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APOSTILA DE FÍSICA
1ª Edição - 2016
Produção
Prof.ª Bárbara Andrade
Prof. Daniel Vieira
Prof. Lucas Mendonça
Prof. Paulo Vinicius
Design e Formatação
cAUDIn
Caio Quirino
Thales Quirino
Galt Vestibulares
Brasília, DF – Brasil
CNPJ: 21.840.133/0001-46
facebook.com/galtvestibulares
SUMÁRIO
Frente 1 – Mecânica
Unidade 1 Notação científica. Unidades e análise dimensional............................................................... 01
Unidade 2 Grandezas físicas e operações com vetores............................................................................ 01
Unidade 3 Cinemática................................................................................................................................... 02
Unidade 4 Forças I......................................................................................................................................... 02
Unidade 5 Forças II........................................................................................................................................ 03
Unidade 6 Torque e Equilíbrio...................................................................................................................... 04
Unidade 7 Trabalho e Energia...................................................................................................................... 05
Unidade 8 Impulso e Quantidade de movimento....................................................................................... 06
Unidade 9 Conservações e Colisões........................................................................................................... 06
Unidade 10 Gráficos........................................................................................................................................ 07
Frente 2 – Ondulatória e Física Moderna
Unidade 1 Movimento Harmônico Simples (MHS)..................................................................................... 09
Unidade 2 Introdução à Ondulatória............................................................................................................ 10
Unidade 3 Equação fundamental da Ondulatória....................................................................................... 11
Unidade 4 Fenômenos ondulatórios I......................................................................................................... 11
Unidade 5 Fenômenos ondulatórios II........................................................................................................ 12
Unidade 6 Acústica..................................................................................... ................................................. 13
Unidade 7 Óptica geométrica....................................................................................................................... 14
Unidade 8 Espelhos planos e esféricos...................................................................................................... 15
Unidade 9 Lentes delgadas.......................................................................................................................... 15
Unidade 10 Física Moderna............................................................................................................................ 16
Frente 3 – Hidrostática, Gravitação e Termologia
Unidade 1 Princípios da Hidrostática I........................................................................................................ 18
Unidade 2 Princípios da Hidrostática II....................................................................................................... 18
Unidade 3 Leis de Kepler.............................................................................................................................. 19
Unidade 4 Lei da Gravitação Universal....................................................................................................... 20
Unidade 5 Termometria e Dilatação............................................................................................................. 20
Unidade 6 Calorimetria................................................................................................................................. 21
Unidade 7 Propagação de calor................................................................................................................... 22
Unidade 8 Estudo dos gases........................................................................................................................ 23
Unidade 9 Leis da Termodinâmica.............................................................................................................. 23
Unidade 10 Máquinas Térmicas..................................................................................................................... 24
Frente 4 – Eletricidade e Magnetismo
Unidade 1 Cargas elétricas e Eletrizações.................................................................................................. 25
Unidade 2 Campo elétrico e Força elétrica................................................................................................. 25
Unidade 3 Trabalho e Potencial elétrico..................................................................................................... 26
Unidade 4 Condutores em equilíbrio........................................................................................................... 27
Unidade 5 Corrente elétrica e Leis de Ohm................................................................................................ 27
Unidade 6 Potência e Energia elétrica......................................................................................................... 28
Unidade 7 Circuitos elétricos....................................................................................................................... 29
Unidade 8 Magnetismo................................................................................................................................. 30
Unidade 9 Força magnética.......................................................................................................................... 31
Unidade 10 Indução eletromagnética............................................................................................................ 32
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Frente 1 – Mecânica
Unidade 1 – Notação científica. Unidades e análise
dimensional.
Questão 01
(UFPB 2002) Um satélite, ao realizar uma órbita circular em
torno da Terra, tem uma aceleração dada por a = 𝛽/𝑅2, onde 𝛽 é uma constante e R o raio de sua órbita. A unidade da
constante 𝛽, no sistema MKS, é:
A) m/s B) m/s2 C) m2/s D) m2/s2
E) m3/s2
Questão 02
(Cesgranrio) Na análise de determinados movimentos, é bastante razoável supor que a força de atrito seja proporcional ao quadrado da velocidade da partícula que se move. Analiticamente:
f = k. v2
A unidade da constante de proporcionalidade 𝑘, no SI, é:
A) kg.m2
s2
B) kg.s2
m2
C) kg.m
s
D) kg
m
E) kg
s
Questão 03
(Gama Filho) Seja uma grandeza G representada matematicamente por:
𝐺 =𝑎. 𝑙. 𝑚
𝑡
Onde 𝑎 é aceleração, 𝑚 é massa, 𝑡 é tempo e 𝑙 é comprimento. Podemos afirmar que a dimensão de G é:
A) ML2T3 B) ML−2T−3
C) ML2T−3
D) MLT−2 E) MLT3
Questão 04
(UFC 2008) A energia relativística do fóton é dada por 𝐸 =𝑋. 𝑐 ,onde 𝑐 indica a velocidade da luz. Utilizando conceitos de física moderna e análise dimensional, assinale a alternativa correta tocante à dimensão de X.
A) Força B) Massa C) Velocidade D) Comprimento E) Quantidade de movimento
Questão 05
(IME 2009) Ao analisar um fenômeno térmico em uma chapa de aço, um pesquisador constata que o calor transferido por unidade de tempo é diretamente proporcional à área da chapa e à diferença de temperatura entre as superfícies da chapa. Por outro lado, o pesquisador verifica que o calor transferido por unidade de tempo diminui conforme a espessura da chapa aumenta. Uma possível unidade da constante de proporcionalidade associada a esse fenômeno no sistema SI, é:
A) kg. m. s−3K−1 B) kg. m2 . s. K
C) m. s. K−1 D) m2 . s−3 . K E) kg. m. s−1 . K−1
Unidade 2 – Grandezas físicas e operações com vetores.
Questão 01
(FUABC) As grandezas físicas podem ser escalares ou vetoriais. As vetoriais são aquelas que possuem caráter direcional. Das alternativas abaixo, assinale aquela que tem apenas grandezas vetoriais.
A) Força, massa e tempo. B) Tempo, temperatura e velocidade. C) Potência, temperatura e densidade. D) Deslocamento, massa e trabalho. E) Velocidade, força e deslocamento.
Questão 02
(UCBA) Dados os vetores , , 𝑐, 𝑑, representados no esquema a seguir, vale a seguinte relação:
A) + = 𝑐 + 𝑑
B) + + 𝑐 + 𝑑 = 0
C) + + 𝑐 = 𝑑
D) + + 𝑑 = 𝑐
E) + 𝑐 = + 𝑑
Questão 03
(Unifor) A soma de dois vetores de módulos 12 N e 18 N tem certamente o módulo compreendido entre:
A) 6 N e 18 N B) 6 N e 30 N C) 12 N e 18 N D) 12 N e 30 N E) 29 N e 31 N
Questão 04
(UFPB 2006) Um cidadão está à procura de uma festa. Ele parte de uma praça, com a informação de que o endereço
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procurado estaria situado a 2 km ao norte. Após chegar ao referido local, ele recebe nova informação de que deveria se deslocar 4 km para o leste. Não encontrando ainda o endereço, o cidadão pede informação a outra pessoa, que diz estar a festa acontecendo a 5 km ao sul daquele ponto. Seguindo essa dica, ele finalmente chega ao evento. Na situação descrita, o módulo do vetor deslocamento do cidadão, da praça até o destino final, é:
A) 11 km B) 7 km C) 5 km D) 4 km E) 3 km
Questão 05
(UFPB) Das afirmativas:
I. As grandezas vetoriais sempre podem ser somadas. II. Uma grandeza vetorial pode ser somada com uma
grandeza escalar. III. Pode-se multiplicar uma grandeza vetorial por uma
grandeza escalar. IV. Apenas as grandezas escalares têm unidades.
Estão corretas somente:
A) I e II; B) I; C) IV; D) I e IV; E) III.
Unidade 3 – Cinemática.
Questão 01
(PUC) Dois barcos partem simultaneamente de um mesmo ponto, seguindo rumos perpendiculares entre si. Sendo de 30 km/h e 40 km/h suas velocidades, a distância entre eles após 6 minutos vale:
A) 7 km B) 1 km C) 300 km D) 5 km E) 450 km
Questão 02
(UFMG - adaptado) Dois carros, A e B, movem-se numa estrada retilínea com velocidades constantes 𝑣𝑎 = 20 𝑚/𝑠 e 𝑣𝑏 = 18 𝑚/𝑠. O carro A está, inicialmente, 500 m atrás do carro B. Quanto tempo o carro A gasta para alcançar o carro B?
A) 25 s B) 30 s C) 250 s D) 13 s E) 27 s
Questão 03
(PUC-SP) Um carro, partindo do repouso, assume movimento com aceleração constante de 1 𝑚/𝑠2, durante 5 segundos. Desliga-se então o motor e, devido ao atrito, o carro volta ao repouso com retardamento constante de
0,5 𝑚/𝑠2. A duração total do movimento é de:
A) 5 s B) 10 s
C) 15 s D) 20 s E) 25 s
Questão 04
(Vunesp) Um farol marítimo projeta um facho de luz contínuo, enquanto gira em torno do seu eixo à razão de 10 rotações por minuto. Um navio, com o costado perpendicular ao facho está parado a 6 km do farol. Com que velocidade um raio luminoso varre o costado do navio?
A) 60 m/s B) 60 km/s C) 1 km/s D) 630 m/s E) 6,3 km/s
Questão 05
(PAS – UnB) Em uma corrida de 100 m, duas corredoras, Ana e Bia, fizeram o percurso em 10 s e atingiram a linha de chegada ao mesmo tempo. Para alcançar sua velocidade máxima, Ana gastou 2 s, e Bia 3 s, tendo as duas acelerado uniformemente. Elas mantiveram a velocidade máxima constante até o final da prova. Nessas condições, quais são os valores mais próximos da aceleração de Ana e da velocidade máxima de Bia, respectivamente?
A) 5,6 m/𝑠2 e 11,8 m/s B) 3,9 m/𝑠2 e 11,5 m/s
C) 3,5 m/𝑠2 e 10,7 m/s
D) 2,5 m/𝑠2 e 9,8 m/s E) 4,2 m/𝑠2 e 12 m/s
Unidade 4 – Forças I
Questão 01
(UEL) Sob a ação exclusiva de duas forças, 𝐹1 e 𝐹2
, de mesma direção, um corpo de 6 kg de massa adquire aceleração de módulo igual a 4,0 𝑚/𝑠2. Se o módulo de uma das forças vale 20 N, o módulo da segunda, em newtons, só pode valer:
A) 0 B) 4 C) 40 D) 44 E) 4 ou 44
Questão 02
(UFMG - modificada) Uma pessoa entra num elevador carregando uma caixa pendurada por um barbante frágil. O elevador sai do 6º andar e só para no térreo.
É correto afirmar que o barbante poderá arrebentar:
A) No momento em que o elevador entrar em movimento, no 6º andar.
B) No momento em que o elevador parar no térreo. C) Quando o elevador estiver em movimento, entre o 5º e o
2º andar. D) Somente numa situação em que o elevador está subindo. E) O barbante não arrebenta, pois há somente força
gravitacional presente.
Questão 03
(UFRS - modificada) Dois blocos, A e B, de massas 𝑚𝐴 =5 𝑘𝑔 e 𝑚𝐵 = 10 𝑘𝑔, são colocados sobre uma superfície
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plana horizontal (o atrito entre os blocos e a superfície é nulo) e ligados por um fio inextensível e com massa desprezível (conforme a figura a seguir).
Nessa situação, sendo F = 30 N, a aceleração do sistema e a tração no fio valem, respectivamente:
A) 2 m/s² e 30 N B) 2 m/s² e 20 N C) 3 m/s² e 5 N D) 3 m/s²e 10 N E) 2 m/s² e 10 N
Questão 04
(Unifor-CE) No sistema representado a seguir, o atrito e a resistência do ar são desprezíveis e a polia e o fio podem ser considerados ideais.
Sabe-se que a intensidade da força vale 60 N, que a massa do corpo A é de 4 kg, que a aceleração da gravidade é de 10 m/𝑠2 e que o corpo B está subindo com velocidade escalar constante. Nessas condições, a massa de B, em kg, vale:
A) 2,0 B) 3,0 C) 4,0 D) 5,0 E) 6,0
Questão 05
(Aman) No sistema apresentado na figura, não há forças de atrito e o fio tem massa desprezível. Dados: F = 500 N, 𝑚𝑎 =15 𝑘𝑔, 𝑚𝑏 = 10 𝑘𝑔 e g = 10 m/𝑠2.
A tração no fio e a aceleração do sistema valem, respectivamente:
A) 200 N; 20,0 m/𝑠2
B) 100 N; 26,7 m/𝑠2
C) 240 N; 18,0 m/𝑠2 D) 420 N; 15,0 m/𝑠2
E) 260 N; 16,0 m/𝑠2
Unidade 5 – Forças II
Questão 01
(PUC-SP - modificada) Uma mola tem constante elástica 20 N/m e encontra-se deformada de 20 cm sob a ação do corpo A, que está preso a extremidade da mola e encosta numa balança por baixo, cujo peso é 5 N. Nessa situação, a balança, graduada em newtons, marca:
A) 5 N B) 4 N C) 3 N D) 2 N E) 1 N
Questão 02
(UFMG) Nessa figura, está representado um bloco de 2 kg
sendo pressionado contra a parede por uma força . O coeficiente de atrito estático entre esses corpos vale 0,5, e o
cinético vale 0,3. Considere g = 10 m/𝑠2.
A força mínima F que pode ser aplicada ao bloco para que ele não deslize na parede é:
A) 10 N B) 20 N C) 30 N D) 40 N E) 50 N
Questão 03
(PUC-PR) A figura representa um corpo de massa 10 kg apoiado em uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito entre as superfícies em contato é 0,4. Em determinado instante é aplicada ao corpo uma força horizontal de 10 N.
