Provas Anteriores | UFABC 2006 · 1ª fase

Q16

Termologia — Termodinâmica — Rendimento de um reator

Considere o texto para responder às questões de números 16 a 18.

CHERNOBIL — vinte anos de tragédia
Nunca a energia saiu tão cara

Há vinte anos, um acidente de proporções trágicas colocara o mundo em alerta.

Segundo a ONU, 9 mil pessoas morreram ou ainda morrerão nos próximos anos em decorrência da radiação. Entidades como o Greenpeace alertam que o número é dez vezes maior.

Sábado, 26 de abril de 1986, à 1:23:58 hora local, o quarto reator da usina de Chernobil – conhecido como Chernobil-4 – sofreu uma catastrófica explosão de vapor que resultou em um incêndio, uma série de explosões adicionais e no derretimento do núcleo do reator.

A usina era composta por quatro reatores, cada um capaz de produzir energia térmica à razão de $3{,}2\times10^{9}$ J por segundo, transformada por um gerador em energia elétrica à razão de $1{,}0\times10^{9}$ J por segundo.

Em conjunto, os quatro reatores produziam cerca de 10% da energia elétrica utilizada pela Ucrânia.

A eficiência de cada um dos quatro reatores pode ser conferida por seu rendimento, com valor percentual aproximado de

A)10%.

B)15%.

C)30%.

D)45%.

E)60%.

Gabarito

C

Resolução comentada

O rendimento é a razão entre a potência elétrica útil e a potência térmica produzida por cada reator:

$$\eta=\dfrac{P_{el}}{P_{t\acute{e}r}}=\dfrac{1{,}0\times10^{9}}{3{,}2\times10^{9}}\approx0{,}31$$

Isso dá cerca de 31%, ou seja, aproximadamente 30%.

Q18

Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência elétrica da Ucrânia

Considere o texto para responder às questões de números 16 a 18.

CHERNOBIL — vinte anos de tragédia
Nunca a energia saiu tão cara

Há vinte anos, um acidente de proporções trágicas colocara o mundo em alerta.

Segundo a ONU, 9 mil pessoas morreram ou ainda morrerão nos próximos anos em decorrência da radiação. Entidades como o Greenpeace alertam que o número é dez vezes maior.

Sábado, 26 de abril de 1986, à 1:23:58 hora local, o quarto reator da usina de Chernobil – conhecido como Chernobil-4 – sofreu uma catastrófica explosão de vapor que resultou em um incêndio, uma série de explosões adicionais e no derretimento do núcleo do reator.

A usina era composta por quatro reatores, cada um capaz de produzir energia térmica à razão de $3{,}2\times10^{9}$ J por segundo, transformada por um gerador em energia elétrica à razão de $1{,}0\times10^{9}$ J por segundo.

Em conjunto, os quatro reatores produziam cerca de 10% da energia elétrica utilizada pela Ucrânia.

De acordo com o texto, o total de energia elétrica utilizada pela Ucrânia era suficiente para manter acesas, simultaneamente, lâmpadas de 100 W em número de

A)40 mil.

B)400 mil.

C)4 milhões.

D)40 milhões.

E)400 milhões.

Gabarito

E

Resolução comentada

Os quatro reatores produziam em conjunto:

$$P_{4}=4\cdot1{,}0\times10^{9}=4\times10^{9}\ \mathrm{W}$$

Isso correspondia a cerca de 10% do total utilizado pela Ucrânia:

$$P_{total}=\dfrac{4\times10^{9}}{0{,}10}=4\times10^{10}\ \mathrm{W}$$

O número de lâmpadas de 100 W é:

$$N=\dfrac{4\times10^{10}}{100}=4\times10^{8}=400\ \text{milhões}$$

Q25

Mecânica — Dinâmica — Princípio da ação e reação no 14-Bis e na Soyuz

Considere as figuras e o texto para responder às questões de números 25 a 27.

Duas fotografias: à esquerda, Santos-Dumont com um dirigível ao fundo; à direita, um dirigível moderno.

www.cabangu.com.br · www.mecanicaonline.com.br/especiais/zeppelin

Vinte e três de outubro de 1906. Primeira decolagem autônoma – criatividade, coragem, capacidade, determinação e inovação – Santos-Dumont decola no 14-Bis, um veículo mais pesado que o ar. Antes disso construiu vários dirigíveis, aeronaves mais leves que o ar, sustentadas por uma grande cavidade preenchida com gás. Remodeladas e modernizadas, essas máquinas voadoras prometem invadir os céus do século XXI, para atender a diversas necessidades como o transporte de passageiros e cargas, publicidade e viagens espaciais.

Vinte e nove de março de 2006. Cem anos após a decolagem de Santos-Dumont, o astronauta brasileiro Marcos Pontes decola na Soyuz, rumo à Estação Espacial Internacional para realizar vários experimentos científicos.

Apesar do desenvolvimento e de toda a tecnologia avançada apresentada pela Soyuz TMA-8, o princípio físico aplicado para o deslocamento tanto do 14-Bis quanto da Soyuz é o mesmo. Esse é o denominado Princípio

A)da Inércia.

