita com rapidez constante menor que $V$.

Alternativa correta: (C)

Q19
Trabalho e Energia — Plano Inclinado

Uma força $\vec F$ de módulo constante igual a $10\text{ N}$ é aplicada sobre uma caixa de massa $1\text{ kg}$, paralelamente à superfície de um plano inclinado sem atrito, como representado na figura abaixo.

Caixa deslocando-se em plano inclinado de base 4 metros e altura 3 metros sob força paralela ao plano

Considerando o módulo da aceleração da gravidade $g=10\text{ m/s}^2$, quando a caixa chega ao topo do plano, os trabalhos realizados pela força $\vec F$ e pela força da gravidade durante o percurso terão sido, respectivamente,

(A)$50\text{ J}$ e $0\text{ J}$.
(B)$50\text{ J}$ e $-30\text{ J}$.
(C)$50\text{ J}$ e $-50\text{ J}$.
(D)$30\text{ J}$ e $-50\text{ J}$.
(E)$30\text{ J}$ e $-30\text{ J}$.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(B)
Resolução comentada

O plano forma um triângulo $3$–$4$–$5$, portanto o deslocamento é $d=5\text{ m}$. Como $\vec F$ é paralela ao movimento:

$$W_F=Fd=10\cdot5=50\text{ J}.$$

O trabalho do peso depende apenas da elevação vertical:

$$W_g=-mgh=-1\cdot10\cdot3=-30\text{ J}.$$

Alternativa correta: (B)

Q20
Hidrostática — Princípio de Pascal

Um elevador hidráulico é composto por dois êmbolos interligados por vasos comunicantes contendo fluido incompressível, como representa a figura abaixo.

Elevador hidráulico com êmbolos de áreas A1 e A2 e deslocamentos h1 e h2

Um automóvel com peso $P$ encontra-se sobre o êmbolo 2, de área de seção reta $A_2$. Para levantar esse automóvel, aplica-se uma força sobre o êmbolo 1, de área de seção reta $A_1$, fazendo com que ele desça uma altura $h_1$.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a pressão $p_1$ que deve ser aplicada no êmbolo 1 para que o automóvel se eleve de uma altura $h_2$.

(A)$p_1=P/A_1$; $h_2=(A_2/A_1)h_1$
(B)$p_1=P/A_2$; $h_2=(A_1/A_2)h_1$
(C)$p_1=P/A_2$; $h_2=h_1$
(D)$p_1=P/A_2$; $h_2=(A_2/A_1)h_1$
(E)$p_1=P/A_1$; $h_2=(A_1/A_2)h_1$

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(B)
Resolução comentada

Pelo princípio de Pascal, a pressão transmitida ao êmbolo maior deve equilibrar o peso: $p_1=P/A_2$. Como o volume deslocado é conservado,

$$A_1h_1=A_2h_2\quad\Rightarrow\quad h_2=\frac{A_1}{A_2}h_1.$$

Alternativa correta: (B)

Q21
Termodinâmica — Equação de Estado

A figura a seguir, em que $P$ é pressão e $V$ é volume, representa um processo termodinâmico onde um gás ideal passa por duas transformações sucessivas A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C. No estado A, a temperatura é $T_A=300\text{ K}$.

Diagrama pressão por volume com os estados A em 2 litros e 3 atmosferas, B em 6 litros e 3 atmosferas e C em 6 litros e 6 atmosferas

Sabendo que a quantidade de gás permanece constante durante o processo, a temperatura final, $T_C$, é de

(A)$900\text{ K}$.
(B)$1200\text{ K}$.
(C)$1500\text{ K}$.
(D)$1800\text{ K}$.
(E)$2400\text{ K}$.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(D)
Resolução comentada

Para uma quantidade fixa de gás ideal, $PV/T$ é constante:

$$\frac{P_AV_A}{T_A}=\frac{P_CV_C}{T_C}.$$

Assim,

$$T_C=T_A\frac{P_CV_C}{P_AV_A}=300\frac{6\cdot6}{3\cdot2}=1800\text{ K}.$$

Alternativa correta: (D)

Q22
Termodinâmica — Segunda Lei e Entropia

A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece limitações fundamentais aos processos de conversão de energia e introduz o conceito de entropia como grandeza associada à irreversibilidade dos fenômenos naturais.