Considere g = 10 m/𝑠2 e marque a alternativa correta:
A) A força de atrito atuante sobre o corpo é 40 N. B) A velocidade do corpo decorridos 5 s é 10 m/s. C) A aceleração do corpo é de 5 m/𝑠2.
D) A aceleração do corpo é 2 m/𝑠2 e sua velocidade, decorridos 2 s, é 5 m/s.
E) O corpo não se movimenta e a força de atrito vale 10 N.
Questão 04
(UFU-MG modificada) Um elevador tem uma balança em seu assoalho. Uma pessoa de massa m=70 kg está sobre a balança. Adote g = 10 m/s². Julgue os itens abaixo.
I. Se o elevador subir acelerado com aceleração de módulo constante e igual a 2, a leitura da balança será 840 N.
II. Se o elevador descer com velocidade constante, a balança indicará 700 N.
III. Se o elevador descer retardado com aceleração constante de 2 m/𝑠2, a leitura da balança será 840 N.
IV. Rompendo-se o cabo do elevador e ele caindo com aceleração igual à da gravidade, a balança indicará zero.
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V. Se o elevador descer acelerado com aceleração constante de 2 m/𝑠2, a leitura da balança será 560 N.
São corretos:
A) Apenas I, II e III B) Apenas I, II e IV C) Apenas I, III e IV D) Apenas I, II, IV e V E) I, II, III, IV e V
Questão 05
(PUC-SP) Um caixote de madeira de 4 kg é empurrado por
uma força constante e sobe com velocidade constante de 6 m/s um plano inclinado de um ângulo 𝛼, conforme representado na figura.
sen α = 0,6 cos α = 0,8
A direção da força é paralela ao plano inclinado e o coeficiente de atrito cinético entre as superfícies em contato é igual a 0,5. Com base nisso, analise as seguintes afirmações:
I. O módulo da força é igual a 24 N.
II. é a força resultante do movimento na direção paralela ao plano inclinado.
III. As forças contrárias ao movimento de subida do caixote totalizam 40 N.
IV. O módulo da força de atrito que atua no caixote é igual a 16 N.
Dessas afirmações, é correto apenas o que se lê em:
A) II e III B) III e IV C) II e IV D) I e II E) I e III
Unidade 6 – Torque e Equilíbrio
Questão 01
(FCC) Um corpo de massa M é pendurado de cinco maneiras diferentes numa corda que tem extremidades fixas, como mostram as figuras a seguir:
A maior intensidade da força na corda ocorre em:
A) I B) II C) III D) IV E) V
Questão 02
(UFMT) Um jovem precisa trocar um pneu furado de seu carro. Sobre as características físicas desse processo, avalie quais das afirmações são verdadeiras e quais são falsas.
Utilizar uma chave de rodas com braço longo aumenta a distância entre a porca e a roda e o ponto de aplicação da força, aumentando o torque aplicado à porca.
Para soltar a porca da roda do carro, deverá ser aplicada uma força no sentido do movimento dos ponteiros de um relógio, nesse caso, o momento da força é considerado negativo.
Ao aplicar a força na extremidade da haste da chave de rodas em um ponto distante da porca, aumentará a força aplicada à porca.
Quanto maior a distância da força aplicada ao eixo de rotação, maior será o momento dessa força, maior será o efeito de rotação que ela produz.
Agora, determine a sequência correta.
A) F,V,F,V B) V,V,V,F C) F,V,V,F D) F,F,F,V E) V,F,F,V
Questão 03
(UECE) Uma gangorra de um parque de diversão tem três assentos de cada lado, igualmente espaçados um do outro, nos respectivos lados da gangorra. Cinco assentos estão ocupados por garotos cujas respectivas massas e posições estão indicadas na figura.
Determine a alternativa que contém o valor da massa, em kg, que deve ter o sexto ocupante para que a gangorra fique em equilíbrio horizontal.
A) 25 B) 29 C) 35 D) 50 E) 40
Questão 04
(Mackenzie) Uma barra homogênea e de secção transversal constante tem peso de 10 N e comprimento de 1 m. Suspendendo-a por duas molas de mesmo comprimento inicial e constantes elásticas iguais a 𝑘1 = 200 𝑁/𝑚 e 𝑘2 =300 𝑁/𝑚, fica em equilíbrio na posição ilustrada na figura.
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A distância da extremidade A, em que devemos colocar sobre a barra de um corpo de peso 20 N para que ela fique em equilíbrio na horizontal, é:
A) 60 cm B) 65 cm C) 70 cm D) 75 cm E) 80 cm
Questão 05
(ITA-SP) Um brinquedo que as mamães utilizam para enfeitar quartos de crianças é conhecido como móbile. Considere o móbile de luas esquematizas na figura. As luas estão presas por meio de fios de massas desprezíveis a três barras horizontais, também de massas desprezíveis. O conjunto todo está equilibrado e suspendo em um único ponto A.
Se a massa da lua 4 é de 10 g, então a massa, em quilogramas, da lua 1 é:
A) 180 B) 80 C) 0,36 D) 0,18 E) 9
Unidade 7 – Trabalho e Energia.
Questão 01
(UEL-PR) Um corpo de massa 2,0 kg é arrastado sobre uma superfície horizontal com velocidade constante de 5 m/s durante 10 s. Sobre esse movimento, são feitas as afirmações:
I. O trabalho realizado pela força peso do corpo é nulo. II. O trabalho realizado pela força de atrito é nulo. III. O trabalho realizado pela força resultante é nulo.
Dessas afirmações somente estão corretas: A) I e III B) I e II C) III D) II E) I
Questão 02
(PUC-RS) Considere a figura a seguir, que representa uma parte dos degraus de uma escada e suas medidas.
Uma pessoa de 80,0 kg sobe, em movimento uniforme, 60 degraus dessa escada em 120 s num local onde a aceleração da gravidade é 10 m/𝑠2. Desprezando eventuais perdas por atrito, o trabalho realizado pela força do homem ao subir esses 60 degraus e a potência média durante a subida são, respectivamente:
A) 7,2 kJ e 60 W B) 0,72 kJ e 6 W C) 14,4 kJ e 60 W D) 1,44 kJ e 12 W E) 14,4 kJ e 120 W
Questão 03
(Mackenzie) O bloco de peso 100 N, da figura, sobe o plano inclinado com a velocidade constante, sob a ação da força F paralela ao plano e de intensidade 71 N.
Devido ao atrito, a quantidade de calor liberada no trajeto de A para B é: (Considere 1 cal = 4,2 J)
A) 700 cal B) 420 cal C) 210 cal D) 100 cal E) 10 cal
Questão 04
(Unifor-CE) Numa pista, cujo perfil está representado abaixo, um móvel de 2 kg de massa se desloca sem atrito. A velocidade com que o corpo passa pelo ponto A é de 10 m/s. Despreze o trabalho de forças não conservativas e adote g =
10 m/𝑠2.
Sabendo que a mola colocada no plano superior apresenta deformação máxima de 0,2 m, quando atingida pelo corpo, sua constante elástica vale, em N/m:
A) 2000
6
B) 200 C) 40 D) 20 E) 4
Questão 05
(Unirio) A figura a seguir representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho de uma montanha- russa num local onde a aceleração da gravidade é g = 10 m/s².
Considerando que a energia mecânica do carrinho se conserva durante o movimento e que, em P, o módulo de sua velocidade é 8 m/s, teremos no ponto Q uma velocidade de módulo igual a:
A) 5 m/s B) 4,8 m/s C) 4,0 m/s D) 2,0 m/s E) zero
Unidade 8 – Impulso e Quantidade de movimento.
Questão 01
(UFMA) Duas partículas, A e B, de massas respectivamente iguais a M e 2M, têm, num dado instante, quantidade de movimento de módulos iguais. Podemos afirmar que, nesse
instante, a relação 𝑣𝑎
𝑣𝑏 entre os módulos das velocidades de
A e B vale:
A) 1 B) 4 C) 1/2 D) 2 E) 3
Questão 02
(Puccamp) Um carrinho de massa igual a 1,5 kg está em movimento retilíneo com velocidade de 2 m/s quando fica submetido a uma força resultante de intensidade de 4, na mesma direção e sentido do movimento durante 6 s. Ao final dos 6 s, a quantidade de movimento e a velocidade d carrinho têm valores, em unidades do SI, respectivamente iguais a:
A) 27 e 18 B) 24 e 18 C) 18 e 16 D) 6 e 16 E) 3 e 16
Questão 03
(UFPE-2002) A força resultante que atua sobre um bloco de 2,5 kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100 N em 0,2 s, conforme a figura a seguir.
A velocidade final do bloco, em m/s, é
A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) 10
Questão 04
(UFF-RJ) Pular corda é uma atividade que complementa o condicionamento físico de muitos atletas. Suponha que um boxeador exerça no chão uma força média de 1 x 104 N, ao se erguer pulando corda. Em cada pulo ele fica em contato com chão por 2 x 10-2 s. Na situação dada, o impulso que o chão exerce sobre o boxeador, a cada pulo e em N.s, é:
A) 4 B) 10 C) 2 x 102 D) 4 x 103
E) 5 x 105
Questão 05
(Unifesp) Uma menina deixa cair uma bolinha de massa de modelar que se choca verticalmente com o chão e para; a bolinha tem massa 10 g e atinge o chão com velocidade de 3 m/s. Pode-se afirmar que o impulso exercido pelo chão sobre essa bolinha vertical, tem sentido para:
A) Cima e de módulo 3 x 10−2 N.s B) Baixo e módulo 3 x 10−2 N.s
C) Cima e módulo 6 x 10−2 N.s
D) Baixo e módulo 6 x 10−2 N.s E) Cima e módulo igual a zero.
Unidade 9 – Conservações e Colisões
Questão 01
(Cefet-MG) Considere as afirmativas relacionadas às colisões entre partículas.
I. Em todo choque, há conservação de energia cinética. II. Em todo choque inelástico, a energia cinética é
completamente dissipada. III. Em todo choque, a quantidade de movimento do sistema
é conservada. IV. Em todo choque perfeitamente elástico, há conservação
da energia cinética.
Estão corretas apenas as afirmativas:
A) I e II B) I e III C) II e III D) II e IV E) III e IV
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Questão 02
(Osec) Numa experiência para a determinação do coeficiente de restituição, largou-se uma bola de ping-pong em queda livre de uma altura de 4 m e ela retornou à altura de 1 m. Portanto, o coeficiente de restituição procurado é:
A) 0,25 B) 0,5 C) 1 D) 2 E) 4
Questão 03
(Puccamp) Uma esfera de massa 𝑚1= 3 kg, movendo-se com velocidade constante 𝑣1= 2 m/s, colide frontal e elasticamente com a outra esfera de massa 𝑚2= 1 kg, inicialmente em repouso. As velocidades das esferas, imediatamente após o choque, em m/s, valem, respectivamente:
A) 1 e 3 B) 1 e 2 C) 1 e 1 D) 1,5 e 0,5 E) 2 e 0,5
Questão 04
(UFABC-SP) As baleias deslocam-se na água por meio de suas nadadeiras caudais horizontais. Suponha que num dia de verão, determinada baleia de 40 toneladas de massa, numa viagem para águas mais frias em busca de alimentos, esteja se movendo horizontalmente e tenha sua velocidade aumentada de 1,4 m/s para 2,2 m/s num certo intervalo de tempo. A intensidade do impulso total aplicado sobre essa baleia, nesse intervalo de tempo, foi, em N.s, igual a:
A) 16 000 B) 32 000 C) 56 000 D) 88 000 E) 144 000
Questão 05
(UFPI modificada) Em uma lagoa, dois peixes nadam na mesma direção. O peixe maior, de massa M = 5 kg, nada para direita a uma velocidade v = 1 m/s, e o peixe menor, de massa m = 1 kg, se aproxima dele a uma velocidade de 8 m/s, para a esquerda.
Despreze qualquer efeito de resistência da água. Após engolir o peixe menor, o peixe maior terá uma velocidade de:
A) 0,5 m/s para a esquerda B) 1 m/s para a esquerda C) Nula D) 0,5 m/s para a direita E) 1 m/s para a direita
Unidade 10 – Gráficos
Questão 01
(PUC-MG) Dois corpos, A e B, partem, em linha reta, simultaneamente, do repouso e da mesma posição. Os movimentos desses dois corpos estão representados no gráfico aceleração em função do tempo.
Para o intervalo de tempo de 0 a t, é correto afirmar que:
A) O movimento de B é uniforme. B) A aceleração de A é inversamente proporcional ao
tempo. C) No instante t, as velocidades de A e B são iguais. D) A distância percorrida por A é maior que a de B. E) A variação da velocidade de B é maior que a de A.
Questão 02
(Mackenzie) A aceleração de um móvel, que parte do repouso, varia com o tempo de acordo com o gráfico a seguir:
O instante, contado a partir do início do movimento, no qual o móvel para, é:
A) 18 s B) 13 s C) 8 s D) 6 s E) 5 s
Questão 03
(UFPE 2002) O gráfico a seguir representa, aproximadamente, a velocidade de um atleta, em função do tempo, em um trecho de um percurso retilíneo.
No instante em que ocorreu a mudança no sentido do movimento, a quantos metros da sua posição inicial se encontrava o atleta?
A) 12 B) 24 C) 30 D) 36 E) 42
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Questão 04
(Puccamp) Considere os gráficos a seguir.
I. Espaço em função do tempo II. Velocidade em função do tempo III. Aceleração em função do tempo
A respeito desses gráficos, é correto afirmar que:
A) Somente I e II podem representar o mesmo movimento. B) Somente I e III podem representar o mesmo movimento. C) Somente II e III podem representar o mesmo movimento. D) Os três gráficos podem representar o mesmo movimento. E) Cada gráfico representa um movimento distinto.