B)de Pascal.

C)da Ação e Reação.

D)de Arquimedes.

E)de Coulomb.

Gabarito

C

Resolução comentada

No 14-Bis, a hélice empurra o ar para trás, e o ar empurra a hélice, e com ela o avião, para a frente. Na Soyuz, a nave expele gases em alta velocidade para baixo, e esses gases empurram a nave para cima.

Nos dois casos, o corpo exerce uma força sobre a massa que é lançada para trás, e essa massa exerce sobre o corpo uma força de mesma intensidade e sentido contrário. Isso é a terceira lei de Newton, o princípio da ação e reação.

Q33

Mecânica — Gravitação — Galáxias anãs e gravitação

Astrônomos descobrem mais duas galáxias anãs próximas à Via-Láctea

Um grupo internacional de astrônomos descobriu duas galáxias anãs ao redor da Via-Láctea, perto das constelações de Cães de Caça (Canis Venatici) e Boieiro (Bootes). Com a descoberta aumenta para 14 o número de galáxias anãs nas imediações da Via-Láctea.

As duas galáxias estão muito perto uma da outra e foram descobertas nas imediações das duas constelações, a cerca de 640 mil anos-luz do Sol. Segundo os astrônomos, a Via-Láctea pode ter centenas de galáxias anãs em sua volta.

Analise as afirmações.

I. A força que agrupa astros em galáxias é a gravitacional. De acordo com a lei da gravitação universal, a força trocada por dois astros perde sua intensidade com a diminuição da distância entre eles.

II. O ano-luz é uma medida astronômica de tempo. De acordo com a descoberta, as galáxias anãs possuem 640 mil anos de idade.

III. A luz proveniente de uma estrela indica os elementos químicos que a compõem. Essa análise pode ser obtida por meio da separação das diferentes freqüências por refração ou difração.

Está correto o contido em

A)I, apenas.

B)III, apenas.

C)I e II, apenas.

D)II e III, apenas.

E)I, II e III.

Gabarito

B

Resolução comentada

I é falsa. A força gravitacional é de fato a que agrupa os astros, mas, pela lei da gravitação universal, ela é inversamente proporcional ao quadrado da distância: a intensidade aumenta quando a distância diminui, e não o contrário.

$$F=\dfrac{G\,M\,m}{d^{2}}$$

II é falsa. O ano-luz é uma unidade de distância, a que a luz percorre em um ano. O valor de 640 mil anos-luz é a distância até as galáxias, e não a idade delas.

III é verdadeira. Cada elemento químico emite ou absorve luz em frequências características. Ao separar a luz da estrela nas suas frequências, por refração ou difração, obtém-se o espectro, que identifica os elementos presentes.

Q80

Termologia — Termometria — Conversão de Celsius para Fahrenheit

Exterminador de miomas

Aparelho de ultra-som que elimina tumores benignos de útero deve chegar ao Brasil até o fim do ano. O método é relativamente simples: por meio de um aparelho de ultra-som, combinado com um equipamento de ressonância magnética que orienta a aplicação, o médico aumenta a temperatura do tecido doente de 37ºC para aproximadamente 80ºC. É esse calor intenso que destrói o tumor.

Revista Veja, 10.05.2006. Adaptado.

O valor correspondente a essa variação de temperatura na escala Fahrenheit é, em ºF, igual a

A)32,9.

B)43,0.

C)58,5.

D)77,4.

E)89,7.

Gabarito

D

Resolução comentada

A variação de temperatura na escala Celsius é:

$$\Delta T_C=80-37=43\ ^\circ\mathrm{C}$$

Entre os pontos fixos da água, há 100 divisões na escala Celsius e 180 na Fahrenheit. A razão entre as variações é 1,8:

$$\Delta T_F=1{,}8\cdot43=77{,}4\ ^\circ\mathrm{F}$$

Q81

Termologia — Calorimetria — Conceito de calor

É esse calor intenso que destrói o tumor. Nessa frase, calor é usado como sinônimo de temperatura. No entanto, para a Física, calor é

A)energia presente em corpos que apresentam elevadas temperaturas.

B)energia presente em corpos que apresentam baixas temperaturas.

C)energia transferida de um sistema para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles.

D)energia transferida de um sistema que apresenta baixa temperatura para outro de alta temperatura.

E)energia témica armazenada nos corpos que possuem temperatura superior a 0 kelvin.

Gabarito

C

Resolução comentada

Calor é energia em trânsito: passa de um sistema para outro apenas porque há diferença de temperatura entre eles, e o fluxo espontâneo vai do corpo de maior para o de menor temperatura.

Por isso, não se pode dizer que um corpo “tem” calor. O que ele armazena é energia interna, e calor é o nome da energia que se transfere.

