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2020 – 3ª SÉRIE / PRÉ-VESTIBULAR

FÍSICA - MECÂNICA

Profª Edson Rizzo

QUESTÃO 1

Durante uma viagem entre duas cidades, um passageiro decide calcular a Velocidade média do ônibus. Primeiramente verifica que os marcos quilométricos estão disposto em 2km e 2 km. O ônibus passa por três marcos consecutivos e o passageiro observa que o tempo gasto pelo ônibus entre o primeiro e o terceiro marco é de 3 minutos. Calcule a velocidade média do ônibus nesse trecho, em km/h. a) 40 b) 60

c) 80 d) 100

e) 120

QUESTÃO 2

2010-2) No fluxo sanguíneo, quando o sangue passa de uma artéria com diâmetro maior para outra de diâmetro menor, a velocidade do fluxo aumenta. Suponha que nesse processo a aceleração seja constante e que esse aumento gradual da velocidade de 10cm/s para 12cm/s ocorra ao longo de um deslocamento de 10 centímetros. Baseados nesses dados, podemos afirmar que a aceleração e o intervalo de tempo desse processo são aproximadamente: a) a =1,8cm/ s2 e ∆t = 0,5s ; b) a =1,8cm/ s2 e ∆t = 0,7s ; c) a = 2,2cm/ s 2e ∆t = 0,7s ; d) a = 2,2cm/ s2 e ∆t = 0,9s ; e) a = 2,4cm/ s2 e ∆t = 0,9s . QUESTÃO 3

(UVV 2010/1) Numa corrida de carros, dois pilotos estão disputando a liderança numa pista oval. Num certo instante, o carro de Nelson está com uma velocidade de 180 Km/h e o Rubens, 500 metros atrás, está se deslocando com velocidade de 200 Km/h. Supondo que os módulos dessas velocidades sejam constantes, determine o tempo, em minutos, necessário para que Rubens alcance Nelson: a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 e) 3,0 QUESTÃO 4

(UVV 2013/2) A artéria do corpo humano, tem aproximadamente 5 cm de diâmetro e sai do ventrículo esquerdo do coração e segue em direção ao pulmão esquerdo. Na aorta, o sangue se desloca a aproximadamente 1,8 Km/h devido à pressão exercida pelo coração. Certa pessoa, com os braços abertos, atinge, com essa abertura, em total de 1,8 metros entre

as pontas dos dedos das duas mãos. Com base nessas informações e considerando que o sangue se desloque pelo corpo com a mesma velocidade citada anteriormente, o tempo gasto para o sangue percorrer a distância relatada, em segundos, é de: a) 1,0 b) 1,6 c) 2,0 d) 3,6 e) 5,0 QUESTÃO 5

(UFRGS) Em uma manhã de março de 2001, a plataforma petrolífera P-36, da Petrobrás, foi a pique. Em apenas três minutos, ela percorreu os 1320 metros de profundidade que a separavam do fundo do mar. Suponha que a plataforma, partindo do repouso, acelerou uniformemente durante os primeiros 30 segundos, ao final dos quais sua velocidade atingiu um valor V com relação ao fundo, e que, no restante do tempo, continuou a cair verticalmente, mas com velocidade de valor igual a V. Nessa hipótese, qual foi o valor V? a) 4,0 m/s. b) 7,3 m/s. c) 8,0 m/s. d) 14,6 m/s. e) 30,0 m/s. QUESTÃO 6

No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca numa trajetória retilínea em função do tempo.

Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo: a) aumenta no intervalo de 0 s a 10s b) diminui no intervalo de 20 s a 40 s. c) tem o mesmo valor em todos os diferentes

intervalos de tempo. d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10 s

a 20 s. e) é maior no intervalo de 0 a 10s

1


QUESTÃO 7

(ENEM- 2008)O gráfico ao lado modela a distância percorrida, em km, por uma pessoa em certo período de tempo. A escala de tempo a ser adotada para o eixo das abscissas depende da maneira como essa pessoa se desloca. Qual é a opção que apresenta a melhor associação entre meio ou forma de locomoção e unidade de tempo, quando são percorridos 10 km?

a) carroça – semana b) carro – dia c) caminhada – hora d) bicicleta – minuto e) avião – segundo QUESTÃO 8

(ENEM 2016) Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante. Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?