Com base nessa lei e em suas aplicações, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

  1. A Segunda Lei da Termodinâmica proíbe a existência de qualquer processo que converta integralmente calor em trabalho útil, sem que haja outras transformações ou transferências de energia.
  2. A entropia de um sistema isolado jamais pode diminuir, sendo constante apenas em processos reversíveis ideais.
  3. Nenhuma máquina térmica real, operando entre duas fontes térmicas, pode ter eficiência maior do que a de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas fontes.
  4. A variação de entropia de um sistema isolado está diretamente relacionada ao caráter espontâneo e ao sentido natural dos processos termodinâmicos.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

(A)V — V — V — V.
(B)V — V — F — F.
(C)V — F — F — V.
(D)F — V — V — V.
(E)F — F — V — F.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(A)
Resolução comentada

V. O enunciado expressa a formulação de Kelvin–Planck. V. Em sistema isolado, $\Delta S\geq0$. V. O rendimento de Carnot é o limite máximo entre duas temperaturas. V. Processos espontâneos em sistemas isolados ocorrem no sentido do aumento da entropia.

Alternativa correta: (A)

Q23
Oscilações — Pêndulo Simples

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Um pêndulo simples foi calibrado na Terra para funcionar como instrumento de marcação de tempo. Ao ser levado para a Lua, a frequência de oscilação do pêndulo ........ . Para que o pêndulo volte a oscilar com a mesma frequência que apresentava na Terra, o comprimento do seu fio deve ser ........ .

(A)aumenta — aumentado
(B)aumenta — diminuído
(C)mantém-se constante — aumentado
(D)diminui — aumentado
(E)diminui — diminuído

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(E)
Resolução comentada

A frequência de pequenas oscilações é

$$f=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac gL}.$$

Na Lua, $g$ é menor, logo a frequência diminui. Para manter o mesmo valor de $g/L$ e recuperar a frequência terrestre, o comprimento $L$ também deve ser diminuído.

Alternativa correta: (E)

Q24
Ondulatória — Características do Som

No bloco da esquerda abaixo, estão listadas algumas características das ondas sonoras; no da direita, algumas propriedades dessas características. Associe adequadamente os dois blocos.

  1. Intensidade
  2. Frequência
  3. Timbre
  4. Batimento
  1. Relaciona-se à altura do som percebido.
  2. Corresponde à variação periódica no volume do som.
  3. Depende da presença de harmônicos além do tom fundamental.
  4. Relaciona-se à amplitude da onda sonora.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

(A)1 — 2 — 3 — 4.
(B)2 — 4 — 3 — 1.
(C)3 — 1 — 4 — 2.
(D)4 — 1 — 3 — 2.
(E)4 — 2 — 1 — 3.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(B)
Resolução comentada

A altura (grave/agudo) depende da frequência (2). A variação periódica do volume é o batimento (4). A composição de harmônicos define o timbre (3). A amplitude relaciona-se à intensidade (1).

Sequência: 2 — 4 — 3 — 1. Alternativa correta: (B)

Q25
Óptica — Refração da Luz

A figura abaixo representa um raio de luz monocromática, que incide obliquamente do meio 1 para o meio 2, sofrendo refração de forma que $\theta_1$ é maior do que $\theta_2$.

Raio de luz refratando do meio 1 para o meio 2 e aproximando-se da normal

Com base na figura e nos princípios da óptica física, considere as afirmações abaixo.

  1. A velocidade da luz no meio 2 é menor do que no meio 1.
  2. O índice de refração do meio 2 é maior do que o do meio 1.
  3. A frequência da luz no meio 2 é menor do que no meio 1.

Quais estão corretas?