Q82

Ondulatória — Ondas — Comprimento de onda do ultra-som

Ondas de ultra-som são geradas por cristais “oscilando” rapidamente em um campo elétrico alternativo e têm um alcance de freqüência de mais de 20 kHz. Durante o exame médico de ultra-sonografia, um transdutor emite as ondas de som e recebe o som que é refletido de volta. Dentro do corpo, elas atingem diferentes tipos de tecidos, ossos e outros tecidos mineralizados. As ondas de ultra-som retornam como um eco, e um computador utiliza estas informações, fornecidas pela reflexão do som, para gerar uma imagem bidimensional, em questão de segundos. Sendo a velocidade média do som em tecidos moles de 1 500 m/s, o maior comprimento de uma onda ultra-sônica nesses tecidos é, em mm, aproximadamente,

A)75.

B)60.

C)45.

D)30.

E)15.

Gabarito

A

Resolução comentada

Pela equação fundamental da ondulatória, $v=\lambda f$, o comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência. O maior comprimento de onda ocorre na menor frequência do ultra-som, 20 kHz:

$$\lambda=\dfrac{v}{f}=\dfrac{1\,500}{20\,000}=0{,}075\ \mathrm{m}=75\ \mathrm{mm}$$

Q85

Óptica — Óptica da visão — Lentes para corrigir defeitos da visão

Anúncio da Ótica Arco-Íris: armações e lentes especiais, com grande estoque de lentes convergentes, divergentes e cilíndricas de diferentes graduações.

Na ordem em que aparecem, as lentes citadas podem ser utilizadas para corrigir,

A)astigmatismo ou miopia, presbiopia e hipermetropia.

B)miopia ou astigmatismo, presbiopia e hipermetropia.

C)miopia ou presbiopia, hipermetropia e astigmatismo.

D)presbiopia ou astigmatismo, hipermetropia e miopia.

E)hipermetropia ou presbiopia, miopia e astigmatismo.

Gabarito

E

Resolução comentada

As lentes citadas, na ordem em que aparecem, corrigem:

Lentes convergentes: hipermetropia, em que a imagem se forma depois da retina, e presbiopia (vista cansada).

Lentes divergentes: miopia, em que a imagem se forma antes da retina.

Lentes cilíndricas: astigmatismo, em que a curvatura irregular da córnea impede o foco em um único ponto.

Q86

Óptica — Lentes esféricas — Classificação das lentes

Para dar um “ar de seriedade”, a loja Arco-Íris, além de fotos de pessoas utilizando suas armações para óculos, tem espalhados por suas paredes cartazes com teores mais técnicos. Em um desses cartazes, são apresentados perfis de lentes devidamente identificados pelos nomes que as classificam.

Cartaz “Classificação das lentes”: em “Bordos delgados”, os perfis biconvexo (nomeado bicôncava), plano-convexa e côncavo-convexa; em “Bordos espessos”, os perfis bicôncavo (nomeado biconvexa), plano-côncava e convexo-côncava.

Quando um bom estudante de óptica foi a essa loja, percebeu que havia erro de identificação do perfil das lentes

A)biconvexa e bicôncava.

B)plano-convexa e plano-côncava.

C)côncavo-convexa e convexo-côncava.

D)plano-convexa, plano-côncava, côncavo-convexa e convexo-côncava.

E)biconvexa e bicôncava, plano-convexa e plano-côncava.

Gabarito

A

Resolução comentada

Lentes de bordos delgados têm formato convexo, mais grossas no centro. A primeira figura dessa coluna é um perfil de duas faces curvas para fora, uma lente biconvexa, mas está nomeada bicôncava.

Lentes de bordos espessos são côncavas, mais grossas nas bordas. A primeira figura dessa coluna é um perfil de duas faces curvas para dentro, uma lente bicôncava, mas está nomeada biconvexa.

As demais figuras estão corretamente nomeadas. Os dois erros estão nos nomes biconvexa e bicôncava, que foram trocados.

Q88

Ondulatória — Acústica — Oitava de um piano

Anúncio “Pechincha”: instrumento musical, vende-se piano alemão, marca Gustav Lener, modelo vertical, em bom estado de conservação, afinado.

Praticamente todos os pianos modernos têm 88 teclas (do Lá₀ ao Dó₇). Muitos pianos mais antigos têm 85 (do Lá₀ ao Lá₆). A nota Lá da oitava central do piano gera um som de freqüência 440 Hz. A nota Lá da oitava acima gera um som cuja freqüência é 880 Hz. Pode-se afirmar que, ao subir uma oitava, as notas têm sua freqüência

A)quadruplicada e apresentam som mais agudo.

B)dobrada e apresentam som mais agudo.

C)dobrada e apresentam som mais grave.

D)reduzida à metade e apresentam som mais agudo.

E)reduzida à metade e apresentam som mais grave.

Gabarito

B

Resolução comentada

De 440 Hz para 880 Hz, a frequência dobra:

$$\dfrac{880}{440}=2$$

A altura do som está ligada à frequência: quanto maior a frequência, mais agudo é o som. Subir uma oitava dobra a frequência e torna o som mais agudo.

UFABC 2006 · 1ª fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova