Exercícios de Física

Certo VestibularesCaderno Testes Federais - Física Física 1 Dinâmica – Leis de Newton Instrução: A questão 01 refere-se ao enunciado abaixo. Arrasta-se uma caixa de 40 kg sobre um piso horizontal, puxando-a com uma corda que exerce sobre ela uma força constante, de 120 N, paralela ao piso. A resultante das forças exercidas sobre a caixa é de 40 N. (Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2). 1. UFRGS Qual é o valor do coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso? a) 0,10 b) 0,20. c) 0,30. d) 0,50. e) 1,00. 2. UFRGS 07 Considere as seguintes afirmações a respeito da aceleração de uma partícula, sua velocidade instantânea e a força resultante sobre ela. I - Qualquer que seja a trajetória da partícula, a aceleração tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. II - Em movimentos retilíneos acelerados, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção da força resultante, mas pode ou não ter o mesmo sentido dela. III - Em movimentos curvilíneos, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. Instrução: As questões 03 e 04 referem-se ao enunciado abaixo. Um cubo de massa 1,0 kg, maciço e homogêneo, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. O coeficiente de atrito estático e cinético entre o cubo e a superfície vale, respectivamente 0,3 e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s2.) 3. UFRGS 10 Se a intensidade da força F é igual a 2,0N, a força de atrito estático vale: a) 0,0 N b) 2,0 N c) 2,5 N d) 3,0 N e) 10,0 N 4. UFRGS 10 Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o cubo sobre uma aceleração cujo módulo é igual a a) 0,0 m/s2. b) 2,5 m/s2. c) 3,5 m/s2. d) 6,0 m/s2. e) 10,0 m/s2. 5. UFRGS 11 Um cubo maciço e homogêneo, cuja massa é de 1,0 kg, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o cubo e a superfície vale 0,30. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 mis2.) Assinale o gráfico que melhor representa a intensidade f da força de atrito estático em função da intensidade F da força aplicada. Sistema MSA de Ensino 229 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Instrução: As questões 06 e 07 referem-se ao enunciado abaixo. Dois blocos, de massas m1=3,0 kg e m2=1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura abaixo. (Desconsidere a massa do fio) 11. UFRGS O bloco A encontra-se sobre o bloco B que, por efeito de uma força F, desliza sobre uma superfície horizontal. Considerando que todas as superfícies são ásperas, assinale a figura que representa todas as forças sobre os corpos na direção horizontal. 6. UFRGS 12 A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero b) 2,0N c) 3,0N d) 4,5N e) 6,0N 7. UFRGS 12 respectivamente: a) 3,0N e 1,5N b) 4,5N e 1,5N c) 4,5N e 3,0N d) 6,0N e 3,0N e) 6,0N e 4,5N As forças resultantes sobre m1 e m2 são, 8. UFRGS Um jipe choca-se frontalmente com um automóvel estacionado. A massa do jipe é aproximadamente o dobro da massa do automóvel. Considerando que durante o tempo de colisão atuam apenas as forças que os dois veículos se exercem mutuamente, pode-se afirmar que, nesse mesmo intervalo de tempo, a) a força média que o automóvel exerce sobre o jipe é maior em módulo do que a força média que o jipe exerce sobre o automóvel. b) a força média que o jipe exerce sobre o automóvel é maior em módulo do que a força média que o automóvel exerce sobre o jipe. c) a aceleração média que o automóvel sofre é maior em módulo do que a aceleração média que o jipe sofre. d) a aceleração média que o jipe sofre é maior em módulo do que a aceleração média que o automóvel sofre. e) a variação de velocidade que o jipe experimenta é maior em módulo do que a variação de velocidade que o automóvel experimenta. 9. UFRGS Duas partículas de massas diferentes, m1 e m2, estão sujeitas a uma mesma força resultante. Qual é a relação entre as respectivas acelerações, a1 e a2, dessas partículas? a) a1 = a2 b) a1 = (m1+m2).a2 c) a1 = (m2/m1).a2 d) a1 = (m1/m2).a2 e) a1 = (m1.m2).a2 10. UFPB Uma locomotiva, desenvolvendo uma aceleração de 2 m/s2, puxa três vagões ao longo de uma ferrovia retilínea, conforme a figura. Se o vagão 3 pesa 2 × 104 N, a força exercida sobre ele pelo vagão 2 é: a) 4 × 104 N b) 1 × 104 N c) 1 × 103 N d) 2 × 103 N e) 4 × 103 N 230 12. UFSM Um corpo de massa 2 kg se apoia sobre outro, de massa 5 kg que, por sua vez, apoia-se sobre um plano horizontal. Ambos permanecem em repouso, em relação ao plano. Considerando a aceleração da gravidade de módulo g = 10m/s2 a força normal sobre o corpo de 5 kg tem módulo, em N, a) 20. b) 30. c) 50. d) 70. e) 100. 13. UFSM Considere as afirmativas a seguir. I. Para colocar um corpo em movimento, é necessária a ação de uma força sobre ele. II. Uma vez iniciado o movimento de um corpo, se a resultante das forças que sobre ele atuam se tornar nula, mesmo assim o corpo continua a se mover indefinidamente. III. Inércia é a propriedade através da qual um corpo, estando em repouso, tende a se mover mesmo que nenhuma força atue sobre ele. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas II e III. d) apenas III. e) I, II e III. 14. UFRGS Considere as seguintes afirmações: I – Se um corpo está em movimento, necessariamente a resultante das forças exercidas sobre ele tem a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade. II – Em determinado instante, a aceleração de um corpo pode ser zero, embora seja diferente de zero a resultante das forças exercidas sobre ele. III – Em determinado instante, a velocidade de um corpo pode ser zero, embora seja diferente de zero a resultante das forças exercidas sobre ele. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas II e III e) I, II e III Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 15. UFRGS Um automóvel pode desenvolver uma aceleração máxima de 2,7 m/s2. Qual seria sua aceleração máxima se ele estivesse rebocando outro carro cuja massa fosse o dobro da sua? a) 2,5 m/s2 b) 1,8 m/s2 d) 0,9 m/s2 e) 0,5 m/s2 c) 1,5 m/s2 16. UFRGS A inércia de uma partícula de massa m se caracteriza I – pela incapacidade de essa partícula, por si mesma, modificar seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. II – Pela incapacidade de essa partícula permanecer em repouso quando uma força resultante é exercida sobre ela. III – pela capacidade de essa partícula exercer forças sobre outras partículas. Das afirmativas acima, quais estão corretas? a) apenas II. b) apenas III. c) apenas I e II. d) apenas I e III. e) I, II e III. 17. UFRGS Três blocos, de massa m1 = 1kg, m2 = 5kg e m3 = 3kg, encontram-se em repouso num arranjo como o representado na figura. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e desconsidere eventuais forças de atrito. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III 20. UFRN Numa história em quadrinhos, os personagens fizeram uma viagem de avião e, como não havia assentos, permaneceram de pé e soltos durante toda a viagem. Considerando-se as condições normais, os personagens, nos momentos da decolagem e da aterrissagem, foram deslocados: a) no sentido da cauda do avião, na decolagem e no da cabine de comando, na aterrissagem. b) no sentido da cabine, na decolagem, e no da cauda do avião, na aterrissagem. c) sempre no sentido da cabine do avião. d) sempre no sentido contrário ao da cabine de comando. e) desceram numa vertical nos dois momentos. 21. UFRN Baseando-se nas leis de Newton, assinale a afirmativa correta: a) se nenhuma força atuar num corpo, ele necessariamente estará parado. b) se nenhuma força atuar num corpo, ele necessariamente estará em movimento com velocidade constante. c) um corpo não pode ter aceleração diferente de zero se ele estiver parado. d) para um determinado corpo, a aceleração adquirida é inversamente proporcional á força aplicada. e) apesar de as forças de ação e reação, entre dois corpos isolados, serem iguais em módulo e de sentidos contrários, há movimento dos corpos. 22. UFMG Um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo se move com velocidade constante é por que: a) A força F é maior do que a da gravidade. b) A força resultante sobre o corpo é nula. c) A força F é menor do que a da gravidade. d) A diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero. e) A afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade. m3 m1 m2 balança Qual é a leitura da balança? a) 20 N b) 30 N c) 40 N d) 50 N e) 60 N 18. UFRGS Se a corda fosse cortada entre as massas m1 e m2, a aceleração do sistema formado pelas massas m1 e m3 seria, em m/s2, a) 10 b) 7,5 c) 6 d) 5 e) 1 19. UFRGS Considere as seguintes afirmações a respeito da aceleração de uma partícula, sua velocidade instantânea e a força resultante sobre ela. I - Qualquer que seja a trajetória da partícula, a aceleração tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. II - Em movimentos retilíneos acelerados, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção da força resultante, mas pode ou não ter o mesmo sentido dela. III - Em movimentos curvilíneos, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. 23. UFMG Uma pessoa está empurrando um caixote. A força que essa pessoa exerce sobre o caixote é igual e contrária à força que o caixote exerce sobre ela. Com relação a essa situação assinale a afirmativa correta: a) A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes de ele poder anular essa força. b) A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo. c) A pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote. d) A pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exerce uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela. e) nenhuma das afirmativas acima 24. UFES Um casal de patinadores está parado sobre patins, numa pista plana onde o atrito é considerado nulo. Se o homem empurrar a mulher: a) os dois se movem no mesmo sentido. b) os dois se movem em sentidos opostos. c) apenas a mulher se move. d) os dois não se movem. e) é necessário conhecer o peso de cada um para definir seus movimentos. 25. UFAL Considere as afirmações: Sistema MSA de Ensino 231 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física I - Num plano horizontal, um caminhão puxa um reboque com movimento acelerado. A força que o caminhão exerce no reboque é maior que aquela exercida pelo reboque sobre o caminhão. II - A Terceira Lei de Newton afirma que, numa interação qualquer, as forças têm mesmo módulo, mesma reta suporte e sentidos opostos. III - Quando lançamos um objeto, a força exercida pela mão continua a agir no objeto, mesmo quando este se desprende da mão. Podemos afirmar que apenas: a) I está correta. b) II está correta. c) III está correta. d) I e II estão corretas. e) II e III estão corretas. 26. UFAL Considere as seguintes proposições: I - Se um corpo extenso e rígido estiver em repouso, assim permanecerá se a ele se aplicar um sistema nulo de duas forças. II - Uma partícula que estiver em movimento retilíneo e uniforme, assim permanecerá se a ela se aplicar um sistema nulo de duas forças. III - Uma partícula sob ação de resultante nula de forças estará obrigatoriamente em repouso. Podemos afirmar que somente: a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) I e III são corretas d) 44. e) 4,0 ou 44. 31. UEL 08 Com relação a um corpo em movimento circular uniforme e sem atrito, considere as afirmativas seguintes: I. O vetor velocidade linear é constante. II. A aceleração centrípeta é nula. III. O módulo do vetor velocidade é constante. IV. A força atua sempre perpendicularmente ao deslocamento. Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas. a) I e IV. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, II e IV 32. UEL 08 Na figura seguinte está ilustrada uma engenhoca utilizada para retirar água de poços. Quando acionada a manivela, que possui um braço de 30 cm, a corda é enrolada em um cilindro de 20 cm de diâmetro, após passar, dando uma volta completa, por um cilindro maior de 60 cm de diâmetro, o qual possui um entalhe para conduzir a corda sem atrito. De acordo com os conhecimentos de mecânica, qual é, aproximadamente, a força mínima que deve ser aplicada à manivela para manter o sistema em equilíbrio? Considere que a força peso do balde cheio de água é 100 N. 27. EFOA Dos corpos destacados (sublinhados), o que está em equilíbrio é: a) a Lua movimentando-se em torno da Terra. b) uma pedra caindo livremente. c) um avião que voa em linha reta com velocidade constante. d) um carro descendo uma rua íngreme, sem atrito. e) uma pedra no ponto mais alto, quando lançada verticalmente para cima. 28. UDESC 08 Um bloco desliza sem atrito sobre uma mesa que está em repouso sobre a Terra. Para uma força de 20,0 N aplicada horizontalmente sobre o bloco, sua aceleração é de 1,80 m/s2. Encontre o peso do bloco para a situação em que o bloco e a mesa estejam sobre a superfície da Lua, cuja aceleração da gravidade é de 1,62 m/s2 ]a) 10 N b) 16 N c) 18 N d) 14 N e) 20 N 29. UEL Considere as seguintes afirmações: I - A resultante das forças que atuam num corpo que descreve movimento uniforme é nula. II - Dois corpos submetidos a forças resultantes iguais sofrem a mesma aceleração somente se possuírem mesma massa. III - O efeito final da força de ação exercida por um agente externo a um corpo é anulado pela reação do corpo a esse agente externo. Dentre essas afirmações, somente: a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) I e III são corretas. a) 33 N b) 50 N c) 66 N d) 100 N e) 133 N 33. UNITAU Uma pedra gira em torno de um apoio fixo, presa por uma corda. Em um dado momento, corta-se a corda, ou seja, cessam de agir forças sobre a pedra. Pela Lei da Inércia, conclui-se que: a) a pedra se mantém em movimento circular. b) a pedra sai em linha reta, segundo a direção perpendicular à corda no instante do corte. c) a pedra sai em linha reta, segundo a direção da corda no instante do corte. d) a pedra pára. e) a pedra não tem massa. 34. UFSJ Dois blocos de mesmo formato estão dispostos como na figura abaixo. 30. UEL Sob a ação exclusiva de duas forças, F1 e F2, de mesma direção, um corpo de 6,0 kg de massa adquire aceleração de módulo 4,0 m/s2. Se o módulo de F1 vale 20 N, o módulo de F2, em newtons, só pode valer: a) zero. b) 4,0. c) 40. 232 Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Considere-se que o bloco de cima tem massa M, e o de baixo, massa 2M. Aplicando-se um impulso no bloco de baixo, na direção horizontal, de modo a movimentá-lo, e considerando-se que o atrito entre os blocos é nulo, espera-se que a) ambos os blocos se movam na mesma direção da força aplicada. b) ambos os blocos se movam na mesma direção do impulso aplicado, mas em sentidos opostos. c) o bloco de cima caia, pois não será arrastado junto com o bloco de baixo. d) o bloco de baixo adquira metade da velocidade do bloco de cima. 35. UFMG Na figura está representada um bloco de 2,0 kg sendo pressionado contra a parede por uma força F. O coeficiente de atrito estático entre esses corpos vale 0,5, e o cinético vale 0,3. Considere g = 10 m/s2. Se F = 50 N, então a reação normal e a força de atrito que atuam sobre o bloco valem, respectivamente, a) 20 N e 6,0 N. b) 20 N e 10 N. c) 50 N e 20 N. d) 50 N e 25 N. Estática – Equilíbrio 1. UFRGS A figura abaixo representa uma régua uniforme, apoiada diretamente abaixo de 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. 0 a) 0,66 N b) 1 N c) 4 N 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 apoio M1 M2 No caso indicado na figura acima, a régua encontra-se em equilíbrio. Observe os três casos abaixo. I) 0 d) 6N e) 8N 3. UFRGS A barra homogênea BC da figura, tem um peso P de 105N e seu e seu comprimento é de 10m. O centro de gravidade CG e o ponto de apoio A da barra estão, respectivamente, a 5m e 2m da extremidade B. Qual é, em N, o peso do corpo X que deve ser suspenso no ponto B para manter a barra em equilíbrio mecânico, na posição horizontal? 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 B apoio A CG C M2 M1 X II) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 a) 1,0. 104 b) 6,6. 104 c) 1,5. 105 d) 1,7. 105 e) 6,0. 105 apoio M1 III) 0 M2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4. UFRGS A figura mostra uma alavanca de 1,00m de comprimento, apoiada a 20cm da extremidade esquerda. apoio M2 M1 M2 P F Quais deles também representam a régua em equilíbrio? Considerando desprezível o peso da alavanca, qual o módulo da força F que deve ser aplicada na extremidade direita para sustentar, em equilíbrio, um peso P de 500N colocado na outra extremidade? a) 50N b) 100N d) 250N c) 125N e) 500N a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) I, II e III. 2. UFRGS Na figura, o segmento AB representa uma barra homogênea, de 1 m de comprimento, que é mantida em equilíbrio mecânico na posição horizontal. A barra está apoiada num ponto a 25 cm da extremidade A, e o módulo da força F, aplicada na extremidade B, é 2 N. Qual é o peso da barra? 5. UFRGS A figura representa uma barra rígida e homogênea em equilíbrio estático, a qual pode girar livremente no plano da página, em torno do ponto O. 1 F A Sistema MSA de Ensino B 2 3 4 5 6 7 233 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física O 3N Se for aplicada uma força de 3N, no ponto 2, na direção e sentidos indicados na figura, é possível manter a barra em equilíbrio, aplicando-se sobre ela outra força igual a a) 3N, para cima, na posição 5. b) 3N, para baixo, na posição 5. c) 2N, para cima, na posição 7. d) 2N, para baixo, na posição 7. e) 3N, para baixo, na posição 7. a) A b) B c) C d) D e) E 6. CEFET Um menino que pesa 200 N, caminha sobre uma viga homogênea, de secção constante, peso de 600 N e apoiada simplesmente nas arestas de dois corpos prismáticos. Como ele caminha para a direita, é possível prever que ela rodará em torno do apoio “B”. 9. UFJF Pode-se usar um prolongador para aumentar o comprimento do cabo de uma chave de roda manual, para retirar parafusos emperrados de rodas de automóveis. O uso do prolongador é necessário para: a) aumentar o torque da força aplicada; b) aumentar o módulo da força aplicada; c) mudar a direção da força aplicada; d) reduzir o trabalho realizado pela força aplicada. 10. UFPB Uma haste com massa uniformemente distribuída ao longo do seu comprimento encontra-se em equilíbrio, na horizontal, apoiada no ponto P, tendo duas massas m e m’ nas suas extremidades, conforme a figura abaixo: A distância de “B” em que tal fato acontece, é, em metros, igual a: a) 0,5 b) 1 c) 1,5 d) 2 e) 3 7. FURG A figura mostra uma barra de massa desprezível apoiada no ponto “o”. Na extremidade esquerda da barra existe um corpo suspenso de massa m = 15kg, enquanto a extremidade direita está presa a uma mola distendida de “x”, cuja constante elástica vale 1500 N/m. Se a barra está em equilíbrio na posição indicada, qual é então o valor da distensão “x” da mola? Considere a aceleração da gravidade g = 10m/s2. a) 20 cm b) 15 cm c) 7,5 cm d) 5,0 cm e) 2,5 cm 8. FUVEST Um mesmo pacote pode ser carregado com cordas amarradas de várias maneiras. A situação, dentre as apresentadas, em que as cordas estão sujeitas a maior tensão é: 234 Nessas condições, é correto afirmar: a) m’ < m b) m’ = m c) m < m’ < 2m d) m’ = 2m e) m’ > 2m 11. UFPB Um corpo A, de massa m = 1,2 kg, está pendurado por um sistema de cordas de massa desprezível, como mostra a figura abaixo. a) nulo b) 12N c) 16N d) 20N e) 25N 12. UFPB Uma tábua de 2,0 m de comprimento e massa desprezível está apoiada sobre um suporte situado num ponto a 0,80 m de uma das extremidades. Sobre a tábua, na extremidade mais próxima do ponto de apoio, coloca-se um bloco de massa m = 30 kg. Determine a massa do corpo que deve ser colocado sobre a outra extremidade para que a tábua fique em equilíbrio horizontal. Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Desprezando o peso da rede e sabendo que Chico Bento pesa 280 N, observamos que Rosinha terá grande dificuldade para permanecer segurando a rede, pois precisa exercer sobre ela uma força de: Considere: sen 45º = 0,7 cos 45º = 0,7 e sen 37º = 0,6 cos 37º = 0,8 a) 392 N b) 280 N c) 200 N d) 140 N e) 214 N a) 10kg b) 20kg c) 30kg d) 40kg e) 50kg 13. UFPel Para garantir o sono tranquilo de Chico Bento, Rosinha segura a rede, exercendo sobre ela uma força inclinada de 37º em relação à horizontal, como mostra a figura abaixo. Instrução: As questões 14 e 15 referem-se ao enunciado abaixo. Uma barra rígida horizontal, de massa desprezível, medindo 80 cm de comprimento, encontra-se em repouso em relação ao solo. Sobre a barra atuam apenas três forças verticais: nas suas extremidades estão aplicadas duas forças de mesmo sentido, uma de 2 N na extremidade A e outra de 6 N na extremidade B; a terceira força, F, está aplicada sobre um certo ponto C da barra. 14. UFRGS Qual é a intensidade da força F? a) 2 N. b) 4 N. c) 6 N. d) 8 N. e) 16 N. 15. UFRGS Quais são as distâncias AC e CB que separam o ponto de aplicação da força F das extremidades da barra? a) AC = 65 cm e CB = 15 cm. b) AC = 60 cm e CB = 20 cm. c) AC = 40 cm e CB = 40 cm. d) AC = 20 cm e CB = 60 cm. e) AC = 15 cm e CB = 65 cm. . Movimento Circular Uniforme 1. UFRGS Para um observador O, um disco metálico de raio r gira em movimento uniforme em torno de seu próprio eixo, que permanece em repouso. Considere as seguintes afirmações sobre o movimento do disco. I – O módulo v da velocidade linear é o mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. II – O módulo ω da velocidade angular é o mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. III – Durante uma volta completa, qualquer ponto da periferia do disco percorre uma distancia igual a 2πr. Quais estão corretas do ponto de vista do observador O? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 2. UFRGS Na temporada automobilística de Fórmula 1 do ano passado, os motores dos carros de corrida atingiram uma velocidade angular de 18.000 rotações por minuto. Em rad/s, qual é o valor dessa velocidade? a) 300 π. b) 600 π. c) 9.000 π. d) 18.000 π. e) 36.000 π. 3. UFRGS Cada vez que a gravação feita em um disco de vinil é reproduzida, uma agulha fonocaptora percorre uma espiral de sulcos que se inicia na periferia do disco e acaba nas proximidades do seu centro. Em determinado disco, do tipo 78rpm, a agulha completa esse percurso em 5 minutos. Supondo que a velocidade relativa entre a agulha e o disco decresce linearmente em função do tempo, de 120cm/s no sulco inicial para 40cm/s no sulco final, qual seria o comprimento do percurso completo percorrido pela agulha sobre o disco? a) 400 m. b) 240 m. c) 48 m. d) 24 m. e) 4 m 4. UFRGS X e Y são dois pontos da superfície da Terra. O ponto X encontra-se sobre a linha do equador, e o ponto Y sobre o trópico de Capricórnio. Designando-se por ωx e ωy, respectivamente, as velocidades angulares de X e Y em torno do eixo polar e por ax e ay as correspondentes acelerações centrípetas, é correto afirmar que a) ωx < ωy e ax = ay. b) ωx > ωy e ax = ay. c) ωx = ωy e ax > ay. d) ωx = ωy e ax = ay. e) ωx = ωy e ax < ay. 5. UFRGS 09 Uma roda de bicicleta de raio 50,0 cm roda sobre uma superfície horizontal, sem deslizar, com velocidade angular constante de 2 rad/s. Em 1,0 s, o ponto central da roda percorre uma distância de a) π/2 m. b) π m. c) 2 m. d) 1,0 m. e) 2,0 m. Sistema MSA de Ensino 235 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 6. UFTRGS 10 Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre. (considere π = 3,14, raio da Terra RT= 6000 km) a) 440 km/h. b) 800 km/h c) 880 km/h d) 1.600 km/h e) 3.200 km/h 7. FURG A velocidade de rotação das pás de um ventilador é 600 rotações por minuto. O diâmetro formado pelo giro das pás é 40 cm. Qual o valor da aceleração centrípeta dos pontos na periferia? a) 60 2 m/s2 b) 80 2 m/s2 c) 600 2 m/s2 d) 700 2 m/s2 e) 800 2 m/s2 8. AFA O hodômetro de um automóvel é um aparelho que mede a distância percorrida. Na realidade, esse aparelho é ajustado para fornecer a distância percorrida através do número de voltas e dodiâmetro do pneu. Considere um automóvel cujos pneus, quando novos, têm diâmetro D. Suponha que ospneus tenham se desgastado e apresentem 98% do diâmetro original. Quando o velocímetro assinalar100 km/h, a velocidade real do automóvel será: a) 104 km/h b) 102 km/h c) 98 km/h d) 96 km/h e) 90 km/h 9. FURG Um carro faz uma curva de 80 m de raio, com velocidade de módulo constante igual a 72 km/h. Podemos afirmar que sua aceleração é: a) zero m/s2 b) 0,5 m/s2 c) 0,9 m/s2 d) 4 m/s2 e) 5 m/s2 10. UFPE Uma bicicleta, cujo raio da roda é de 0,50 m, desloca-se em linha reta com velocidade escalar constante de 4,0 m/s. Considere o ciclista como referencial e analise as proposições que se seguem: (1) Um ponto da periferia da roda tem aceleração centrípeta com módulo igual a 32 m/s2. (2) A velocidade angular de um ponto da periferia da roda tem módulo igual a 8,0 rad/s. (3) A roda realiza duas voltas por segundo. (4) A velocidade angular de um ponto a meia distância entre o eixo e o aro da roda tem módulo igual a 4,0 rad/s. (5) A velocidade linear de um ponto situado a meia distância entre o eixo e o aro da roda tem módulo igual a 2,0 m/s. Estão corretas apenas: a) (1), (2) e (5)) b) (1) e (2) c) (1) e (5) d) (2), (3) e (5) e) (1), (4) e (5) 11. UFJF Na figura abaixo, quando o ponteiro dos segundos do relógio está apontando para B, uma formiga parte do ponto A e se desloca com velocidade angular constante ω = 2π rad/min, no sentido anti-horário. Ao completar uma volta, quantas vezes a formiga terá cruzado com o ponteiro dos segundos? 