QUESTÃO 9

(UFRGS) Dois automóveis, um em Porto Alegre e o outro em Osório, distanciados de 100 km, partem simultaneamente um ao encontro do outro, pela auto-estrada, andando sempre a 60 km/h e 90 km/h, respectivamente. Ao fim de quanto tempo eles se encontrarão? a) 30 min b) 40 min c) 1 h d) 1h 6 min e) 1h 30 min QUESTÃO 10

-(FURG) No mesmo instante em que um carro, parado em uma sinaleira, parte do repouso com aceleração de 2,5 m/s2, passa por ele um ônibus à velocidade constante de 54 km/h. A distância percorrida pelo carro até alcançar o ônibus e a velocidade nesse instante são, respectivamente: a) 180 m e 30 m/s. b) 45 m e 15 m/s. c) 120 m e 20 m/s. d) 30 m e 40 m/s. e) 215 m e 25 m/s.

GABARITO:

1- C 2- D 3- B 4- D 5- C 6- E 7- C 8- D 9- B 10- A

Profª Heron Miranda

QUESTÃO 1

Atividade 01 As cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2, posicionadas em pontos fixos conforme o esquema abaixo, mantêm, em equilíbrio, a carga elétrica puntiforme q alinhada com as duas primeiras.

De acordo com as indicações do esquema, o módulo da razão Q1/Q2 é igual a a) 2/3 b) 3/2 c) 2 d) 9 e) 36

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QUESTÃO 2

(Mack-SP) Nos pontos A(2, 2), B(2, –1) e C(–2, –1) do plano cartesiano, são colocadas, respectivamente, as cargas elétricas puntiformes QA = 1,2 μC, QB = –1,0 μC e QC = 1,6 μC. Considerando que a experiência foi realizada no vácuo (k0 = 9 · 109 N · m2/C2) e que as distâncias são medidas em metros, a intensidade da força elétrica resultante sobre a carga QB, situada em B, é: a) 0,9 · 10–3 N. b) 1,2 · 10–3 N. c) 1,5 · 10–3 N. d) 2,1 · 10–3 N. e) 4,5 · 10–3 N. QUESTÃO 3

Unimep-SP) Uma partícula de massa 2,0x10-17 kg e carga de 4,0x10-19 C é abandonada em um campo elétrico uniforme de intensidade 3,0x102 N/C. Desta forma pode-se concluir que a partícula: a) permanece em repouso b) adquire uma velocidade constante de 2,0 m/s c) adquire uma aceleração constante de 6,0 m/s2 d) entra em movimento circular e uniforme e) adquire uma aceleração constante de 3,0 m/s2 QUESTÃO 4

Considere duas cargas IGUAIS em módulo separadas por uma distância d e sujeitas a uma força elétrica, como mostra a figura. Variando-se a distância entre elas, a força de atração também varia, conforme mostra o gráfico F x d abaixo.

d Determine o valor das cargas em questã0

Profª Heveraldo

ELETRICIDADE EXTRA QUESTÃO 1

1. Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de papel que estavam espalhados sobre a mesa.

O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que: a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do

vidro tornando-o negativamente eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel.

b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela atração dos pedaços de papel.

c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro semelhante ao existente ao redor de um ímã.

d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro repelisse os pedaços de papel.

e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar, eletrizando os dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel.

QUESTÃO 2

Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A esfera A possui carga Q e as outras estão neutras. Faz-se a esfera A tocar primeiro a esfera B e depois a esfera C. Em seguida, faz-se a esfera B tocar a esfera C. No final desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C serão, respectivamente, a) Q/2, Q/2 e Q/8. b) Q/4, Q/8 e Q/8. c) Q/2, 3Q/8 e 3Q/8. d) Q/2, 3Q/8 e Q/8. e) Q/4, 3Q/8 e 3Q/8.

