Vestibular 1º Semestre 2018 dos demais cursos da PUC-Campinas, prova geral datada de 21/10/2017. As questões de Física selecionadas são 19, 20, 22, 28, 31.
Comprimento de onda e período de uma transmissão de rádio
As antenas de rádio emitem ondas eletromagnéticas que transportam o sinal sonoro codificado. Sabendo que 1 MHz=$10^6$ Hz e considerando a velocidade no ar $3{,}0\times10^8$ m/s, o comprimento de onda e o período das ondas de uma emissora que opera a 100 MHz são, respectivamente:
A)$1{,}0\,\mathrm m$ e $1{,}0\times10^{-8}\,\mathrm s$.
B)$1{,}0\,\mathrm m$ e $3{,}0\times10^{-8}\,\mathrm s$.
C)$3{,}0\,\mathrm m$ e $1{,}0\times10^{-6}\,\mathrm s$.
D)$3{,}0\,\mathrm m$ e $3{,}0\times10^{-6}\,\mathrm s$.
E)$3{,}0\,\mathrm m$ e $1{,}0\times10^{-8}\,\mathrm s$.
O período mede a duração de uma oscilação; o comprimento de onda mede a distância que ela percorre nesse período.
Alternativa correta: E.
Q20
Condição para uma lente projetar imagem ampliada
As imagens projetadas nas telas dos cinemas são reais e maiores que o objeto. Se o sistema óptico do projetor de um cinema fosse constituído apenas por uma lente de distância focal f, esta seria
A)divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
B)divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
C)convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
D)convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
E)convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que 2f.
Gabarito oficial — Geral, 21/10/2017
D
Resolução comentada
Para formar uma imagem real de um objeto real com uma única lente, ela deve ser convergente.
A ampliação real ocorre quando o objeto está entre o foco e o dobro da distância focal.
$$f<p<2f$$
Nesse intervalo, a imagem fica além de 2f e seu módulo de aumento é maior que um. Colocar o objeto dentro do foco produz imagem virtual, que não pode ser recebida diretamente na tela.
Alternativa correta: D.
Q22
Alcance com componentes iniciais fornecidas
Um objeto foi lançado obliquamente a partir de uma superfície plana e horizontal de modo que o valor da componente vertical de sua velocidade inicial era v0y = 30 m/s e o da componente horizontal era v0x = 8,0 m/s. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, o alcance horizontal do objeto foi
A)12 m.
B)24 m.
C)48 m.
D)78 m.
E)240 m.
Gabarito oficial — Geral, 21/10/2017
C
Resolução comentada
A componente vertical determina o tempo total de voo até retornar à superfície de lançamento.
Não é necessário calcular o ângulo de lançamento, pois as componentes já estão dadas.
Alternativa correta: C.
Q28
Energia adquirida por um elétron acelerado
Um campo elétrico uniforme de intensidade $4{,}0\times10^2$ N/C acelera um elétron durante um percurso de $5{,}0\times10^{-4}$ m. Sabendo que o módulo da carga do elétron é $1{,}6\times10^{-19}$ C, a energia adquirida no deslocamento é:
A)$2{,}0\times10^{-25}\,\mathrm J$
B)$3{,}2\times10^{-20}\,\mathrm J$
C)$8{,}0\times10^{-19}\,\mathrm J$
D)$1{,}6\times10^{-17}\,\mathrm J$
E)$1{,}3\times10^{-13}\,\mathrm J$
Gabarito oficial — Geral, 21/10/2017
B
Resolução comentada
O campo realiza trabalho positivo sobre o elétron ao acelerá-lo. Para o deslocamento na direção da força elétrica, o módulo do trabalho é:
Pelo teorema da energia cinética, esse trabalho corresponde à energia cinética adquirida. O sinal negativo da carga determina a direção da força, não uma energia cinética negativa.
Alternativa correta: B.
Q31
Velocidade orbital de um satélite geostacionário
Para que um satélite seja utilizado para transmissões de televisão, quando em órbita, deve ter a mesma velocidade angular de rotação da Terra, de modo que se mantenha sempre sobre um mesmo ponto da superfície terrestre. Considerando R o raio da órbita do satélite, dado em km, o módulo da velocidade escalar do satélite, em km/h, em torno do centro de sua órbita, considerada circular, é
A)$\pi R/24$
B)$\pi R/12$
C)$\pi R$
D)$2\pi R$
E)$12\pi R$
Gabarito oficial — Geral, 21/10/2017
B
Resolução comentada
Para acompanhar a rotação terrestre no modelo da questão, o satélite completa uma volta em aproximadamente 24 horas.
R foi fornecido em km, por isso usamos o período em horas. A condição geostacionária também exige órbita equatorial no mesmo sentido da rotação terrestre.