Questão 05
(UFPR 2007) Um engenheiro mecânico projetou um pistão que se move na direção horizontal dentro de uma cavidade cilíndrica. Ele verificou que a força horizontal F, a qual é aplicada ao pistão por um agente externo, pode ser relacionada à sua posição horizontal x por meio do gráfico a seguir. Para ambos os eixos do gráfico, valores positivos indicam o sentido para a direita, enquanto valores negativos indicam o sentido para a esquerda. Sabe-se que a massa do pistão vale 1,5 kg e que ele está inicialmente em repouso.
Com relação ao gráfico, considere as seguintes afirmativas.
I. O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 1 cm vale 7,5 x 10−2 J
II. A aceleração do pistão entre x = 1 cm e x = 2 cm é constante e vale 10 m/𝑠2
III. Entre x = 4 cm e x = 5 cm, o pistão se move com velocidade constante.
IV. O trabalho total realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 7 cm é nulo
Assinale a alternativa correta:
A) Somente I, II e III são corretas B) Somente III é correta
C) Somente I e II são corretas D) Somente II e IV são corretas E) Somente I e III são corretas
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Frente 2 – Ondulatória e Física
Moderna
Unidade 1 – Movimento Harmônico Simples (MHS)
Questão 01
Considerando o esquema e as afirmações abaixo, assinale a melhor opção.
I. Quando o bloco se encontra no nível de referência (x=0), a energia cinética é mínima e a potencial elástica é máxima;
II. A energia potencial elástica é mínima nas posições x = A e x = -A;
III. Quando o bloco se aproxima do nível de referência (vindo de A ou de –A), acontece um aumento da energia cinética e diminuição da potencial elástica.
IV. Para qualquer posição, a energia mecânica do sistema será igual a soma da energia potencial elástica com a energia cinética
A) As afirmações I e II estão corretas B) As afirmações I, II e IV estão corretas C) Apenas a afirmação III está correta D) As afirmações III e IV estão corretas E) Nenhuma afirmação está correta
Questão 02
O gráfico abaixo representa a elongação em função do tempo de um movimento harmônico simples. Assinale a opção que representa a função horária no SI.
A) 𝒙 = 𝐜𝐨𝐬 ((𝝅
𝟓) 𝒕 + 𝝅)
B) 𝒙 = 𝟐 𝐜𝐨𝐬 ((𝝅
𝟓) 𝒕 + 𝝅)
C) 𝒙 = 𝒄𝒐𝒔 ((𝝅
𝟏𝟎) 𝒕 +
𝝅
𝟐)
D) 𝒙 = 𝒄𝒐𝒔 ((𝝅
𝟓) 𝒕 +
𝝅
𝟐)
E) 𝒙 = 𝟐 𝒄𝒐𝒔 ((𝝅
𝟓) 𝒕 +
𝝅
𝟐)
Questão 03
O gráfico abaixo mostra como as energias de um sistema massa-mola em MHS variam com a posição:
Sabendo que A e –A representam os limites do movimento, assinale a melhor opção:
A) A função A representa a energia mecânica, a função B representa a energia cinética e a função C representa a energia potencial elástica. Além disso, a soma das funções B e C dá a função A.
B) A função A representa a energia cinética, a função B representa a energia mecânica e a função C representa a energia potencial elástica. Além disso, a soma das funções A e C dá a função B.
C) A função A representa a energia mecânica, a função B representa a energia potencial e a função C representa a energia cinética. Além disso, a soma das funções B e C dá a função A.
D) A função A representa a energia potencial, a função B representa a energia mecânica e a função C representa a energia potencial cinética. Além disso, a soma das funções B e C dá a função A.
E) Não é possível saber qual das funções é a energia cinética, nem energia potencial, visto que não sabemos a posição inicial da massa.
Questão 04
(UFRS) A figura a seguir representa seis pêndulos simples, que estão oscilando num mesmo local.
O pêndulo P executa uma oscilação completa em 2 s. Qual dos outros pêndulos executa uma oscilação completa em 1s?
A) I B) II C) III D) IV E) V
Questão 05
(UEM) Suponha que um pequeno corpo, de massa m, esteja preso na extremidade de um fio de peso desprezível, cujo comprimento é L, oscilando com pequena amplitude em um plano vertical. Esse dispositivo constitui um pêndulo simples que executa um movimento harmônico simples. Verifica-se que o corpo, saindo de B, desloca-se até B’ e retorna a B, 20
10
vezes em 10 s. Sabendo que B e B’ são as extremidades do movimento, assinale o que for correto.
A) O período deste pêndulo é 2s B) A frequência de oscilação do pêndulo é 0,5Hz
C) Se o comprimento do fio L for 4 vezes maior, o período do pêndulo será dobrado
D) Se o valor local de g for 4 vezes maior, a frequência do pêndulo será duas vezes menor
E) Se a amplitude do pêndulo for reduzida à metade, seu período irá dobrar
Unidade 2 – Introdução à Ondulatória
Questão 01
(UFPEL) No mundo em que vivemos, estamos rodeados de fenômenos físicos. Um desses fenômenos são as ondas, nas quais vivemos imersos, seja através do som, da luz, dos sinais de rádio e televisão, etc. Com base nos seus conhecimentos sobre ondas e sobre propagação delas em meios elásticos, analise as afirmativas abaixo:
I. A velocidade de propagação de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro;
II. Nas ondas longitudinais, as partículas do meio vibram na mesma direção de propagação da onda;
III. A frequência de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro;
IV. O som é uma onda eletromagnética, pois se propaga no vácuo;
V. As ondas eletromagnéticas são sempre do tipo transversal.
Dessas afirmativas, estão corretas apenas:
A) I, II, III e V B) I, II e IV C) II, III e V D) III e IV E) III, IV e V
Questão 02
(UERJ) Numa corda de massa desprezível, esticada e fixa em suas extremidades, são produzidos, a partir do ponto médio, dois pulsos que se propagam mantendo a forma e a velocidade constantes, como mostra a figura abaixo:
A forma resultante da completa superposição desses pulsos, após a primeira reflexão, é:
Questão 03
(UFPI adaptada) As figuras abaixo mostram duas configurações de uma onda progressiva se propagando para a direita com um intervalo de tempo igual a 0,5s entre elas. O período, a amplitude e a velocidade dessa onda são respectivamente dados por:
A) 2s, 2m, 2m/s B) 2,5s, 0,5m, 0,5m/s C) 2s, 0,5m, 1m/s D) 2s, 0,5m, 2m/s E) 0,5s, 0,5m, 2m/s
Questão 04
(Fuvest) Em um ponto fixo do espaço, o campo elétrico de uma radiação eletromagnética tem sempre a mesma direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico abaixo, que representa sua projeção E nessa direção fixa; E é positivo ou negativo conforme o sentido do campo.
Consultando a tabela acima, que fornece típicos valores de frequência para diferentes regiões do espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, é possível classificar essa radiação como:
A) Infravermelha B) Visível C) Ultravioleta D) Raio X E) Raio Gama
Questão 05
(Fuvest) As curvas A e B representam duas fotografias sucessivas de uma corda na qual se propaga um pulso. O
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intervalo de tempo entre as fotografias é menor que o período da onda e vale 0,10s.
Podemos afirmar que a velocidade de propagação da onda na corda e a velocidade média do ponto C da corda, nesse intervalo de tempo, valem, respectivamente:
A) 0 m/s e 4 m/s B) 0,2 m/s e 4 m/s
C) 4 m/s e 4 m/s D) 4 m/s e 0,2 m/s E) 0,2 m/s e 0,8 m/s
Unidade 3 – Equação Fundamental da Ondulatória
Questão 01
(UFES) A velocidade de uma onda sonora no ar é 340 m/s e seu comprimento de onda é 0,340 m. Passando para outro meio, onde a velocidade do som é o dobro, os valores da frequência e do comprimento de onda no novo meio serão, respectivamente:
A) 400 Hz e 0,340m B) 1 000 Hz e 0,680m C) 1 360 Hz e 1,360m D) 1 000 Hz e 0,340m E) 1 200 Hz e 0,680m
Questão 02
Um rádio pode operar em AM (Amplitude Modulada) ou em FM (Frequência Modulada). A primeira modalidade cobre frequências de 600 kHz a 1500 kHz e a segunda cobre de 90 MHz a 120 MHz. Sabendo que as ondas de rádio se propagam na velocidade da luz (300 000 km/s), o menor e o maior comprimento de onda que podem ser captados por um rádio valem, respectivamente:
A) 2,5m e 500m B) 1,33m e 600m C) 3,33m e 500m D) 2,5m e 200m E) 6m e 1500m
Questão 03
(UFU adaptada) A figura representa um trem de ondas periódicas propagando-se com velocidade de 10m/s, em uma corda AC, de densidade linear 0,2kg/m. Essa corda está associada a outra, CB, na qual a velocidade de propagação do trem de ondas passa a ser o dobro.
A respeito das informações dadas, julgue as afirmações abaixo e assinale a melhor opção:
I. A intensidade da força que traciona a associação e cordas é 20N
II. A densidade linear da corda CB é 0,05kg/m III. A frequência dessas ondas é 10Hz
IV. O comprimento da onda na corda CB é 2m
A) As afirmações I e II estão corretas B) As afirmações I, II e IV estão corretas C) Apenas a afirmação I está correta D) Nenhuma das afirmações está correta E) Todas as afirmações estão corretas
Questão 04
(UFMG) Na figura está esquematizada uma onda que se propaga na superfície da água, da parte rasa para a parte funda de um tanque. Seja λ o comprimento de onda da onda, V sua velocidade de propagação e f a sua frequência, assinale a melhor opção.
A) λ aumenta, f diminui e V diminui B) λ aumenta, f diminui e V aumenta C) λ aumenta, f não muda e V aumenta D) λ diminui, f aumenta e V aumenta E) λ diminui, f não muda e V aumenta
Questão 05
(ITA) A faixa de emissão de rádio em frequência modulada, no Brasil, vai de aproximadamente 88MHz a 108 MHz. A razão entre o maior e o menor comprimento de onda desta faixa é:
A) 1,2 B) 15
C) 0,63 D) 0,81 E) Impossível calcular não sendo dada a velocidade de
propagação da onda
Unidade 4 – Fenômenos ondulatórios I
Questão 01
(UFU) Um garoto observava uma menina com um biquíni vermelho que corria à beira de uma piscina. A menina pulou na piscina e enquanto mergulhava, o garoto via que seu biquíni continuava vermelho. Isto se justifica porque uma onda ao passar de um meio para o outro não altera:
A) a frequência; B) o comprimento de onda; C) a frequência e o comprimento de onda; D) a velocidade de propagação; E) o comprimento de onda, e a velocidade de propagação.
Questão 02
(Puc MG) Os esquemas a seguir são normalmente usados para representar a propagação de ondas na superfície da água em uma cuba de ondas. O esquema que representa a difração de ondas é o:
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e) nenhuma delas.
Questão 03
(Unirio) Uma fonte sonora, capaz de emitir som em uma única direção, foi fixada a uma fonte de laser, como mostra a figura a seguir.
Fonte de laser
Fonte de som
O conjunto foi ajustado para que a emissão de som e luz se faça em uma única direção. Considere que tal aparelho foi utilizado para lançar, sobre a superfície da água, som e luz com um mesmo ângulo de incidência. Qual das figuras abaixo melhor representa as trajetórias da luz e do som quando passam do ar para a água?
A)
B)
C)
D)
E)
Questão 04
(UEL) Dois pulsos praticamente iguais estão se propagando numa corda AB, com velocidade de propagação de 2 m/s. A extremidade A é livre e nela se originam os pulsos, enquanto a extremidade B é fixa. Considere que a posição dos pulsos no esquema 1 corresponde ao instante t=0.
O esquema 2 também representa a corda AB em outro instante diferente de t = 0.
O menor intervalo entre a primeira e a segunda configuração é, em segundos:
A) 3,0 B) 2,5 C) 2,0 D) 1,5 E) 1,0
Unidade 5 – Fenômenos ondulatórios II
Questão 01
(FATEC) Um pulso reto P propaga-se na superfície e da água em direção a um obstáculo M rígido, onde se reflete. O pulso e o obstáculo estão na figura abaixo.
A seta indica o sentido de propagação de P. Assinale a alternativa que contém a figura que melhor representa P, depois de sua reflexão em M.
A)
B)
C)
D)
E)
Questão 02
(UFCE) A figura mostra uma onda que, ao se propagar no sentido da seta superior, atinge o anteparo A onde há um orifício a, prosseguindo conforme indicam as setas inferiores.
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O meio de propagação é o mesmo, antes do anteparo (Região I) e depois do anteparo (Região II).
Sobre tal situação é falso afirmar que:
A) O comprimento de onda na Região I é maior que o comprimento de onda na Região II.
B) O fenômeno que ocorre na passagem da Região I para a Região II é a difração.
C) O módulo da velocidade de propagação da onda na Região I é igual ao módulo da velocidade de propagação da onda na Região II.
D) O período da onda na região I é igual o período da onda na região II.
E) O fenômeno mostrado é a refração.
Questão 03
(UFF) Numa corda homogênea, com suas extremidades fixas, se estabelece uma onda estacionária. Nesta situação, a corda vibra entre as duas posições extremas, indicadas pelas linhas contínuas e tracejadas na figura a seguir.
Sabendo que a corda se alterna entre estas duas posições a cada 0,50s, é correto afirmar que a velocidade de propagação de ondas ao longo da corda vale:
A) 0 m/s B) 10 m/s C) 15 m/s D) 20 m/s E) 30 m/s
Questão 04
(UECE) A figura mostra dois alto-falantes A e B separados por uma distância de 2m. Os alto-falantes estão emitindo ondas sonoras em fase e de frequência 0,68 kHz. O ponto P mostrado na figura está a uma distância de 1,5m do alto-falante A.