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QUESTÃO 3

Considere quatro esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra. Três esferas (a,b,c) estão, inicialmente, descarregadas e a quarta esfera (d) está eletrizada com carga igual a Q. A seguir a esfera d é posta sucessivamente em contato com as esferas a, b e c. No final todas as esferas estão eletrizadas. Sobre as cargas adquiridas pelas esferas, ao final do processo, assinale o que for correto. 01. As quatro esferas estarão igualmente eletrizadas. 02. A esfera a estará eletrizada com carga igual a Q/2. 04. As esferas c e d estarão eletrizadas com cargas

iguais a Q/8. 08. As esferas a, b e c estarão eletrizadas com cargas

iguais a Q/3. 16. A esfera b estará eletrizada com carga igual a Q/4. QUESTÃO 4

Uma esfera condutora A, carregada positivamente, é aproximada de uma outra esfera condutora B, que é idêntica à esfera A, mas está eletricamente neutra. Sobre processos de eletrização entre essas duas esferas, identifique as afirmativas corretas: ( ) Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja

contato, uma força de atração surgirá entre essas esferas.

( ) Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida separando-as, as duas esferas sofrerão uma força de repulsão.

( ) Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida afastando-as, a esfera A ficará neutra e a esfera B ficará carregada positivamente.

( ) Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida aterrando a esfera B, ao se desfazer esse aterramento, ambas ficarão com cargas elétricas de sinais opostos.

( ) Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida afastando-as, a configuração inicial de cargas não se modificará.

QUESTÃO 5

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 - 4 C. c) + 4 C, 0 e - 8 C. d) 0, - 2 C e - 2 C. e) 0, 0 e - 4 C.

QUESTÃO 6

Duas pequenas esferas idênticas A e B têm cargas respectivamente QA = -14 . 10-6 e QB = 50 . 10-6C. As duas são colocadas em contato e após atingido o equilíbrio eletrostático são separadas. Lembrando-se que a carga de um elétron é 1,6 . 10-19C, é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio, a) 2 . 1014 prótons terão passado de A para B. b) 1,6 . 10-19 prótons terão passado de A para B. c) 2 . 1014 elétrons terão passado de A para B. d) 1,6 . 10-19 elétrons terão passado de A para B. e) 2 . 1014 elétrons terão passado de B para A. QUESTÃO 7

Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E1 e E2, são utilizadas numa experiência de Eletrostática. A esfera E1 está inicialmente neutra e a esfera E2, eletrizada positivamente com a carga 4,8.10-9 C. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Sendo a carga de um elétron igual a -1,6.10-19 C e a de um próton igual a +1,6.10-19 C, podemos dizer que: a) a esfera E2 recebeu 1,5.1010 prótons da esfera E1. b) a esfera E2 recebeu 3,0.1010 prótons da esfera E1. c) a esfera E2 recebeu 1,5.1010 elétrons da esfera E1. d) a esfera E2 recebeu 3,0.1010 elétrons da esfera E1. e) a esfera E2 pode ter recebido 3,0.1010 elétrons da

esfera E1, como também pode ter cedido 3,0.1010 prótons à esfera E1.

QUESTÃO 8

Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a Constante de Coulomb k = 9 × 109 N m2/C2, podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é: a) atrativa e tem módulo 3 ×109 N. b) atrativa e tem módulo 9 × 109 N. c) repulsiva e tem módulo 3 × 109 N. d) repulsiva e tem módulo 9 × 109 N. e) zero. QUESTÃO 9

O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)? a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa.

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QUESTÃO 10

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura.

Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no

vácuo 9 2 20k 9 10 N m / C e que a distância

final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é _______ e de intensidade igual a _______.

a) 2 20repulsiva k Q / 9d

b) 2 20atrativa k Q / 9d

c) 2 20repulsiva k Q / 6d

d) 2 20atrativa k Q / 4d

e) 2 20repulsiva k Q / 4d

QUESTÃO 11

A uma distância d uma da outra, encontram-se duas esferinhas metálicas idênticas, de dimensões desprezíveis, com cargas - Q e + 9 Q. Elas são postas em contacto e, em seguida, colocadas à distância 2 d. A razão entre os módulos das forças que atuam APÓS o contacto e ANTES do contacto é a) 2/3 b) 4/9 c) 1 d) 9/2 e) 4 QUESTÃO 12

Duas cargas puntiformes q1 = + 2 ìC e q2 = - 6 ìC estão fixas e separadas por uma distância de 600 mm no vácuo. Uma terceira carga q3 = 3 ìC é colocada no ponto médio do segmento que une as cargas. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre a carga q3? Dados: constante eletrostática do vácuo K = 9.109 N.m2/C2 a) 1,2 N b) 2,4 N c) 3,6 N d) 1,2.10-3 N e) 3,6.10-3 N