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

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(D)
Resolução comentada

Os ângulos são medidos em relação à normal horizontal. Como $\theta_2<\theta_1$, o raio aproxima-se da normal: $n_2>n_1$. De $v=c/n$, segue $v_2<v_1$. A frequência é determinada pela fonte e não se altera na passagem entre meios; apenas velocidade e comprimento de onda mudam.

I e II verdadeiras; III falsa. Alternativa correta: (D)

Q26
Eletrostática — Esferas Condutoras em Contato

Duas esferas metálicas condutoras estão eletricamente isoladas e são colocadas próximas uma da outra, conforme representa a figura abaixo.

Esfera A de raio R e carga menos 7e e esfera B de raio R sobre 2 e carga menos 5e

A esfera A tem raio $R$ e carga elétrica $-7e$, e a esfera B tem raio $R/2$ e carga elétrica $-5e$, em que $e$ é o valor da carga elementar.

As esferas são colocadas em contato elétrico e, após atingirem o equilíbrio eletrostático, são afastadas.

Assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a carga final das esferas A e B.

(A)$-9e$; $-3e$.
(B)$-8e$; $-4e$.
(C)$-7e$; $-5e$.
(D)$-6e$; $-6e$.
(E)$-4e$; $-8e$.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(B)
Resolução comentada

No equilíbrio, os potenciais são iguais:

$$\frac{kq_A}{R}=\frac{kq_B}{R/2}\quad\Rightarrow\quad q_A=2q_B.$$

A carga total se conserva: $q_A+q_B=-12e$. Assim, $3q_B=-12e$, resultando em $q_B=-4e$ e $q_A=-8e$.

Alternativa correta: (B)

Q27
Eletromagnetismo — Indução Eletromagnética

Uma versão dos chamados “pardais” (radares de velocidade) pode utilizar bobinas instaladas sob o asfalto para medir a velocidade de veículos. Quando um carro passa sobre as bobinas, suas partes metálicas perturbam o campo magnético na região, fazendo variar o fluxo magnético através das espiras. Essa variação gera pulsos elétricos que permitem calcular a velocidade do automóvel.

Em relação a esses equipamentos, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as seguintes afirmações.

  1. O funcionamento desse tipo de pardal depende de pressão mecânica sobre o asfalto.
  2. A passagem do veículo provoca variação do fluxo magnético nas bobinas, o que induz uma força eletromotriz (fem) detectável, de acordo com a lei de Faraday.
  3. A corrente induzida, segundo a Lei de Lenz, surge no mesmo sentido da variação do fluxo magnético que a originou.
  4. O intervalo de tempo entre os pulsos gerados em duas bobinas, colocadas a uma distância conhecida, permite determinar o módulo da velocidade do veículo pela relação $v=d/\Delta t$.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

(A)F — V — F — V.
(B)V — V — F — F.
(C)F — F — V — V.
(D)V — F — F — F.
(E)F — V — V — V.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(A)
Resolução comentada

F: o sensor é indutivo, não mecânico. V: a variação de fluxo produz fem pela lei de Faraday. F: pela lei de Lenz, o campo induzido se opõe à variação que o gerou. V: conhecendo $d$ e medindo $\Delta t$, calcula-se $v=d/\Delta t$.

Alternativa correta: (A)

Q28
Física Moderna — Produção de Pares

Um exemplo de produção de pares no mundo subatômico é o do decaimento de um fóton em um par elétron-pósitron nas proximidades de um núcleo atômico. Nesse processo, um fóton decai no par constituído por um elétron (partícula) e um pósitron (a antipartícula do elétron).

Considerando o processo do sistema isolado núcleo+fóton se transformando no sistema isolado núcleo+elétron+pósitron, pode-se afirmar que, durante sua ocorrência, existe

(A)conservação da quantidade de movimento linear e conservação da velocidade do núcleo.
(B)conservação da massa e da energia.
(C)conservação da carga e da energia.
(D)conservação da quantidade de movimento angular e conservação da massa.
(E)conservação da energia e conservação da velocidade do núcleo.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(C)
Resolução comentada

A energia do fóton converte-se em energia de repouso e energia cinética do par, preservando a energia total. A carga inicial do sistema é a do núcleo; como elétron e pósitron possuem cargas $-e$ e $+e$, a carga líquida criada é zero. A massa de repouso não se conserva isoladamente, e o núcleo recua para conservar o momento.

Alternativa correta: (C)

Q29
Física Quântica — Fótons e Quantização

O ano de 2025 foi proclamado pela ONU/UNESCO como o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas, pois marca o centenário da Mecânica Quântica, ciência que revolucionou o entendimento da matéria e da radiação através dos trabalhos de Werner Heisenberg, Max Born e Pascual Jordan. Já a chamada Velha Mecânica Quântica (1900–1925), com contribuições de Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr e Louis de Broglie, entre outros, introduziu as ideias fundamentais que culminaram no sucesso de 1925.

Entre os conceitos propostos nesse primeiro período estão:

  • a quantização da energia por Planck, para descrever a radiação do corpo negro;
  • a explicação do efeito fotoelétrico por Einstein, com a ideia corpuscular de luz;
  • o modelo atômico de Bohr, com órbitas quantizadas para o elétron;
  • a dualidade onda-partícula proposta por de Broglie: elétrons podem comportar-se ou como partículas ou como ondas.

Com base nessas ideias, assinale a alternativa correta.

(A)O elétron em um átomo, segundo Bohr, pode ocupar qualquer órbita ao redor do núcleo, emitindo energia continuamente.
(B)A explicação de Planck para a radiação do corpo negro baseou-se na emissão contínua de energia, proporcional à intensidade da luz.
(C)Einstein explicou o efeito fotoelétrico, sugerindo que a energia da luz depende de sua frequência e não de sua intensidade.
(D)A teoria clássica da radiação previa corretamente que a energia irradiada por um corpo negro diminuía para frequências da região ultravioleta, evitando o problema da “catástrofe ultravioleta”.
(E)A ideia de quantização da energia surgiu inicialmente para explicar os espectros moleculares complexos, não tendo relação com a radiação térmica.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(C)
Resolução comentada

No modelo de fótons, a energia de cada quantum é $E=hf$: ela depende da frequência. A intensidade controla principalmente o número de fótons incidentes por unidade de tempo. As demais alternativas contradizem a quantização de Planck, os estados estacionários de Bohr ou o fracasso clássico conhecido como catástrofe ultravioleta.

Alternativa correta: (C)

Q30
Relatividade Restrita — Dilatação Temporal no GPS

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um exemplo moderno de tecnologia cuja precisão depende diretamente da Teoria da Relatividade. Em particular, a relatividade restrita de Einstein prevê efeitos que afetam a medição do tempo nos relógios atômicos a bordo dos satélites em movimento.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, sobre a relação entre o GPS e os princípios da relatividade restrita.

  1. Os relógios dos satélites, devido à sua alta velocidade em relação a um observador na Terra (maior do que $3{.}800\text{ m/s}$), marcam o tempo mais lentamente que os relógios na superfície terrestre, efeito conhecido como dilatação temporal.
  2. A diferença de tempo entre satélites e Terra é pequena e pode ser tratada apenas por correções em solo, dispensando qualquer ajuste prévio nos relógios a bordo.
  3. Os efeitos relativísticos previstos são compensados por ajustes prévios nos relógios dos satélites e por correções contínuas realizadas nos cálculos de posicionamento, para garantir a precisão do sistema.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

(A)V — V — F.
(B)F — F — V.
(C)V — F — F.
(D)F — V — F.
(E)V — F — V.

Gabarito comentado — UFRGS 2026

(E)
Resolução comentada

V: pela relatividade restrita, um relógio em movimento é observado marcando o tempo mais lentamente. F: a precisão do GPS exige compensações relativísticas; não se pode simplesmente dispensar ajustes prévios a bordo. V: ajustes de frequência e correções de navegação compensam continuamente os efeitos relativísticos.

Alternativa correta: (E)

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