Supondo que a velocidade de propagação do som no ar seja 340m/s, a distância x mínima do alto-falante B ao ponto P para que este ponto seja um ponto nodal é:
A) 1,5 m B) 1,75 m C) 2,0 m D) 2,5 m E) 3,0 m
Questão 05
(UFMG) Uma onda sofre refração ao passar de um meio I para um meio II. Quatro estudantes, Bernardo, Clarice, Júlia e Rafael, traçaram os diagramas mostrados na figura para representar esse fenômeno. Nesses diagramas, as retas paralelas representam as cristas das ondas e as setas, a direção de propagação da onda. Os estudantes que traçaram um diagrama coerente com as leis da refração foram:
A) Bernardo e Rafael B) Bernardo e Clarice C) Júlia e Rafael D) Clarice e Júlia E) Nenhum deles.
Unidade 6 – Acústica
Questão 01
(UDESC) A figura representa uma onda estacionária que se forma em um tubo sonoro que tem uma extremidade aberta e a outra fechada. Sabendo-se que a velocidade do som no ar é 340 m/s, calcule a frequência do som emitido pelo tubo e assinale a alternativa CORRETA.
A) 544 Hz B) 680 Hz C) 1360 Hz D) 340 Hz E) 425 Hz
Questão 02
(Ufpb) Em um trecho reto de determinada estrada, um fusca move-se do ponto A para o ponto B com velocidade de 20 m/s. Dois outros carros estão passando pelos pontos A e B, com velocidade de 20 m/s, porém com sentido contrário ao do fusca, conforme ilustrado na figura a seguir. Nesse momento, o motorista do fusca começa a buzinar e o som emitido pela buzina tem frequência f.
Denominando as frequências ouvidas pelos motoristas dos carros que passam pelos pontos A e B de fA e fB, respectivamente, é correto afirmar que:
A) fA = fB > f B) fA = fB < f C) fA > f > fB D) fA < f < fB E) fA = fB = f
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Questão 03
(FCC-SP) Para traçar o relevo do fundo do mar, um navio emite, verticalmente, pulsos sonoros e registra o intervalo t de tempo entre o instante de emissão do pulso e o de recepção do pulso refletido. A velocidade do som na água é de 1,5 km/s. O gráfico mostra a duração de t, em função da posição x do navio, que navegava em linha reta. A partir dessas informações, pode-se concluir, corretamente, que na posição X havia:
A) um vale submarino, cujo fundo estava a 1,5 km do nível do mar.
B) um vale submarino, cujo fundo estava a 3,0 km do nível do mar.
C) um vale submarino, cujo fundo estava a 4,5 km do nível do mar.
D) uma montanha submarina, cujo pico estava a 0,75 km do nível do mar.
E) uma montanha submarina, cujo pico estava a 1,5 km do nível do mar.
Questão 04
(UEL PR) No século XIX, o trabalho dos fisiologistas Ernest e Gustav Fechner levou à quantificação da relação entre as sensações percebidas pelos sentidos humanos e a intensidades dos estímulos físicos que as produziram. Eles afirmaram que não existe uma relação linear entre elas, mas logarítmica; o aumento da sensação S, produzido por um aumento de um estímulo I, é proporcional ao logaritmo do estímulo, isto é:
S − S0 = K log10 (I
I0
)
onde So é a intensidade auditiva adotada como referência, Io é a intensidade física adotada como referência associada a So e K é uma constante de proporcionalidade. Quando aplicada à intensidade auditiva, ou sonoridade, a unidade de intensidade auditiva S, recebeu o nome de bel (1 decibel = 0,1 bel), em homenagem a Alexander Grahan-Bell, inventor do telefone, situação em que foi assumido que K=1. Com base nesta relação, é correto afirmar que se um som é 1000 vezes mais intenso que a intensidade I³ do menor estímulo perceptível, a diferença de intensidade auditiva destes sons corresponde a:
A) 1000 dB B) 33,3 dB C) 30 dB D) 3 dB E) 0,3 dB
Questão 05 Um observador se encontra num balão sobre
uma planície. Num momento de calmaria, o observador emite um som cujo eco ele ouve após 2 segundos. A velocidade do som no ar vale 330 m/s. A altura em que se encontra o balão é, em metros, igual a:
A) 1220 B) 660 C) 330 D) 115 E) 37,5
Unidade 7 – Óptica geométrica
Questão 01
O motorista de um carro olha no espelho retrovisor interno e vê o passageiro do banco traseiro. Se o passageiro olhar para o mesmo espelho verá o motorista. Este fato se explica pelo:
A) princípio da independência dos raios luminosos. B) fenômeno de refração que ocorre na superfície do
espelho. C) fenômeno de absorção que ocorro na superfície do
espelho. D) princípio da propagação retilínea dos raios luminosos, E) princípio da reversibilidade dos raios luminosos,
Questão 02
Um edifício iluminado pelos raios solares projeta uma sombra de comprimento L = 72,0 m. Simultaneamente, uma vara vertical de 2,50 m de altura colocada ao lado do edifício projeta uma sombra de comprimento L = 3,00 m. Qual é a altura do edifício?
A) 90,0 m B) 86,0 m C) 60,0 m D) 45,0 m E) n. d. a.
Questão 03
A imagem focada de uma árvore numa câmara escura dista 50 mm do orifício e tem uma altura de 20 mm. A árvore está a uma distância de 15 m do orifício. Qual a altura da árvore?
A) 2 m B) 4 m C) 6 m D) 8 m E) 10 m
Questão 04
Uma sala tem uma parede espelhada. Uma pessoa corre em direção à parede, perpendicularmente a ela, com velocidade 1,2 m/s. A velocidade com que a imagem se aproxima da pessoa tem valor:
A) 4,8 m/s B) 2,4 m/s C) 1,2 m/s D) 0,6 m/s E) zero
Questão 05
Uma folha V reflete apenas luz verde. Uma outra folha A absorve todas as cores, exceto a amarela. Iluminando ambas as folhas com luz branca e observando através de um filtro vermelho:
A) ambas parecerão pretas. B) ambas parecerão vermelhas. C) ambas parecerão verdes. D) ambas parecerão brancas. E) a folha V parecerá amarela e a folha A parecerá verde.
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Unidade 8 – Espelhos planos e esféricos
Questão 01
A respeito das propriedades fundamentais dos espelhos esféricos, quais das afirmações abaixo são corretas?
I. Todo raio de luz que incide passando pelo centro de curvatura do espelho volta sobre si mesmo.
II. Todo raio de luz incidente paralelo ao eixo principal do espelho origina um raio refletido que passa pelo centro do espelho.
III. Todo raio de luz que incide no vértice V do espelho gera um raio refletido que é simétrico do incidente relativamente ao eixo principal.
A) Todas. B) Nenhuma. C) I e II. D) I e III. E) II e III
Questão 02
Um espelho esférico côncavo, de distância focal igual a 2 cm, é usado para se obter imagens virtuais e ampliadas de um objeto. Em relação a tais imagens e ao objeto que lhe deu origem, é incorreto afirmar que:
A) a imagem é invertida lateralmente (inversão direita-esquerda).
B) a imagem é formada pelo prolongamento dos raios refletidos.
C) a imagem é direta (cabeça para cima em relação ao objeto).
D) o objeto a ser visto pode ser maior do que o espelho. E) o objeto pode ser colocado à distância de até 4 cm do
espelho.
Questão 03
(CESGRANRIO) Uma menina observa a imagem de seu rosto em um espelho esférico convexo. À medida que ela aproxima o rosto do espelho, a imagem que ela vê:
A) aumenta de tamanho mantendo-se sempre direita. B) aumenta de tamanho mas se inverte a partir de
determinada distância do espelho. C) diminui de tamanho mantendo-se sempre direita. D) diminui de tamanho mantendo-se sempre invertida. E) aumenta de tamanho até certa distância do espelho a
partir da qual passa a diminuir.
Questão 04
Um espelho esférico côncavo tem raio de curvatura igual a 80 cm, Um objeto retilíneo de 2,0 cm de altura é colocado perpendicularmente ao eixo principal do espelho, a 120 cm dele. Neste caso, teremos:
A) uma imagem real e invertida de 1,0 cm de altura e a 60 cm do espelho.
B) uma imagem virtual e direita de 1,0 cm de altura e a 10 cm do espelho.
C) uma imagem virtual e invertida de 1,0 cm de altura e a 10 cm do espelho.
D) uma imagem real e direita de 40 cm de altura e a 60 cm do espelho.
E) n. d. a.
Questão 05
Utilizando um espelho esférico, deseja-se obter uma imagem i de um determinado objeto o. Sabendo que a imagem deve ser direita e reduzida a 1/5 da altura do objeto, e que deve ficar localizada a 12 cm do espelho, pode-se afirmar que o espelho utilizado deve ser:
A) côncavo, com raio de curvatura igual a 60 cm B) côncavo, com raio de curvatura igual a 10 cm C) convexo, com raio de curvatura igual a 10 cm D) convexo, com raio de curvatura igual a 30 cm E) convexo, com raio de curvatura igual a 60 cm
Unidade 9 – Lentes delgadas
Questão 01
Uma lente biconvexa de vidro de índice de refração 1,5 é usada em três experiências sucessivas, A, B e C. Em todas elas recebe um feixe de raios paralelos ao seu eixo principal. Na experiência A, a lente está imersa no ar; em B, na água de índice de refração 1,33; e, em C, imersa em bissulfeto de carbono líquido de índice de refração 1,64. O feixe de luz emergente:
A) é convergente nas experiências A, B e C. B) é divergente nas experiências A, B e C. C) é convergente em A e B e divergente em C. D) é divergente em A e B o convergente em C. E) é divergente em A e convergente em B e C.
Questão 02
No esquema representamos um sistema óptico D que pode ser um espelho esférico ou uma lente esférica delgada, utilizado nas condições de aproximação de Gauss. O segmento AB representa um objeto real e A'B' sua imagem fornecida por D.
Sabe-se que o tamanho da imagem é o dobro do tamanho do objeto. A respeito da natureza do sistema óptico e do módulo da distância focal assinale a opção correta.
Dispositivo D
Distância focal (em módulo)
A) Lente divergente 6,7 cm B) Espelho côncavo 20 cm C) Lente convergente 20 cm D) Espelho convexo 6,7 cm E) Lente convergente 6,7 cm
Questão 03
Sobre as lentes afirmou-se que:
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I. A lente do tipo Y possui maior distância focal. II. A lente X é a do tipo dos óculos do míope. III. A lente Z pode ser usada para projetar imagens de um
objeto sobre uma tela. Dessas afirmações:
A) somente I e II estão corretas. B) somente I e III estão corretas. C) somente II e III estão corretas. D) todas estão corretas. E) nenhuma está correta.
Questão 04
(MACK-SP) Um estudante de Física observa um raio luminoso se propagando de um meio A para um meio B, ambos homogêneos e transparentes como mostra a figura. A partir desse fato, o estudante conclui que:
A) o valor do índice de refração do meio A é maior que o do
meio B B) o valor do índice de refração do meio A é metade que o
do meio B C) nos meios A e B, a velocidade de propagação da luz é a
mesma D) a velocidade de propagação da luz no meio A é menor
que no meio B E) a velocidade de propagação da luz no meio A é maior que
no meio B
Questão 05
(UFPA) Um objeto se encontra a 40 cm de um anteparo. Uma lente convergente, em duas posições distintas, forma imagens do objeto no anteparo. Sabendo que a distância focal dessa lente é de 7,5 cm, as distâncias entre o objeto e as posições da lente acima referidas são, em centímetros:
A) 5 e 35 B) 7,5 e 32,5 C) 10 e 30 D) 12,5 e 27,5 E) 15 e 25
Unidade 10 – Física Moderna
Questão 01
Todos os dias ficamos expostos a vários tipos de radiações. Seja numa clínica para se realizar um exame com raios X ou simplesmente andando pelas ruas, nosso organismo é constantemente bombardeado por elas. Marque a alternativa que apresenta a radiação de maior penetração no organismo humano.
A) Luz visível B) Raios gama C) Ultravioleta D) Infravermelho E) Micro-ondas
Questão 02
(UFRS) A tabela mostra as frequências (f) de três ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo.
Onda Frequência (Hz)
X 3 × 1017
Y 6 × 1014 Z 3 × 1014
Comparando-se essas três ondas, verifica-se que:
A) a energia de um fóton associado à onda X é maior do que a energia de um fóton associado à onda Y.
B) o comprimento de onda da onda Y é igual ao dobro do da onda Z.
C) à onda Z estão associados os fótons de maior energia e de menor quantidade de movimento linear.
D) a energia do fóton associado à onda X é igual à associada à onda Y
E) as três ondas possuem o mesmo comprimento de onda.
Questão 03
(UFMG-MG) Em alguns laboratórios de pesquisa, são produzidas antipartículas de partículas fundamentais da natureza. Cite-se, como exemplo, a antipartícula do elétron - o pósitron -, que tem a mesma massa que o elétron e carga de mesmo módulo, porém positiva. Quando um pósitron e um elétron interagem, ambos podem desaparecer, produzindo dois fótons de mesma energia. Esse fenômeno é chamado de aniquilação. Com base nessas informações, O que acontece com a massa do elétron e com a do pósitron no processo de aniquilação? Considere que tanto o elétron quanto o pósitron estão em repouso, e dados que a massa do elétron é 9,1 × 10−31kg, a velocidade da luz no vácuo é
3 × 108m/s e a constante de Planck é 6,6 × 10−34 J.s, calcule a frequência dos fótons produzidos no processo de aniquilação.