QUESTÃO 13

Observe a figura que representa um triângulo equilátero. Nesse triângulo, três cargas elétricas puntuais de mesmo valor absoluto estão nos seus vértices. O vetor que melhor representa a força elétrica resultante sobre a carga do vértice 1 é

QUESTÃO 14

Duas esferas idênticas com cargas elétricas + 5,0.10-6 C e - 1,0.10-6 C, a uma distância D uma da outra, se atraem mutuamente. Por meio de uma pinça isolante foram colocadas em contato e, a seguir, afastadas a uma nova distância d, tal que a força de repulsão entre elas tenha o mesmo módulo da força de atração inicial. Para essa situação, a relação D/d vale

a) 4

5

b) 5

4

c) 2 d) 2

e) 2 2 QUESTÃO 15

Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão situadas no vácuo a 3 m de distância. Sabe-se que a força de repulsão entre as cargas tem intensidade 0,1 N. Qual é o valor de Q? Dados: K0 = 9 .109 N . m2/c2 a) 1 . 10-3 C b) 1 . 10-8 C c) 3 . 10-8 C d) 3 . 108 C e) 1 . 10-5 C

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QUESTÃO 16

O módulo F da força eletrostática entre duas cargas elétricas pontuais q1 e q2, separadas por uma distância

d, é 1 22

kq qF

d onde k é uma constante. Considere as

três cargas pontuais representadas na figura adiante por +Q, –Q e q. O módulo da força eletrostática total que age sobre a carga q será

a) 2

2kQq

R.

b) 2

3 kQq.

R

c) 2

2

kQ q.

R

d) 3

2

2

KQq

R.

e) 3

2

2

2

KQ q

R.

QUESTÃO 17

Uma partícula, com carga elétrica q, encontra-se a uma distância d de outra partícula, com carga -3q. Chamando de F1 o módulo da força elétrica que a segunda carga exerce sobre a primeira e de F2 o módulo da força elétrica que a primeira carga exerce sobre a segunda, podemos afirmar que a) F1 = 3F2 e as forças são atrativas. b) F1 = 3F2 e as forças são repulsivas. c) F1 = F2 e as forças são atrativas. d) F1 = F2 e as forças são repulsivas. e) F1 = F2 / 3 e as forças são atrativas. QUESTÃO 18

Um corpúsculo fixo em A, eletrizado com carga elétrica qA=5ìC, equilibra no vácuo o corpúsculo B eletrizado com carga qB= -4ìC, como mostra a figura. Se g=10m/s2 e k0=9.109 N.m2.C-2, então a massa do corpúsculo B é:

a) 540 g b) 200 g c) 180 g d) 120 g e) 360 g

QUESTÃO 19

Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e Q2, cada uma com 1,0 . 10-7 C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura adiante. Uma terceira carga q, de massa 10 g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são as de interação eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é:

Dados: k0 = 9,0 . 109 N . m2/C2; g = 10 m/s2

a) 1,0 . 10-7 C b) 2,0 . 10-7 C c) 1,0 . 10-6 C d) 2,0 . 10-6 C e) 1,0 . 10-5 C QUESTÃO 20

Duas esferas condutoras idênticas, carregadas com cargas + Q e - 3 Q, inicialmente separadas por uma distância d, atraem-se com uma força elétrica de intensidade (módulo) F. Se as esferas são postas em contato e, em seguida, levadas de volta para suas posições originais, a nova força entre elas será a) maior que F e de atração. b) menor que F e de atração. c) igual a F e de repulsão. d) menor que F e de repulsão. e) maior que F e de repulsão.

GABARITO 1. E

2. E 3. 02+04+16=22 4. V V F V V 5. A 6. C 7. C 8. D 9. D 10. A 11. B 12. B 13. C 14. B 15. E 16. B 17. C 18. B 19. A 20. D

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Profª Alex Siqueira

ÓPTICA QUESTÃO 1

(UFPB 2011) Uma usina solar é uma forma de se obter energia limpa. A configuração mais comum é constituída de espelhos móveis espalhados por uma área plana, os quais projetam a luz solar refletida para um mesmo ponto situado no alto de uma torre. Nesse sentido, considere a representação simplificada dessa usina por um único espelho plano E e uma torre, conforme mostrado na figura abaixo.

Com relação a essa figura, considere:

A altura da torre é de 100 m; A distância percorrida pela luz do espelho até o

topo da torre é de 200 m; A luz do sol incide verticalmente sobre a área

plana; As dimensões do espelho E devem ser

desprezadas. Nessa situação, conclui-se que o ângulo de incidência de um feixe de luz solar sobre o espelho E é de: a) 90° b) 60° c) 45° d) 30° e) 0° QUESTÃO 2

Unesp 2014) Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um espelho plano vertical E pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de cima da região.

Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um motociclista e de sua motocicleta que passam pela rua com velocidade constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea paralela à calçada, conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na figura represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é correto afirmar que ela poderá ver a imagem por inteiro do motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um intervalo de tempo, em segundos, igual a a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 1. QUESTÃO 3

Uftm 2012) Uma câmara escura de orifício reproduz uma imagem de 10 cm de altura de uma árvore

observada. Se reduzirmos em 15 m a distância

horizontal da câmara à árvore, essa imagem passa a ter altura de 15 cm.

a) Qual é a distância horizontal inicial da árvore

à câmara? b) Ao se diminuir o comprimento da câmara, porém

mantendo seu orifício à mesma distância da árvore, o que ocorre com a imagem formada? Justifique.

QUESTÃO 4

(Upf 2016) Uma pessoa com visão perfeita observa um adesivo, de tamanho igual a 6 mm, grudado na parede

na altura de seus olhos. A distância entre o cristalino do olho e o adesivo é de 3 m. Supondo que a distância

entre esse cristalino e a retina, onde se forma a imagem, é igual a 20 mm, o tamanho da imagem do

adesivo formada na retina é:

a) 34 10 mm.

b) 35 10 mm.

c) 24 10 mm.

d) 45 10 mm.

e) 42 10 mm.

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QUESTÃO 5

(IFCE 2012) Uma bandeira do Brasil, que se encontra em uma sala escura, é iluminada com luz monocromática de cor azul. As cores apresentadas pelo retângulo, pelo losango, pelas letras da faixa central e pelo circulo são, respectivamente, a) verde, amarela, branca e azul. b) preta, preta, azul e azul. c) preta, preta, preta e azul. d) azul, preta, verde e azul. e) preta, preta, preta e preta.

RESOLUÇÃO/GABARITO: 1 Observe a figura abaixo.

0100

sen 0,5 30200

α α

02 90 30 2 90 30α θ θ θ . RESPOSTA: D 2 A figura mostra a pessoa observando a passagem do motociclista.

Por semelhança de triângulos: D 1,8 1,2

D 7 0,6 1,8 D 2,4 m.5 2 2

D 2,4t t 3 s.

v 0,8

RESPOSTA: B

3 a) ANTES:

DEPOIS:

H 10cm

H.d 10DD d

H 15cmH.d 15(D 15)

D 15m d

10D 15(D 15)

10D 15D 225

5D 225

D 45m

b) A imagem irá diminuir. Observe a justificativa:

H hH.d h.D

D d

H.dh

D

Note que para “H” e “D” constantes a “h” é diretamente proporcional a “d”, ou seja se “d” diminui “h” também diminui. Vale salientar que apesar da imagem diminuir ela ficará mais nítida sobre a tela, uma vez que, a mesma intensidade luminosa será projetada em uma área menor, aumentado a nitidez. 4 Por semelhança de triângulos:

2

i di i 20 mm 6 mm 20 mmi

o do 6 mm 3000 mm 3000 mm

i 4 10 mm

RESPOSTA: C 5 Supondo pigmentação pura: – o retângulo verde somente reflete a radiação verde, portanto apresenta cor preta; – o losango amarelo somente reflete a radiação amarela, portanto apresenta cor preta; – as letras verdes somente refletem a radiação verde, portanto apresentam cor preta; – o círculo central é azul porque reflete somente azul, portanto continua apresentando cor azul. RESPOSTA: C

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Profª Fred Lana CALOR

QUESTÃO 1

(Famerp 2020) Um termômetro de mercúrio está graduado na escala Celsius ( C) e numa escala hipotética,

denominada Rio-pretense ( RP). A temperatura de 20 C corresponde a 40 RP.

a) Sabendo que a variação de temperatura de 1,0 C corresponde a uma variação de 1,5 RP, calcule a indicação

equivalente a 100 C na escala Rio-pretense.

b) Considere que haja 31,0 cm de mercúrio no interior desse termômetro quando a temperatura é 0 C, que a

área da seção transversal do capilar do termômetro seja 3 21,2 10 cm e que o coeficiente de dilatação

volumétrica do mercúrio seja 4 11,8 10 C . Calcule a variação do volume do mercúrio, em 3cm , entre 0 C e

20 C. Calcule a distância, em centímetros, entre as indicações 0 C e 20 C nesse termômetro, desprezando

a dilatação do vidro. QUESTÃO 2

(G1 - ifce 2014) Ao tomar a temperatura de um paciente, um médico do programa Mais Médicos só tinha em sua maleta um termômetro graduado na escala Fahrenheit. Após colocar o termômetro no paciente, ele fez uma leitura de 104°F. A correspondente leitura na escala Celsius era de a) 30. b) 32. c) 36. d) 40. e) 42.

QUESTÃO 3

(Pucrs 2015) Num laboratório, um grupo de alunos registrou o comprimento L de uma barra metálica, à medida que sua temperatura T aumentava, obtendo o gráfico abaixo:

Pela análise do gráfico, o valor do coeficiente de dilatação do metal é

a) 5 11,05 10 C

b) 5 11,14 10 C

c) 5 11,18 10 C

d) 5 11,22 10 C

e) 5 11,25 10 C

QUESTÃO 4

(Ulbra 2016) Antônio, um estudante de Física, deseja relacionar a escala Celsius ( C) com a escala de seu

nome ( A). Para isso, ele faz leituras de duas

temperaturas com termômetros graduados em C e em A. Assim, ele monta o gráfico abaixo. Qual a relação termométrica entre a temperatura da escala Antônio e da escala Celsius?

a) A C 40

b) C

A 1002

c) A 2C 80

d) C

A 904

e) 10C

A 409

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QUESTÃO 5

(Mackenzie 2017) Um cubo regular homogêneo de aresta 20,0 cm está inicialmente a 20,0 C. O

coeficiente de dilatação linear médio do material com

que foi fabricado é 5 12,00 10 C . Aquecendo-se

uniformemente o cubo com uma fonte de calor constante durante 50,0 s, a temperatura se eleva para

120,0 C. A dilatação ocorrida em uma das superfícies

do cubo é

a) 1 24,00 10 cm

b) 1 28,00 10 cm

c) 1 212,0 10 cm

d) 1 216,0 10 cm

e) 1 220,0 10 cm

QUESTÃO 6

(Pucsp 2016) O Slide, nome dado ao skate futurista, usa levitação magnética para se manter longe do chão e ainda ser capaz de carregar o peso de uma pessoa. É o mesmo princípio utilizado, por exemplo, pelos trens ultrarrápidos japoneses. Para operar, o Slide deve ter a sua estrutura metálica interna resfriada a temperaturas baixíssimas, alcançadas com nitrogênio líquido. Daí a “fumaça” que se vê nas imagens, que, na verdade, é o nitrogênio vaporizando novamente devido à temperatura ambiente e que, para permanecer no estado líquido, deve ser mantido a aproximadamente 200 graus Celsius. Então, quando o nitrogênio acaba, o skate para de “voar”.

Com relação ao texto, a temperatura do nitrogênio líquido, 200 C, que resfria a estrutura metálica interna do Slide, quando convertida para as escalas Fahrenheit e Kelvin, seria respectivamente: a) 328 e 73 b) 392 e 73 c) 392 e 473 d) 328 e 73

QUESTÃO 7

(Enem PPL 2014) Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito. A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de a) dureza. b) elasticidade. c) dilatação térmica. d) compressibilidade. e) condutividade elétrica. QUESTÃO 8

(Fuvest 2012)

Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10cm e, o da inferior, 2cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de Note e adote: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 5 12 10 ºC a) 1 mm. b) 3 mm. c) 6 mm. d) 12 mm. e) 30 mm.

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QUESTÃO 9

9. (Ufrgs 2017) Quando se fornece calor a uma substância, podem ocorrer diversas modificações decorrentes de propriedades térmicas da matéria e de processos que envolvem a energia térmica. Considere as afirmações abaixo, sobre processos que envolvem fornecimento de calor. I. Todos os materiais, quando aquecidos, expandem-se. II. A temperatura de ebulição da água depende da

pressão. III. A quantidade de calor a ser fornecida, por unidade de

massa, para manter o processo de ebulição de um líquido, é denominado calor latente de vaporização.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. QUESTÃO 10

(Mackenzie 2010) Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico.

As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.

Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17º A, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente, a) 0ºB e 7ºC b) 0ºB e 10ºC c) 10ºB e 17ºC d) 10ºB e 27ºC e) 17ºB e 10ºC

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GABARITO: Resposta da questão 1: a) De acordo com as informações fornecidas, podemos construir uma relação entre as escalas termométricas

utilizando uma interpolação linear.

100 20 x 40

21 20 41,5 40

80 x 40

1 1,5

80 1,5 x 40 x 120 40 x 160 RP

b) A variação do volume do mercúrio representa a dilatação volumétrica, em 3cm , assim:

0

3 4 1

3 3

V V T

V 1,0 cm 1,8 10 C 20 0 C

V 3,6 10 cm

Δ γ ΔΔ Δ

Para essa variação de volume, a altura de coluna de mercúrio será dada por:

st

3 3

3 2st

V A h

V 3,6 10 cmh

A 1,2 10 cm

h 3 cm

Δ Δ

Resposta da questão 2: [D] Fazendo a conversão:

C C CFC

32 104 32 72 40 °C.

5 9 5 9 5 9

θ θ θθ θ

Resposta da questão 3: [E]

4

00

5 1

L 801 800 1L L T 0,125 10

L T 800 110 100 80.000

1,25 10 C .

ΔΔ αΔ α Δα

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Resposta da questão 4: [C] Uma das formas de resolução para esta questão é relacionar as escalas de temperatura da seguinte maneira:

A 1º ponto de A C 1º ponto de C

2º ponto de A 1º ponto de A 2º ponto de C 1º ponto de C

Através da leitura do gráfico, extraímos esses pontos:

A 0 C 40 A C 40

100 0 90 40 100 50

Simplificando e isolando A:

A C 40A 2C 80

2 1

Resposta da questão 5: [D]

0

0

2 5

1 2

A A

2

A A 2

A 20 2(2,00 10 ) (120 20)

A 16,0 10 cm

Δ β Δθβ αΔ α ΔθΔΔ

Resposta da questão 6: [A]

F 32 C K 273

9 5 5

Onde, F temperatura na escala Fahrenheit; C temperatura na escala Celsius; K temperatura na escala Kelvin.

Substituindo o valor dado para a escala Celsius, calculamos as outras temperaturas:

F 32 200 K 273

9 5 5F 32 K 273

409 5

Para a escala Fahrenheit:

F 3240 F 360 32 F 328 F

9

Para a escala Kelvin:

K 27340 200 K 273 K 73 K

5

Resposta da questão 7: [C] A curvatura da lâmina se dá devido aos diferentes coeficientes de dilatação dos metais que compõem a lâmina. Resposta da questão 8: [C] Dados: L0 = 30 cm; = 210–6 °C-1; 0 = 25 °C; q = 225 °C; R = 10 cm; r = 2 cm.

Calculando a dilatação (d) da barra:

50d L 30 2 10 225 25 d 0,12 cm d 1,2 mm.

Pela figura abaixo, vemos que o deslocamento da extremidade superior (D) é diretamente proporcional ao da extremidade inferior (d).

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D R D 10 12 D

d r 1,2 2 2

D 6 mm.

Resposta da questão 9: [D] Análise das afirmativas: [I] Falsa. A água, por exemplo, possui uma dilatação anômala, ou seja, na faixa de 0 C a 4 C a água se contrai

ao invés de se expandir como a maioria dos materiais quando aquecidos. [II] Verdadeira. A temperatura de ebulição de um líquido varia diretamente com a pressão, isto é, quanto maior a

pressão, maior a temperatura de ebulição e vice-versa. [III] Verdadeira. O calor latente de vaporização da água é a energia necessária para vaporizar uma unidade de sua massa. Esse valor é de 540 cal g.

Resposta da questão 10: [B]

Montando as equações que relacionam essas escalas:

C CB B

BB B

CC

T 0 TT ( 10) T 1017 10 71

100 0 90 ( 10) 80 10 70 10 10

T 101 T 10 10 T 0 °B.

10T

1 T 10 °C.10

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