236 a) zero b) uma c) duas d) três e) π 12. FUVEST Uma criança, montada num velocípede, desloca-se, em trajetória retilínea, com velocidade constante em relação ao chão. A roda dianteira descreve uma volta completa em 1 segundo. O raio da roda dianteira vale 24 cm e os raios das rodas traseiras valem 16 cm. Podemos afirmar que as rodas traseiras do velocípede completam uma volta em, aproximadamente: a) (1/2) s b) (2/3) s c) 1 s d) (3/2) s e) 2 s 13. FUVEST Em uma estrada, dois carros, A e B, entram simultaneamente em curvas paralelas, com raios RA e RB. Os velocímetros de ambos os carros indicam, ao longo de todo o trecho curvo, valores constantes vA e vB. Se os carros saem das curvas ao mesmo tempo, a relação entre vA e vB é a) vA = vB b) vA/vB = RA/RB c) vA/vB = (RA/RB)2 d) vA/vB = RB/RA e) vA/vB = (RB/RA)2 14. UFAC 08 Uma partícula descreve uma circunferência horizontal com velocidade constante em módulo. O raio da circunferência é de 15 cm e a partícula completa uma volta a cada 10s. O módulo da aceleração centrípeta é de: Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física a) 5 π2cm/s2 b) 0,6 π2cm/s2 c) 60 π2cm/s2 d) 1,5 π2cm/s2 e) 150 π2cm/s2 a) 2·10-1 b) 2·10-2 c) 4·10-3 d) 4·10-4 e) 7·10-5 15. UFES Qual é, aproximadamente, a velocidade de rotação da Terra em torno de seu próprio eixo, em rad/s? Trabalho e Potência Mecânico 1. FCC Um corpo de peso P = 100 N é puxado sobre um plano horizontal por uma força horizontal constante e de intensidade F = 80 N. A força de atrito que o plano exerce sobre o bloco é constante e de intensidade fa = 60 N. 3. FUVEST Um elevador de 1000 kg sobe uma altura de 60 m, em meio minuto. Sendo g=10 m/s2, a potência média desenvolvida pelo elevador foi: a) 6000 W b) 10000 W c) 20000 W d) 16000 W e) 21000 W 4. FUVEST De acordo com o manual do proprietário, um carro de massa 1 000 kg acelera de 0 a 108 km/h em 10 s. Qual é a potência média fornecida pelo motor para produzir essa aceleração? a) 15 kW b) 30 kW c) 45 kW d) 60 kW e) 90 kW Para um percurso de 2,0 m, o trabalho: a) da força de atrito (fa) é igual a 120 J. b) do peso (P) é igual a 200 J. c) da força (F) é igual a 680 J. d) da força normal do apoio (N) é igual a 160 J. e) da força resultante é igual a 40 J. 2. FCC Nas alternativas seguintes está representada uma força F, constante, que atua sobre um móvel. Em cada figura está indicado o ângulo entre F e o sentido do movimento do móvel. Em que situação o trabalho realizado pela força é nulo? a) b) 5. FUVEST Quando uma pessoa de 70 kg sobe 2,0 m numa escada, ela realiza um trabalho cuja ordem de grandeza é: (g = 10 N/kg) a) 10 J. b) 102 J. c) 103 J. d) 104 J. e) 105 J. 6. UFAM Um bloco está inicialmente em repouso no ponto A de uma superfície horizontal. Sobre este bloco aplica-se uma força constante F, cujas componentes valem Fx = 15 N e Fy = 10 N, como mostra a figura. Qual o trabalho realizado por esta força, quando o bloco se deslocar horizontalmente do ponto A para o ponto B, cuja distância entre eles vale d = 2 m? c) d) e) a) 30 J b) 50 J c) 20 J d) 10 J e) 15 J 7. UFCSPA Uma sala com equipamentos hospitalares deve ser mantida em determinada temperatura e, para isso, foi solicitada a instalação de um condicionador de ar com potência de 10.000 Btu/h. Sistema MSA de Ensino 237 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Sabendo-se que 1 Btu corresponde a 1.055 J, a potência desse aparelho é de, aproximadamente, a) 1,8 kW. b) 2,9 kW. c) 6,8 kW. d) 9,5 kW. e) 10,6 Kw introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez. 8. UFCSPA Quais são, respectivamente, as unidades de medida de peso, energia e potência no Sistema Internacional? a) N, J e W b) kg, W e J c) N, J e hp d) kg, J e W e) kgf, W e J 9. UFPI Um menino de 40 kg de massa sobe 25 degraus de uma escada em 20 s. Se cada degrau tem 0,20 m de altura e g = 10 m/s2, a potência útil dos músculos do menino nessa operação é, em watts, de: a) 10 b) 50 c) 100 d) 200 e) 500 10. UFPI Uma força constante, de valor F = 10 N, age sobre um corpo de massa m = 2 kg, o qual se encontra em repouso no instante t = 0 s, sobre uma superfície horizontal sem atrito (veja figura). Sabese que a força F é paralela à superfície horizontal. Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F no primeiro segundo de movimento? a) 5 J b) 10 J c) 15 J d) 20 J e) 25 J 11. UFRGS Um menino desce a rampa de acesso a um terraço dirigindo um carrinho de lomba. A massa do sistema menino-carrinho é igual a 80 kg. Utilizando o freio, o menino mantém, enquanto desce a energia cinética do sistema constante e igual a 160 J. O desnível entre o início e o fim da rampa é de 8 m. Qual é o trabalho que as forças de atrito exercidas sobre o sistema realizam durante a descida da rampa? (Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2). a) –6.560 J. b) –6.400 J. c) –5.840 J. d) –800 J. e) –640 J. 12. UFRGS Um balde cheio de argamassa, pesando ao todo 200 N, é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10m/s2, a energia cinética do balde e a potência a ele fornecida durante o seu movimento valerão, respectivamente, a) 2,5 J e 10 W. b) 2,5 J e 100 W. c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W. e) 10J e 10W. 13. UFRGS 11 O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula 238 Fonte: <www.nytimes.com/interactive 2010/ Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m/s2. Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de a) 686 W. b) 2.450 W. c) 3.136 W. d) 18.816W. e) 41.160W. 14. UFRGS Um corpo com massa de 1 kg está em movimento circular uniforme. O módulo de sua velocidade linear é 2 m/s e o raio de sua trajetória é 2 m. Para uma rotação completa, a) o tempo gasto foi 6,28 s e a força centrípeta realizou trabalho. b) o vetor aceleração foi constante e o trabalho da força resultante foi nulo. c) a freqüência foi 0,16 Hz e a energia cinética variou. d) a energia cinética do corpo foi igual ao trabalho da força resultante. e) o corpo esteve acelerado e o trabalho da força resultante foi nulo. 15. UFSJ Uma força horizontal F, constante de 50N, é aplicada a um cubo de madeira de massa igual a 2Kg, que, sob a ação dessa força, desloca-se sobre o tampo de uma mesa. Admitindo-se que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o tampo da mesa seja igual a 0,5, qual é o trabalho realizado pela força F que atua ao longo da distância horizontal de 10m? a) 600Nm b) 100Nm c) 500Nm d) 490Nm e) 350Nm 16. UNESP Num sistema bloco de massa 500 kg superfície horizontal, cujo deve ser a potência útil do a) 1 kW b) 200 W c) 250 W d) 300 W e) 350 W um motor elétrico estacionário M puxa um com velocidade de 0,5 m/s sobre uma coeficiente de atrito cinético é 0,10. Qual motor? 17. UNESP O trabalho de uma força constante, de intensidade 100 N, que atua sobre um corpo que sofre um deslocamento de 5,0 m, qualquer que seja a orientação da força e do deslocamento: a) é sempre igual a 500 joules. b) é sempre positivo. ]c) nunca pode ser positivo. d) nunca é nulo. e) tem o valor máximo de 500 joules. Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Energia Mecânica 1. UFPB Três corpos idênticos (1, 2 e 3) são abandonados de uma altura h, com velocidade inicial nula, e chegam ao solo com velocidades v1, v2 e v3, respectivamente. O corpo 1 sofre uma queda livre, enquanto os corpos 2 e 3 deslizam sobre superfícies planas, inclinadas e sem atrito, conforme a figura abaixo. 5. UFRGS Em quais dessas situações o movimento é acelerado? a) apenas I b) apenas III c) apenas I e II d) apenas II e III e) I, II e III 6. UFRGS Em quais desses movimentos há variação de energia cinética do corpo? a) apenas I b) apenas III c) apenas I e II d) apenas II e III e) I, II e III 7. UFRGS Uma única força constante de 4N é exercida sobre uma partícula que se move em linha reta. A variação da energia cinética entre os pontos P e Q, é de 6J. Qual a distância entre P e Q? a) (1/3)m b) (2/3)m c) 1m d) (3/2)m e) 3m Considerando a situação descrita, é correto afirmar: a) v1 > v2 > v3 b) v1 > v2 = v3 c) v1 = v2 = v3 d) v1 = v2 > v3 e) v1 < v2 < v3 2. UFRGS Um paraquedista está caindo com velocidade constante. Durante essa queda, considerando-se o paraquedista em relação ao nível do solo, é correto afirmar que: a) sua energia potencial gravitacional se mantém constante. b) sua energia potencial gravitacional está aumentando. c) sua energia cinética se mantém constante. d) sua energia cinética está diminuindo. e) a soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional é constante. 3. UFRGS Uma pedra é lançada verticalmente para cima no campo gravitacional terrestre. Após o lançamento, qual a grandeza, associada à pedra, cujo módulo aumenta na subida e diminui na descida ? a) aceleração da gravidade b) força gravitacional c) energia cinética d) energia potencial gravitacional e) quantidade de movimento linear 4. UFRGS Dois corpos, A e B, de massas m e 2m, respectivamente, são lançados verticalmente de uma mesma posição horizontal O no campo gravitacional terrestre e atingem a mesma altura máxima h na posição P. O atrito com o ar é desprezível. Diante dessa s informações, pode-se afirmar que: a) no instante do lançamento ( posição O) a energia cinética do corpo A é igual ao dobro da do B. b) os dois corpos são lançados da posição O com a mesma quantidade de movimento linear. c) quando atingem a altura h/2 os dois corpos têm a mesma energia cinética. d) quando atingem a posição h (posição P) a energia potencial gravitacional do corpo A é igual ao dobro do corpo B. e) entre as posições O e P a variação da energia potencial gravitacional de B é maior do que a de A. Instrução: Para responder as questões 5 e 6 considere os seguintes movimentos: I – queda livre de um corpo II – oscilação de um corpo preso a uma mola III – um corpo em movimento circular uniforme 8. UFRGS Uma esfera é largada, no vácuo, de uma altura h do solo, onde a aceleração da gravidade pode ser considerada constante. Que distância ela percorre até possuir a metade da máxima energia cinética que poderá atingir em função dessa queda? a) h/2 b) h(√2 – 1) c) h/4 d) h/√2 e) 3h/4 9. UFRGS Para um dado observador, dois objetos A e B, de massas iguais, movem-se com velocidades constantes de 20 km/h e 30 km/h, respectivamente. Para o mesmo observador, qual a razão EA / EB entre as energias cinéticas desses objetos? a) 1/3 b) 4/9 C) 2/3 d) 3/2 e) 9/4 10. UFRGS A figura abaixo representa um bloco que, deslizando sem atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta está presa a uma parede vertical rígida. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo, na ordem em que aparecem: Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do bloco ....... e a energia potencial elástica armazenada no sistema massa mola ......... .No ponto de inversão do movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é .... ... . a) aumenta – diminui – zero b) diminui – aumenta – máxima c) aumenta – diminui – máxima d) diminui – aumenta – zero Sistema MSA de Ensino 239 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física e) diminui – diminui – zero 11. UFRGS Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2kg move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em consequência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro prossegue inalterado. Qual é o valor do quociente da energia cinética final pela energia cinética inicial do par de carrinhos, em relação ao trilho? a) 1/2. b) 1. c) 2. d) 4. e) 8. 12. UFRGS Um balde cheio de argamassa, pesando ao todo 200 N, é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10m/s2, a energia cinética do balde e a potência a ele fornecida durante o seu movimento valerão, respectivamente, a) 2,5 J e 10 W. b) 2,5 J e 100 W. c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W. e) 10J e 10W. 13. UNIFAL Um bloco de massa M é abandonado a partir do repouso de uma altura H e desliza em uma rampa, conforme mostrado na figura abaixo. Ao final da rampa, quando tem uma velocidade de módulo v, o bloco colide com uma mola de massa desprezível presa a uma parede. Desprezando-se todos os atritos e sendo g o módulo da aceleração gravitacional, o trabalho realizado pela mola sobre o bloco desde o instante em que este começa a comprimi-la até sua compressão máxima é: b) 4,0m c) 60m d) 7,5m 15,0m 16. UFRGS 08 A figura que segue representa uma esfera que desliza sem rolar sobre uma superfície perfeitamente lisa em direção a uma mola em repouso. A esfera irá comprimir a mola e será arremessada de volta. A energia mecânica do sistema é suficiente para que a esfera suba a rampa e continue em movimento. a) b) c) a) + MgH b) – MgH c) + Mv2/2 d) + MgH – Mv2/2 e) – MgH + Mv2/2 14. UFRGS Sobre uma partícula, inicialmente em movimento retilíneo uniforme, é exercida, a partir de certo instante t, uma força resultante cujo módulo permanece constante e cuja direção se mantém sempre perpendicular à direção da velocidade da partícula. Nessas condições, após o instante t, a) a energia cinética da partícula não varia. b) o veto r quantidade de movimento da partícula permanece constante. c) o veto r aceleração da partícula permanece constante. d) o trabalho realizado sobre a partícula é não nulo. e) o vetor impulso exercido sobre a partícula é nulo. 15. UFRGS 08 Um objeto de massa igual a 0,5kg é arremessado verticalmente para cima. O valor de sua energia cinética, a uma altura y =40m, é EC = 10,0J. Qual a altura máxima que o objeto atinge? (Despreze atritos existentes e considere g = 10m/s2) a) 1,0m 240 d) e) Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física c) 5,0 m/s. d) 12,5 m/s. e) 25,0 m/s. 17. UFRGS 09 Na modalidade esportiva de salto com vara, o atleta salta e apoia-se na vara para ultrapassar o sarrafo. Mesmo assim, é uma excelente aproximação considerar que a impulsão do atleta para ultrapassar o sarrafo resulta apenas da energia cinética adquirida na corrida, que é totalmente armazenada na forma de energia potencial de deformação da vara. Na situação ideal – em que a massa da vara é desprezível e a energia potencial da deformação da vara é toda convertida em energia potencial gravitacional do atleta - , qual é o valor aproximado do deslocamento vertical do centro de massa do atleta, durante o salto, se a velocidade da corrida é de 10 m/s? a) 0,5 m. b) 5,0 m. c) 6,2 m. d) 7,1 m. e) 10,0 m. 18. UFRGS 10 A figura abaixo representa um bloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elástica k. A outra extremidade da mola está fixa à parede. Ao ser liberado o sistema bloco mola, o bloco sobe a rampa até que seu centro de massa atinja uma altura h em relação ao nível inicial. (Despreze as forças dissipativas e considere g o módulo da aceleração da gravidade.) Nessa situação, a compressão inicial x da mola deve ser tal que: a) x=(2Mgh/k)1/2 b) x=(Mgh/k)1/2 c) x=2Mgh/k d) x=Mgh/k. e) x=k/Mgh. 19. UFRGS 11 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Um objeto desloca-se de um ponto A até um ponto B do espaço seguindo um determinado caminho. A energia mecânica do objeto nos pontos A e B assume, respectivamente, os valores EA e EB, sendo EB < EA. Nesta situação, existem forçasatuando sobre o objeto, e a diferença de energia EB — EA do entre os pontos A e B. a) dissipativas — depende — caminho b)dissipativas — depende — deslocamento c) dissipativas — independe — caminho d) conservativas — independe — caminho e)conservativas — depende—deslocamento 20. UFRGS 12 Um objeto, com massa de 1,0 kg, é lançado, a partir do solo, com energia mecânica de 20 J. Quando o objeto atinge a altura máxima, sua energia potencial gravitacional relativa ao solo é de 7,5 J. Desprezando-se a resistência do ar, e considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10 m/s2, a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é a) zero. b) 2,5 m/s. 21. UFAC 2008 Uma montanha-russa tem uma altura de 60 m. Considere um carinho de massa 200 kg colocado inicialmente em repouso no topo da montanha. Desprezando-se os atritos e considerando-se g = 10 m/s2, a energia cinética do carrinho no instante em que a altura, em relação ao solo, for 30 m será a) 60.000 J b) 60 J c) 12.000 J d) 120 J e) 600J 22. UFJF No movimento de queda livre de uma partícula próximo à superfície da Terra, desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que: a) a energia cinética da partícula se conserva; b) a energia potencial gravitacional da partícula se conserva; c) a energia mecânica da partícula se conserva; d) a energia cinética e potencial gravitacional da partícula se conservam e) independentemente, fazendo com que a energia mecânica dela se conserve. 23. UFMG Uma atleta de massa m está saltando em uma cama elástica. Ao abandonar a cama com velocidade vo, ela atingirá uma altura h. Considere que a energia potencial gravitacional é nula no nível da cama e despreze a resistência do ar. A figura mostra o momento em que a atleta passa, subindo, pela metade da altura h. Nessa posição, a energia mecânica da atleta é a) b) c) d) 24. CESUPA Considere duas maneiras diferentes de parar um carro: I – Acionando os freios. Neste caso, as pastilhas são comprimidas contra o disco de freio, e o carro perde velocidade pela ação da força de atrito, que age para diminuir a rotação do pneu. II – Colocando o carro em ponto neutro enquanto sobe uma ladeira. Neste caso, o carro vai perdendo velocidade pela ação da força da gravidade até parar. Agora analise as duas formas seguintes de conversão de energia cinética. Sistema MSA de Ensino 241 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física A – Conversão em energia térmica, que não pode mais ser usada para realizar trabalho sobre o carro. B – Conversão em energia potencial, que ainda pode ser usada para realizar trabalho sobre o carro. Marque a associação correta entre as desacelerações e as conversões de energia descritas: a) I – A e II – B b) I – B e II – A c) I – A e II – A d) I – B e II – B 25. UFV Uma pessoa pode subir do nível A para o nível B por três caminhos: uma rampa, uma corda e uma escada. Ao mudar de nível, a variação da energia potencial da pessoa: a) a mesma, pelos três caminhos. b) menor, pela rampa. c) maior, pela escada. d) maior pela corda. e) maior pela rampa Quantidade de Movimento e Impulso 1. UFPB Num jogo de bilhar um jogador lança a bola branca (bola 1) com velocidade v1=4m/s em direção à bola preta (bola 2) que está parada(v2=0). As bolas têm massas iguais e podem deslizar sem atrito sobre a mesa. Considerando-se que a colisão é perfeitamente elástica e frontal e que a velocidade inicial da bola branca é positiva, pode-se concluir que as velocidades das bolas, após a colisão, serão: a) v1=2m/s e v2=2m/s b) v1=–4m/s e v2=0m/s c) v1=0 e v2=0 d) v1=–4m/s e v2=4m/s e) v1=0 e v2=4m/s 2. UFPB Um caminhão de massa 3000 kg viajando com velocidade de 20 m/s, por uma estrada envolta em uma densa neblina, colide repentinamente com um automóvel de massa 1000 kg que estava parado na pista. Após a colisão, o carro sai na mesma direção e sentido em que se movia o caminhão com velocidade de 30 m/s. Pode-se concluir que a velocidade do caminhão, após colidir com o automóvel, é de a) 1 m/s b) 5 m/s c) 10 m/s d) 15 m/s e) 20 m/s 3. UFPB Numa competição amadora de arremesso de peso, uma garota, ao realizar um movimento linear de lançamento, consegue fazer com que uma massa de 1 kg seja acelerada do repouso até a velocidade de 10 m/s. Com base nesses dados, pode-se concluir que o impulso aplicado pela atleta à massa foi de a) 5 N. s b) 10 N. s c) 15 N. s d) 20 N. s e) 25 N. s 4. UFAC Uma patinadora de 50 Kg, e um patinador de 75 Kg estão em repouso sobre a pista de patinação, na qual o atrito é desprezível. O patinador empurra a patinadora e desloca-se para trás com velocidade de 0.3 m/s em relação ao gelo. Após 5 segundos, qual será a separação entre eles, supondo que suas velocidades permaneçam praticamente constantes? 242 a) 3.0 m b) 4.0 m c) 1.5 m d) 4.5 m e) 3.75 m 5. UFC Um automóvel de 2000 kg se move a 10 m/s para a direita. Outro automóvel de massa idêntica à do primeiro se desloca com velocidade 30 m/s na mesma direção e sentido. Em certo momento, os carros se chocam. Se, após o choque, os carros ficam presos um ao outro, quanta energia mecânica é perdida no choque? a) 200 kJ b) 400kJ c) 600 kJ d) 800 kJ e) 1000 kJ 6. UNIFAL Uma bola de massa M colide com uma outra, de massa 4M, inicialmente em repouso. Se, após a colisão, as bolas passam a se mover juntas, a razão entre a energia cinética do conjunto de bolas, imediatamente antes e imediatamente depois da colisão, é: a) 1 b) 4 c) 5 d) 1/4 e) ½ 7. UFRGS Um carrinho de massa 2M possui velocidade Vo antes de colidir frontalmente com outro carrinho de massa 3M, em repouso. Os dois carrinhos se acoplam, movendo-se juntos com velocidade igual a: a) 1/5Vo b) 2/5Vo c) 3/5Vo d) √2/5 Vo e) 2/3Vo 8. UFRGS Sobre um corpo de massa igual a 5 kg, inicialmente em repouso, é exercida uma força resultante constante de 30 N. qual a velocidade do corpo depois de 5 segundos? a) 5 m/s b) 6 m/s c) 25 m/s d) 30 m/s e) 150 m/s Instrução O gráfico e as informações abaixo referem-se às questões de números 9 a 11. O gráfico abaixo representa o módulo da velocidade v, em função do tempo t, de um móvel de 2 kg de massa. Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física e) mV – 2mV v (m/s) 13. UFRGS Para um observador O, situado em um sistema de referência inercial, o único campo existente no interior de um tubo de vidro — dentro do qual foi feito vácuo — é um campo elétrico uniforme cujo valor permanece constante no tempo. Uma pequena esfera metálica eletricamente carregada é introduzida no tubo e o seu comportamento é observado, a partir do instante em que ela é solta. As afirmações abaixo são feitas para o caso em que a esfera, com relação ao observador O, é solta com velocidade inicial diferente de zero. 6 4 2 0 2 4 t (s) 9. UFRGS Qual o módulo da força resultante que produziu esse movimento? a) 2N b) 3N c) 4N d) 6N e) 8N 10. UFRGS Qual é o módulo da variação da quantidade de movimento linear do móvel, em kgm/s, entre 2s e 4s? a) 2 b) 3 c) 4 d) 6 e) 12 11. UFRGS Qual o módulo do trabalho realizado sobre o móvel para aumentar sua energia cinética durante os quatro primeiros segundos? a) 18J b) 27J c) 36J d) 54J e) 72J 12. UFRGS O gráfico de velocidade contra o tempo mostrado abaixo representa o movimento executado por uma partícula e massa m sobre uma linha reta, durante um intervalo de tempo 2T. V V T 2T I - A quantidade de movimento linear da esfera permanece constante. II - A energia cinética da esfera permanece constante. III - A força exercida sobre a esfera se mantém constante. Quais estão corretas do ponto de vista do observador O? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 14. UFRGS Um observador, situado em um sistema de referência inercial, constata que um corpo de massa igual a 2kg, que se move com velocidade constante de 15m/s no sentido positivo do eixo X, recebe um impulso de 40N.s em sentido oposto ao de sua velocidade. Para esse observador, com que velocidade, especificada em módulo e sentido, o corpo se move imediatamente após o impulso? a) – 35m/s b) 35m/s c) –10m/s d) –5m/s e) 5m/s 15. UFRGS Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2kg, move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em consequência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro prossegue inalterado. Em relação ao trilho, os valores, em kgm/s, da quantidade de movimento linear do par de carrinhos antes e depois da colisão são, respectivamente, a) 0,16 e zero. b) 0,16 e 0,16. c) 0,16 e 0,32. d) 0,32 e zero. e) 0,32 e 0,48. 16. UFRGS O gráfico abaixo representa as velocidades (v), em função do tempo (t), de dois carrinhos, X e Y, que se deslocam em linha reta sobre o solo, e cujas massas guardam entre si a seguinte relação: mx= 4my. Selecione a alternativa que preenche linear corretamente as lacunas nas afirmações abaixo, referentes àquele movimento, na ordem em que elas aparecem. Em módulo, a quantidade de movimento da partícula no instante T é igual a... Em módulo, a variação da quantidade de movimento da partícula ao longo do intervalo de tempo 2T é igual a ..................... a) zero – zero b) zero – 2mV c) zero – mV d) mV – zero Sistema MSA de Ensino 243 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física as massas M1 e M2 passam a deslizar com velocidades de módulos V1 = 4 m/s e V2 = 2 m/s, respectivamente. 19. UFRGS Quanto vale em kg.m/s, o módulo da quantidade de movimento total dos dois blocos, depois de perderem contato com a mola? a) 0 b) 4 c) 8 d) 12 e) 24 A respeito desse gráfico, considere as seguintes afirmações. I – No instante t=4s, X e Y têm a mesma energia cinética. II – A quantidade de movimento linear que Y apresenta no instante t=4s é igual, em módulo, à quantidade de movimento linear que X apresenta no instante t=0. III – No instante t=0, as acelerações de X e Y são iguais em módulo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 17. UFRGS Uma pistola dispara um projétil contra um saco de areia que se encontra em repouso, suspenso a uma estrutura que o deixa completamente livre para se mover. O projétil fica alojado na areia. Logo após o impacto, o sistema formado pelo saco de areia e o projétil movem-se na mesma direção do disparo com velocidade de módulo igual a 0,25 m/s. Sabe-se que a relação entre as massas do projétil e do saco de areia é de 1/999. Qual é o módulo da velocidade com que o projétil atingiu o alvo? a) 25 m/s. b) 100 m/s. c) 250 m/s. d) 999 m/s. e) 1000 m/s. 18. UFRGS A massa de uma partícula X é dez vezes maior do que a massa de uma partícula Y. Se as partículas colidirem frontalmente uma com a outra, pode-se afirmar que, durante a colisão, a intensidade da força exercida por X sobre Y, comparada à intensidade da força exercida por Y sobre X, será: a) 100 vezes menor. b) 10 vezes menor. c) igual. d) 10 vezes maior. e) 100 vezes maior. Instrução: As questões 19 e 20 referem-se ao enunciado abaixo. A figura que segue representa uma mola, de massa desprezível, comprimida entre dois blocos, de massas M1 = 1 kg e M2 = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal. O sistema é mantido inicialmente em repouso. 20. UFRGS Qual é o valor da energia potencial elástica da mola, em J, antes de ela ser liberada? a) 0 b) 4 c) 8 d) 12 e) 24 21. UFRGS 08 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparece. Nos quadrinhos a seguir, vemos uma andorinha em voo perseguindo um inseto que tenta escapar. Ambos estão em MRU e, depois de um tempo, a andorinha finalmente consegue apanhar o inseto. Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que, imediatamente após apanhar o inseto, o módulo da velocidade final da andorinha é ...... módulo de sua velocidade inicial, e que o ato de apanhar o inseto pode ser considerado com uma colisão .......... . a) maior que o - inelástica b) menor que o – elástica c) maior que o – elástica d) menor que o – inelástica e) igual ao – inelástica 22. UFRGS 09 Um bloco, movendo-se com velocidade constante Vo, colide frontalmente com um conjunto de dois blocos que estão em contato e em repouso (V = 0) sobre uma superfície plana sem atrito, conforme indicado na figura abaixo. Considerando que as massas dos três blocos são iguais e que a colisão é elástica, assinale a figura que representa o movimento dos blocos após a colisão. a) Num determinado instante, a mola é liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola, 244 Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física III- Após a colisão, a velocidade dos blocos év/2. Quais estão corretas? a) Apenas 1. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas 1 e III. e) I, II e III b) 26. OPF Duas partículas de massa distintas M e m têm a mesma energia cinética e quantidade de movimento Q e q, respectivamente. Nestas condições, a razão entre suas quantidade de movimento (Q/q) é: a) (M/m)1/2. b) (M/m)2. c) (M+m)/M. d) (M+m)/m. c) e) d) . 27. UFCSPA Em uma cobrança de penalidade máxima, estando a bola de futebol inicialmente em repouso, um jogador lhe imprime a velocidade de aproximadamente 108 km/h. Sabe se que a massa da bola é de cerca de 500 g e que, durante o chute, o pé do jogador permanece em contato com ela por cerca de 0,015 s. A força média que o pé do jogador aplica na bola tem o valor de, aproximadamente, a) 5 N. b) 50 N. c) 500 N. d) 1.000 N. e) 2.000 N. e) 23. UFRGS 10. Um cubo de massa específica ρ1 desliza com velocidade de módulo v0 sobre uma mesa horizontal, sem atrito, em direção a um segundo cubo de iguais dimensões inicialmente em repouso. Após a colisão frontal, os cubos se movem juntos sobre a mesa, ainda sem atrito, com velocidade de módulo vf = 3v0/4. Com base nessas informações, é correto afirmar que a massa específica do segundo cubo é igual a a) 4p1/3. b) 9p1/7. c) 7p1/9. d) 3p1/4. e) p1/3. 24. UFRGS 11 Duas bolas de bilhar colidiram de forma completamente elástica. Então, em relação à situação anterior à colisão, a) suas energias cinéticas individuais permaneceram iguais. b) suas quantidades de movimento individuais permaneceram iguais. c) a energia cinética total e a quantidade de rrovimento total do sistema permaneceram iguais. d) as bolas de bilhar se movem, ambas, com a mesma velocidade final. e) apenas a quantidade de movimento total permanece igual. 25. UFRGS 12 Um bloco, deslizando com velocidade v sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que se tocam na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto. Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. 1 - Antes da colisão, a energia cinética total do blocos é o dobro da energia cinética total após a colisão. II - Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica. 28. UFES Um bloco de massa m está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num determinado instante o bloco se parte e um dos pedaços de massa igual a m/3 sai com velocidade de módulo 6,0 m/s. A velocidade do outro pedaço tem módulo igual a: a) 2,0 m/s; b) 3,0 m/s; c) 6,0 m/s; d) 12 m/s; e) 18 m/s. 29. UFF Um furgão de massa igual a 1,6 x 103 kg e trafegando a 50 Km/h colide com um carro de massa igual a 0,90 x 103 kg, inicialmente parado. Após o choque, o furgão e o carro movem-se em conjunto. Logo após a colisão, a velocidade deles é aproximadamente de: a) 16 km/h b) 24 km/h c) 32 km/h d) 40 km/h e) 48 km/h 30. UFJF Um asteroide aproxima-se perigosamente da Terra ameaçando destruí-la. Sua massa é de 10 toneladas e sua velocidade de aproximação, em relação à Terra, é de 100 km/h. Super-Homem é então convocado para salvar o planeta. Sendo sua massa de 50 kg, qual a velocidade, em relação à Terra, com que ele deve atingir frontalmente o asteroide para que os dois fiquem parados, em relação à Terra, após a colisão (despreze a atração gravitacional da Terra)? a) 20000 km/h; b) 500 km/h; c) 250 km/h; d) 80 km/h e) 50 km/h Sistema MSA de Ensino 245 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Movimento Uniforme 1. UFRGS Um projétil, com velocidade constante de 300m/s, é disparado em direção ao centro de um navio que se move com velocidade constante de 10m/s em direção perpendicular à trajetória do projétil. Se o impacto ocorre a 20m do centro do navio, a que distância deste foi feito o disparo? a) 150m b) 300m c) 600m d) 3000m e) 6000m 7. UFRGS Um caminhão percorre três vezes o mesmo trajeto. Na primeira, sua velocidade média é de 15m/s e o tempo de viagem é t1. Na segunda, sua velocidade média é de 20m/s e o tempo de viagem é t2. Se, na terceira, o tempo de vagem for igual a (t1 + t2)/2, qual será a velocidade média do caminhão nessa vez? a) 20,00 m/s. b) 17,50 m/s. c) 17,14 m/s. d) 15,00 m/s. e) 8,57 m/s. 2. UFRGS Um corpo é iluminado periodicamente por uma lâmpada que emite (regularmente) 30 clarões por segundo. No instante do primeiro clarão até o instante do sexto clarão, o corpo percorre 0,6 m, com movimento retilíneo e uniforme. Qual o módulo da velocidade? a) 0,10 m/s b) 0,12 m/s c) 3,0 m/s d) 3,6 m/s e) 18 m/s 8. FCC Qual a velocidades escalar média, em km/h, de uma pessoa que percorre, a pé, 1.200 m em 20 min? a) 4,8 b) 3,6 c) 2,7 d) 2,1 e) 1,2 3. UFRGS A distância entre dois automóveis é de 225 km. Se eles andam um ao encontro do outro com 60 km/h e 90 km/h, ao fim de quanto tempo se encontraram? a) 1h b) 1h 15min c) 1h 30min d) 1h 50min e) 2h 30 min 9. FCC A distância, por estrada de rodagem, entre Cuiabá e Salvador é de 3.400,8 km. Um ônibus demora 2 dias e 4 h desde a saída de Cuiabá e a chegada a Salvador, incluindo 10 h de paradas e refeições, abastecimentos etc. A velocidade escalar média desse ônibus durante os 2 dias e 4 h da viagem é, em km/h, igual a : a) 35,3 b) 40,2 c) 50,5 d) 65,4 e) 80,9 4. UFRGS Um carrinho de brinquedo move-se em linha reta sobre um piso de tábua, mantendo uma velocidade constante de 0,30m/s durante 4,0s. Em seguida, ao passar para um piso de carpete, reduz sua velocidade para um valor constante de 0,20m/s durante 6,0s. Qual a velocidade média do carrinho durante os 10,0s? a) 0,20 m/s b) 0,24 m/s d) 0,30m/s c) 0,25 m/s e) 0,50m/s 5. UFRGS Um automóvel, A, faz o percurso de ida e de volta sobre o mesmo trecho, de 20km, de uma rodovia. Na ida a sua velocidade média é de 60km/h e na volta sua velocidade média é de 40km/h, sendo tA o intervalo e tempo para completar a viagem. Outro automóvel, B, faz o mesmo percurso, mas vai e volta com a mesma velocidade média, de 50km/h, completando a viagem em um intervalo de tempo tB . Qual é a razão tA / tB entre os citados intervalos de tempo ? a) 5 / 4 b) 25 / 24 c) 1 d) 25 / 28 e) 5 / 6 6. UFRGS Um automóvel que trafega em uma autoestrada reta e horizontal, com velocidade constante, está sendo observado de um helicóptero. Relativamente ao solo, o helicóptero voa com velocidade constante de 100km/h, na mesma direção e no mesmo sentido do movimento do automóvel. Para o observador situado no helicóptero, o automóvel avança a 20km/h. Qual é, então, a velocidade do automóvel relativamente ao solo ? a) 120km/h b) 100km/h c) 80km/h d) 60km/h e) 20km/h 246 10. FURG Um comboio de vagões é puxado por uma locomotiva com velocidade de 36 km/h. Esta composição ferroviária tem um comprimento total de 210 m e é ultrapassada por um automóvel que se desloca com velocidade de 15 m/s. Quanto tempo decorre desde o instante em que o automóvel alcança o último vagão da composição até o instante em que ultrapassa a locomotiva? Considere as dimensões do automóvel desprezíveis comparativamente com as dimensões do comboio. a) 4,2 s b) 8,4 s c) 14 s d) 21 s e) 42 s 11. FUVEST Numa estrada, andando de caminhão com velocidade constante, você leva 4,0 s para ultrapassar completamente outro caminhão cuja velocidade também é constante. Sendo de 10 m o comprimento de cada caminhão, a diferença entre a sua velocidade e a do caminhão que você ultrapassa é de: a) 0,2 m/s b) 0,4 m/s c) 2,5 m/s d) 5,0 m/s e) 10 m/s 12. FUVEST Um homem correndo ultrapassa uma composição ferroviária, com 100 metros de comprimento, que se move vagarosamente no mesmo sentido. A velocidade do homem é o dobro da velocidade do trem. Em relação à Terra, qual o espaço percorrido pelo homem, desde o instante em que alcança a composição até o instante em que a ultrapassa? a) 100 m b) 200 m c) 50 m d) 300 m e) 150 m Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 13. FUVEST 08 Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade média de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60 km/h, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em: a) 5 minutos b) 7,5 minutos c) 10 minutos d) 15 minutos e) 30 minutos 14. FUVEST Uma pessoa caminha numa pista de Cooper de 300 m de comprimento, com velocidade média de 1,5 m/s. Quantas voltas ela completará em 40 minutos? a) 5 voltas b) 7,5 voltas c) 12 voltas d) 15 voltas e) 20 voltas 15. FUVEST Um barco é erguido 24 m, no interior de uma eclusa, num intervalo de tempo de 40 min. Sua velocidade média de ascensão é: a) 18 m/s b) 2,5x10-3 m/s c) 5x10-3 m/s d) 10-2 m/s e) 7,2x10-3 m/s Movimento Uniformemente Variado 1. FCC Uma partícula desloca-se ao longo de uma reta com aceleração escalar nula. Nessas condições, podemos afirmar corretamente que sua velocidade escalar é a) nula. b) constante e diferente de zero. c) inversamente proporcional ao tempo. d) diretamente proporcional ao tempo. e) diretamente proporcional ao quadrado do tempo. c) 60 m d) 70 m e) 90 m 5. UFC 08 Um trem, após parar em uma estação, sofre uma aceleração, de acordo com o gráfico da figura ao lado, até parar novamente na próxima estação. Assinale a alternativa que apresenta os valores corretos de tf, o tempo de viagem entre as duas estações, e da distância entre as estações. 2. FUVEST Um carro viaja com velocidade de 90 km/h (ou seja, 25 m/s) num trecho retilíneo de uma rodovia, quando, subitamente, o motorista vê um animal parado na pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o carro percorre 15 m. Se o motorista frear o carro à taxa constante de 5,0 m/s2, mantendo-o em sua trajetória retilínea, ele só evitará atingir o animal, que permanece imóvel durante todo o tempo, se o tiver percebido a uma distância de, no mínimo, a) 15 m b) 31,25 m c) 52,5 m d) 77,5 m e) 125 m 3. UFAC Um veículo parte de um ponto A para um ponto B e gasta nesse percurso 40 s, com uma aceleração de 3 m/s2 e velocidade inicial de 4 m/s. Podemos afirmar que a distância entre os dois pontos e de: a) 960 m b) 1.280 m c) 1.840 m d) 2.560 m e) 3.880 m 4. UFAL A velocidade escalar de um automóvel aumenta, de maneira uniforme, 2,4 m/s a cada 3,0 s. Em certo instante, a velocidade escalar do móvel é de 12 m/s. A partir desse instante, nos próximos 5,0 s, a distância percorrida pelo móvel será igual a: a) 10 m b) 30 m a) 80s, 1600m b) 65s, 1600m c) 80s, 1500m d) 65s, 1500m e) 90s, 1500m 6. UFCSPA Um carro que se desloca em movimento retilíneo, sempre no mesmo sentido, a 54 km/h sofre uma aceleração constante e, transcorridos 5 s, sua velocidade vale 90 km/h. À distância percorrida pelo carro nos 5 s é de: a) 40 m. b) 90 m. c) 100 m. d) 125 m. e) 200 m. Sistema MSA de Ensino 247 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 7. UFES Um objeto A encontra-se parado quando por ele passa um objeto B com velocidade constante de módulo igual a 8,0 m/s. No instante da ultrapassagem imprime-se ao objeto A uma aceleração, de módulo igual a 0,2 m/s², na mesma direção e sentido da velocidade de B. Qual a velocidade de A quando ele alcançar o objeto B? a) 4,0 m/s b) 8,0 m/s c) 16,0 m/s d) 32,0 m/s e) 64,0 m/s 8. UFPA Ao sair de uma curva a 72 km/h, um motorista se surpreende com uma lombada eletrônica a sua frente. No momento em que aciona os freios, está a 100 m da lombada. Considerando-se que o carro desacelera a – 1,5 m/s2, a velocidade escalar indicada, no exato momento em que o motorista cruza a lombada, em km/h, é: a) 10 b) 24 c) 36 d) 40 e) 50 9. UFPE Um caminhão com velocidade escalar inicial de 36 km/h é freado e pára em 10 s. A aceleração escalar do caminhão, durante a freada, tem módulo igual a: a) 0,5 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,5 m/s2 d) 3,6 m/s2 e) 7,2 m/s2 10. UFPE Um carro está viajando numa estrada retilínea com a velocidade de 72 km/h. Vendo adiante um congestionamento no trânsito, o motorista aplica os freios durante 2,5 s e reduz a velocidade para 54 km/h. Supondo que a aceleração é constante durante o período de aplicação dos freios, calcule o seu módulo, em m/s2 a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 e) 3,0 11. UFRGS Um corpo se movimenta com aceleração constante de 10m/s2. Isso significa que: a) em cada segundo ele percorre 10m. b) em cada segundo sua velocidade varia 10m/s. c) em cada 10m sua velocidade varia 1m/s. d) em cada 10m sua velocidade dobra. e) em cada 10m sua velocidade varia 10m/s. 12. UFRGS Um trem acelera uniformemente e sua velocidade varia de 0 a 40 m/s em 4s. Que distância percorre, em m, nesse intervalo de tempo? a) 25 b) 75 c) 80 d) 50 e) 60 13. UFRGS Um móvel parte do repouso e descreve um movimento retilíneo com aceleração constante. Ao cabo de 10 s sua velocidade média é, em módulo, 20 m/s. Qual é o módulo de sua aceleração? a) 1 m/s2 b) 2 m/s2 c) 4 m/s2 d) 8 m/s2 e) 10 m/s2 248 14. UFRGS Um foguete acelera uniformemente durante 10s, em linha reta, passando de uma velocidade de 5m/s para uma de 25m/s. A distância que ele percorre durante esse intervalo de tempo é: a) 50m b) 100m c) 150m d) 200m e) 250m 15. UFRGS Uma grande aeronave para transporte de passageiros precisa atingir a velocidade de 360 km/h para poder decolar. Supondo que essa aeronave desenvolve, na pista, uma aceleração constante de 2,5 m/s2, qual é a distância mínima que ela necessita percorrer sobre a pista antes de decolar? a) 10.000 m b) 5.000 m c) 4.000 m d) 2.000 m e) 1.000 m 16. UFRGS Em uma manhã de março de 2001, a plataforma petrolífera P - 36, da Petrobrás, foi a pique. Em apenas três minutos, ela percorreu 1320 metros a separavam do fundo do mar. Suponha que partindo do repouso, acelerou durante os primeiros 30 segundos, ao final dos quais a sua velocidade atingiu um valor V em relação ao fundo, e que, no restante do tempo, continuou a cair verticalmente, mas com velocidade constante de valor igual a V. Nessa hipótese qual foi o valor de V? a) 4,0 m/s b) 7,3 m/s c) 8,0 m/s d) 16,6 m/s e) 30,0 m/s 17. UFRGS Um automóvel que trafega com velocidade de 5m/s, em uma estrada reta e horizontal, acelera uniformemente, aumentando a sua velocidade para 25m/s em 5,2s. Que distância o automóvel percorre durante esse intervalo de tempo? a) 180m b) 156m c) 144m d) 78m e) 39m 18. UFRGS Um automóvel que trafega com velocidade constante de 10m/s, em uma pista reta e horizontal, passa a acelerar uniformemente à razão de 60m/s em cada minuto, mantendo essa aceleração durante meio minuto. A velocidade instantânea do automóvel, ao final desse intervalo de tempo, e sua velocidade média, no mesmo intervalo de tempo, são, respectivamente< a) 30m/e e 15m/s b) 30m/s e 20m/s c) 20m/s e 15m/s d) 40m/s e 20m/s e) 40m/s e 25m/s Instrução: As questões 19 e 20 estão relacionadas ao enunciado abaixo. O tempo de reação tR de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com uma situação de perigo e o instante em que ele aciona os freios. (Considere dR e dF, respectivamente, as distâncias percorridas pelo veículo durante o tempo de reação e de frenagem; e dT, a distância total percorrida. Então, dT = dR + dF). Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo v = 54,0 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física uma situação de perigo, e seu tempo de reação a essa situação é de 4/5 s, como ilustrado na sequência de figuras abaixo. Nessas condições, é correto afirmar que a distância dF é de: a) 2,0 m. b) 6,0 m. c) 15,0 m. d) 24,0 m. e) 30,0 m. 20. UFRGS 12. Em comparação com as distâncias dR e dF, já calculadas, e lembrando que dT = dR + dF, considere as seguintes afirmações sobre as distâncias percorridas pelo automóvel, agora com o dobro da velocidade inicial, isto é, 108 km/h. 1 - A distância percorrida pelo automóvel durante o tempo de reação do condutor é de 2dR. II - A distância percorrida pelo automóvel durante a frenagem é de 2dF. III- A distância total percorrida pelo automóvel é de 2dT. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas 1 e II. d) Apenas 1 e III. e) I. II e III. 19. UFRGS 12 Ao reagir à situação de perigo iminente, o motorista aciona os freios, e a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, com aceleração constante de módulo 7,5 m/s2. Lançamento de Projéteis e Queda Livre 1. FCC Um avião voa à altura de 2.000 m, paralelamente ao solo horizontal, com velocidade constante. Deixa cair uma bomba, que atinge o solo à distância de 1.000 metros da vertical de lançamento inicial da bomba. Desprezando-se resistências do ar, a velocidade do avião é um valor mais próximo de: a) 50 m/s b) 150 m/s c) 250 m/s d) 2.000 m/s e) 4.000 m/s 2. FURG No instante t = 0 s, um corpo de massa 1 kg é largado, a partir do repouso, 80 m acima da superfície terrestre. Considere desprezíveis as forças de resistência do ar. Para esse movimento, são feitas três afirmativas. I - No instante t = 3 s, a velocidade do corpo é 30 m/s e está dirigida para baixo. II - Considerando a origem no solo, a equação horária do movimento é h = 80 – 5t2. III - No instante t = 2 s, a aceleração do movimento vale 20 m/s2. Quais afirmativas estão corretas? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 3. FUVEST Dois rifles são disparados com os canos na horizontal, paralelos ao plano do solo e ambos à mesma altura acima do solo. À saída dos canos, a velocidade da bala do rifle A é três vezes maior que a velocidade da bala do rifle B. Após intervalos de tempo tA e tB, as balas atingem o solo a, respectivamente, distâncias dA e dB horizontais em relação à vertical que passa pelas saídas dos respectivos canos. Desprezando-se a resistência do ar, pode-se afirmar que: a) tA = tB , dA = dB b) tA = tB/3 , dA = dB c) tA = tB/3 , dA = 3dB d) tA = tB , dA = 3dB e) tA = 3tB , dA = 3dB 4. UFAM A razão entre as distâncias percorridas por dois corpos em queda livre, a partir do repouso, sabendo-se que a duração da queda do primeiro é o dobro da duração do segundo, é: a) 4 b) 2 c) 8 d) 5 e) 9 5. UFRN Um chuveiro situado a uma altura de 1,8 m do solo, incorretamente fechado, deixa cair pingos de água a uma razão constante de 4 pingos por segundo. No instante de tempo em que um dado pingo toca o solo, o número de pingos, atrás dele, que já estão a caminho é (use o módulo da aceleração da gravidade, g = 10 m/s2): a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 6. UFES Um projétil é disparado do solo, verticalmente para cima, com velocidade inicial igual a 200 m/s. Desprezando-se a resistência do ar, a altura máxima alcançada pelo projétil e o tempo necessário para alcançá-la são, respectivamente: a) 4.000 m - 40 s b) 4.000 m - 20 s c) 2.000 m - 40 s d) 2.000 m - 20 s e) 2.000 m - 10 s 7. UFGO Uma esfera rola sobre uma mesa horizontal abandona essa mesa com uma velocidade horizontal v0 e toca o solo após 1 s. Sabendo-se que a distância horizontal percorrida pela bola é igual à altura da mesa, a velocidade v0, considerando-se g = 10 m/s2, é de: a) 1,25 m/s b) 10,00 m/s c) 20,00 m/s d) 5,00 m/s Sistema MSA de Ensino 249 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física e) 2,50 m/s 8. UFPI Um jogador de basquetebol consegue dar uma grande impulso ao saltar, e seus pés atingem a altura de 1,25 m. A aceleração da gravidade no local tem o valor de 10 m/s2. O tempo que o jogador fica no ar, aproximadamente, é: a) 1 s b) 2 s c) 3 s d) 4 s e) 5 s 9. UFPE Atira-se em um poço uma pedra verticalmente para baixo com uma velocidade inicial v0 = 10 m/s. Sendo a aceleração local da gravidade igual a 10 m/s2 e sabendo-se que a pedra gasta 2 s para chegar ao fundo do poço, pode concluir que a profundidade deste é em metros: a) 30 b) 40 c) 50 d) 20 e) nenhuma das respostas anteriores. 10. UFPR Uma bola rola sobre uma mesa horizontal de 1,225 m de altura e vai cair num ponto do solo situado à distância de 2,5 m, medida horizontalmente a partir da beirada da mesa. Qual a velocidade da bola, em m/s, no instante em que ela abandonou a mesa? adote g = 9,8 m/s2. a) 5m/s b) 10 m/s c) 15 m/s d) 20 m/s e) 25 m/s 11. UFRGS Uma bolinha, lançada horizontalmente da extremidade de uma mesa, descreve a trajetória mostrada na figura. No mesmo instante em que se deixou cair A livremente, B foi projetada horizontalmente da mesma cota. Qual das esferas chega antes ao solo e por quê? a) A chega antes porque é acelerada diretamente pela gravidade. b) B chega antes porque possui velocidade inicial. c) A chega antes porque descreve uma trajetória mais curta. d) Ambas chegam juntas porque, com relação a direção vertical, elas possuem a mesma velocidade inicial e sofrem a mesma aceleração. e) Ambas chegam juntas porque a velocidade inicial de B é compensada por uma aceleração menor. Instrução: As questões 13 e 14 referem-se ao enunciado abaixo. Na figura que segue, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. (O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis.) 13. UFRGS Se o projétil A leva 0,4 s para atingir o solo, quanto tempo o projétil B? a) 0,2 s. b) 0,4 s. c) 0,6 s. d) 0,8 s. e) 1,0 s. 14. UFRGS Qual será o valor do alcance horizontal X do projétil B? a) 0,2 m. b) 0,4 m. c) 0,6 m. d) 0,8 m. e) 1,0 m. O intervalo de tempo que a bolinha leva para percorrer a distância entre duas posições sucessivas é (1/8)s. considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, qual a altura aproximada da mesa? a) 0,31 m b) 0,80 m c) 1,25 m d) 2,50 m e) 5,00 m 12. UFRGS A figura representa as trajetórias do movimento de duas pequenas esferas, A e B, caindo sob a ação do campo gravitacional terrestre. O atrito com o ar é desprezível. 23. UFRGS 09 Você sobe uma escada e, a meio caminho do topo, de uma altura y, você deixa cair uma pedra. Ao atingir o topo da escada, de uma altura 2y, você solta uma outra pedra. Sendo v1 e v2 os módulos das velocidades de impacto no solo da primeira pedra e da segunda pedra, respectivamente, a razão v1/v2 vale a) ½. b) 1/ √2. c) 1. d) √2. e) 2. Instrução: As questões 24 e 25 estão relacionadas ao enunciado abaixo. Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a resistência do ar.) 24. UFRGS 11 Qual é o módulo da velocidade com que o objeto foi lançado? a) 144 m/s. b) 72 m/s. c) 14,4 m/s. d) 12 m/s. e) 1,2 m/s. 250 Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 25. UFRGS 11 Sobre o movimento do objeto, são feitas as seguintes afirmações. I - Durante a subída, os vetores velocidade e aceleração têm sentidos opostos. II - No ponto mais alto da trajetória, os vetores velocidade e aceleração são nulos. III- Durante a descida, os vetores velocidade e aceleração têm mesmo sentido. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas 1 e II. d) Apenas 1 e III. e) Apenas II e III. 26. UFRJ Um corpo em queda livre percorre uma certa distância vertical em 2 s; logo, a distância percorrida em 6 s será: a) dupla. b) tripla. c) seis vezes maior. d) nove vezes maior. e) doze vezes maior. 27. UFRN Em um local onde o efeito do ar é desprezível, um objeto é abandonado, a partir do repouso, de uma altura H acima do solo. Seja H1 a distância percorrida na primeira metade do tempo de queda e H2 a distância percorrida na segunda metade do tempo de queda. A razão H1/H2 a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 2 e) 3 28. UFSE Uma esfera de aço cai, a partir do repouso, em queda livre de uma altura de 80 m. Considerando g = 10 m/s2, o tempo de queda é: a) 8,0 s b) 6,0 s c) 4,0 s d) 2,0 s e) 1,0 s Hidrostática 1. FCC Um gás está aprisionado num recipiente conforme o esquema abaixo. 1027g, fosse absorvida por um "Buraco Negro" de densidade 1024g/cm3, ocuparia um volume comparável ao: a) de um nêutron b) de uma gota d'água c) de uma bola de futebol d) da Lua e) do Sol 4. FUVEST Quando você toma um refrigerante em um copo com um canudo, o líquido sobe pelo canudo, por que: a) a pressão atmosférica cresce com a altura, ao longo do canudo; b) a pressão no interior da sua boca é menor que a densidade do ar; c) a densidade do refrigerante é menor que a densidade do ar; d) a pressão em um fluido se transmite integralmente a todos os pontos do fluido; e) a pressão hidrostática no copo é a mesma em todos os pontos de um plano horizontal. A diferença entre a pressão do gás no recipiente e a pressão atmosférica, em mmHg, é igual a: a) 15 b) 20 c) 60 d) 75 e) 80 2. FURG Um corpo de massa específica desconhecida é colocado em um recipiente contendo um líquido com massa específica 10 g/cm3. Verificando que 1/4 do corpo fica submerso no líquido, podemos afirmar que a densidade volumétrica vale, em g/cm3, a) 2,5 b) 4 c) 10 d) 40 e) 50 3. FUVEST Os chamados "Buracos Negros", de elevada densidade, seriam regiões do Universo capazes de absorver matéria, que passaria a ter a densidade desses Buracos. Se a Terra, com massa da ordem de 5. FUVEST Um motorista pára em um posto e pede ao frentista para regular a pressão dos pneus de seu carro em 25 "libras" (abreviação da unidade "libra força por polegada quadrada" ou "psi"). Essa unidade corresponde à pressão exercida por uma força igual ao peso da massa de 1 libra, distribuída sobre uma área de 1 polegada quadrada. Uma libra corresponde a 0,5 kg e 1 polegada a 25.10-3 m, aproximadamente. Como 1 atm corresponde a cerca de 1.105 Pa no SI (e 1 Pa = 1N/m2), aquelas 25 "libras" pedidas pelo motorista equivalem aproximadamente a: a) 2 atm. b) 1 atm. c) 0,5 atm. d) 0,2 atm. e) 0,01 atm. 6. FUVEST Uma bailarina, cujo peso é de 500 N, apoia-se na ponta de seu pé, de modo que a área de contato com o solo é somente de 2 cm2. Tomando-se a pressão atmosférica como sendo equivalente a 10 N/cm2, de quantas atmosferas é o acréscimo de pressão devido à bailarina, nos pontos de contato com o solo? a) 25 b) 100 Sistema MSA de Ensino 251 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física c) 50 d) 250 e) 300 7. FUVEST 08 Um recipiente, contendo determinado volume de um líquido, é pesado em uma balança (situação 1). Para testes de qualidade, duas esferas de mesmo diâmetro e densidades diferentes, sustentadas por fios, são sucessivamente colocadas no líquido da situação 1. Uma delas é mais densa que o líquido (situação 2) e a outra menos densa que o líquido (situação 3). Os valores indicados pela balança, nessas três pesagens, são tais que geralmente o hidrogênio. Quando estacionados, eram atracados à terra por um cabo. Suponha que o cabo de atracação está preso ao dirigível em um ponto localizado na mesma vertical que o centro de massa do dirigível. Desprezando efeitos de ventos, do peso da estrutura do dirigível e do cabo, e com base nos conceitos de hidrostática, considere o dirigível nos casos a seguir: I. Dirigível preenchido por hidrogênio II. Dirigível preenchido por hélio III. Dirigível preenchido por ar quente ρar frio =1,29kg / m³ (0C); ρar quente = 0,96kg / m³ (37,8C); ρhélio = 0,18kg / m³ ; ρhidrogênio = 0,08kg / m³ ; Assinale a alternativa que contém somente afirmações verdadeiras sobre a tensão T no cabo de atracação e o empuxo E sobre o dirigível, respectivamente. a) T é igual em II e em III e E é igual em I e em III. b) T é maior em I que em III e E é igual em II e em III. c) T é menor em II que em III e E é maior em I que em II. d) T é maior em I que em II e E é menor em II que em III. e) T é menor em II que em III e E é menor em II que em III. 13. UFRGS 12 Uma pedra encontra-se completamente submersa e em repouso no fundo de um recipiente cheio de água; P e E são, respectivamente, os módulos do peso da pedra e do empuxo sobre ela. Com base nesses dados, é correto afirmar que o módulo da força aplicada pelo fundo do recipiente sobre a pedra é igual a a) E. b) P. c) P-E. d) P+E. e) zero. a) P1 = P2 = P3 b) P2 > P3 > P1 c) P2 = P3 > P1 d) P3 > P2 > P1 e) P3 > P2 = P1 8. UFAC Um reservatório contém um líquido de densidade 1,20 g/cm3. A diferença de pressão entre dois pontos do reservatório, um à profundidade de 775 cm e outro à profundidade de 850 cm, é: a) 775 cm de Hg b) 1 atm c) 75 atm d) 9.000 Pa e) 8,8 N/m2 9. UFAL Encontrou-se um navio afundado a 48 m de profundidade. A pressão hidrostática que fica submetido um mergulhador que visita o navio é em pascal: Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2 e densidade da água = 1 g/cm3 a) 2,08 b) 4,8 c) 4,8. 102 d) 4,8. 103 e) 4,8. 105 10. UFAL A massa específica de um corpo pode ser expressa em: a) N/cm3 b) g . cm3 c) g/dm3 d) dm3/N e) cm3/kg 11. UFAL Um líquido de densidade d ocupa um recipiente até uma altura h, num local onde a pressão atmosférica é Pa e a aceleração da gravidade é g. Com estes dados, a pressão no fundo do recipiente é calculada pela expressão: a) Pa - hdg b) Pa + hdg c) Pa . dgh d) (Pa : g) + hd e) Pa + hdvg 14. UFMG A figura mostra três vasos V1, V2 e V3 cujas bases têm a mesma área. Os vasos estão cheios de líquidos l1, l2 e l3 até uma mesma altura. As pressões no fundo dos vasos são P1,P2 e P3, respectivamente. Com relação a essa situação é correto afirmar que: a) P1 = P2 = P3 somente se os líquidos l1, l2 e l3 forem idênticos. b) P1 = P2 = P3 quaisquer que sejam os líquidos l1, l2 e l3. c) P1 > P2 > P3 somente se os líquidos l1, l2 e l3 forem idênticos. d) P1 > P2 > P3 quaisquer que sejam os líquidos l1, l2 e l3. 15. UFPA Um cubo de madeira (massa específica = 0,80 g/cm3) flutua num líquido de massa específica 1,2 g/cm3. A relação entre as alturas emersa e imersa é de: a) 2/3; b) 2; c) 1,5; d) 0,5; e) 3/2. 16. UFPA A figura representa um tubo em forma de U com ramos verticais abertos, o qual contém três líquidos imiscíveis. As densidades dos líquidos são d1, d2 e d3. Se os líquidos estão em equilíbrio, então: 12. UFCE 08 Os dirigíveis do início do século XX eram aeronaves que voavam devido a serem preenchidos por um gás mais leve que o ar, 252 Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física a) a pressão em A é igual à pressão em B. b) a pressão em A é diferente da pressão em B. c) a pressão em C é diferente da pressão em D. d) a altura h3 é a soma das alturas h1 e h2. e) a densidade d3 é a soma das densidades d1 e d2. a) 4,0 . 103 kg/m3 b) 2,5 . 103 kg/m3 c) 1,0 . 103 kg/m3 d) 0,4 . 103 kg/m3 e) 0,25. 103 kg/m3 17. UFPB Dois recipientes A e B, abertos, de alturas iguais e áreas de base iguais, estão completamente cheios do mesmo líquido, conforme a figura a seguir. Sendo pA e pB, FA e FB as pressões e os módulos das forças exercidas pelo líquido nas bases dos recipientes A e B, respectivamente, pode-se afirmar 20. UFRGS Num lago, a 10m de profundidade, a soma da pressão hidrostática com a pressão atmosférica é de aproximadamente 2 atmosferas. No mesmo lago, a 20m de profundidade, a soma da pressão hidrostática com a pressão atmosférica será, aproximadamente, em atmosferas: a) 12 b) 4 c) 3 d) 2,33 e) 2,50 21. UFRGS 10 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. O gráfico que segue mostra a variação da massa em função do volume para dois materiais diferentes, A e B. a) pB > pA e FB > FA b) pB > pA e FB = FA c) pB < pA e FB < FA d) pB = pA e FB > FA e) pB = pA e FB = FA 18. UFPE Duas esferas de densidades d1 e d2 são colocadas em um recipiente contendo um líquido de densidade d. A esfera 1 afunda e a 2 flutua, como mostra a figura. Qual das relações entre as densidades é verdadeira? 2 Dois blocos maciços, de mesmo volume, sendo um feito com o material A e outro feito com o material B, têm, respectivamente, pesos cujos módulos PA e PB são tais que...................... Se mergulhados completamente em água, os blocos sobrem empuxos cujos módulos EA e EB, respectivamente, são tais que... ......................................... a) PA = 2PB -- EA=2EB b) PA = 2PB -- EA=EB c) PA = PB -- EA=2EB d) PA = PB/2 -- EA=EB e) PA = PB/2 -- EA=EB/2 1 a) d2 > d1 > d b) d1 > d > d2 c) d2 > d > d1 d) d > d2 > d1 e) d1 > d2 > d - 19. UFPR Quatro cubos metálicos homogêneos e iguais, de atesta 10 1 m, acham-se dispostos sobre um plano. Sabe-se que a pressão aplicada pelo conjunto sobre o plano é de 104 N/m2. Adotando g = 10m/s2, podemos afirmar que a densidade dos cubos será aproximadamente de: 22. UFRGS 11 Considere as afirmações abaixo, referentes a um líquido incompressível em repouso. I - Se a superfície do líquido, cuja densídade é p, está submetida a uma pressão Pa, a pressão p no interior desse líquido, a uma profundidade h, é tal que p = Pa + pgh, onde g é a aceleração da gravidade local. II - A pressão aplicada em um líquido, confinado a um transmite-se integralmente a pontos do líquido. III- O módulo do empuxo sobre um objeto mergulhado no líquido é igual ao módulo do peso do volume de líquido deslocado. Quais estão corretas? a) Apenas I. Sistema MSA de Ensino 253 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. c) P1 = p2 = p3. d) P1 = p2 < p3. 23. UFRGS Um corpo cuja massa é 1kg flutua inteiramente submerso na água (massa específica 1g/cm3). Qual o módulo da força resultante com que o corpo afundaria no álcool (massa específica 0.8 g/cm3)? Considere g = 10m/s2 e despreze o atrito do corpo com o álcool. a) 1N b) 2N c) 4N d) 8N e) 10N 24. UFRGS Uma esfera, rígida e maciça, é totalmente mergulhada em um líquido, em repouso, que então exerce uma força de empuxo de módulo F sobre ela. Quando abandonada livremente no líquido, a esfera passa a flutuar com 2 / 3 do seu volume acima da superfície. Qual o módulo da força peso da esfera? a) F / 6 b) F / 3 c) 2F / 3 d) F e) 3F / 2 25. UFRGS Analise as seguintes situações e responda as respectivas perguntas. I – Dois cilindros, maciços e de mesma massa, um de chumbo e outro de alumínio, estão suspensos nos braços (iguais) de uma balança. A balança está em equilíbrio. Rompe-se o equilíbrio quando ambos são submersos simultaneamente na água? II – Dois cilindros maciços de alumínio, de mesmo volume, estão suspensos nos braços (iguais) de uma balança. A balança está em equilíbrio. Rompe-se o equilíbrio quando os cilindros são submersos simultaneamente um no álcool e outro na água? III – Dois cilindros maciços de mesmo volume, um de ferro e o outro de alumínio, são suspensos nos braços (iguais) de uma balança. Com auxílio de um peso adicional, a balança é equilibrada. Rompe-se o equilíbrio quando os dois cilindros, porém não o peso adicional, são submersos simultaneamente na água? As respostas às perguntas dos itens respectivamente, a) sim – sim – sim b) sim – sim – não c) não – não – sim d) não – sim – não e) não – não – não I, II e III são, 26. UFRGS 09 Na figura abaixo estão representados, em corte lateral, três recipientes de base circular que foram preenchidos com o mesmo líquido até uma altura h. As superfícies do líquido em cada recipiente estão submetidas à pressão atmosférica pa. Na figura, p1, p2 e p3 indicam os valores da pressão no fundo dos recipientes. Nessa situação, pode-se afirmar que a) p1 > p2 > p3. b) P1 = p2 > p3. 254 27. UFRGS Um cubo de madeira maciça mantém-se em equilíbrio na interface entre óleo e água, com 50% de seu volume abaixo da interface, conforme a figura a seguir. A massa específica do óleo é igual a 0,6 g /cm3. Nessa situação, são feitas as seguintes afirmações: I – a massa específica da madeira é maior do que a da água . II – O módulo da força de empuxo da água sobre o cubo é maior do que o do óleo sobre o cubo. III – O módulo da força peso que atua no cubo é igual ao módulo da força peso que atua na quantidade de água deslocada pelo cubo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III d) Apenas II e III. e) I, II e III. 28. UFRGS A figura representa cinco recipientes cheios de água e abertos na parte superior. 1 3 4 2 5 Em qual deles a pressão que a água exerce sobre a base é maior? a) em 1 b) em 2 c) em 3 d) em 4 e) em 5 29. UFRGS Uma pedra, cuja massa específica é de 3,2 g/cm3, ao ser inteiramente submersa em determinado líquido, sofre uma perda aparente de peso, igual à metade do peso que ela apresenta fora do líquido. A massa específica desse líquido é, em g/cm3, a) 4,8 b) 3,2 c) 2,0 d) 1,6 e) 1,2 30. UFRGS Um estudante tem um bastão de alumínio de 25 cm de comprimento cuja massa é 300 g e um bastão de cobre, de mesmo diâmetro e comprimento, cuja massa é 996 g. Desses bastões, ele corta uma peça de 100 g de alumínio e uma peça de cobre com exatamente o mesmo comprimento. Qual é a massa da peça de cobre? a) 100 g b) 250 g c) 300 g d) 332 g Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física e) 498 g Gravitação Universal INSTRUÇÃO: As questões 1 e 2 estão relacionadas ao texto abaixo. O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações astronômicas realizadas por Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei, conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. 1. UFRGS 2010 Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações: IA órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos. O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. O quadrado do período orbital de cada planeta é diretamente IIIproporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 2. UFRGS 2010 A Astronomia estuda objetos celestes que, em sua maioria, se encontram a grande distâncias da Terra. De acordo com a mecânica newtoniana, os movimentos desses objetos obedecem à Lei da Gravitação Universal. Considere as seguintes afirmações referentes às unidades empregadas em dados astronômicos. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 4. UFRGS 2011 Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol igual a 5 vezes o raio médio da órbita da Terra. Segundo a 3ª Lei de Kepler, o período de revolução de Júpiter em torno do Sol é de aproximadamente: a) 5 anos. b) 11 anos. c) 25 anos. d) 110 anos. e) 125 anos. 5. UFRGS 2012 Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10 m/s2, é correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujo raio fosse quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de: a) 2,5 m/s2. b) 5 m/s2. c) 10 m/s2. d) 20 m/s2. e) 40 m/s2. 6. UFAC 08 Qual o período de um satélite que, girando em torno do sol, tivesse o raio médio de sua órbita quatro vezes menor do que o raio médio da órbita da terra? Em anos terrestres. a) 0,125 anos b) 8 anos c) 1,25 anos d) 0,25 anos e) 2,5 anos IUm ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. IIUma Unidade Astronômica (1UA) corresponde à distância média entre a Terra e o Sol. IIINo Sistema Internacional (SI), a unidade da constante G da lei da Gravitação Universal é m/s2. 7. UFOP O peso de um corpo ao nível do mar é P0. Supondo que a Terra é uma esfera de raio R, o peso P desse corpo, a uma altura h = R/2 é: a) P = P0/2 b) P = 4P0/9 c) P = P0 d) P = 2P0 e) P = 9P0/4 Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 8. UFOP Um objeto colocado entre dois planetas fica em equilíbrio sob a ação das forças destes. Sabendo que a massa do planeta A é maior que a massa do planeta B, o ponto que pode representar essa posição é: 3. UFRGS 2011 Um satélite geoestacionário está em órbita circular com raio de aproximadamente 42.000 km em relação ao centro da Terra. (Considere o período de rotação da Terra em torno de seu próprio eixo igual à 24h.) Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I - O período de revolução do satélite é de 24h. II - O trabalho realizado pela Terra sobre o satélite é nulo. III- O módulo da velocidade do satélite é constante e vale 3.500t km/h. Quais estão corretas? a) Apenas I. a) P1 b) P2 c) P3 d) P4 e) P5 Sistema MSA de Ensino 255 Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 9. UFPA Um planeta tem massa igual ao triplo da massa da Terra e seu raio é o dobro do raio terrestre. Nesta condição, afirma-se que sua gravidade, em relação à gravidade da Terra (g), é de: a) 3g b) g c) 3g/2 d) 3g/4 e) 3g/8 10. UFPB Deseja-se colocar um satélite em órbita circular sobre o equador terrestre de forma que um observador, situado sobre a linha equatorial, veja o satélite sempre parado sobre sua cabeça. Considerando-se as afirmações abaixo: I. Não é possível tal situação, pois o satélite cairia sobre a Terra devido à força de gravitação. II. O período de tal satélite deve ser de 24 horas. III. O raio da órbita tem de ser muito grande, para que a força gravitacional seja praticamente nula. IV. O cubo do raio da órbita (medido a partir do centro da Terra) é proporcional ao quadrado do período do satélite. Pode-se concluir que é (são) verdadeira(s) apenas: a) I b) III c) I e III d) II e IV e) IV 11. UFRGS 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. B C A D Se tAB e tBC forem os intervalos de tempo para o planeta percorrer os respectivos arcos de elipse, e se FA e FB forem, respectivamente, as forças resultantes sobre o planeta nos pontos A e B, pode-se afirmar que a) tAB < tBC e que FA e FB apontam para o centro da estrela. b) tAB < tBC e que FA e FB apontam para o centro da elipse. c) tAB = tBC e que FA e FB apontam para o centro da estrela. d) tAB = tBC e que FA e FB apontam para o centro da elipse. e) tAB > tBC e que FA e FB apontam para o centro da estrela. 12. UFRGS Entre as afirmações apresentadas nas alternativas, sobre a situação a seguir descrita, qual não está correta? O satélite estacionário é um tipo especial de satélite que orbita no plano do equador terrestre e que permanece parado para um observador em repouso em relação à Terra. Para um observador que, do espaço, observa a Terra e o satélite girando, a) o período de rotação do satélite é igual ao da Terra. b) a velocidade angular do satélite é igual à da Terra. c) a velocidade linear do satélite é maior do que a de um ponto sobre o equador da Terra. d) o sentido de rotação do satélite é contrário ao da Terra. e) a força centrípeta exercida sobre o satélite é menor do que o seu peso na superfície da Terra. 13. UFRGS Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas das frases seguintes: II – A massa de um objeto na superfície da Lua é ...... sua massa na superfície da Terra. a) não é nula – menor do que b) não é nula – maior do que c) é nula – menor do que d) é nula – igual `a e) não é nula – igual ` 14. UFRGS O módulo da força de atração gravitacional entre duas pequenas esferas de massa m, iguais, cujos centros estão separados por uma distância d é F. Substituindo-se uma das esferas por outra, de massa 2m e reduzindo-se a separação entre os centros das esferas para d/2, resulta uma força gravitacional de módulo: a) F b) 2F c) 4F d) 8F e) 16F 15. UFRGS Considere as seguintes afirmações: I – A força que mantém as pessoas presas ao chão na superfície da Terra chama-se pressão atmosférica. II – Um satélite que gira em torno de um planeta é atraído pela força gravitacional desse planeta. III – A massa de um objeto na superfície da Lua é cerca de oito vezes menor do que a massa do mesmo objeto na superfície da Terra. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 16. UFRGS Considere as seguintes afirmações: I – Os satélites artificiais em órbita sobre o equador estão livres da força de atração gravitacional da Terra. II – Os astronautas encontram dificuldades dentro de uma nave espacial no espaço exterior porque lá não existe pressão atmosférica. III – Considerando que a Terra não é perfeitamente esférica, o valor da aceleração da gravidade, ao nível do mar, é menor no equador do que na latitude de 60º. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 17. UFRGS Um satélite artificial move-se em torno da Terra T, numa órbita elíptica, como mostra a figura abaixo. P Q Nessa situação, o módulo da força de atração gravitacional sobre o satélite no ponto P é ............ que no ponto Q, e a energia potencial gravitacional em P é ......... que no ponto Q. Qual a alternativa que preenche corretamente as lacunas acima? a) maior – menor b) maior – maior c) menor – menor d) menor – a mesma e) o mesmo – maior I – A força de atração gravitacional da Lua ........ na sua superfície. . 256 T Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Física 2 Calorimetria 1. UFRGS A chama de um bico de Bunsen libera 16 kJ de energia por minuto. A energia é toda transferida à massa de 0,3 kg de um líquido cujo calor específico é 2,4 kJ/kgºC. Sabendo-se que o ponto de ebulição desse líquido é 80ºC, quanto tempo transcorre, aproximadamente, até que sua temperatura se eleve de 32ºC até o ponto de ebulição? (A) 1296 s (B) 130 s (C) 13 s (D) 2,16 s (E) 0,13 s 2. UFRGS 02 O calor específico de certa amostra de gás é igual a 1 kJ/(kg.0C). Qual das alternativas expressa corretamente esse valor nas unidades J/(g.K)? (A) 3,66x10-3 (B) 1. (C) 10. (D) 273,16. (E) 103. 3. UFRGS Uma barra de gelo de 1 kg, que se encontrava inicialmente à temperatura de -10 0C passa a receber calor de uma fonte térmica e, depois de algum tempo, acha-se totalmente transformada em água a 10 0C. Seja Qg a quantidade de calor necessária para o gelo passar de -10 0C a O 0C, Qf a quantidade de calor necessária para fundir totalmente o gelo e Qa a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de O 0C até 10 0 C. Gelo Água Calor específico 2,09 J/(g.0C) 4,18 J/(g.0C) Calor de fusão 334,40 J/g Considerando os dados da tabela acima, assinale a alternativa na qual as quantidades de calor Qg,Qf e Qa estão escritas em ordem crescente de seus valores, quando expressos numa mesma unidade. (A) Qg, Qf, Qa (B) Qg, Qa, Qf (C) Qf, Qg, Qa (D) Qf, Qa, Qg (E) Qa, Qg, Qf 4. UFRGS Uma mistura de gelo e água em estado líquido, com massa total de 100 g, encontra-se à temperatura de 00C. Um certo tempo após receber 16.000 J de calor, a mistura acha-se completamente transformada em água líquida a 200C. Qual era, aproximadamente, a massa de gelo contida na mistura inicial? [Dados: Calor de fusão do gelo = 334,4 J/g; calor específico da água = 4,18 J/(g0.C)]. (A) 22,8 g (B) 38,3 g (C) 47,8 g (D) 72,8 g (E) 77,2 g 5. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Quando um corpo mais quente entra em contato com um corpo mais frio, depois de certo tempo ambos atingem a mesma temperatura. O que será que “passa” de um corpo para o outro quando eles estão a diferentes temperaturas? Será que é transferida a própria temperatura? Em 1770, o cientista britânico Joseph Black obteve respostas para essas questões. Ele mostrou que, quando misturamos partes iguais de um líquido (leite, por exemplo) a temperaturas iniciais diferentes, as temperaturas de ambas as partes ......... significativamente; no entanto, se derramarmos um copo de leite morno num balde cheio de água a 0 o C e com vários cubos de gelo fundente, e isolarmos esse sistema como um todo, a temperatura do leite sofrerá uma mudança significativa, mas a temperatura da mistura de água e gelo não. Com esse simples experimento, fica confirmado que “aquilo” que é transferido neste processo ......... a temperatura. A fim de medir a temperatura da mistura de gelo e água, um termômetro, inicialmente à temperatura ambiente, é introduzido no sistema e entra em equilíbrio térmico com ele. Nesse caso, o termômetro ......... uma variação em sua própria temperatura. (A) mudam – não é – sofre. (B) não mudam – é – sofre. (C) mudam – não é – não sofre. (D) mudam – é – não sofre. (E) não mudam – é – não sofre. 6. UFRGS Uma determinada quantidade de calor é fornecida a uma amostra formada por um bloco de 1 kg de gelo, que se encontra inicialmente a –50 oC, até que toda a água obtida do gelo seja completamente vaporizada. O gráfico abaixo representa a variação de temperatura da amostra e a quantidade mínima de calor necessária para completar cada uma das transformações sofridas pela amostra. Nos estágios de fusão e de vaporização registrados no gráfico, quais são, respectivamente, o calor latente de fusão do gelo e o calor latente de vaporização da água, expressos em J/g? (A) 105 e 335. (B) 105 e 420. (C) 105 e 2.360. (D) 335 e 420. (E) 335 e 2.360. 7. UFRGS Em certo instante, um termômetro de mercúrio com paredes de vidro, que se encontra à temperatura ambiente, é imerso em um vaso que contém água a 100oC. Observa-se que, no início, o nível da coluna de mercúrio cai um pouco e, depois, se eleva muito acima do nível inicial. Qual das alternativas apresenta uma explicação correta para esse fato? (A) A dilatação do vidro das paredes do termômetro se inicia antes da dilatação do mercúrio. (B) O coeficiente de dilatação volumétrica do vidro das paredes do termômetro é maior que o do mercúrio. (C) A tensão superficial do mercúrio aumenta em razão do aumento da temperatura. (D) À temperatura ambiente, o mercúrio apresenta um coeficiente de dilatação volumétrica negativo, tal como a água entre 0oC e 4oC. (E) O calor específico do vidro das paredes do termômetro é menor que o do mercúrio. 8. UFRGS A maioria dos corpos aumenta de volume quando recebe energia transferida por diferença de temperatura. Qual das alternativas refere-se a um processo em que isso NÃO acontece? (A) Água é aquecida de 20ºC a 70ºC. (B) Gelo no ponto de fusão (0ºC) é aquecido e se funde. (C) O mercúrio de um termômetro é aquecido de 20ºC a 70ºC. (D) Mercúrio sólido no ponto de fusão (-39ºC) é aquecido e se funde. (E) Um bloco de alumínio é aquecido de 20ºC a 70ºC. 9. UFRGS Os coeficientes de dilatação linear, αA e αB, de duas hastes metálicas, A e B, guardam entre si a relação αB = 2αA. Ao sofrerem um aquecimento de 20 0C, a partir da temperatura ambiente, as hastes exibem a mesma variação ∆L no seu comprimento. Qual é a relação entre os respectivos comprimentos iniciais, LA e LB, das hastes? (A) LB = 2 LA. (B) LB = 4 LA. (C) LB = LA. Sistema MSA de Ensino 257 (D) (E) LB = LA /4. LB = LA /2. 10. UFRGS 12 Em um calorímetro são colocados 2,0 kg de água, no estado líquido, a uma temperatura de O °C. A seguir, são adicionados 2,0 kg de gelo, a uma temperatura não especificada. Após algum tempo, tendo sido atingido o equilíbrio térmico, verifica-se que a temperatura da mistura é de O °C e que a massa de gelo aumentou em 100 g. Considere que o calor específico do gelo (c = 2,1 kJ/kg.°C) é a metade do calor específico da água e que o calor latente de fusão do gelo é de 330 kJ/kg; e desconsidere a capacidade térmica do calorímetro e a troca de calor com o exterior. Nessas condições, a temperatura do gelo que foi inicialmente adicionado à água era, aproximadamente, a) O °C. b) —2,6°C. c) —3,9°C. d) —6,1 °C. e) —7,9°C. 11. UFRGS O fato de as barras de ferro contidas em uma viga de concreto não provocarem rachaduras no concreto explica-se pela semelhança que existe entre os valores do (A) calor específico desses materiais. (B) calor de fusão desses materiais. (C) coeficiente de condutividade térmica desses materiais. (D) coeficiente de dilatação linear desses materiais. (E) coeficiente de atrito desses materiais. 12. UFRGS Em um recipiente fechado, misturam-se duas porções iguais de água com capacidade térmica de 2kJ/ºC cada e a temperaturas iniciais diferentes. Se não ocorresse transferência de energia para o recipiente e para o meio, a temperatura de equilíbrio da mistura seria 30ºC, mas o resultado obtido foi de 28ºC. Quanta energia foi transferida da água para a sua vizinhança, na forma de calor? (A) 4kJ (B) 8kJ (C) 20kJ (D) 56kJ (E) 60Kj 13. UFRGS Um cubo de gelo com massa de 2kg, já na temperatura de fusão da água, está inicialmente em repouso a 10 m acima de uma superfície rígida. Ele cai livremente e se choca, com esta superfície. Qual é, aproximadamente, a máxima massa de gelo que pode se fundir nesse processo? Dados: Calor de fusão do gelo = 80 cal/g; 1 cal = 4,18 J; aceleração gravitacional = 10 m/s². (A) 0,2 g (B) 0,6 g (C) 1,0 g (D) 1,2 g (E) 1,5 g 14. UFRGS 12. O gráfico abaixo representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m, em função das variações de temperatura ∆T para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante. (Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1,0 kJ/kg.°C, 2,5 kJ/kg.°C e 4,2 kJ/kg.°C.) 258 Sistema Com base nesses dados, é correto afirmar que as linhas do gráfico identificadas pelas letras X, Y e Z, representam, respectivamente, a) o ar, o álcool e a água. b) o ar, a água e o álcool. c) a água, o ar e o álcool. d) a água, o álcool e o ar. e) o álcool, a água e o ar. 15. UFRGS A mesma quantidade de energia que é necessária para derreter 200g de gelo a 0°C é transferida a um corpo de outro material, com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40°C. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é L= 334 kJ/kg, pode-se afirmar que o calor específico do material do segundo corpo é (A) 0,835 J/(kg K) (B) 1,670 J/(kg K) (C) 0,835 kJ(kg K) (D) 1,670 kJ/(kg K) (E) 835,0 kJ/(kg K) 16. UFRGS 05 O gráfico abaixo representa as variações de temperatura ∆T, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente. Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a (A) 4mB/mA. (B) 2mB/mA. (C) mB/mA. (D) mB/(2mA). (E) mB/(4mA). 17. UFRGS A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro. I. II. III. A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo. A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos. A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura. Quais estão corretas? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas III (D) Apenas I e II (E) Apenas II e III 18. FURG Um bloco de gelo inicialmente com 40 kg desliza a 5 m/s horizontalmente em uma superfície, até que chega ao repouso devido ao atrito. Assuma que todo o calor gerado no atrito é utilizado para derreter o gelo. Quanto de gelo é derretido? O calor latente de fusão do gelo vale 330 kJ/kg, e o calor específico do gelo vale 2220J/(kg×K) . a) 1,5 kg. b) 30 g. c) 1,5 g. d) 5 kg. e) 40 kg. 19. UFAC Uma barra de alumínio tem 100 cm, a 00C. Qual o acréscimo de comprimento dessa barra quando sua temperatura chega a 1000C. MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física (Dado: α Al = 2,4 x 10–5 0C– 1 ). a) 0.12 cm b) 0.24 cm c) 0.36 cm d) 0.48 cm e) 0.60 cm 20. UFAC A temperatura em Rio Branco, em certo dia, sofreu uma variação de 15 0 C. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a: a) 1080 F b) 710 F c) 440 F d) 270 F e) 10 F 21. UFMG Numa aula de Física, o professor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento. O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J / (g oC) e 0,46 J / (g oC). Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário: • Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura”. • Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio”. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que: a) apenas o comentário de Alexandre está certo. b) apenas o comentário de Lorena está certo. c) ambos os comentários estão certos. d) nenhum dos dois comentários está certo. 24. UFRN Um cliente assíduo de uma cafeteria só gosta de tomar café frio. Por isso, sempre que lhe servem uma xícara de café quente, para apressar o processo de resfriamento, ele sopra a superfície do líquido até diminuir a temperatura. Baseado no modelo cinético molecular, ele consegue esfriar o café porque, ao soprá-lo, a) diminui o calor específico do líquido. b) aumenta o processo de condensação do líquido. c) diminui o calor latente do líquido. d) aumenta o processo de evaporação do líquido. 25. UNIFAL 2007 No interior de um calorímetro de capacidade térmica desprezível, são misturados 120 g de gelo a 15 °C e 5 g de água líquida a 20 °C. O calorímetro é mantido hermeticamente fechado, à pressão interna de 1,0atm, condição em que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, os calores específicos do gelo e da água líquida são, respectivamente, 0,5 cal/(g °C) e 1,0 cal/(g °C), e a temperatura de fusão do gelo é 0 °C. É CORRETO concluir, então, que, na situação de equilíbrio térmico, haverá no interior do calorímetro: a) apenas água líquida, à temperatura acima de 0 °C. b) água líquida e gelo, à temperatura de 0°C. c) apenas gelo, à temperatura de 0 °C. d) apenas gelo, à temperatura abaixo de 0 °C. e) apenas água líquida, à temperatura de 0 °C. Termodinâmica e Gases 1. UFRGS A figura, abaixo, representa um recipiente cilíndrico com um êmbolo, ambos feitos de material isolante térmico. Não existe atrito entre o êmbolo e as paredes do cilindro. Pendurado ao êmbolo, em equilíbrio, há um corpo suspenso por um fio. No interior do cilindro, há uma amostra de gás ideal ocupando um volume de 5 litros, à temperatura de 300 K e à pressão de 0,6 atm. Em um dado momento o fio é cortado. 22. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel de alumínio homogêneo, de raio interno Ra e raio externo Rb, que se encontra à temperatura ambiente. Cilindro isolante Gás êmbolo Quando novamente o gás se encontrar em equilíbrio termodinâmico, qual será o seu volume (V), a sua pressão (p) e a sua temperatura (T)? Se o anel for aquecido até a temperatura de 200 ºC, o raio Ra .... e o raio Rb........ . a) aumentará - aumentará b) aumentará - permanecerá constante c) permanecerá constante – aumentará d) diminuirá - aumentará e) diminuirá - permanecerá constante 23. UFRGS Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo à temperatura de 0 °C em vapor à temperatura de 100 ºC? (Considere que o calor específico da água é ca = 4,2 J/g.ºC, o calor de fusão do gelo é Lg = 336 J/g e o calor de vaporização da água é Lv = 2.268 J/g.) a) 4.200 J. b) 7.560 J. c) 22.680 J. d) 26.040 J. e) 30.240 J. (A) (B) (C) (D) (E) V V V V V > < < < > 5 5 5 5 5 litros, litros, litros, litros, litros, p p p p p > > > = < 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 atm, atm, atm, atm, atm, T= 300 K T > 300 K T = 300 K T > 300 K T > 300 K 2. UFRGS É correto afirmar que, durante a expansão isotérmica de uma amostra de gás ideal, (A) a energia cinética média das moléculas do gás aumenta. (B) o calor absorvido pelo gás é nulo. (C) o trabalho realizado pelo gás é nulo. (D) o trabalho realizado pelo gás é igual à variação da sua energia interna. (E) o trabalho realizado pelo gás é igual ao calor absorvido pelo mesmo. 3. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no texto abaixo. A função do compressor de uma geladeira é a de aumentar a pressão sobre o gás freon contido na tubulação. Devido à rapidez com que ocorre a compressão, esta pode ser considerada uma transformação .............. . A temperatura e a pressão do gás se elevam. Como não há trocas de calor, o trabalho realizado pelo compressor é igual à variação da energia ................ do gás. (A) adiabática – interna Sistema MSA de Ensino 259 (B) (C) (D) (E) isotérmica – cinética isotérmica – interna adiabática – potencial isobárica – interna 0 To 4. UFRGS Na figura abaixo estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidade de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino munido de uma torneira T que se encontra fechada. O balão A contém hidrogênio à pressão de 1,6 atmosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial. (Considere 1 atm igual a 105 N/m2.) Qual é, em N/m2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio? a) 4,0 x 104. b) 8,0 x 104. c) 1,2 x 105. d) 1,6 x 105. e) 4,8 x 105. 5. UFRGS 12 A figura abaixo apresenta um diagrama p x V que ilustra um ciclo termodinâmico de um gás ideal. Este ciclo, com a realização de trabalho de 750 J, ocorre em três processos sucessivos. No processo AB, o sistema sofre um aumento de pressão mantendo o volume constante; no processo BC, o sistema se expande mantendo a temperatura constante e diminuindo a pressão; e, finalmente, no processo CA, o sistema retorna ao estado inicial sem variar a pressão. 2To 3To 4To T Sendo Va e Vb os volumes correspondentes aos estados indicados, podemos afirmar que a razão Vb/Va é (A) ¼ (B) ½ (C) 1 (D) 2 (E) 4 7. UFRGS O diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, a pressão (p) em um recipiente contendo um gás ideal, como função do volume (V) do gás durante um processo de expansão. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na etapa em que o volume aumenta de 1 para 2, a energia interna do gás ......; na etapa em que o volume aumenta de 2 para 3, a energia interna do gás......; na etapa em que o volume do gás aumenta de 3 para 4, a energia interna do gás ...... (A) (B) (C) (D) (E) diminui diminui aumenta aumenta aumenta permanece constante - diminui permanece constante - aumenta - permanece constante - diminui - aumenta - aumenta – aumenta - diminui 8. UFRGS Um recipiente hermeticamente fechado, de paredes rígidas e permeáveis à passagem de calor, contém uma certa quantidade de gás à temperatura absoluta T. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Se o recipiente for mergulhado em um tanque contendo um líquido à temperatura absoluta 2T, a temperatura do gás......e sua energia interna...... (A) diminuirá - diminuirá (B) diminuirá - permanecerá constante (C) permanecerá constante - aumentará (D) aumentará - aumentará (E) aumentará - permanecerá constante O trabalho realizado no processo BC e a relação entre as temperaturas TA e TB são, respectivamente, a) 1310 J e TA = TB/8. b) 1310 J e TA = 8TB. c) 560 J e TA = TB/8. d) 190J e TA=TB/8. e) 190 J e TA = 8TB. 6. UFRGS O diagrama abaixo representa a pressão (p) em função da temperatura absoluta (T), para uma amostra de gás ideal. Os pontos A e B indicam dois estados desta amostra. P 9. UFRGS O calor absorvido por uma amostra de certa substância, em condições nas quais sua massa é mantida constante e é nulo o trabalho realizado pela amostra. O gráfico abaixo representa, em unidades arbitrárias, o calor (Q) absorvido pela amostra, como função da variação de temperatura (∆t) que este calor provoca na mesma. Q D C B 4po 3po 2po po 260 Analise as seguintes afirmações, referentes a esse gráfico. B A I. O calor específico da substância tem um valor constante na etapa entre A e B e outro valor constante na etapa entre C e D, Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física sendo menor na etapa entre A e B. II. O calor específico da substância tem valor crescente tanto na etapa entre A e B como na etapa entre C e D. III. A linha vertical que aparece no gráfico entre os pontos B e C indica que nessa etapa a amostra sofre uma mudança de estado. Quais estão corretas? 14. . UFRGS 11 A figura abaixo apresenta o diagrama da pressão p(Pa) em função do volume V(m3) de um sistema termodinâmico que sofre três transformações sucessivas: XY, YZ e ZX. (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas I e III. (E) Apenas II e III. 10. UFRGS Um gás ideal sofre um processo em duas etapas conforme ilustra o diagrama pV abaixo. Na etapa A ele aumenta seu volume em uma expansão isotérmica, ao passo que na etapa B ele á aquecido a volume constante. p isotermas B A V1 T2 T1 V2 V Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmação seguinte: Na etapa A, a energia interna do gás ....................., ao passo que na etapa B, a energia interna do gás ..................... . (A) aumenta – permanece constante (B) permanece constante – aumenta (C) permanece constante – diminui (D) diminui – aumenta (E) aumenta – diminui O trabalho total realizado pelo sistema após as três transformações é igual a : a) 0. b) 1,6 x 105 J. c) 2,0 x 105 J. d) 3,2 x 105 J. e) 4,8 xi105 J 15. UFRGS A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de: a) 20%. b) 25%. c) 75%. d) 80%. e) 100%. 16. UNIFAL Um gás ideal encontra-se inicialmente no estado termodinâmico i, quando Pi, Vi e Ui são, respectivamente, sua pressão, seu volume e sua energia interna. Como ilustrado abaixo, no gráfico pressão versus volume, o gás, a partir dessa situação inicial, expande-se isotermicamente triplicando seu volume e, a partir daí, expande-se isobaricamente até atingir o estado final f. 11. UFRGS Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J no ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600 J e liberando 450 J. Se dividirmos o rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina, obtermos (A) (B) (C) (D) (E) 1,50 1,33 1,00 0,75 0,25 12. FURG Considere as seguintes afirmativas: I. Um processo isotérmico ocorre à temperatura constante. II. Um processo adiabático é aquele onde não ocorre transferência de calor para dentro ou para fora do sistema. III. Um processo isobárico sempre ocorre à pressão constante. São verdadeiras as afirmativas: a) I e II. b) I, II e III. c) I e III. d) I. e) nenhuma das afirmativas. 13. FURG Uma usina geradora de eletricidade produz 60 MW. O vapor entra na turbina a 527°C e sai a 127°C. A eficiência da usina corresponde a 60% de uma máquina de Carnot ideal. Quanto vale a taxa de consumo de calor? a) 400 MW. b) 120 MW. c) 100 MW. d) 14.400 MW. e) 200 MW. Sabendo-se que a energia interna de um gás ideal é proporcional à sua temperatura absoluta, a energia interna do gás no estado final f é: a) Ui/6 b) 6Ui c) Ui/2 d) 2Ui e) 3Ui Ondas e Fenômenos 1. UFRGS A figura abaixo representa um raio de luz monocromática que se refrata na superfície plana de separação de dois meios transparentes, cujos índices de refração são n1 e n2. Com base nas medidas expressas na figura, onde C é uma circunferência, pode-se calcular a razão n2/n1 dos índices de refração desses meios. Sistema MSA de Ensino 261 Qual das alternativas apresenta corretamente o valor dessa razão? (A) (B) (C) (D) (E) 2/3. 3/4. 1. 4/3. 3/2. UFRGS Em qual das alternativas as radiações eletromagnéticas estão citadas na ordem crescente da energia do fóton associado às ondas? 2. (A) (B) (C) (D) (E) raios gama, luz visível, microondas. raios gama, microondas, luz visível. luz visível, microondas, raios gama. microondas, luz visível, raios gama. microondas, raios gama, luz visível. UFRGS Uma pedrinha é jogada em um lago, produzindo uma onda circular que se propaga na superfície da água. Uma pessoa próxima observa que a distância entre duas cristas sucessivas dessa onda é de 30 centímetros e que elas percorrem 3 metros a cada 2 segundos. Qual a freqüência associada a essa onda? (A) 2,5 Hz (B) 5 Hz (C) 7,5 Hz (D) 10 Hz (E) 15 Hz 3. UFRGS Nas figuras abaixo está representado, em corte transversal, um prisma triangular de vidro, imerso no ar. O prisma reflete totalmente em sua face maior os raios de luz que incidem frontalmente nas outras duas faces. Qual das alternativas representa corretamente a imagem AB’ do objeto AB, vista por um observador situado em O? 4. UFRGS A figura abaixo apresenta uma onda sonora estacionária formada no interior de um tubo de vidro fechado em uma das extremidades e aberto na outra. Sendo o comprimento do tubo igual a 2,5 metros e a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, qual a freqüência do som emitido pelo tubo? 5. (A) (B) (C) (D) (E) 68 Hz 85 Hz 136 Hz 170 Hz 255 Hz 6. UFRGS 12 Considere as seguintes afirmações sobre ondas eletromagnéticas. I - Frequências de ondas de rádio são menores que frequências da luz visível. II - Comprimentos de onda de microondas são maiores que comprimentos de onda da luz visível. III- Energias de ondas de rádio são menores que energias de microondas. Quais estão corretas? 262 Sistema MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. (B) (C) (D) (E) 7. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Os radares usados para a medida da velocidade dos automóveis em estradas têm como princípio de funcionamento o chamado efeito Doppler. O radar emite ondas eletromagnéticas que retornam a ele após serem refletidas no automóvel. A velocidade relativa entre o automóvel e o radar é determinada, então, a partir da diferença de.........entre as ondas emitida e refletida. Em um radar estacionado à beira da estrada, a onda refletida por um automóvel que se aproxima apresenta ............... freqüência e ......... velocidade, comparativamente à onda emitida pelo radar. (A) velocidades — igual — maior (B) freqüências — menor — igual (C) velocidades — menor — maior (D) freqüências — maior — igual (E) velocidades — igual — menor 8. UFRGS Um trem de ondas planas de comprimento de onda λ, que se propaga para a direita em uma cuba com água, incide em um obstáculo que apresenta uma fenda de largura F. Ao passar pela fenda, o trem de ondas muda sua forma, como se vê na fotografia abaixo. dispersão - violeta - vermelha difração - violeta - vermelha reflexão - vermelha - violeta reflexão - violeta - vermelha 11. UFRGS As figuras abaixo ilustram um experimento muito simples, que consiste em fazer um pulso transversal, que se propaga ao longo de uma mola fina e muito longa, passar por uma fenda estreita. As figuras (a), (b) e (c) procuram mostrar o seguinte: (a) Se a direção do plano de oscilação do pulso for paralelo à fenda, o pulso passa por ela. (b) Se a direção do plano de oscilação do pulso for perpendicular à fenda, o pulso não. passa pela fenda e, em vez disso, reflete-se nela. (c) Se a direção do plano de oscilação do pulso for oblíquo à fenda, o pulso passará parcialmente por ela. Pode-se afirmar que, nesse experimento, está sendo demonstrado o fenômeno ondulatório da (A) polarização. (B) refração. (C) difração. (D) interferência. (E) dispersão. 12. UFRGS Considere as seguintes afirmações sobre emissão de ondas eletromagnéticas. Qual é o fenômeno físico que ocorre com a onda quando ela passa pela fenda? (A) Difração. (B) Dispersão. (C) Interferência. (D) Reflexão. (E) Refração. 9. UFRGS Dispõe-se de duas cordas flexíveis e homogêneas de diferentes densidades que estão emendadas e esticadas. Quando uma onda periódica transversal se propaga de uma corda para a outra, (A) alteram-se o comprimento de onda e a velocidade de propagação, mas a freqüência da onda permanece a mesma. (B) alteram-se o comprimento de onda e a freqüência, mas a velocidade de propagação da onda permanece a mesma. (C) alteram-se a velocidade de propagação e a freqüência da onda, mas seu comprimento de onda permanece o mesmo. (D) altera-se a freqüência, mas o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda permanecem iguais. (E) altera-se o comprimento de onda, mas a freqüência e a velocidade de propagação da onda permanecem as mesmas. 10. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. I – Ela ocorre na transmissão de sinais pelas antenas das estações de rádio, de televisão e de telefonia. II – Ela ocorre em corpos cuja temperatura é muito alta, como o Sol, o ferro em estado líquido e os filamentos de lâmpadas incandescentes. III – Ela ocorre nos corpos que se encontram à temperatura ambiente. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 13. UFRGS Entre as radiações eletromagnéticas mencionadas nas alternativas, qual apresenta um comprimento de onda cujo valor mais se aproxima da espessura de um livro de 300 páginas? (A) (B) (C) (D) (E) Raios gama. Raios X. Luz visível. Microondas. Ondas de rádio. 14. UFRGS Entre os gráficos abaixo, em escalas lineares e unidades arbitrárias, assinale aquele que, pela sua forma, melhor representa a relação entre o período (T) e o comprimento de onda (λ) da luz ao propagar-se no vácuo. As cores que compõem a luz branca podem ser visualizadas quando um feixe de luz, ao atravessar um prisma de vidro, sofre ......, separando-se nas cores do espectro visível. A luz de cor ......é menos desviada de sua direção de incidência e a de cor ......é a mais desviada de sua direção de incidência. (A) dispersão - vermelha - violeta Sistema MSA de Ensino 263 (C) Apenas III. (D) Apenas I e II (E) Apenas I e III. 17. UFRGS A figura mostra uma partícula P de um determinado meio elástico, inicialmente em repouso. A partir de um determinado instante ela é atingida por uma onda mecânica longitudinal que se propaga nesse meio; a partícula passa então a se deslocar, indo até o ponto A, depois indo até o ponto B e finalmente retornando à posição original. O tempo gasto para todo esse movimento foi de 2s. Quais são, respectivamente, os valores da freqüência e da amplitude da onda? 15. UFRGS A figura abaixo representa as configurações espaciais, em um certo instante t, de duas ondas transversais senoidais, U e V, que se propagam na direção x. Qual das alternativas representa corretamente a configuração espacial, no mesmo instante t, da onda resultante da superposição de U e V? (A) (B) (C) (D) (E) 2 Hz e 1m 2 Hz e 0,5 m 0,5 Hz e 0,5 m 0,5 Hz e 1 m 0,5 Hz e 4 m 18. UFRGS 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, (A) 30, 60 e 90. (B) 60, 30 e 20. (C) 60, 120 e 180. (D) 120, 60 e 20. (E) 120, 60 e 40. Instrução: As questões 19 e 20 referem-se à situação que segue: A tabela mostra os índices de refração (n) de algumas substâncias em relação ao ar, para luz de vários comprimentos de onda (λ). λ (Å) 6563 5892 4861 4240 19. UFRGS Qual o gráfico que melhor representa a variação do índice de refração (n) de cada uma dessas substâncias em relação ao comprimento de onda (λ) da luz? 16. UFRGS Considere as seguintes afirmações a respeito ondas transversais e longitudinais. I. Ondas transversais podem ser polarizadas e ondas longitudinais não II. Ondas transversais podem sofrer interferência e ondas longitudinais não. III. Ondas transversais podem apresentar efeito Doppler e ondas longitudinais não. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. 264 Sistema Índices de refração (n) Quartzo vidro vidro Fundido crown flint 1,4564 1,5204 1,5721 1,4585 1,5230 1,5760 1,4632 1,5293 1,5861 1,4669 1,5344 1,5944 MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física 20. UFRGS Faz-se um feixe de luz de um determinado comprimento de onda (por exemplo, λ = 5892 Å) proveniente do ar, penetrar em cada uma das três substâncias. A partir dessa situação e dos da tabela, pode-se inferir que (A) o índice de refração não depende da substância. (B) a velocidade de propagação dessa luz no quartz fundido é maior do que no vidro crown. (C) a velocidade de propagação dessa luz no vidro flint e no vidro crown é a mesma. (D) a freqüência dessa luz no quartzo fundido é maior do que no vidro flint. (E) a freqüência aumenta quando essa luz penetra no vidro crown. 21. UFRGS Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas: ............... é o fenômeno pelo qual a luz consegue contornar parcialmente objetos ou orifícios de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda, sendo uniforme o meio de propagação. ................ é o fenômeno ótico em que se baseia a construção de lentes e prismas. A imagem de um objeto, fornecida por uma lente delgada, não pode ser projetada sobre um anteparo. Essa imagem é a do tipo .............. . (A) Refração – Propagação – real (B) Reflexão – Refração – real (C) Interferência – Difração – virtual (D) Difração – Refração – virtual (E) Difração – Refração – real 22. UFRGS 12. Circuitos elétricos especiais provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações. Qual é, aproximadamente, o comprimento de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na frequência de 1080 kHz? (Considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas na atmosfera igual a 3 x 108 m/s) a) 3,6 x 10-6 m. b) 3,6 x i0-3 m. c) 2,8x 102m. d) 2,8 x m5. e) 2,8 x 108 m. . 23. UFCSPA O ultrassom, utilizado em tratamentos fisioterápicos, é uma onda de natureza: (A) eletromagnética com frequência inferior a 20 Hz. (B) eletromagnética com frequência superior a 20 kHz. (C) mecânica com freqüência inferior a 20 Hz. (D) mecânica com freqüência entre 20 Hz e 20 kHz. (E) mecânica com freqüência superior a 20 kHz 24. UFRGS Ao realizar-se um experimento em uma cuba de água, faz-se incidir um trem de ondas de comprimento de onda λ sobre um obstáculo que apresenta duas fendas F1 e F2, conforme mostra a figura. F1 F2 Nessa situação, à direita das fendas podem ser observados os fenômenos de (A) refração e reflexão (B) refração e difração (C) refração e interferência (D) difração e reflexão (E) difração e interferência 25. UFRGS A tabela apresenta os valores do índice de refraçào do vidro flint, em relaçào ao ar, para diversas cores da luz visível. Violeta Azul Verde Amarelo Vermelho 1, 607 1,594 1,581 1,575 1,569 Um feixe de luz branca, proveniente do ar, atinge obliquamente uma lâmina desse vidro, com um ângulo de incidência bem determinado. O feixe sofre dispersão ao ser refratado nessa lâmina, separando-se nas diversas cores que o compõem. Qual das alternativas estabelece uma relação correta para os correspondentes ângulos de refração das cores vermelho, verde e azul, respectivamente? (A) (B) (C) (D) (E) θvermelho θvermelho θvermelho θvermelho θvermelho > > = < < θverde θverde θverde θverde θverde > = < < > θazul θazul θazul θazul θazul Instrução: As questões de números 26 e 27 referem-se a situação descrita a seguir: A visualização de cores é a maneira de o olho humano identificar ou distinguir diferentes comprimentos de onda da luz. A tabela apresenta alguns comprimentos de onda λ da luz do espectro de emissão de uma lâmpada de vapor de mercúrio e as respectivas cores que podem ser visualizadas. λ (10-¹º m) 26 4358 5461 6232 cor visualizada violeta anil verde vermelha 26. UFRGS Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas no seguinte texto. A visualização das cores torna-se possível quando, ao passar por um prisma, a luz emitida por essa lâmpada separa-se de acordo com seus comprimentos de onda. Analisando esse fenômeno, conhecido como ................, pode-se observar que a luz mais desviada da sua direção de incidência sobre o prisma é a luz que visualizamos pela cor ............... . Além disso, pode-se verificar que o índice de refração do vidro do prisma .............. do comprimento de onda λ. (A) difração – vermelha – depende. (B) difração – violeta – não depende. (C) dispersão – violeta – depende . (D) dispersão – vermelha – depende. (E) dispersão – vermelha – não depende. 27. UFRGS Considerando os dados da tabela, pode-se afirmar que no vácuo (A) as frequências da luz identificada por cada uma das quatro cores são iguais. (B) a quantidade de movimento linear associada a um fóton da luz visualizada como de cor vermelha é maior do que a de um fóton da luz violeta. (C) a energia associada a um fóton da luz visualizada como a de cor violeta é maior do que a de um fóton da luz verde. (D) a velocidade da luz visualizada como de cor anil é menor do que a de cor verde. (E) a freqüência da luz visualizada como de cor vermelha é maior do que a de cor violeta. 28. UFRGS Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio A, incide sobre a superfície que separa este meio de um λ Sistema MSA de Ensino 265 segundo meio B. Ao atravessá-la, a direção de propagação do feixe aproxima-se da normal à superfície. Em seguida, o feixe incide sobre a superfície que separa o meio B de um terceiro meio C, a qual é paralela à primeira superfície de separação. No meio C, o feixe se propaga em uma direção que é paralela à direção de propagação no meio A. Sendo λA, λB e λC os comprimentos de onda do feixe, nos meios A, B e C, respectivamente, pode-se afirmar que (A) λA > λB > λC (B) λA > λB < λC (C) λA < λB > λC (D) λA < λB < λC (E) λA = λB = λC 29. UFRGS Na figura abaixo, a linha cheia representa o percurso de um raio de luz que se propaga numa lâmina formada por três camadas de diferentes materiais transparentes, cujos índices de refração absolutos são n1, n2 e n3. Na interface das camadas com índices de refração n2 e n3, o raio sofre reflexão total. Selecione a alternativa que indica a relação correta entre os índices de refração n1, n2 e n3. (A) n1 > n2 < n3 (B) n1 > n2 = n3 (C) n1 > n2> n3 (D) n1 < n2 < n3 (E) n1 < n2 > n3 30. UFRGS Um raio de luz, proveniente da esquerda, incide sobre uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, com ângulo de incidência î1 na interface ar-vidro. Depois de atravessar a lâmina, ele emerge do vidro com r2. O trajeto do raio luminoso está representado na figura, onde r1 designa o ângulo de refração no vidro, e î2, o ângulo de incidência na interface vidro-ar. î1 î1 î1 î1 î1 = > < = < II. III. r2 r2 r2 î2 î2 A distância focal de uma lente depende do meio que a envolve. A luz contorna obstáculos com dimensões semelhantes ao seu comprimento de onda, invadindo a região de sombra geométrica. Luz emitida por uma fonte luminosa percorre o interior de fibras óticas, propagando-se de uma extremidade à outra. Os fenômenos óticos melhor exemplificados pelas afirmações I, II e II são, respectivamente, os seguintes: (A) refração, difração e reflexão total. (B) refração, interferência e polarização. (C) espalhamento, difração e reflexão total. 266 Cada modo de oscilação da onda estacionária que se forma em uma corda esticada pode ser considerado o resultado da ................. de duas ondas senoidais idênticas que se propagam ................. . (A) interferência – em sentidos contrários. (B) interferência – no mesmo sentido. (C) polarização – no mesmo sentido. (D) dispersão – no mesmo sentido. (E) dispersão – em sentidos contrários 33. UFAC Um grupo de pessoas escuta um rádio, apesar de uma espessa parede de 2m de altura estar entreposta entre eles. Esse efeito é explicado devido ao fenômeno da: a) difração. b) interferência c) reverberação d) reflexão e) refração 34. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Uma onda luminosa se propaga através da superfície de separação entre o ar e um vidro cujo índice de refração é n = 1,33. Com relação a essa onda, pode-se afirmar que, ao passar do ar para o vidro, sua intensidade... , sua freqüência... e seu comprimento de onda ..... . a) diminui - diminui - aumenta b) diminui - não se altera - diminui c) não se altera - não se altera - diminui d) aumenta - diminui - aumenta e) aumenta - aumenta - diminui 35. UFRGS Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas sonoras. I - A onda sonora refletida em uma parede rígida sofre inversão de fase em relação à onda incidente. II - A onda sonora refratada na interface de dois meios sofre mudança de freqüência em relação à onda incidente. III - A onda sonora não pode ser polarizada porque é uma onda longitudinal. Quais estão corretas? a) Apenas lI. b) Apenas III. c) Apenas I e lI. d) Apenas I e lII. e) Apenas II e III. 1. UFRGS Em uma onda sonora estacionária, no ar, a separação entre um nodo e o ventre mais próximo é de 0,19 m. Considerando-se que a velocidade do som no ar igual a 334 m/s, qual é o valor aproximado da freqüência dessa onda? 31. UFRGS Considere as afirmações abaixo: I. 32. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Acústica Nessa situação, pode-se afirmar que (A) (B) (C) (D) (E) (D) espalhamento, interferência e reflexão total. (E) dispersão, difração e polarização. Sistema (A) (B) (C) (D) (E) 1760 Hz 880 Hz 586 Hz 440 Hz 334 Hz 2. UFCSPA Considere as assertivas abaixo, relativas ao efeito Doppler. I - Quando um observador se aproxima de uma fonte sonora em repouso, ele percebe que o som provindo da fonte é mais agudo do que o som percebido pelo mesmo observador em repouso em relação à fonte. II - O ouvido de um observador em repouso recebe ondas sonoras, originadas da sirene de uma ambulância que dele se afasta, com comprimento de onda menor do que quando a ambulância se aproxima do observador. MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física III - Quando uma fonte de ondas sonoras se afasta de um observador em repouso, a freqüência do som percebido é maior do que quando a fonte se encontra em repouso. Quais são corretas? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas III (D) Apenas I e II (E) I, II e III 3. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo. O alarme de um automóvel está emitindo som de uma determinada freqüência. Para um observador que se aproxima rapidamente deste automóvel, esse som parece ser de .................... freqüência. Ao afastar-se, o mesmo observador perceberá um som de .................... freqüência. (A) maior – igual (B) maior – menor (C) igual – igual (D) menor – maior (E) igual – menor As posições em que cada um desses observadores vê a imagem da fonte F são, respectivamente, a) A, B e D. b) B, B e D. c) C, C e C. d) D, D e B. e) E, D e A. 2. UFRGS Na figura abaixo estão representados cinco raios luminosos, refletidos por um espelho esférico convexo, e um raio incidente, indicado pela linha de traçado mais espesso. As letras f e C designam, respectivamente, o foco e o centro de curvatura do espelho. 4. UFRGS 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. (A) longitudinais – infrassons (B) longitudinais – ultrassons (C) transversais – raios X (D) transversais – infrassons (E) transversais – ultrassons 5. UFAC Determinada emissora de rádio do Estado de Acre transmite na freqüência de 6.1 MHz (6,1 x 106 Hz). Sendo a velocidade da onda eletromagnética no ar de 3,0x 108 m/s. Para sintonizar essa emissora necessita-se de um receptor de ondas curtas que opere na faixa de aproximadamente: a) 13 m b) 19 m c) 25 m d) 31 m e) 49 m 6. UFRN Rotineiramente observa-se que a luz solar, quando refletida pela face gravada de um CD (Compact Disc), exibe as cores correspondentes ao espectro da referida luz. Tal fenômeno ocorre porque, nesse caso, o CD funciona como: a) rede de difração. b) placa polarizadora. c) prisma refrator. d) lente refletora. Espelhos Planos e Esféricos 1. UFRGS A figura abaixo representa um espelho plano S, colocado perpendicularmente ao plano da página. Também estão representados os observadores 01, 02 e 03, que olham no espelho a imagem da fonte de luz F. (A) (B) (C) (D) (E) Dentre as cinco linhas mais finas numeradas na figura, a que melhor representa o raio refletido pelo espelho é identificada pelo número 1. 2. 3. 4. 5. 3. UFRGS A figura abaixo representa as secções E e E’ de dois espelhos planos. O raio de luz I incide obliquamente no espelho E, formando um ângulo de 300 com a normal N a ele, e o raio refletido R incide perpendicularmente no espelho E’. Que ângulo formam entre si as secções E e E’ dos dois espelhos? (A) 150. (B) 300. (C) 450. (D) 600. (E) 750. 4. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na figura abaixo, E representa um espelho esférico, a seta O representa um objeto real colocado diante do espelho e r indica a trajetória de um dos infinitos raios de luz que atingem o espelho, provenientes do objeto. Os números na figura representam pontos sobre o eixo ótico do espelho. Sistema MSA de Ensino 267 Analisando a figura, conclui-se que E é um espelho ........ e que o ponto identificado pelo número ......... está situado no plano focal do espelho. (A) côncavo – 1 (B) côncavo – 2 (C) côncavo – 3 (D) convexo – 1 (E) convexo – 3 5. UFRGS Considere as seguintes afirmações: I. A imagem de um objeto real fornecida por um espelho plano é sempre direita e real. II. Se uma pessoa se aproximar de um espelho plano com uma velocidade de 2m/s, sua imagem se aproximará desse espelho com uma velocidade de 4m/s. III. Um espelho plano fornece imagem de mesmo tamanho que o objeto. Quais estão corretas? (A) Apenas I (B) Apenas I e II (C) Apenas III (D) Apenas II e III (E) I, II e III UFRGS A imagem de um objeto real, formada por um espelho convexo, é sempre (A) real, invertida e maior do que o objeto. (B) real, direita e menor do que o objeto. (C) real, direita e maior do que o objeto. (D) virtual, invertida e maior do que o objeto. (E) virtual, direita e menor do que o objeto. 6. 7. UFMS Um grande espelho plano serve como pano de fundo em um palco de teatro, durante a apresentação de uma dança. A bailarina se coloca entre o espelho e o público, que assiste à dança. Um observador do público está em uma posição da qual, num dado momento, vê a imagem refletida da bailarina no espelho e vê também a bailarina na mesma linha de seus olhos (veja a figura). Nesse momento, a bailarina se aproxima do espelho com velocidade V com relação ao palco. Se a bailarina vê sua própria imagem e também a do observador refletida no espelho, é correto afirmar que a) o observador percebe que a imagem da bailarina, refletida no espelho, aproxima-se dele com velocidade 2V. b) a bailarina percebe que a imagem do observador, refletida no espelho, aproxima-se dela com velocidade 2V. c) a bailarina percebe que sua própria imagem, refletida no espelho, aproxima-se dela com velocidade 2V. d) a imagem refletida da bailarina no espelho é uma imagem real. e) a distância da bailarina até o espelho é o dobro da distância da bailarina até sua imagem refletida. Lentes Esféricas 1. UFRGS Na figura abaixo, L representa uma lente esférica de vidro, imersa no ar, e a seta O um objeto real colocado diante da lente. Os segmentos de reta r1 e r2 representam dois dos infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto. Os pontos sobre o eixo ótico representam os focos F e F´ da lente. 268 Sistema Qual das alternativas indica um segmento de reta que representa a direção do raio r2 após ser refratado me lente? (A) PA. (B) PB. (C) PC. (D) PD. (E) PE. 2. UFCSPA As figuras abaixo representam raios de luz paralelos sendo refratados por três olhos humanos diferentes. Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas da frase abaixo, com base nas figuras apresentadas. O defeito de visão 1 denomina-se ___________, e as lentes para corrigir os defeitos de visão 1 e 2 são, respectivamente, ___________ e ___________. (A) hipermetropia . convergente . divergente (B) miopia . convergente . divergente (C) hipermetropia . divergente . convergente (D) miopia . divergente . convergente (E) miopia . divergente . divergente 3. UFRGS Na figura abaixo, L representa uma lente convergente de vidro, imersa no ar, e O representa um objeto luminoso colocado diante dela. Dentre os infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto, estão representados apenas dois. Os números na figura identificam pontos sobre o eixo ótico da lente. Analisando a figura, conclui-se que apenas um, dentre os cinco pontos, está situado no plano focal da lente. O número que identifica esse ponto é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 4. UFRGS Um objeto real está colocado diante de uma lente convergente imersa no ar. A imagem desse objeto se forma no lado oposto dessa lente numa posição cuja distância à lente é menor do que a distância do objeto à lente. Nessa situação, a imagem formada é (A) virtual, direita e maior do que o objeto (B) virtual, invertida e maior do que o objeto (C) real, invertida e menor do que o objeto (D) real, direita e menor do que o objeto (E) real, invertida e maior do que o objeto 5. UFRGS Um objeto real (O) está colocado diante de uma lente convergente (L) imersa no ar. A imagem desse objeto se forma atrás da lente, na posição P assinalada na figura. MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Quando se afasta o objeto da lente (posição R), a imagem se aproxima da lente (posição Q). Comparando-se as imagens formadas em P e Q, verifica-se que: (A)o tamanho da imagem em P é maior do que em Q. (B)os tamanhos são iguais. (C) ambas são virtuais. (D) a imagem em P é real e em Q é virtual. (E)a imagem em P é invertida e em Q é direita. 6. UFRGS Considere uma lente com índice de refração igual a 1,5 imersa completamente em um meio cujo índice de refração pode ser considerado igual a 1. Um feixe luminoso de raios paralelos incide sobre a lente converge para um ponto P situado sobre o eixo principal da lente. Sendo a lente mantida em sua posição e substituído o meio no qual ela se encontra imersa, são feitas as seguintes afirmações a respeito do experimento. I. Em um meio com índice de refração igual ao da lente, o feixe luminoso converge para o mesmo ponto P. II. Em um meio com índice de refração menor do que o da lente, porém maior do que 1, o feixe luminoso converge para um ponto P’ mais afastado da lente do que o ponto P. III. Em um meio com índice de refração maior do que o da lente, o feixe luminoso diverge ao atravessar a lente. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 7. UFRGS Você coloca um objeto diante de uma lente esférica delgada, do tipo convergente. Para obter uma imagem direita (não invertida) e maior do que o objeto, ele deve ser colocado a uma distância da lente: (A) maior do que a distância focal e menor do que o dobro da distância focal da lente. (B) menor do que a distância focal da lente. (C) igual à distância focal da lente. (D) igual ao dobro da distância focal da lente. (E) maior do que o dobro da distância focal da lente. 8. UFRGS A distância focal de uma lente convergente é de 10,0 cm. A que distância da lente deve ser colocada uma vela para que sua imagem seja projetada , com nitidez, sobre um anteparo situado a 0,5 m da lente? (A) 5,5 cm (B) 12,5 cm (C) 30,0 cm (D) 50,0 cm (E) 60,0 cm 9. FURG Uma lente convergente com distância focal de 8 cm é colocada a 20 cm de um objeto. Podemos afirmar que a imagem formada é: a) reduzida e não invertida. b) ampliada e não invertida. c) ampliada e invertida. d) reduzida e invertida. e) nem ampliada, nem reduzida. 10. UFRGS 10 Um objeto delgado, com 10 cm de altura, está posicionado sobre o eixo central de uma lente esférica delgada convergente, cuja distância focal é igual a 25 cm. 14. Considerando-se que a distância do objeto à lente é 50 15. cm, a imagem formada pela lente é: 16. a) real e de mesmo tamanho que o objeto. 17. b) virtual e de mesmo tamanho que o objeto. c) real e menor que o objeto. d) virtual e menor que o objeto. e) virtual e maior que o objeto 11. UFMG Tânia observa um lápis com o auxílio de uma lente, como representado nesta figura: Essa lente é mais fina nas bordas que no meio e a posição de cada um de seus focos está indicada na figura. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que o ponto que melhor representa a posição da imagem vista por Tânia é o a) P. b) Q. c) R. d) S. 12. UFRGS 11 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. O olho humano é um sofisticado instrumento óptico. Todo o globo ocular equivale a um sistema de lentes capaz de focalizar, na retina, imagens de objetos localizados desde distâncias muito grandes até distâncias mínimas de cerca de 25 cm O olho humano pode apresentar pequenos defeitos, como a miopia e a hipermetropia, que podem ser corrigidos com o uso de lentes externas. Quando raios de luz paralelos incidem sobre um olho míope, eles são focalizados antes da retina, enquanto a focalização ocorre após a retina, no caso de um olho hipermétrope. Portanto, o globo ocular humano equivale a um sistema de lentes ts lentes corretivas para um olho míope e para um olho hipermétrope devem ser, respectivamente, e a) convergentes — divergente — divergente b) convergentes — divergente — convergente c) convergentes — convergente — divergente d) divergentes — divergente — convergente e) divergentes — convergente — divergente 13. UFRGS A figura abaixo representa um objeto real 0 colocado diante de uma lente delgada de vidro, com pontos focais F1 e F2. O sistema todo está imerso no ar. Nessas condições, a imagem do objeto fornecida pela lente é a) real, invertida e menor que o objeto. b) real, invertida e maior que o objeto. c) real, direta e maior que o objeto. d) virtual, direta e menor que o objeto. e) virtual, direta e maior que o objeto. Eletrostática 1. UFRGS O módulo da força eletrostática entre duas cargas elétricas elementares — consideradas puntiformes —separadas pela distância nuclear típica de 10-15 m é 2,30 x 102 N. Qual é o valor aproximado da carga elementar? (Constante eletrostática k =(4πεo)-1=9 x 109 N.m2/C2) a) 2,56 x 10-38C. b) 2,56 x 10-20C c) 1,60 x 10-19C. d) 3,20 x 10-19 C. e) 1,60 x 10-10 C. 2. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. A figura abaixo representa dois fios metálicos paralelos, A e B, próximos um do outro, que são percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido e de intensidades iguais a I e 2I, respectivamente. A força que o fio A exerce sobre o fio B é ....., e Sistema MSA de Ensino 269 sua intensidade é ..... intensidade da força exercida pelo fio B sobre o fio A. (A) (B) (C) (D) (E) repulsiva – duas vezes maior do que a repulsiva – igual à atrativa – duas vezes menor do que a atrativa – duas vezes maior do que a atrativa – igual à 3. UFRGS O método de eletrização por fricção (atrito) foi a primeira maneira descoberta pelo homem para obter corpos carregados eletricamente. O que os experimentadores da época faziam era segurar em suas mãos bastões de diversos materiais e atritá-los com peles de animais. Entretanto, até cerca de 1730, corpos metálicos não podiam ser eletrizados por esse método e eram denominados “não-eletrizáveis”. A explicação correta para este fato é que (A) nos metais, os elétrons estão fortemente ligados aos núcleos atômicos; não se pode, pois, arrancá-los por fricção. (B) os metais e o próprio corpo humano são bons condutores de eletricidade. (C) os metais são materiais não-porosos; portanto, a eletricidade não pode neles penetrar. (D) os metais são capazes de desenvolver uma espécie de “blindagem eletrostática”, a qual impede que a eletricidade neles penetre. (E) nos bastões metálicos, as cargas elétricas dirigem-se para o interior; não há, pois, como detectá-las a partir da superfície do corpo. 4. UFRGS Analise INCORRETA. as afirmativas, abaixo, identificando 6. UFRGS Duas partículas, separadas entre si por uma distância r, estão eletricamente carregadas com quantidades de cargas positivas q1 e q2, sendo q1 = 2q2. Considere F1 o módulo da força elétrica exercida por q2 sobre q1 e F2 o módulo da força elétrica de q1 sobre q2. Nessa situação, a força elétrica entre as partículas é de (A) atração, sendo F1 = F2. (B) atração, sendo F1 = 2F2. (C) atração, sendo F1 = F2/2. (D) repulsão, sendo F1 = F2. (E) repulsão, sendo F1 = 2F2. UFRGS Na figura estão representadas duas esferas metálicas idênticas A e B, que podem ser fixadas a uma mesa por meios de hastes isolantes. Inicialmente, A e B estão eletrizadas com cargas qA= +2Q e qB0 –Q, respectivamente, e atraem-se com uma força de intensidade igual a F quando separadas pela distância d. A seguir, as duas esferas são encostadas uma na outra e novamente separadas pela mesma distância original d. 7. a (A) Quando um condutor eletrizado é colocado nas proximidades de um condutor com carga total nula, existirá força de atração eletrostática entre eles. (B) Um bastão eletrizado negativamente é colocado nas imediação de uma esfera condutora que está aterrada. A esfera então se eletriza, sendo sua carga total positiva. (C) Se dois corpos, inicialmente neutros, são eletrizados atritandose um no outro, eles adquirirão cargas totais de mesma quantidade, mas de sinais opostos. (D) O pára-raio é um dispositivo de proteção para os prédios, pois impede descargas elétricas entre o prédio e as nuvens. (E) Dois corpos condutores, de formas diferentes, são eletrizados com cargas de -2µC e +1µC. Depois que esses corpos são colocados em contato e afastados, a carga em um deles pode ser –0,3µC. Concluído esse procedimento, a intensidade da força elétrica entre A e B será igual a: (A) F/8. (B) F/4. (C) F/2. (D) F. (E) 2F. UFMG Em seu laboratório, o professor prepara duas montagens – I e II –, distantes uma da outra, como mostrado nestas figuras: 8. 5. UFRGS Uma partícula com carga elétrica positiva qo 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 ∆t, 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 ∆t. 270 Sistema Em cada montagem, duas pequenas esferas metálicas, idênticas, são conectadas por um fio e penduradas em um suporte isolante. Esse fio pode ser de material isolante ou condutor elétrico. Em seguida, o professor transfere certa quantidade de carga para apenas uma das esferas de cada uma das montagens. Ele, então, observa que, após a transferência de carga, as esferas ficam em equilíbrio, como mostrado nestas figuras: MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Considerando-se essas informações, é correto afirmar que, após a transferência de carga, a) em cada montagem, ambas as esferas estão carregadas. b) em cada montagem, apenas uma das esferas está carregada. c) na montagem I, ambas as esferas estão carregadas e, na II, apenas uma delas está carregada. d) na montagem I, apenas uma das esferas está carregada e, na II, ambas estão carregadas. UFRGS Duas pequenas esferas metálicas idênticas e eletricamente isoladas, X e Y, estão carregadas com cargas elétricas +4 C e -8 C, respectivamente. As esferas X e Y estão separadas por uma distância que é grande em comparação com seus diâmetros. Uma terceira esfera Z, idêntica às duas primeiras, isolada e inicialmente descarregada, é posta em contato, primeiro, com a esfera X e, depois, com a esfera Y. As cargas elétricas finais nas esferas X, Y e Z são, respectivamente, a) +2 C, -3 C e -3 C. b) +2 C, +4 C e -4C. c) +4 C, 0 e -8 C. d) 0, -2 C e -2 C. e) 0, 0 e -4 C. (D) (E) d. e. 3. UFRGS A figura abaixo representa duas placas metálicas planas e paralelas, perpendiculares à página, de dimensões muito maiores do que a distância d que as separa. As placas estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo, porém de sinais contrários. 9. UFRGS Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1, Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura abaixo. 10. Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 x 10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2? a) 4,0 x 10-5 N b) 8,0 x 10-5 N c) 1,2 X 10-4 N d) 1,6 x 10-4 N e) 2,0 x 10-4 N Campo Elétrico 1. UFRGS Na figura, as linhas cheias verticais representam as linhas de força de um campo elétrico uniforme situado no plano da página. Uma partícula carregada negativamente é lançada do ponto P com velocidade Vo, também no plano da página. Qual das linhas tracejadas melhor representa a trajetória seguida pela partícula a partir do ponto de lançamento? (A) A (B) B (C) C (D) D (E) E 2. UFRGS Duas cargas elétricas puntiformes, de valores +4q e -q, são fixadas sobre o eixo dos x, nas posições indicadas na figura abaixo. Sobre esse eixo, a posição na qual o campo elétrico é nulo é indicada pela letra (A) a. (B) b. (C) c. Nessas condições, é correto afirmar que o campo elétrico resultante é nulo (A) apenas no ponto 1. (B) apenas no ponto 2. (C) apenas no ponto 3. (D) apenas nos pontos 1 e 3. (E) nos pontos 1, 2 e 3. 4. UFRGS A figura abaixo representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo. Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a constante eletrostática, podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por kQ 2R kQ (B) − 3R kQ (C) + 3R kQ (D) − 9R 2 kQ (E) + 9R 2 (A) − 5. UFRGS Duas grandes placas planas carregadas eletricamente, colocadas uma acima da outra paralelamente ao solo, produzem entre si um campo elétrico que pode ser considerado uniforme. O campo está orientado verticalmente e aponta para baixo. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo. Uma partícula com carga negativa é lançada horizontalmente na região entre as placas. À medida que a partícula avança, sua trajetória ........... enquanto o módulo de sua velocidade ........... . (Considere que os efeitos da força gravitacional e da influência do ar podem ser desprezados) (A) se encurva para cima – aumenta (B) se encurva para cima – diminui (C) se mantém retilínea – aumenta Sistema MSA de Ensino 271 (D) se encurva para baixo – aumenta (E) se encurva para baixo – diminui 6. UFRGS A figura mostra linhas equipotenciais de um campo elétrico uniforme. A +5V 0V -5V B C -10V Uma carga elétrica puntiforme positiva de 2,0 C é movimentada com velocidade constante sobre cada um dos trajetos de A até B, de B até C, e de A até C. Nessas condições, o trabalho necessário para movimentar a carga. (A) de A até B é maior do que de A até C. (B) de A até B é igual ao de B até C. (C) de A até C é igual ao de B até C. (D) de A até B é nulo. (E) de B até C é nulo. 9. UFRGS 11 Considere uma casca condutora esférica eletricamente carregada e em equilíbrio eletrostático. A respeito dessa casca, são feitas as seguintes afirmações. I - A superfície externa desse condutor define uma superfície equipotencial. II - O campo elétrico em qualquer ponto da superfície externa do condutor é perpendicular à superfície. III- O campo elétrico em qualquer ponto do espaço interior à casca é nulo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 10. UFJF Considere duas cargas positivas Q =Q em equilíbrio 1 2 estático com uma terceira carga negativa Q (fixa) e com uma força 3 elétrica devida a um campo elétrico E externo, como mostra a figura. Supondo que esta é a configuração final de equilíbrio, qual o módulo de Q e Q em função da distância d, do módulo do campo 1 3 elétrico E e da constante eletrostática k? 7. FURG Na figura, as cargas estão fixas nos vértices de um triângulo equilátero de lado a. Em relação ao infinito, o potencial elétrico dessa distribuição no ponto P vale: 2 a) Q1 = d2 E Q3 = d E k 2k E E 2 b) Q1 = 3 d Q 3 = 2 3 d2 k k c) Q1 = 2 3 d2 E Q 3 = 3 d2 E k k a)  2 3   1 q   3   4πε a  o    d) Q1 = d2 E 3 k E 3 k e) Q1 = 3 d2 E Q3 = 2 d2 E k k b)  3   1 q   3   4πε a  o     Q 3 = d2 2 UFRGS A figura abaixo representa duas cargas elétricas puntiformes, mantidas fixas em suas posições, de valores +2q e -q, sendo q o módulo de uma carga de referência. 11. c)  4 3   1 q   3   4πε a  o    d)  3 3   1 q   3   4πε a  o    e)  5 3   1 q   3   4πε a  o    8. FURG Raios são descargas elétricas naturais produzidas quando ocorre uma diferença de potencial suficientemente elevada entre duas nuvens ou entre uma nuvem e o solo. Num raio entre uma nuvem e o solo, valores típicos de tensão são da ordem de 20.000.000 de volts. A descarga é extremamente rápida, com uma duração da ordem de 1 ms. Neste período, a corrente é avaliada em 180.000 ampéres. Calcule durante quantos meses a energia elétrica liberada na produção deste raio poderia suprir uma residência cujo consumo mensal é de 250 kWh. a) 4. b) 2. c) 1. d) 80. e) 40. 272 Sistema Considerando-se zero o potencial elétrico no infinito, é correto afirmar que o potencial elétrico criado pelas duas cargas será zero também nos pontos: a) I e J. b) I e K. c) I e L. d) J e K. e) K e L. Eletrodinâmica – Corrente – Potência 1. UFRGS Quatro resistores iguais são associados em série; a associação é submetida a uma diferença de potencial elétrico V. Os mesmo quatro resistores são em seguida associados em paralelo e submetidos à mesma diferença de potencial elétrico V. Assim sendo, a intensidade da corrente elétrica em um resistor da associação em série é.............. intensidade da corrente elétrica em MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física um resistor da associação em paralelo; a potência elétrica total dissipada na associação em série é .......... potência elétrica total dissipada na associação em paralelo. Qual das alternativas abaixo preenche corretamente, na ordem, as duas lacunas? (A) igual à – igual à. (B) quatro vezes maior do que a – dezesseis vezes maior do que a. (C) quatro vezes menor do que a – dezesseis vezes menor do que a. (D) dezesseis vezes maior do que a – quatro vezes maior do que a. (E) dezesseis vezes menor do que a – quatro vezes menor do que a. 2. UFRGS Uma lâmpada de lanterna, que traz as especificações 0,9 W e 6 V, tem seu filamento projetado para operar em alta temperatura. Medindo a resistência elétrica do filamento à temperatura ambiente (isto é, a lâmpada desligada), encontramos o valor R0 = 4 Ω. Sendo R o valor da resistência do filamento à temperatura de operação, qual é, aproximadamente, a razão R/R0? (A) 0,10 (B) 0,60 (C) 1,00 (D) 1,66 (E) 10,00 3. UFRGS Os fios comerciais de cobre, usados em ligações elétricas, são identificados através de números de bitola. À temperatura ambiente, os fios 14 e 10, por exemplo, têm áreas de seção reta iguais a 2,1 mm2 e 5,3 mm2, respectivamente. Qual é, àquela temperatura, o valor aproximado da razão R14/R10 entre a resistência elétrica, R14, de um metro de fio 14 e a resistência elétrica, R10, de um metro de fio 10? (A) (B) (C) (D) (E) 2,5. 1,4. 1,0. 0,7. 0,4. 4. UFCSPA A figura abaixo representa uma bateria, com força eletromotriz de 3 V e resistência interna de 1 , alimentando um receptor com resistência de 2 . A intensidade da corrente elétrica na resistência interna da bateria e a energia elétrica dissipada em 1min em todo o circuito são, respectivamente, 6. UFRGS Quando uma diferença de potencial é aplicada aos extremos de um fio metálico, de forma cilíndrica, uma corrente elétrica i percorre esse fio. A mesma diferença de potencial é aplicada aos extremos de outro fio, do mesmo material, com o mesmo comprimento mas com o dobro do diâmetro. Supondo os dois fios à mesma temperatura, qual será a corrente elétrica no segundo fio? (A) i (B) 2i (C) i/2 (D) 4i (E) i/4 7. UFAC Na bateria de um veiculo existem as seguintes características: 12 V; e, 60 A.h (Ampère-hora). Os quatro faróis deste veículo foram deixados acesos. A potência da lâmpada de cada farol é de 60 W. Quanto tempo depois de acesos a bateria poderá descarregar completamente. a) 1 h b) 2 h c) 4 h d) 3 h e) 12 h 8. UFJF Uma estudante tem em seu quarto um abajur (potência da lâmpada igual a 60 W), um ferro de passar roupa (potência 720 W), um rádio (potência 12 W), um aquecedor (potência 1200 W) e um aspirador de pó (potência igual a 840 W). O eletricista informou a ela que a única tomada que existe no seu quarto é ligada a um fio que suporta, no máximo, uma corrente de 16 A, e que a rede elétrica tem uma voltagem de 120 V. Ela poderá ligar simultaneamente nesta tomada: a) o aquecedor e o aspirador de pó. b) o aquecedor, o ferro de passar roupa, o rádio e o aspirador de pó. c) o abajur, o ferro de passar roupa, o rádio e aquecedor. d) o abajur, o ferro de passar roupa e o rádio. e) o abajur, o ferro de passar roupa, o rádio, o aspirador de pó e o aquecedor. (A) 1 A e 1 J. (B) 1 A e 3 J. (C) 1 A e 180 J. (D) 3 A e 3 J. (E) 3 A e 180 J. 5. UFRGS No circuito elétrico abaixo, a fonte de tensão é uma bateria de força eletromotriz igual a 12 V, do tipo que se usa em automóveis. Aos pólos, A e B, dessa bateria está conectada uma resistência externa R. No mesmo circuito, r representa a resistência interna da bateria, e V é um voltímetro ideal ligado entre os pólos da mesma. Indique qual dos gráficos abaixo melhor representa a leitura (V) do voltímetro, como função do valor (R) da resistência externa. 9. UFMG Em uma experiência, Nara conecta lâmpadas idênticas a uma bateria de três maneiras diferentes, como representado nestas figuras: Considere que, nas três situações, a diferença de potencial entre os terminais da bateria é a mesma e os fios de ligação têm resistência nula. Sejam PQ, PR e PS os brilhos correspondentes, respectivamente, às lâmpadas Q, R e S. Com base nessas informações, é correto afirmar que Sistema MSA de Ensino 273 a) PQ > PR e PR = PS. b) PQ = PR e PR > PS. c) PQ > PR e PR > PS. d) PQ < PR e PR = PS. feitos do mesmo material, constituindo, cada um, uma resistência não desprezível. O circuito principal é percorrido por uma corrente contínua I. Circuitos – Associações 1. UFRGS Nos circuitos representados na figura abaixo, as lâmpadas 1, 2, 3, 4 e 5 são idênticas. As fontes que alimentam os circuitos são idênticas e ideais. Nesta situação, a corrente elétrica (A) no fio AB é maior do que aquela em CD. (B) no fio BE é o dobro daquela em BC. (C) que entra no nó B é menor do que aquela que sai do nó D. (D) no fio AD é menor do que aquela em AB. (E) que entra no nó B é maior do que aquela que sai do nó C. Instrução: O enunciado e a figura referem-se às questões de números 5 e 6. Na figura, R representa um resistor variável, cuja resistência pode ser alterada desde zero até um valor máximo igual a 2.10 4Ω, R1= 10 4Ω e R2= 2.10 4Ω 100V Considere as seguintes afirmações sobre o brilho das lâmpadas. I. As lâmpadas 1, 4 e 5 brilham com a mesma intensidade. II. As lâmpadas 2 e 3 brilham com a mesma intensidade. III. O brilho da lâmpada 4 é maior do que o da lâmpada 2. 5. UFRGS Quais são, respectivamente, as intensidades máxima e mínima da corrente elétrica i que passa em R2? (1mA= 10-3A) (A) 10,0 mA e 5.0 mA (B) 10,0 mA e 2,5 mA (C) 8,0 mA e 2,0 mA (D) 8,0 mA e 5,0 mA (E) 8,0 mA e 4,0 mA Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas III. (E) I, II e III. 2. UFRGS Qual a energia que deve ser fornecida por cada pilha para que uma quantidade de carga elétrica de 100 C passe pela lâmpada? (A) (B) (C) (D) (E) 7. UFRGS Considere o circuito elétrico representado na figura abaixo. 75 J 100 J 150 J 200 J 300 J 3. UFRGS Quando uma das pilhas é desconectada no exemplo acima: (A) a diferença de potencial entre os extremos da lâmpada diminui. (B) a potência fornecida pela outra pilha permanece inalterada. (C) a potência dissipada na lâmpada aumenta. (D) a corrente elétrica na lâmpada diminui. (E) a corrente elétrica na lâmpada permanece a mesma. 4. UFRGS Os pontos A, B, C, D e E da figura abaixo estão ligados por fios condutores metálicos de igual comprimento e espessura, 274 6. UFRGS Para o caso em que R=0 qual é a potência elétrica total fornecida pela fonte de tensão, supondo que a sua resistência interna seja desprezível? (A) 0,5 W (B) 1,0 W (C) 1,5 W (D) 2,0 W (E) 2,5 W Sistema Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmativa seguinte: Com a chave C aberta, a corrente elétrica que passa pela resistência de 20Ω é de.........; com a chave C fechada, a corrente elétrica que passa pela resistência de 20Ω é de ......... . (A) 300 mA; 300 mA (B) 200 mA; 200 mA MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física (C) 200 mA; 240 mA (D) 900 mA; 780 mA (E) 200 mA; 150 mA 8. UFRGS 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. (A) 2,0 V (B) 1,0 V (C) 0,5 V (D) 0,2 V (E) 0,0 V 9. FURG Na figura abaixo, são mostrados dois circuitos. Em ambos, ε = 100 V e R = 10kΩ. As potências elétricas fornecidas pela fonte de f.e.m. nestes dois circuitos valem, respectivamente: Calcule a razão P1 / P2 entre a potência P1 dissipada pela primeira lâmpada e a potência P2 dissipada pela segunda lâmpada. a) 1 b) 1,5 c) 2 d) 2,5 e) 3 Magnetismo Campo Eletromagnético 1. UFRGS Analise cada uma das afirmações e indique se é verdadeira (V) ou falsa (F). ( ) Nas regiões próximas aos pólos de um ímã permanente, a concentração de linhas de indução é maior do que em qualquer outra região ao seu redor. ( ) Qualquer pedaço de metal colocado nas proximidades de um ímã permanente torna-se magnetizado e passa a ser atraído por ele . ( ) Tomando-se um ímã permanente em forma de barra e partindo-o ao meio em seu comprimento, obtêm-se dois pólos magnéticos isolados, um pólo norte em uma das metades e um pólo sul na outra. Quais são, pela ordem, as indicações corretas? (A) V – F – F (B) V – F – V (C) V – V – F (D) F – F – V (E) F – V – V a) 1 W e 2 W. b) 1 W e 1 W. c) 0,5 W e 2 W. d) 2 W e 0,5 W. e) 2 W e 1 W. 10. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. No circuito esquematizado na figura que segue, as lâmpadas A e B são iguais e as fontes de tensão são ideais. Quando a chave C é fechada, o brilho da lâmpada A...e o brilho da lâmpada B ...... . a) aumenta - diminui b) aumenta - não se altera c) diminui – aumenta d) não se altera - diminui e) não se altera - não se altera 11. UFRJ Duas lâmpadas estão ligadas em paralelo a uma bateria ideal de 10 volts, como indica a figura. A primeira lâmpada tem 2,0 ohms de resistência e a segunda, 3,0 ohms. 2. UFRGS A figura (a) representa uma metade magnetizada de uma lâmina de barbear, com os pólos norte e sul indicados respectivamente pelas letras N e S. Primeiramente, esta metade de lâmina é dividida em três pedaços, como indica a figura (b). A seguir, os pedaços 1 e 3 são colocados lado a lado, com indica a figura (c). Nessas condições, podemos afirmar que os pedaços 1 e 3 se .........., pois P assinala um pólo ............ e Q um pólo ............. . A alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmativa acima é: (A) atrairão – norte – sul (B) atrairão – sul – norte (C) repelirão – norte – sul (D) repelirão – sul – norte (E) atrairão – sul – sul 3. UFRGS Considere o enunciado abaixo e as quatro propostas para completá-lo. Sistema MSA de Ensino 275 Do ponto de vista de um observador em repouso com relação a um sistema de referência S, um campo magnético pode ser gerado......... 7. UFMG Um ímã e um bloco de ferro são mantidos fixos numa superfície horizontal, como mostrado nesta figura: 1 – pela força de interação entre duas cargas elétricas em repouso com relação a S. 2 – pelo alinhamento de dipolos magnéticos moleculares. 3 – por uma corrente elétrica percorrendo um fio condutor. 4 – por um campo elétrico cujo módulo varia em função do tempo. Quais propostas estão corretas? (A) Apenas 1 e 3. (B) Apenas 1 e 4. (C) Apenas 2 e 3. (D) Apenas 1,2 e 4. (E) Apenas 2,3 e 4. 4. UFRGS Analise cada uma das seguintes afirmações, sobre gravitação, eletricidade e magnetismo, e indique se é verdadeira (V) ou falsa (F). ( ) Sabe-se que existem dois tipos de carga elétrica e dois tipos de pólos magnéticos, mas não se conhece a existência de dois tipos de massa gravitacional. ( ) Um ímã pode ser magnetizado pelo atrito com um pano, como se faz para eletrizar um corpo. ( ) Um ímã permanente pode ser “descarregado” de seu magnetismo por um leve toque com a mão, assim como se descarrega um corpo eletrizado de sua carga elétrica. Em determinado instante, ambos são soltos e movimenta-se um em direção ao outro, devido à força de atração magnética. Despreze qualquer tipo de atrito e considere que a massa m do ímã é igual à metade da massa do bloco de ferro. Sejam ai o módulo da aceleração e Fi o módulo da resultante das forças sobre o ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, respectivamente, a f e Ff . Com base nessas informações, é correto afirmar que: a) Fi = Ff e ai = af . b) Fi = Ff e ai = 2af. c) Fi =2 Ff e ai = 2af . d) Fi = 2Ff e ai = af 8. UFMG Um fio condutor reto e vertical passa por um furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio, são colocadas uma esfera carregada, pendurada em uma linha de material isolante, e uma bússola, como mostrado nesta figura: Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta de indicações, de cima para baixo. (A) V – V – V (B) V – V – F (C) V – F – F (D) F – F – V (E) F – F – F 5. FURG Dois fios condutores, retilíneos, de comprimento infinito e paralelo entre si, estão no plano desta página. Os fios transportam correntes de mesmo valor i para a direita. O campo magnético resultante dos dois fios é nulo na seguinte região: a) na linha reta perpendicular ao plano da página e localizada abaixo dos dois fios. b) na linha reta paralela aos dois fios e localizada acima dos dois fios. c) na linha reta paralela aos dois fios e localizada abaixo dos dois fios. d) na linha reta perpendicular ao plano da página e localizada acima dos dois fios. e) na linha reta paralela aos dois fios e localizada no meio, entre os fios. 6. UFC Uma espira de raio R é percorrida por uma corrente elétrica. Um elétron segue uma trajetória retilínea perpendicular ao plano da espira, passando exatamente pelo seu centro. Sobre o movimento posterior do elétron, podemos afirmar corretamente que: a) o elétron ganha aceleração, mas segue na mesma linha reta. b) o elétron ganha aceleração e passa a realizar uma trajetória circular. c) a velocidade do elétron não é modificada e ele segue em linha reta. d) a velocidade do elétron não é modificada e ele passa a realizar uma trajetória circular. e) dependendo em que direção circula a corrente na espira, o elétron é acelerado ou desacelerado, mas continua em linha reta. 276 Sistema Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a agulha da bússola aponta para ele, como se vê na figura. Em certo instante, uma corrente elétrica constante é estabelecida no fio. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que, após se estabelecer a corrente elétrica no fio, a) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera permanece na mesma posição. b) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera vai se aproximar do fio. c) a agulha da bússola não se desvia e a esfera permanece na mesma posição. d) a agulha da bússola não se desvia e a esfera vai se afastar do fio. Força Magnética 1. UFRGS O diagrama, abaixo, representa uma peça condutora abcd em forma de U, contida no plano xy. Sobre ela, no segundo quadrante, é colocada uma haste condutora móvel, em contato elétrico com a peça. Em todo o segundo quadrante atua um campo magnético uniforme, saindo do plano xy e fazendo um ângulo de 45º com o mesmo. Enquanto a haste está em repouso, não há no primeiro quadrante campo elétrico ou magnético. O ponto P é um ponto do plano xy. MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Quando a haste for movimentada para a direita no plano xy, aproximando-se do eixo dos y com velocidade constante, pode-se afirmar que, em P, (A) aparecerá um campo magnético, saindo perpendicularmente do plano xy. (B) aparecerá um campo magnético, penetrando perpendicularmente no plano xy. (C) aparecerá um campo magnético, saindo do plano zy e fazendo 45º com o mesmo. (D) aparecerá um campo magnético, penetrando no plano xy e fazendo 45º com o mesmo. (E) não aparecerá campo magnético, mas sim um campo elétrico penetrando no plano xy e fazendo 45º com o mesmo. Se um elétron for lançado no ponto central C com velocidade Vo na direção e no sentido do eixo z, indicado na figura, a força magnética sobre ele, no momento do lançamento, (A) é nula. (B) tem a direção do eixo x. (C) tem a direção do eixo y. (D) tem a direção do eixo z. (E) não é nula, mas tem uma direção diferente daquelas assinaladas nas alternativas (B), (C) e (D). 2.UFRGS Uma partícula com carga negativa se desloca no segundo quadrante paralelamente ao eixo dos x, para a direita, com velocidade constante, até atingir o eixo dos Y (conforme a figura). A partir daí a sua trajetória se encurva. Indução Eletromagnética 1. UFRGS A figura mostra uma espira condutora circular no plano yz e um ímã alinhado segundo a direção horizontal x. Com base nisso, é possível que no primeiro quadrante haja somente um campo elétrico paralelo ao eixo dos y no sentido dos y negativos. I. II. somente um campo magnético perpendicular ao plano xy, entrando no plano xy. um campo elétrico paralelo ao eixo dos x e um campo magnético perpendicular ao plano xy. Quais afirmativas estão corretas? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas III (D) Apenas II e III (E) I, II e III 3. UFRGS A figura mostra os pólos norte (N) e sul (S) de dois ímãs. Na região entre esses pólos existe um campo magnético uniforme na direção x. Em qual das situações apresentadas nas alternativas NÃO haverá corrente elétrica induzida na espira? (A) O ímã e a espira deslocando-se com a mesma velocidade. (B) O ímã parado e a espira deslocando-se na direção y. (C) O ímã parado e a espira girando em torno de um eixo vertical (y) que passa pelo seu centro. (D) A espira parada e o ímã deslocando-se na direção x. (E) A espira parada e o ímã deslocando-se na direção y. 2. UFCSPA A figura representa uma espira condutora de alumínio na qual pode existir uma corrente elétrica quando a chave do circuito é fechada. Um ímã, com o seu pólo Norte mais próximo da espira do que o seu pólo Sul, determina que haja um fluxo magnético na espira. Quando a chave é fechada, Seja z a direção perpendicular ao plano formado pelas direções x e y. A força magnética exercida sobre um elétron é nula somente quando ele for lançado nessa região segundo a direção: (A) x (B) y (C) z (D) x ou z (E) y ou z 4. UFRGS A figura representa um anel condutor pelo qual circula uma corrente elétrica constante I, no sentido anti-horário. (A) o fluxo magnético na espira aumenta e ela é atraída pelo ímã. (B) o fluxo magnético na espira aumenta e ela é repelida pelo ímã. (C) o fluxo magnético na espira diminui e ela é atraída pelo ímã. (D) o fluxo magnético na espira diminui e ela é repelida pelo ímã. (E) o fluxo magnético na espira permanece constante e ela é repelida pelo ímã. Sistema MSA de Ensino 277 6. UFRGS 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) 1/20 (B) 1/10 (C) 1 (D) 10 (E) 20 3. UFRGS 11 Observe a figura abaixo. Esta figura representa dois circuitos, cada um contendo uma espira de resistência elétrica não nula. O circuito A está em repouso e é alimentado por uma fonte de tensão constante V. O circuito B aproxima-se com velocidade constante de módulo v, mantendo-se paralelos os planos das espiras. Durante a aproximação, uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida aparece na espira do circuito B, gerando uma corrente elétrica que é medida pelo galvanômetro G. Sobre essa situação, são feitas as seguintes afirmações. I - A intensidade da f.e.m. induzida depende de v. II - A corrente elétrica induzida em B também gera campo magnético. III- O valor da corrente elétrica induzida em B independe da resistência elétrica deste circuito. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas 1 e II. e) I, II e III. 4. UFRGS 12. A figura abaixo representa três posições, P1, P2 e P3, de um anel condutor que se desloca com velocidade v constante numa região em que há um campo magnético B, perpendicular ao plano da página. Com base nestes dados, é correto afirmar que uma corrente elétrica induzida no anel surge a) apenas em P1. b) apenas em P3. c) apenas em P1 e P3. d) apenas em P2 e P3. e) em P1, P2 e P3. 5. UFRGS Assinale a alternativa INCORRETA: (A) O gerador elétrico é um dispositivo que converte outras formas de energia em energia elétrica. (B) O pólo negativo de uma pilha corresponde ao terminal de menor potencial elétrico dessa pilha. (C) Um transformador elétrico funciona tanto com corrente alternada quanto com corrente contínua. (D) Um motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica. (E) Uma bateria de carro converte energia proveniente de reações químicas em energia elétrica. 278 Sistema 7. UFMG Uma bobina condutora, ligada a um amperímetro, é colocada em uma região onde há um campo magnético, uniforme, vertical, paralelo ao eixo da bobina, como representado nesta figura: Essa bobina pode ser deslocada horizontal ou verticalmente ou, ainda, ser girada em torno do eixo PQ da bobina ou da direção RS, perpendicular a esse eixo, permanecendo, sempre, na região do campo. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que o amperímetro indica uma corrente elétrica quando a bobina é a) deslocada horizontalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. b) deslocada verticalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. c) girada em torno do eixo PQ. d) girada em torno da direção RS. 8. UFRGS 09 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Em um certo transformador ideal alimentado por uma fonte de tensão elétrica de 12 V, o número de esperas no enrolamento secundário é o dobro do número de esperas existentes no enrolamento primário. Nesse caso, a voltagem no enrolamento secundário será ..... se a fonte for contínua e será ......... se a fonte for alternada. a) 0 V – 6 V b) 0 V – 24 V c) 12 V – 6 V d) 12 V – 24 V e) 24 V – 24 V 9. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel condutor, em repouso, sobre o plano yz de um sistema de coordenadas, com seu centro coincidindo com a origem O do sistema, e um ímã em forma de barra que é movimentado sobre o eixo dos x, entre o anel e o observador. MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física II. III. Para separar um elétron de um átomo é necessária uma energia bem maior do que para arrancar um próton do núcleo. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo. Quais estão corretas? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas I e III (D) Apenas II e III (E) I, II e III O gráfico a seguir representa a velocidade v desse ímã em função do tempo t, em três intervalos consecutivos, designados por I, II e III. 3. UFRGS “De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira ........., emitindo ou absorvendo ............., cuja energia é proporcional à ........ da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia”. Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas: (A) contínua – quanta – amplitude (B) descontínua – prótons – freqüência (C) descontínua – fótons – freqüência (D) contínua – elétrons – intensidade (E) contínua – nêutrons – amplitude (Nesse gráfico, v > 0 significa movimento no sentido +x e v < 0 significa movimento no sentido -x.) Com base nas informações apresentadas acima, é correto afirmar que, durante o Intervalo... , o campo magnético induzido em O tem o sentido... e a corrente elétrica induzida no anel tem, para o observador, o sentido.. ... . a) I - -x - horário b) I - +x - anti-horário c) II - -x - anti-horário d) III - +x - horário e) III - -x - anti-horário 10. UNIFAL Um cliente assíduo de uma cafeteria só gosta de tomar café frio. Por isso, sempre que lhe servem uma xícara de café quente, para apressar o processo de resfriamento, ele sopra a superfície do líquido até diminuir a temperatura. Baseado no modelo cinético molecular, ele consegue esfriar o café porque, ao soprá-lo, a) diminui o calor específico do líquido. b) aumenta o processo de condensação do líquido. c) diminui o calor latente do líquido. d) aumenta o processo de evaporação do líquido Física Moderna 1. UFRGS Considere as seguintes afirmações sobre a estrutura nuclear do átomo. I. II. III. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo. Na desintegração de um núcleo radioativo, ele altera sua estrutura para alcançar uma configuração mais estável. Quais estão corretas? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas I e III (D) Apenas II e III (E) I, II e III 2. UFRGS Considere as seguintes afirmações sobre a estrutura do átomo: I. A energia de um elétron ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor. 4. UFRGS O alcance de partículas α de 4 MeV no ar é 2,4 cm (massa específica do ar: 1,25 x 10-3 g/cm³). Admitindo-se que o alcance seja inversamente proporcional à massa específica no meio, o alcance das partículas α de 4 MeV na água (massa específica da água: 1,00 g/cm³) é (A) 1,92 x 10³ cm (B) 3 cm (C) 1,92 cm (D) 3 x 10-1 cm (E) 3 x 10-3 cm 5. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo. Segundo a interpretação vigente, a radiação eletromagnética tem uma natureza bastante complexa. Em fenômenos como interferência e difração, por exemplo, ela apresenta um comportamento ............ . Em processos de emissão e absorção, por outro lado, ela pode apresentar comportamento ............. sendo, nesses casos, descrita por “pacotes de energia” (fótons) que se movem no vácuo com velocidade c= 300.000 Km/s e têm massa ........... . (A) ondulatório – ondulatório – nula (B) ondulatório – corpuscular – nula (C) corpuscular – ondulatório – diferente de zero (D) corpuscular – corpuscular – nula (E) ondulatório – corpuscular – diferente de zero 6. UFRGS Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo. O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduzindo a idéia da ............. de energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico. (A) conservação (B) quantização (C) transformação (D) conversão (E) propagação 7. UFCSPA Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas do texto abaixo. Em 2005, Ano Mundial da Física, comemorou-se um século do annus mirabilis de Albert Einstein: há cem anos Einstein publicou três trabalhos que vieram a revolucionar a Física. Em um deles lançou as bases do que depois veio a se chamar a Teoria da Relatividade Restrita. Em outro trabalho, pelo qual lhe foi outorgado, em 1921, o Prêmio Nobel, desenvolveu uma explicação Sistema MSA de Ensino 279 para o efeito fotoelétrico, isto é, para o fato de que, quando uma superfície metálica absorve luz, com ________ acima de um valor mínimo, ocorre a emissão de ________, sendo o número destas partículas emitidas dependente da ________ da luz absorvida pelo metal. (A) freqüência . fótons . intensidade (B) freqüência . elétrons . intensidade (C) intensidade . fótons . freqüência (D) intensidade . elétrons . freqüência (E) intensidade . fótons . intensidade 8. UFRGS Nas equações matemáticas utilizadas na física, frequentemente encontramos um elemento básico que chamamos constante física. São exemplos bem conhecidos de constante física a constante k de Boltzmann, a constante universal R dos gases, a velocidade c da luz e a constante h de Planck. As duas primeiras estão presentes na teoria cinética dos gases, a velocidade da luz aparece como constante na teoria da relatividade e a constante de Planck está presente na teoria quântica. A respeito das constantes citadas, são feitas as seguintes afirmações. I - Há uma relação de proporcionalidade entre a constante k de Boltzmann e a constante universal R dos gases. II - Desde 1983, o valor da velocidade da luz no vácuo é usado para definir o metro, por decisão do Comitê Internacional de Pesos e Medidas. III - O quociente da energia pela freqüência de um fóton é igual à constante de Planck. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 9. UFRGS No início do século XX, as teorias clássicas da física — como o eletromagnetismo de Maxwell e a mecânica de Newton — não conduziam a uma explicação satisfatória para a dinâmica do átomo. Nessa época, duas descobertas históricas tiveram lugar: o experimento de Rutherford demonstrou a existência do núcleo atômico, e a interpretação de Einstein para o efeito fotoelétrico revelou a natureza corpuscular da interação da luz com a matéria. Em 1913, incorporando o resultado dessas descobertas, Bohr propôs um modelo atômico que obteve grande sucesso, embora não respeitasse as leis da física clássica. Considere as seguintes afirmações sobre a dinâmica do átomo. I - No átomo, os raios das órbitas dos elétrons podem assumir um conjunto contínuo de valores, tal como os raios das órbitas dos planetas em torno do Sol. II - O átomo pode existir, sem emitir radiação, em estados estacionários cujas energias só podem assumir um conjunto discreto de valores. III - O átomo absorve ou emite radiação somente ao passar de um estado estacionário para outro. Quais dessas afirmações foram adotadas por Bohr como postulados para o seu modelo atômico? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 10. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Uma lâmpada de iluminação pública contém vapor de mercúrio a baixa pressão. Quando ela está em funcionamento, dois eletrodos no interior da lâmpada submetem o gás a uma tensão, acelerando íons e elétrons. Em conseqüência das colisões provocadas por essas partículas, os átomos são levados a estados estacionários de energia mais alta (estados excitados). Quando esses átomos decaem para estados menos excitados, ocorre emissão de luz. A luz emitida pela lâmpada apresenta, então, um espectro........, que se origina nas ........ de elétrons entre os diferentes níveis ........ de energia. (A) discreto — transições — atômicos 280 Sistema (B) discreto — transições — nucleares (C) contínuo — colisões — atômicos (D) contínuo — colisões — nucleares (E) contínuo — transições — atômicos 11. UFRGS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na partícula alfa — que é simplesmente um núcleo de Hélio — existem dois......, que exercem um sobre o outro uma força......de origem eletromagnética e que são mantidos unidos pela ação de forças...... (A) nêutrons — atrativa — elétricas (B) elétrons — repulsiva — nucleares (C) prótons — repulsiva — nucleares (D) prótons — repulsiva — gravitacionais (E) nêutrons — atrativa — gravitacionais 12. UFRGS Os modelos atômicos anteriores ao modelo de Bohr, baseados em conceitos da física clássica, não explicavam o espectro de raias observado na análise espectroscópica dos elementos químicos. Por exemplo, o espectro visível do átomo de hidrogênio — que possui apenas um elétron — consiste de quatro. raias distintas, de freqüências bem definidas. No modelo que Bohr propôs para o átomo de hidrogênio, o espectro de raias de diferentes freqüências é explicado. (A) pelo caráter contínuo dos níveis de energia do átomo de hidrogênio. (B) pelo caráter discreto dos níveis de energia do átomo de hidrogênio. (C) pela captura de três outros elétrons pelo átomo de hidrogênio. (D) pela presença de quatro isótopos diferentes numa amostra comum de hidrogênio. (E) pelo movimento em espiral do elétron em direção ao núcleo do átomo de hidrogênio. 13. UFRGS O decaimento de um átomo, de um nível de energia excitado para um nível de energia mais baixo, ocorre com a emissão simultânea de radiação eletromagnética. A esse respeito, considere as seguintes afirmações. I- I - A intensidade da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos. II- II - A freqüência da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos. III- III - O comprimento de onda da radiação emitida é inversamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I II e III. 14. UFRGS Quando um nêutron é capturado por um núcleo de grande número de massa, como o do U-235, este se divide em dois fragmentos, cada um com cerca da metade da massa original. Além disso, nesse evento, há emissão de dois ou três nêutrons e liberação de energia da ordem de 200 MeV, que isoladamente, pode ser considerada desprezível (trata-se de uma quantidade de energia cerca de 1013 vezes menor do que aquela liberada quando se acende um palito de fósforo!). Entretanto, o total de energia liberada que se pode obter com esse tipo de processo acaba se tornando extraordinariamente grande graças ao seguinte efeito: cada um dos nêutrons liberados fissiona outro núcleo, que libera outros nêutrons, os quais por sua vez, fissionarão outros núcleos, e assim por diante. O processo inteiro ocorre em um intervalo de tempo muito curto e é chamado de (A) reação em cadeia. (B) fusão nuclear. (C) interação forte. (D) decaimento alfa. (E) decaimento beta. Gabarito MSA de Ensino Certo Vestibulares Caderno Testes Federais - Física Física 1 Dinâmica: 1b; 2d; 3b; 4c; 5c; 6d; 7b; 8c; 9c; 10e; 11b; 12d; 13b; 14c; 15d; 16c; 17b; 18d; 19d; 20a; 21c; 22b; 23b; 24b;25b; 26b; 27c; 28c; 29b; 30b; 31c; 32a; 33b; 34c;35c. Eletrodinâmica – Corrente – Potência: 1c; 2e; 3a; 4c; 5b; 6d; 7d; 8d; 9e; Circuitos Elétricos – Associação de resistores: 1e; 2a; 3e; 4c; 5a; 6b; 7c; 8c; 9c; 10e; 11b; Estática: 1c; 2d; 3c; 4c; 5d; 6e;7d; 8a; 9a; 10e; 11d; 12b; 13c; 14b; 15d; Magnetismo - Campo Eletromagnético: 1a; 2d; 3e; 4c; 5e; 6c; 7b; 8a; MCU: 1d; 2b; 3b; 4c; 5b; 6d; 7b; 8c; 9e; 10a: 11c; 12b; 13b; 14b; 15e; Força Magnética: 1a; 2d; 3a; 4a; Indução Eletromagnética: 1a; 2a; 3d; 4c; 5c; 6e; 7d; 8b; 9a; 10c; Trabalho e Potência Mecânica: 1e; 2a; 3b; 4c; 5c; 6a; 7b; 8a; 9c; 10e; 11b; 12b; 13c; 14e; 15c; 16c; 17e; Física Moderna: 1c; 2a; 3c; 4e; 5b; 6b; 7b; 8e; 9d; 10a; 11c; 12b; 13d; 14a; Energia Mecânica: 1c; 2c; 3d; 4e; 5e; 6c; 7d; 8a; 9b; 10b; 11b; 12b; 13b; 14a; 15c; 16c; 17b; 18a; 19a; 20c; 21a; 22c; 23c; 24a; 25a; Quantidade de Movimento e Impulso: 1e; 2c; 3b; 4e; 5a; 6c; 7b; 8d; 9b; 10d; 11c; 12b; 13b; 14d; 15d; 16c; 17c; 18c; 19a; 20d; 21d; 22a; 23a; 24c; 25d; 26a; 27d; 28b; 29c; 30a; Movimento Uniforme: 1c; 2d; 3c; 4b; 5b; 6a; 7c; 8b; 9d; 10e; 11d; 12b; 13a; 14c; 15d; Movimento Uniformemente Variado: 1b; 2d; 3d; 4d; 5a; 6c; 7c; 8c; 9b; 10c; 11b; 12c; 13c; 14c; 15d; 16c; 17d; 18e; 19c; 20a; Lançamento de Projéteis e Queda Livre: 1a; 2c; 3d; 4a; 5c; 6d; 7d; 8a; 9b; 10a; 11c; 12d; 13b; 14c; 15b; 16d; 17d; 18d; 19d; 20c; Hidrostática: 1c; 2a; 3e; 4b; 5a; 6a; 7b; 8d; 9e; 10c; 11b; 12b; 13c; 14a; 15d; 16d; 17e; 18b; 19b; 20c; 21b; 22e; 23b; 24b; 25b; 26b; 27b; 28e; 29e; 30d; Gravitação Universal: 1e; 2d; 3b; 4d; 5c; 6a; 7b; 8b; 9d; 10d; 11a; 12d; 13e; 14d; 15b; 16b; 17a; Física 2 Calorimetria: 1b; 2b; 3b; 4a; 5a; 6e; 7a; 8b; 9e; 10e; 11d; 12b; 13b; 14a; 15c; 16b; 17e; 18c; 19b; 20d; 21b; 22a; 23e; 24d; 25d; Termodinâmica e Gases: 1b; 2e; 3a; 4c; 5b; 6c; 7e; 8d; 9c; 10b; 11d; 12c;13e; 14b; 15a; 16d; Ondas e fenômenos: 1a; 2d; 3b; 4a; 5d; 6e; 7d; 8a; 9a; 10a; 11a; 12e; 13d; 14b; 15a; 16a; 17d; 18e; 19a; 20b; 21d; 22c; 23e; 24e; 25a; 26c; 27c; 28b; 29c; 30a; 31a; 32a; 33a; 34b; 35d; Acústica: 1d; 2a; 3b; 4b; 5e; 6a; Espelhos Planos e Esféricos: 1c; 2b; 3b; 4e; 5c; 6e; 7c; Lentes Esféricas: 1c; 2a; 3c; 4c; 5a; 6d; 7b; 8b ; 9d; 10a; 11c; 12b; 13d; Eletrostática: 1c; 2e; 3b; 4d; 5b; 6d; 7a; 8d; 9b; 10e; Campo Elétrico: 1d; 2e; 3d; 4b; 5a; 6e; 7a; 8a; 9e; 10d; 11e; Sistema MSA de Ensino 281