A) 9,1 × 10−31 Hz
B) 2,7 × 1030 Hz
C) 2,0 × 1055 Hz
D) 1,2 × 1020 Hz
E) 2,4 × 1040 Hz
Questão 04
As reações nucleares
e
são, respectivamente, exemplos de
A) Fissão nuclear e fusão nuclear B) Fusão nuclear e fissão nuclear C) Reação em cadeia e fusão nuclear D) Fusão nuclear e fusão nuclear E) Reação em cadeia e reação em cadeia
Questão 05
(UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) correta(s):
I. a luz, em certas interações com a matéria, comporta-se como uma onda eletromagnética;
II. em outras interações ela se comporta como partícula, como os fótons no efeito fotoelétrico.
III. a difração e a interferência são fenômenos que somente podem ser explicados satisfatoriamente por meio do comportamento ondulatório da luz.
IV. o efeito fotoelétrico somente pode ser explicado satisfatoriamente quando consideramos a luz formada por partículas, os fótons.
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V. o efeito fotoelétrico é consequência do comportamento ondulatório da luz.
VI. devido à alta frequência da luz violeta, o "fóton violeta" é mais energético do que o "fóton vermelho".
As alternativas corretas são
A) I, II e III B) II, III, V e VI C) Todas D) I, II, III, IV e VI E) I, III, IV e V
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Frente 3 – Hidrostática, Gravitação
e Termologia
Unidade 1 – Princípios da Hidrostática I
Questão 01
Você recebe uma pedra e pedem para que você calcule sua densidade. Você pendura a pedra numa mola de constante de mola 180 N/m, e a mola se estica em 2cm. Você mergulha a pedra num recipiente com água que inicialmente marcava 700ml, e após colocar a pedra passa a marcar 900ml. Considerando a gravidade do local 10m/s², qual é a densidade da pedra, em kg/m³?
A) 1800 B) 140 C) 360 D) 3600 E) 180
Questão 02
Um curto-circuito elétrico impede o fornecimento da potência necessária para um submarino que está a uma profundidade de 30m abaixo da superfície do oceano. A tripulação deve empurrar uma escotilha com área de 0,75m² e peso igual a 300N para poder escapar pelo fundo (extremidade inferior) do submarino. Se a pressão interna for igual a 1,0 atm (a mesma na superfície), qual é a força para baixo que a tripulação deve fazer para abrir a escotilha? Considere a densidade da água 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade 10m/s².
A) 1700N B) 229200N C) 224700N D) 375200N E) 3200N
Questão 03
Um cubo de aresta 2cm e massa 32g é totalmente submergido num líquido desconhecido. Um dinamômetro registra o peso aparente do cubo como sendo 0,22N. Qual é a diferença de densidade entre o cubo e o líquido, em kg/m³?
A) 1000 B) 4000 C) 2750 D) 1250 E) 1500
Questão 04
Um sistema hidráulico é acoplado a outro, como mostrado na figura. A área da seção do tubo menor da primeira prensa possui área A e do tubo maior da segunda prensa possui área 10A. O tubo intermediário que une as duas prensas (veja a figura) possui uma seção de área 4A. Ao aplicar uma força F1 no tubo mais fino da prensa menor provoca uma força F2 no pistão mais largo da prensa maior.
A razão F2/F1 é igual a:
A) 40 B) 2,5 C) 0,1 D) 400 E) 10
Questão 05
Sobre a prensa hidráulica da figura abaixo, na qual uma força F1 é aplicada no lado esquerdo e provoca uma força F2 no lado direito, é correto afirmar
A) F1 = F2 devido à Terceira Lei de Newton; B) A densidade do fluido é maior no lado direito; C) A pressão do fluido em cada ponto só depende da largura
do tubo; D) A pressão do fluido próximo ao pistão A1 é maior que
próximo ao pistão A2; E) A pressão do fluido só depende da profundidade e não
depende em qual lado do tubo você está.
Unidade 2 – Princípios da Hidrostática II
Questão 01
Sabendo que a espessura do pistão é a mesma em cada figura, qual das configurações a seguir te permite levantar o peso P com a menor força aplicada no lado esquerdo?
A)
B)
C)
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D)
E)
Questão 02
Dois líquidos diferentes A e B são misturados. O líquido A possui volume 200ml e densidade de 1,40 g/cm³. O líquido B possui volume 0,6 litros e densidade de 0,80 g/cm³. Qual é a densidade total da mistura, em g/cm³? Considere que nenhuma reação química ocorra.
A) 1,10 B) 2,20 C) 0,95 D) 0,70 E) 1,05
Questão 03
(Fesp – SP) Um cubo oco de alumínio apresenta 100g de massa e volume de 50 cm³. O volume da parte vazia é de 10 cm³. A densidade do cubo e a massa específica do alumínio são, respectivamente:
A) 0,5 g/cm³ e 0,4 g/cm³ B) 2,5 g/cm³ e 2,0 g/cm³ C) 0,4 g/cm³ e 0,5 g/cm³ D) 2,0 g/cm³ e 2,5 g/cm³ E) 2,0 g/cm³ e 10,0 g/cm³
Questão 04
É comum quando utilizamos uma mangueira pressionarmos com um dedo a saída da água para obtermos um jato mais forte. Isso ocorre porque
A) Diminuímos a quantidade de água que passa pelo tubo da mangueira, e quanto menor a vazão, maior a velocidade;
B) Aumentamos a seção transversal da do fluxo de água, aumentando assim a vazão;
C) Diminuímos a seção transversal, o que aumenta a vazão mas mantém a velocidade de saída constante;
D) A vazão de água no interior da mangueira é a mesma. Assim, se reduzimos a seção transversal, a velocidade aumenta;
E) Devido à equação de Bernoulli, pressionando a saída da mangueira aumentamos a pressão da água o que provoca um aumento da densidade, aumentando também a velocidade.
Questão 05
Uma aplicação do princípio de Bernoulli é o borrifador de perfume, ilustrado abaixo
Sobre seu funcionamento, podemos afirmar
A) Ao pressionar o borrifador A, ar em alta pressão entra pelo frasco no líquido em C. A alta pressão do ar misturado ao líquido em D ferve o perfume, fazendo-o evaporar e ser ejetado em B.
B) Ao contrário do que mostra a imagem, o líquido fica no interior do borrifador A, e é lançado para fora quando o borrifador é pressionado;
C) O ar ejetado pelo borrifador torna a densidade do ar menor que a densidade do líquido, fazendo assim com que o líquido se mova para cima;
D) O borrifador só funciona se o borrifador for pressionado ao mesmo tempo que o frasco que contém o líquido, para que o perfume saia;
E) Ao pressionar o borrifador, ar em alta velocidade passa pela extremidade superior do tubo B. À alta velocidade está associada baixa pressão, bem menor que a pressão do ar em C. A diferença de pressão empurra o líquido pelo tubo, forçando sua saída;
Unidade 3 – Leis de Kepler
Questão 01
Sobre os astros do Sistema Solar e de acordo com as Leis de Kepler podemos afirmar
A) Mercúrio possui um período de translação bem menor que o da Terra pois possui massa bem menor;
B) Quanto mais afastado do Sol mais tempo demora para o planeta completar um ciclo de translação;
C) As órbitas dos planetas não podem ser elípticas, somente circulares;
D) A segunda lei de Kepler diz que um determinado planeta percorre percursos iguais em tempos iguais. Em outras palavras, a razão percurso/tempo é constante.
E) Dois planetas diferentes do Sistema Solar varrem áreas iguais em tempos iguais.
Questão 02
Marte tem dois satélites: Fobos, que se move em órbita circular de raio 10000 km e período 3.104 s, e Deimos, que tem órbita circular de raio 24000 km. O período de translação de Deimos é de aproximadamente
A) 317 minutos B) 1900 horas C) 18 semanas D) 11400 segundos E) 13 dias
Questão 03
Suponha que num determinado dia do ano você observe um planeta localizado diametralmente oposto ao Sol como na figura A. No mesmo dia, dois anos depois, você observa esse mesmo planeta, dessa vez a 90° do Sol, como indicado na figura B, e você sabe que o astro avançou no sentido anti-horário de acordo com a figura. Se a distância da Terra ao
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Sol é R, qual é a distância do astro observado ao Sol? Considere as órbitas da Terra e do planeta como circulares.
A) 4 R B) 16 R C) 2 R D) 5 R E) R
Unidade 4 – Lei da Gravitação Universal
Questão 01
Sobre a lei da gravitação universal de Newton, podemos afirmar
A) não podemos utilizar a lei para descrever a queda de objetos na Terra nem o lançamento de foguetes. Ela só pode ser utilizada para astros celestes, como Sóis, planetas e luas.
B) Ela diz que quanto maior a massa de um objeto, maior a aceleração gravitacional sofrida;
C) Existe uma velocidade limite, chamada velocidade de escape, que faz com que um objeto arremessado da Terra acima dessa velocidade não sofra mais atração gravitacional;
D) A velocidade de escape num planeta B de um objeto A depende da massa do planeta B e da distância de entre o ponto de lançamento do objeto A e o centro do planeta B, mas não depende da massa do objeto A.
E) Um foguete só consegue ser colocado em órbita se atingir a velocidade de escape.
Questão 02
Quando seguramos dois objetos pesados próximos um do outro, como um par de halteres, não sentimos nenhuma força gravitacional atrativa entre eles. Com base na mecânica newtoniana e na gravitação, podemos afirmar
A) Os dois halteres não sofrem nenhuma força gravitacional entre eles, pois já sofrem da Terra;
B) A razão para não sentirmos força atrativa é que por ação e reação nós anulamos essa força atrativa ao segurarmos os halteres;
C) A força gravitacional só existe para objetos no vácuo, o que não é o caso em experimentos cotidianos;
D) A força gravitacional entre objetos cotidianos existe, mas é de baixíssima intensidade, tornando-a praticamente imperceptível sem instrumentos adequados;
E) Entre dois objetos na Terra a força gravitacional é sempre contrabalanceada pela força elétrica.
Questão 03
A massa da Terra é cerca de 81 vezes a massa da Lua, e a distância do seu centro ao centro da Lua é d. Suponha que um super-herói vai da Terra à Lua na mesma direção da reta que une o centro desses dois corpos celestes. A que distância (em função de d) do centro da Terra a intensidade
da força gravitacional exercida pela Terra sobre o super-herói é igual à intensidade da força gravitacional exercida pela Lua sobre o super-herói voador?
A) 3d/5 B) 9d/10 C) 3d/8 D) d/2 E) d/3
Questão 04
A Estação Espacial Internacional (EEI) é um laboratório espacial que orbita a Terra a uma altitude de aproximadamente 400 quilômetros a partir do nível do mar e a uma velocidade aproximada de 7,2 km/s. A tripulação é predominantemente composta por astronautas da Rússia e Estados Unidos, mas eventualmente contam com tripulantes de outros países. Em 2006 o Brasil teve seu representante na estação, o tenente-coronel Marcos Pontes, da Força Aérea Brasileira, que se tornou o primeiro astronauta da América Latina e o primeiro astronauta de país lusófono. Uma das pesquisas científicas comuns na EEI é a investigação dos efeitos da ausência de gravidade (também chamado de zero-g ou microgravidade) no corpo humano ou em outros seres vivos, incluindo bactérias e plantas.
A respeito da Estação Espacial Internacional, podemos afirmar que
A) A EEI não cai na Terra pois sua velocidade de órbita é superior à velocidade de escape;
B) A microgravidade sentida pela tripulação deve-se à grande distância entre a Terra e os tripulantes, que faz com que a força gravitacional seja quase zero;
C) Se quisermos manter a EEI a uma órbita circular ainda mais afastada da Terra do que os 400 quilômetros atuais sua velocidade teria de ser menor do que 7,2 km/s;
D) Um astronauta jamais poderia fazer nenhum tipo de procedimento no exterior da estação sem algo que o prendesse a ela como um cabo, pois assim que deixasse a estação jamais conseguiria retornar à velocidade de 7,2 km/s;
E) A aceleração gravitacional exercida pela Terra na EEI é maior que nos tripulantes, pois depende da massa do corpo.
Questão 05
Se o Sol fosse substituído por um Sol 2.0, com uma massa quatro vezes a massa do nosso Sol, para que a Terra orbitasse à mesma distância original ela deveria
A) ter quatro vezes sua massa atual; B) orbitar a uma velocidade de translação duas vezes maior; C) ter um quarto de sua massa atual; D) orbitar a uma velocidade de translação quatro vezes
maior; E) ter um período de órbita metade do período atual.
Unidade 5 – Termometria e Dilatação
Questão 01
Um aumento de 20 graus Celsius corresponde a
A) um aumento de 293 Kelvin; B) um aumento de 20 graus Fahrenheit; C) uma diminuição de 253 Kelvin D) um aumento de 33,8 graus Fahrenheit; E) um aumento de 1,8 graus Fahrenheit.
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Questão 02
Desejamos criar uma escala térmica baseada nas temperaturas de Brasília, e chamaremos de grau BSB. Uma consulta ao InMet nos informa que a temperatura mínima já registrada no Brasil foi de 1,6 grau Celsius e a máxima de 36,4 graus Celsius. Queremos que a mínima corresponda a 0 grau BSB e a máxima 100 graus BSB. Assim, por exemplo, uma temperatura amena de 19 graus Celsius corresponderá a 50 graus BSB. Podemos afirmar que, nessa escala, a temperatura de fusão da água e a temperatura de evaporação da água (à pressão de 1atm) será de
A) -1,6 grau BSB e 136,4 graus BSB; B) -1,6 grau BSB e 36,4 graus BSB; C) 0 grau BSB e 3640,0 graus BSB; D) -4,6 graus BSB e 282,8 graus BSB; E) -4,6 graus BSB e 281,2 graus BSB.
Questão 03
(MACKENZIE) Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após recuperar os sentidos, sem saber em que local estava, é informado de que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus, mas que já “caíra” 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a escala termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, a queda de temperatura de seu corpo foi de:
A) 1,8ºC B) 3,0ºC C) 5,4ºC D) 6,0ºC E) 10,8ºC
Questão 04
Em países de invernos rigorosos, recomenda-se que os aquecedores que utilizam água quente jamais sejam desligados durante as baixas temperaturas, pois o desligamento poderia quebrar o cano por onde passa a água. A principal explicação para o fenômeno é
A) A baixa temperatura resfria o cano que não suporta temperaturas negativas e quebra;
B) A água congelada exerce uma pressão no tubo menor que a água líquida, e o aumento da pressão externa devido ao inverno comprime o tubo, quebrando-o;
C) A água no interior do tubo se congela, e como o gelo possui densidade menor que a água, o gelo se expande dentro do tubo forçando sua parede e provocando o rompimento;
D) A interrupção do fluxo de água, pelo princípio de Bernoulli, aumenta a pressão hidrostática, e o cano é rompido. Assim, a água deve ser sempre mantida em movimento para evitar os danos;
E) A água aquecida deve ser mantida em circulação, caso contrário ela entra em ebulição, derretendo o cano.
Questão 05
(UESPI) Uma fenda de largura 2,002 cm precisa ser perfeitamente vedada por uma pequena barra quando a temperatura no local atingir 130 ºC. A barra possui comprimento de 2 cm à temperatura de 30 ºC, como ilustra a figura (os comprimentos mostrados não estão em escala).
Considerando desprezível a alteração na largura da fenda com a temperatura, a barra apropriada para este fim deve ser feita de:
A) chumbo, com coeficiente de dilatação linear α = 3×10–5 ºC–1 .
B) latão, com coeficiente de dilatação linear α = 2×10–5 ºC-1. C) aço, com coeficiente de dilatação linear α = 10–5 ºC–1 . D) vidro pirex, com coeficiente de dilatação linear α= 3×10-6
ºC–1 . E) invar, com coeficiente de dilatação linear α = 7×10–7 ºC–1
Unidade 6 – Calorimetria
Questão 01
(FUVEST SP) Um amolador de facas, ao operar um esmeril, é atingido por fagulhas incandescentes, mas não se queima. Isso acontece porque as fagulhas:
A) tem calor específico muito grande; B) tem temperatura muito baixa; C) tem capacidade térmica muito pequena; D) estão em mudança de estado; E) não transportam energia.
Questão 02
(UF - Paraná) Para aquecer 500 g de certa substância de 20ºC para 70ºC, foram necessárias 4 000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico valem respectivamente:
A) 8 cal/ ºC e 0,08 cal/g .ºC B) 80 cal/ ºC e 0,16 cal/g. ºC C) 90 cal/ ºC e 0,09 cal/g. ºC D) 95 cal/ ºC e 0,15 cal/g. ºC E) 120 cal/ ºC e 0,12 cal/g. ºC
Questão 03
(Enem 2013) Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 °C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 °C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?
A) 0,111. B) 0,125. C) 0,357. D) 0,428. E) 0,833.
Questão 04
(UFSM – RS) Um corpo de 400g e calor específico sensível de 0,20cal/g°C, a uma temperatura de 10°C, é colocado em contato térmico com outro corpo de 200g e calor específico sensível de 0,10cal/g°C, a uma temperatura de 60°C. A temperatura final, uma vez estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois corpos, será de:
A) 14°C B) 15°C C) 20°C D) 30°C E) 40°C
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Questão 05
(UFSC) A estação central de trens de Estocolmo, na Suécia, criou um sistema para reduzir o consumo de energia elétrica em até 25%, usando o calor gerado pelo corpo das pessoas que lá passam todos os dias. São 250 mil passageiros que passam por dia na estação, que possui temperatura média de 25,0 ºC na área de circulação. A companhia que administra a rede ferroviária da Suécia fez os cálculos e descobriu que esses passageiros produzem, juntos, 130 metros cúbicos de ar quente a cada respirada. O sistema funciona com tubos instalados no forro da estação que levam o ar aquecido pelos pulmões dos passageiros até a central de calefação, na qual radiadores transferem o calor do ar captado para a água.
Considere que a temperatura do corpo humano é 37,0ºC e que o ser humano realiza 15 movimentos respiratórios por minuto. Densidade do ar 1,3 kg/m³, e calor específico do ar 1000 J/kgºC. Com base nestas informações e nas afirmações abaixo, marque a opção que corresponde à soma dos números das afirmações corretas abaixo.
01. A única forma de o corpo humano liberar calor é pela respiração. 02. A maior parte da energia liberada pelo corpo humano na forma de radiação está na faixa do ultravioleta. 04. A quantidade de calor liberada a cada respirada pelo número médio de passageiros que circulam diariamente na estação central de Estocolmo é de 2,0 x 107 J. 08. A potência gerada durante uma respirada pelo total de passageiros que circulam diariamente pela estação é próxima a 0,5 MW. 16. O corpo humano é capaz de liberar mais energia do que consome ou possui armazenada, por isso é importante utilizar o calor humano como fonte de energia. 32. A maior parte da energia liberada pelo corpo humano na forma de radiação está na faixa do infravermelho.
A) 40 B) 7 C) 61 D) 44 E) 9
Unidade 7 – Propagação de Calor
Questão 01
Considere os seguintes processos de transferência de calor:
Uma colher de alumínio esquecida dentro de uma panela de arroz em cozimento
Uma placa de ferro deixada ao Sol
O calor sentido ao colocar as mãos a uma certa distância horizontal de uma fogueira à noite.
Os processos associados são, respectivamente
A) Condução, convecção e radiação B) Convecção, radiação e convecção C) Condução, condução e condução D) Condução, radiação e radiação E) Radiação, convecção e condução
Questão 02
A lã é muito utilizada para a fabricação de agasalhos pois
A) é fonte de calor; B) é boa absorvedora de calor; C) é boa condutora de calor; D) é um bom isolante de calor; E) é um isolante de calor perfeito.
Questão 03
(UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:
A) convecção do ar aquecido B) condução do calor C) irradiação da luz e do calor D) reflexão da luz E) polarização da luz.
Questão 04
(ENEM-MEC) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:
A) a lata está realmente mais fria, pois a cidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.
B) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio.
C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos.
D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
E) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.
Questão 05
O uso racional das fontes de energia é uma preocupação bastante atual. Uma alternativa para o aquecimento da água em casas ou condomínios é a utilização de aquecedores solares. Um sistema básico de aquecimento de água por energia solar é composto de coletores solares (placas) e reservatório térmico (boiler), como esquematizado na figura abaixo.
Em relação ao sistema ilustrado da figura acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01. A água circula entre os coletores e o reservatório térmico através de um sistema natural, por convecção. A água dos coletores fica mais quente e, portanto, menos densa que a água no reservatório. Assim a água fria “empurra” a água quente gerando a circulação. 02. Os canos e as placas dentro do coletor devem ser pintados de preto para uma maior absorção de calor por irradiação térmica.
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04. As placas coletoras são envoltas em vidro transparente que funciona como estufa, permitindo a passagem de praticamente toda a radiação solar. Esta radiação aquece as placas que, por sua vez, aquecem o ar no interior da estufa, formando correntes de convecção, sendo que este ar é impedido de se propagar para o ambiente externo. 08. Em todo o processo de aquecimento desse sistema, não há transferência de calor por condução. 16. Como a placa coletora está situada abaixo do reservatório térmico, o sistema acima descrito só funcionará se existir uma bomba hidráulica que faça a água circular entre os dois. 32. A condução de calor só ocorre nas placas, pois são metálicas, mas não na água.
A) 7 B) 3 C) 12 D) 33 E) 40
Unidade 8 – Estudo dos Gases
Questão 01
(MACKENZIE) Se a pressão de um gás confinado é duplicada à temperatura constante, a grandeza do gás que duplicará será:
A) a massa B) a massa específica C) o volume D) o peso E) a energia cinética
Questão 02
(FUVEST) Dois balões esféricos A e B contêm massas iguais de um mesmo gás ideal e à mesma temperatura. O raio do balão A é duas vezes maior do que o raio do balão B. Sendo pA e pB as pressões dos gases nos balões A e B. Pode-se afirmar que pA/pB é igual a:
A) 1/4 B) 1/2 C) 1/8 D) 1/16 E) 2
Questão 03
4,0 mols de oxigênio estão num balão de gás. Há um vazamento e escapam 8,0 x 1012 moléculas de oxigênio. Considerando que o número de Avogadro é 6,02 x 1023, a ordem de grandeza do número de moléculas que restam no balão é:
A) 1010 B) 1011 C) 1012 D) 1024 E) 1025
Questão 04
(MACKENZIE) Certa massa de um gás ideal sofre uma transformação na qual a sua temperatura em graus Celsius é duplicada, a sua pressão é triplicada e seu volume é reduzido à metade. A temperatura do gás no seu estado inicial era de:
A) 127K B) 227K
C) 273K D) 546K E) 818K
Questão 05
A figura abaixo é descrita por duas isotermas correspondentes a uma mesma massa de gás ideal. Determine o valor da razão T2/T1 entre as temperaturas absolutas T2 e T1
A) 3 B) 6/5 C) 10 D) 30/12 E) 6/10
Unidade 9 – Leis da Termodinâmica
Questão 01
Sobre a Primeira Lei da Termodinâmica (1LT) podemos afirmar
A) Ela nos diz que para aumentar a energia interna de um sistema sempre deve-se fornecer calor ao sistema;
B) Ela nos diz que quando a temperatura do sistema aumenta, então não é possível que o sistema esteja realizando trabalho, isto é, aumentando seu volume;
C) A 1LT pode ser entendida como a lei de conservação de energia para sistemas termodinâmicos;
D) Em uma transformação adiabática, todo o trabalho realizado sobre o sistema provoca aumento da temperatura;
E) Em uma transformação isovolumétrica, o calor retirado do sistema provoca uma redução da temperatura.
Questão 02
Sobre a Segunda Lei da Termodinâmica (2LT) não podemos afirmar
A) A 2LT diz que a temperatura de um sistema termodinâmico é aumentada ou reduzida conforme calor e trabalho são fornecidos ao sistema.
B) A entropia de um sistema termodinâmico fechado sempre aumenta quando o sistema sofre um processo irreversível;
C) A entropia de um sistema termodinâmico fechado nunca varia quando o sistema sofre um processo reversível;
D) No nível molecular, a entropia está associada ao grau de desordem do sistema;
E) A 2LT diz que é impossível retirar calor de um sistema frio e jogar em um sistema quente sem realizar trabalho.
Questão 03
O gráfico abaixo ilustra uma transformação 100 moles de gás ideal monoatômico recebem do meio exterior uma quantidade de calor 1800000 J. Dado R=8,32 J/mol.K.
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Qual é o trabalho total realizado pelo gás na transformação de A a B?
A) 120000 J B) 450000 J C) 3000 J D) 1800000 J E) 216346 J
Questão 04
(FMPA-MG) Sobre um gás confinado em condições ideais podemos afirmar corretamente que:
A) numa compressão isotérmica o gás cede calor para o ambiente.
B) aquecendo o gás a volume constante sua energia interna permanece constante.
C) numa expansão adiabática, a temperatura do gás aumenta.
D) numa expansão isobárica, a temperatura do gás diminui. E) quando o gás sofre transformações num ciclo, o trabalho
resultante que ele realiza é nulo.
Questão 05
Suponha que dois mols de um certo gás sofram uma transformação conforme mostra o gráfico abaixo da pressão vs. temperatura. Sendo a constante universal dos gases R=8,31 J/mol.K, o calor molar a volume constante Cv = 4 cal/mol.K e o equivalente mecânico 1 cal = 4,18 J, determine a variação da energia interna e marque a alternativa correta.
A) 8.866 J B) 4.433 J C) 6.975 J D) 3.500 J E) 6.688 J
Unidade 10 – Máquinas Térmicas
Questão 01
(CEFET - PR) O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: "É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em
trabalho." Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:
A) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;
B) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;
C) calor e trabalho não são grandezas homogêneas; D) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte
quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria; E) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria
possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.
Questão 02
Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 3500 J. Qual é o rendimento dessa máquina térmica?
A) 50% B) 70% C) 35% D) 30% E) 15%
Questão 03
Uma máquina térmica recebe 800 J de calor de uma fonte quente, em uma temperatura de 400 K, e rejeita 300 J para uma fonte fria. Calcule a temperatura da fonte fria e o trabalho realizado pela máquina.
A) 150 K e 500 J B) 200 K e 1100 J C) 100 K e 500 J D) 150 K e 300 J E) 200 K e 400 J
Questão 04
Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J passam para a fonte fria. Se considerarmos que toda a energia que não é transformada em calor passa a realizar trabalho, qual é o rendimento da máquina?
A) 65% B) 34% C) 74% D) 55% E) 86%
Questão 05
Uma máquina que opera em ciclo de Carnot tem a temperatura de sua fonte quente igual a 330°C e fonte fria à 10°C. Qual é o rendimento dessa máquina?
A) 72% B) 35% C) 12% D) 44% E) 53%
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Frente 4 – Eletricidade e
Magnetismo
Unidade 1 – Cargas elétricas e Eletrizações
Questão 01
(Fafi-MG) Dizer que a carga elétrica é quantizada significa dizer que:
A) Só pode ser positiva. B) Não pode ser criada ou destruída. C) Pode ser isolada em qualquer quantidade. D) Só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima
definída. E) Pode ser positiva ou negativa.
Questão 02
Considere dois corpos esféricos A e B de mesma dimensão. Eles estão carregados eletricamente da seguinte maneira: A possui 5 prótons e 7 elétrons; B possui 5 elétrons e 7 prótons. Após o contato entre A e B, o que acontecerá?
A) “A” ficará com 5 prótons e 6 elétrons, uma vez que “A” só pode fornecer 1 elétron.
B) “B” ficará com 5 elétrons e 6 prótons, uma vez que “B” só pode fornecer 1 próton.
C) “A” ficará com 5 prótons e 5 elétrons e B com 7 elétrons e 7 prótons.
D) A e B ficarão com zero prótons e zero elétrons, pois eles se anulam.
E) “B” irá fornecer dois prótons a “A” e ambos ficarão neutros.
Questão 03
(UFU-MG) Um corpo eletricamente neutro:
A) Não existe, pois todos os corpos têm cargas elétricas. B) Não existe, pois somente um conjunto de corpos pode
ser neutro. C) É um corpo que não tem cargas elétricas positivas nem
negativas. D) É um corpo desprovido de cargas elétricas positivas. E) É um corpo com o mesmo número de cargas elétricas
positivas e negativas.
Questão 04
(UnB – DF) Em dias secos, muito comuns em Brasília, pessoas que trabalham em ambientes com carpetes tomam pequenas descargas elétricas ao tocarem em maçanetas e outros objetos metálicos, ou a outras pessoas. A respeito dessa situação, julgue as afirmativas:
A) A ocorrência de descargas, na situação descrita, se deve ao fato de o corpo da pessoa estar eletrizado pelo atrito com o carpete (enquanto anda pelo ambiente), e trocar carga, por contato, com outro corpo.
B) Objetos metálicos são bons condutores de eletricidade e, por isso, absorvem energia elétrica do corpo da pessoa, ao contato.
C) Devido à ligação metálica, os corpos metálicos se carregam negativamente, absorvendo elétrons; o corpo da pessoa, ao contrário, perde elétrons, e o contato gera uma corrente elétrica, ao se fechar o circuito.
D) Em ambientes secos e quentes, os carpetes emitem elétrons livres, carregando-se positivamente; eles podem
se descarregar para os objetos metálicos, através dos corpos das pessoas.
E) Após o contato com uma maçaneta, a pessoa perde parte de sua carga elétrica, ficando os dois corpos (pessoa e maçaneta) com cargas de mesmo sinal.
Questão 05
Uma partícula eletricamente é carregada com quantidade de carga igual a −6𝑛𝐶. Quantos elétrons foram fornecidos a esta partícula?
A) 𝑛 = 3,75 ∙ 1013 elétrons.
B) 𝑛 = 3,75 ∙ 1010 elétrons.
C) Foram retirados 𝑛 = 3,75 ∙ 1010 prótons. D) 𝑛 = 3,75 ∙ 10−10 elétrons.
E) 𝑛 = 3,75 ∙ 10−19 elétrons.
Unidade 2 – Campo elétrico e Força elétrica
Questão 01
(UnB- - Adaptado) No sistema de cargas abaixo representado, as cargas +𝑄 estão fixas, equidistantes da origem 𝑂, mas a carga – 𝑞 mode mover-se livremente sobre o eixo y. Supondo que a carga – 𝑞 seja abandonada no ponto das coordenadas (0,a), a partir do repouso, assinale a opção incorreta.
A) A velocidade de – 𝑞 será máxima na origem e, nesse ponto, a aceleração será nula.
B) Depois de passar pela origem, a carga será freada pela força resultante que atuará sobre ela.
C) Sendo o sistema conservativo, a velocidade da carga será nula, no ponto de coordenadas (0,-a).
D) Se as duas cargas fixas fossem substituídas por cargas negativas, o comportamento da carga – 𝑞 não seria alterado.
E) A força resultante entre as partículas +𝑄 e – 𝑞 será sempre de atração, independente de da posição da partícula – 𝑞.
Questão 02
Duas cargas positivas +𝑞 e +2𝑞 estão separadas por uma distância 𝑑. Deseja-se adicionar uma terceira carga às duas anteriores, de modo que o sistema constituído pelas três cargas fique em equilíbrio. Para que isto seja possível, a localização e o sinal da terceira carga devem ser, respectivamente
A) Em qualquer ponto fora da reta que une as cargas; positivo.
B) Sobre a reta que une as cargas, externamente às mesmas; negativo.
C) Em qualquer ponto fora da reta que une as cargas; negativo.
D) Sobre a reta que une as cargas e entre elas; independe do sinal.
E) Nenhuma das respostas acima
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Questão 03
(CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:
I. às cargas das partículas; II. às massas das partículas; III. ao quadrado da distância entre as partículas; IV. à distância entre as partículas.
Das afirmações acima: A) Somente I é correta. B) Somente I e III são corretas. C) Somente II e III são corretas. D) Somente II é correta. E) Somente I e IV são corretas.
Questão 04
(UF - JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:
A) 3 vezes menor. B) 6 vezes menor. C) 9 vezes menor. D) 12 vezes menor. E) 9 vezes maior.
Questão 05
A respeito de campo elétrico:
I. A existência de um campo elétrico depende da carga geradora e da carga prova;
II. Podemos dizer que a carga elétrica da carga geradora cria um campo elétrico nos pontos do espaço em torno dela e que este campo elétrico é o responsável pelo aparecimento da força elétrica sobre a carga de prova.
III. Campo elétrico e força elétrica sempre possuem a mesma direção.
IV. Cargas elétricas negativas, inseridas em um campo elétrico, tendem a se mover no mesmo sentido do vetor campo elétrico.
V. O campo elétrico num ponto situado a meia distância de cargas iguais e sinais opostos é igual a zero.
Das afirmações acima:
A) Somente I e V são corretas. B) Somente I e II são corretas. C) Somente II e III e IV são corretas. D) Somente II é correta. E) Somente III e IV são corretas.
Unidade 3 – Trabalho e Potencial elétrico
Questão 01
(UFSM – RS) Uma partícula com carga 𝑞 = 2,0 ∙ 10−7 C se desloca do ponta A para o ponto B, que estão numa região em que existe um campo elétrico. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho igual a 4,0 ∙ 10−3 J sobre a partícula. A diferença de potencial de
𝑉𝐴 − 𝑉𝐵 entre os pontos considerados vale, em volt:
A) −8,0 ∙ 10−10.
B) 8,0 ∙ 10−10.
C) −2,0 ∙ 104. D) 2,0 ∙ 104.
E) 0,5 ∙ 10−4.
Questão 02
Um corpúsculo de 0,2 g eletrizado com carga de 8,0 ∙ 10−5 C varia sua velocidade de 20 m/s para 80 m/s ao sair do ponto A para o ponto B de um campo elétrico. A d.d.p. entre os pontos A e B desse campo elétrico é de:
A) 1.500 𝑉. B) 3.000 𝑉. C) 7.500 𝑉. D) 8.500 𝑉. E) 9.000 𝑉.
Questão 03
O campo elétrico em uma dada região é constante, uniforme
e tem intensidade 𝐸 = 1,0 ∙ 105 𝑉/𝑚, conforme esquematizado na figura a seguir:
A) O valor da distância d vale 𝑑 = 1 ∙ 10−2 𝑚. B) O valor da d.d.p entre os pontos A e G é de 20 𝑉. C) O trabalho da força elétrica que atua em 𝑞 = 1,0 𝜇𝐶 ao
ser levada de A até C seguindo o caminho A𝐴 → 𝐷 → 𝐺 →𝐹 → 𝐶 é de 5 ∙ 10−5 𝐽 .
D) A energia potencial elétrica que 𝑞 = 1,0 𝜇𝐶 adquire ao ser
colocada em B vale 1 ∙ 10−11. E) O trabalho realizado para mover uma carga de prova
depende da trajetória que ela realiza, pois quanto mais ela se desloca, mais trabalho é realizado sobre ela como pode ser verificado pela fórmula 𝜏 = 𝐹 ∙ 𝑑.
Questão 04
Duas partículas eletricamente carregadas com cargas elétricas 𝑄1 = 8,0 𝜇𝐶 e 𝑄2 = −8,0 𝜇𝐶 estão fixas no vácuo como esquematizado na figura a seguir. Considere a
constante eletrostática do vácuo iguai a 9,0 ∙ 109 𝑁 ∙ 𝑚² ∙ 𝑐−2.
Assinale a alternativa incorreta:
A) O potencial elétrico total no ponto B vale 𝑉𝐵 = 7,2 ∙ 105.
B) O trabalho realizado pela força elétrica, no deslocamento de carga de prova de 𝑞 = 2,0 𝑚𝐶 do ponto A ao ponto B
é de 𝜏𝐴→𝐵 = 2,16 ∙ 103 J. C) Se o ponto A estivesse localizado na mesma linha, mas
com distância 2 𝑐𝑚 das cargas 𝑄1 e 𝑄2, o potencial total no ponto A seria 𝑉𝐴 = 0.
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D) Caso uma partícula de prova 𝑞 positiva seja introduzida no ponto A, seu deslocamento será na direção e sentido de 𝑄2.
E) o potencial elétrico do ponto A é 𝑉𝐴 = 2,7 ∙ 106 𝑉.
Questão 05
A respeito das propriedades do potencial elétrico, assinale a alternativa incorreta.
A) O trabalho realizado pela força elétrica depende da trajetória percorrida pela partícula.
B) Cargas elétricas negativas, abandonadas em um campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de maior potencial elétrico.
C) Cargas elétricas positivas, abandonadas em um campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de menor potencial elétrico.
D) O módulo do potencial elétrico é proporcional à carga elétrica da partícula e inversamente proporcional à distância em que se deseja analisar o potencial.
E) O trabalho da força elétrica durante o deslocamento de uma carga elétrica puntiforme sobre uma superfície equipotencial é nulo
Unidade 4 – Condutores em equilíbrio
Questão 01
(U. CAXIAS DO SUL – RS) Uma esfera metálica (e1) de raio 2R e carga elétrica q é conectada através de um fio condutor a outra esfera metálica (e2) de raio R e inicialmente descarregada. Após um tempo suficientemente longo, podemos afirmar que:
A) A carga de cada esfera fica igual a q/2. B) O potencial elétrico na superfície de e1 é igual ao
potencial elétrico na superfície de e2. C) A carga de e1 é a metade da carga de e2 D) O potencial elétrico na superfície de e1 é o dobro do
potencial elétrico na superfície de e2 E) Toda a carga vai para a esfera e2
Questão 02
Dadas as afirmativas:
I. Na superfície de um condutor eletrizado, em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.
II. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, o potencial é constante.
III. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, a densidade superficial de cargas é maior em regiões de menor raio de curvatura.
São corretas:
A) Apenas I. B) Apenas II. C) Apenas III. D) Apenas II e III. E) Todas elas.
Questão 03
(UFV - MG) Sejam duas esferas metálicas 1 e 2, de raios R1 e R2, sendo R1 < R2. Elas estão carregadas positivamente, em contato entre si e em equilíbrio eletrostático. As esferas são, então, separadas. Sendo Q1 e V1, respectivamente, a carga e o potencial elétrico da esfera 1, e Q2 e V2 as
grandezas correspondentes para a esfera 2, é CORRETO afirmar que:
A) Q1 < Q2 e V1 = V2 B) Q1 = Q2 e V1 = V2 C) Q1 = Q2 e V1 < V2 D) Q1 < Q2 e V1 < V2 E) Q1 < Q2 e V1 = V2
Questão 04
Consideremos uma esfera metálica oca provida de um orifício e eletrizada com carga Q. Uma pequena esfera metálica neutra é posta em contato com a primeira.
I. Se o contato for interno, a pequena esfera não se eletriza II. Se o contato for externo, a pequena esfera se eletriza III. Se a pequena esfera estivesse eletrizada após um
contato interno, ficaria neutra
A) Só I é correta. B) Só II é correta. C) Só III é correta. D) Todas são corretas. E) Todas são incorretas.
Questão 05
A figura representa um “ovóide” metálico onde se distinguem as regiões I, II, III e IV na superfície e V no interior . O “ovóide” tem carga elétrica Q em equilíbrio eletrostático, está isolado e muito distante de outras cargas elétricas. Representando os potenciais elétricos das mencionadas regiões, respectivamente por VI, VII, VIII, VIV e VV é correto que entre esse potenciais valem as relações :
A) VI > VII > VIII > VII > VV B) VV > VII > VIII > VIV > VI C) VV = 0 e VI = VII = VIII = VIV = VV D) VI = VII = VIII = VIV = VV E) VV > VI > VIV
Unidade 5 – Corrente elétrica e Leis de Ohm
Questão 01
A corrente elétrica através de um fio metálico é constituída pelo movimento de:
A) Cargas positivas no sentido da corrente. B) Cargas positivas no sentido oposto ao da corrente. C) Elétrons livres no sentido oposto ao da corrente. D) Íons positivos e negativos. E) Elétrons livres e íons positivos e negativos.
Questão 02
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Considere um condutor metálico percorrido por uma corrente de intensidade 1,0 𝐴. Considere o módulo da carga
elementar igual a 1,6 ∙ 10−19 𝐶 e julgue escolha a alternativa incorreta:
A) A velocidade média dos elétrons que constituem a corrente é igual à velocidade da luz no vácuo.
B) A intensidade de corrente de 1 𝐴 corresponde a 1 coulomb por segundo.
C) Em 10 𝑠, a quantidade de carga que atravessará uma região do condutor será de 10 𝐶.
D) Esta corrente elétrica corresponde a um fluxo de 6,25 ∙ 1018 elétrons por segundo.
E) O sentido convencional da corrente é oposto ao sentido de movimento dos elétrons-livres dentro do condutor.
Questão 03
(Fuvest - SP ) As lâmpadas fluorescentes iluminam muito mais do que as lâmpadas incandescentes de mesma potência. Nas lâmpadas fluorescentes compactas, a eficiência luminosa, medida em lumens por watt ( lm/W ), é da ordem de 60lm/W, e nas lâmpadas incandescentes, da ordem de 15lm/W. Em uma residência, 10 lâmpadas incandescentes de 100W são substituídas por fluorescentes compactas que fornecem iluminação equivalente ( mesma quantidade de lumens ). Admitindo que as lâmpadas ficam acesas, em média, 6 horas por dia e que o preço da energia elétrica é de R$ 0,20 por kWh, a economia mensal na conta de energia elétrica dessa residência é de aproximadamente:
A) R$ 12,00 B) R$ 20,00 C) R$ 27,00 D) R$ 36,00 E) R$ 144,00
Questão 04
(UnB) A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, um dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.
O ponto M está a 1,20m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é
A) 100 V. B) 120 V. C) 125 V. D) 134 V. E) 144 V.
Questão 05
A figura abaixo representa a região central de duas placas paralelas idênticas (P1 e P2), de espessura desprezível e carregadas eletricamente com igual quantidade de carga, porém de sinais opostos. A carga em cada placa está uniformemente distribuída e, como consequência, existe,
entre as placas, um campo elétrico uniforme de intensidade 𝐸 = 1,0 ∙ 104 𝑉/𝑚, cuja orientação está indicada na figura. Tendo por base os dados apresentados, assinale a alternativa correta:
A) Se a distância entre as placas é 𝑑 = 3 𝑚𝑚, o valor da diferença de potencial entre as placas 𝑃1 𝑒 𝑃2 É 30000 volts.
B) A placa P1 está sujeita a uma força de atração exercida pela placa P2, cujo módulo pode ser calculado através da Lei de Ampère.
C) A força eletrostática sobre uma partícula eletricamente carregada com carga 𝑞 = −3,0 ∙ 10−6 𝐶 é de 0,01 N e atua na mesma direção e sentido que o campo elétrico.
D) O trabalho realizado pela força eletrostática para deslocar uma partícula carregada eletricamente com uma
carga 𝑞 = 3,0 ∙ 10−6 𝐶 , do ponto B ao ponto A, é positivo. E) Uma partícula de massa m colocada na região entre as
placas P1 e P2 permanece em equilíbrio. Isto significa que a partícula é eletricamente carregada com carga negativa de módulo 𝑞 = 𝑚𝑔/𝐸, onde g é a aceleração da gravidade
Unidade 6 – Potência e Energia elétrica
Questão 01
Um chuveiro elétrico de resistência elétrica R está ligado a uma tomada de 110V. Desejando-se diminuir a corrente elétrica que passa no resistor, sem alterar a potência elétrica do chuveiro, deve-se ligá-lo em tomada de:
A) 220V e trocar o resistor R por outro de resistência R/2 B) 220V e trocar o resistor R por outro de resistência 4R C) 220V e manter o resistor R D) 110V e trocar o resistor R por outro de resistência R/2 E) 110V e trocar o resistor por outro de resistência 4R
Questão 02
A figura mostra três condutores cilíndricos de cobre, juntamente com as áreas das bases e comprimentos. Considerando que a mesma diferença de potencial “V” é aplicada entre as suas bases circulares, em relação à corrente elétrica (I1, I2 e I3) que os atravessa, a afirmativa CORRETA é:
A) I1 = I2 = I3 B) I1 = I3 > I2 C) I2 > I1 > I3 D) I1 > I2 > I3 E) I3 > I2 > I1
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Questão 03
(ENEM 2012) A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3.000 lm.
Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado).
A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é
A) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz.
B) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.
C) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.
D) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia.
E) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.
Questão 04
Um longo fio retilíneo tem seção reta circular, cujo raio varia ao longo do seu comprimento, como mostra a figura a seguir. Denotam-se respectivamente por i e D a corrente elétrica no fio e a corrente por unidade de área transversal do fio. Com relação às seções retas A e B do fio indicadas na figura, pode-se afirmar que:
A) iA > iB; DA < DB B) iA = iB; DA = DB C) iA = iB; DA < DB D) iA > iB; DA = DB E) iA < iB; DA > DB
Questão 05
Um homem utilizava, para iluminar seu quarto, uma única lâmpada que dissipa 60 W de potência quando submetida a uma diferença de potencial de 110 V. Preocupado com a frequência com que “queimavam” lâmpadas nesse quarto, o homem passou a utilizar uma lâmpada que dissipa 100 W de potência quando submetida a 220 V, e cujo filamento tem uma resistência elétrica praticamente independente da diferença de potencial à qual é submetida. Das situações a seguir, a única que pode ter ocorrido, após a substituição do tipo de lâmpada, é:
A) Houve diminuição da frequência de “queima” das lâmpadas, mas a luminosidade do quarto e o consumo de energia elétrica aumentaram.
B) Houve diminuição da frequência de “queima” das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto e do consumo de energia elétrica.
C) Houve aumento da frequência de “queima” das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto, mas o consumo de energia elétrica diminuiu.
D) Houve diminuição da frequência de “queima” das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto, mas o consumo de energia elétrica aumentou.
E) Houve aumento da frequência de “queima” das lâmpadas, bem como da luminosidade do quarto e do consumo de energia elétrica.
Unidade 7 – Circuitos elétricos
Questão 01
(ENEM 2014) Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave que pode ser ligada nas posições A ou B.
Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição:
F) B, pois a corrente será maior nesse caso. G) B, pois a potência total será maior nesse caso. H) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso. I) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse
caso. J) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor
nesse caso.
Questão 02
(ENEM 2013) Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:
A)
B)
30
C)
D)
E)
Questão 03
(ENEM 2013) Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito (RS) e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.
Para um valor de temperatura em que 𝑅𝑆 = 100 Ω, a leitura apresentada pelo voltímetro será de:
A) + 6,2 𝑉 . B) + 1,7 𝑉. C) + 0,3 𝑉. D) − 0,3 𝑉. E) − 6,2 𝑉.
Questão 04
(UFMS) O esquema representa uma associação de quatro resistores com resistências iguais a R.
A) 2𝑅 B) 𝑅 C) 𝑅/2 D) 𝑅/3
E) 𝑅/4
Questão 05
(UEPG-PR) Verifique a alternativa que apresenta o valor da intensidade de corrente indicada na figura.
A) 0 A B) 3,41 A C) 34,1 A D) 0,34 A E) 4 A
Unidade 8 – Magnetismo
Questão 01
Quatro ímãs iguais em forma de barra, com as polaridades indicadas, estão apoiados sobre uma mesa horizontal, como na figura, vistos de cima. Uma pequena bússola é também colocada na mesa, no ponto central P, equidistante dos ímãs, indicando a direção e o sentido do campo magnético dos ímãs em P. Não levando em conta o efeito do campo magnético terrestre, a figura que melhor representa a orientação da agulha da bússola é:
31
Questão 02
A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:
A) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo sul magnético, e o sul geográfico está na mesma posição que o norte magnético.
B) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.
C) O polo norte magnético está próximo do polo sul geográfico, e o polo sul magnético está próximo ao polo norte geográfico.
D) O polo norte magnético está próximo do polo norte geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo sul geográfico.
E) O polo norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do polo sul magnético, e o polo Sul geográfico está defasado de 45º do polo norte magnético.
Questão 03
A figura a seguir representa as secções transversais de dois condutores A e B, paralelos e extensos, percorridos por correntes elétricas de intensidades 𝑖 e 3𝑖 , respectivamente. O vetor indução magnética originado em P pela corrente
elétrica 𝑖 tem intensidade 5,0 ∙ 10−5 𝑇
A partir das informações do enunciado, assinale a opção incorreta:
A) O direção e sentido do vetor campo magnético gerado pelo fio condutor A no ponto P é vertical para cima.
B) A direção e sentido do vetor campo magnético gerado pelo fio condutor B no ponto P é vertical para cima.
C) Uma agulha colocada magnética colocada em P se orienta na direção do vetor indução magnética resultante, com polo norte para baixo.
D) O campo magnético resultante no ponto P é de 𝐵𝑟 =12,5 ∙ 10−5.
E) O símbolo do fio condutor com um ponto no meio ou um “X” representa o sentido da corrente elétrica.
Questão 04
A partir da figura a seguir, que representa um solenóide, assinale a alternativa correta:
A) Quanto mais longo for o solenóide, mais uniforme será o campo magnético no seu interior e, consequentemente, mais forte o campo externo.
B) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.
C) Ao inverter o sentido da corrente, as linhas de campo magnético não alteram o seu sentido.
D) Ao aproximar um ímã fraco do solenóide, percebe-se que o campo magnético no seu interior não é afetado.
E) Caso o sentido da corrente seja invertido, a parte esquerda do solenóide pode ser representada como a polaridade norte de um ímã.
Questão 05
O esquema representa os vetores v1, v2, v3 e v4 no plano horizontal. Pelo ponto F passa um fio condutor retilíneo bem longo e vertical. Uma corrente elétrica I percorre esse fio no sentido de cima para baixo e gera um campo magnético no ponto P.
O campo magnético gerado no ponto P pode ser representado:
A) Por um vetor cuja direção é paralela ao fio condutor. B) Pelo vetor 𝑉4 C) Pelo vetor 𝑉3 A) D). Pelo vetor 𝑉2 D) Pelo vetor 𝑉1
Unidade 9 – Força magnética
Questão 01
Essa figura mostra três fios paralelos, retos e longos, dispostos perpendicularmente ao plano do papel, e, em cada um deles, uma corrente I. Cada fio, separadamente, cria, em um ponto a 20 cm de distância dele, um campo magnético de intensidade B. O campo magnético resultante no ponto P, devido à presença dos três fios, terá intensidade igual a:
A) 𝐵/3 B) 𝐵/2 C) 𝐵 D) 5𝐵/2 E) 3𝐵
Questão 02
(ITA-SP) Uma partícula com carga q e massa M move-se ao longo de uma reta com velocidade v constante numa região onde estão presentes um campo elétrico de 500 V/m e um campo de indução magnética de 0,10 T. Sabe-se que ambos os campos e a direção de movimento da partícula são mutuamente perpendiculares. A velocidade da partícula é:
A) 500 𝑚/𝑠 B) Constante para quaisquer valores dos campos elétrico e
magnético C) (𝑀/𝑞) 5,0 ∙ 103 𝑚/𝑠
D) 5,0 ∙ 103 𝑚/𝑠 E) Faltam dados para o cálculo
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Questão 03
(UFPE-UFRPE) Uma partícula carregada entra em uma região de campo magnético uniforme, B, com a trajetória perpendicular ao campo. Quando a energia cinética da partícula é 4,0 ∙ 10−12, o raio de sua órbita circular vale 60 cm. Qual seria o valor, em centímetros, do raio de sua órbita circular, se esta mesma partícula tivesse uma energia
cinética igual a 2,56 ∙ 10−12 ?
A) 50 cm B) 45 cm C) 40 cm D) 38,4 cm E) 48 cm
Questão 04
Uma barra de cobre está em repouso sobre dois trilhos e é atravessada por uma corrente I, conforme indicado na figura.
Se um campo magnético uniforme, de indução B, é criado perpendicularmente aos trilhos e à barra, é correto afirmar que:
A) A barra permanece em repouso B) A barra desliza perpendicularmente aos trilhos C) A barra rola para a direita D) A barra rola para a esquerda E) A presença da corrente elétrica na barra de cobre anula
o efeito do campo magnético.
Questão 05
(UFSC) Considere um fio retilíneo infinito, no qual passa uma corrente i. Marque como resposta a soma dos valores associados às proposições verdadeiras.
01. Se dobrarmos a corrente i, o campo magnético gerado pelo fio dobra.
02. Se invertermos o sentido da corrente, inverte-se o sentido do campo magnético gerado pelo fio.
04. O campo magnético gerado pelo fio cai com 1/𝑟², onde r é a distância ao fio.
08. Se colocarmos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa uma corrente no mesmo sentido de i, não haverá força resultante entre fios.
16. Se colocarmos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa uma corrente no sentido inverso a i, haverá uma força repulsiva entre os fios.
32. Caso exista uma partícula carregada, próxima ao fio, será sempre diferente de zero a força que o campo magnético gerado pelo fio fará sobre a partícula.
A soma algébrica das alternativas corretas corresponde a:
A) 19 B) 22 C) 50 D) 51 E) 3
Unidade 10 – Indução eletromagnética
Questão 01 (UFES)
Um pequeno corpo imantado está preso à extremidade de uma mola e oscila verticalmente na região central de uma bobina cujos terminais A e B estão abertos, conforme indica a figura. Devido à oscilação do ímã, parece entre os terminais A e B da bobina:
A) uma corrente elétrica constante B) uma corrente elétrica variável C) uma tensão elétrica constante D) uma tensão elétrica variável E) uma tensão e uma corrente elétrica, ambas constantes
Questão 02
(UFRN Adaptado) Um certo detector de metais manual usado em aeroportos consiste de uma bobina e de um medidor de campo magnético. Na bobina circula uma corrente elétrica que gera um campo magnético conhecido, chamado campo de referência. Quando o detector é aproximado de um objeto metálico, o campo magnético registrado no medidor torna-se diferente do campo de referência, acusando, assim, a presença da algum metal.
A explicação para o funcionamento do detector é:
A) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz neste objeto correntes elétricas que geram um campo magnético total diferente do campo de referência.
B) A variação do fluxo do campo elétrico através do objeto metálico induz neste objeto uma densidade não-nula de cargas elétricas que gera um campo magnético total diferente do campo de referência.
C) A variação do fluxo do campo elétrico através do objeto metálico induz neste objeto correntes elétricas que geram um campo magnético total diferente do campo de referência.
D) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz neste objeto uma densidade não-nula de cargas elétricas que gera um campo magnético total diferente do campo de referência.
E) Os metais geram campo magnético naturalmente.
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Questão 03
(Fuvest-SP) Um ímã é colocado próximo a um arranjo, composto por um fio longo enrolado em um carretel e ligado a uma pequena lâmpada, conforme a figura. O ímã é movimentado para a direita e para a esquerda, de tal forma que a posição x de seu ponto médio descreve o movimento indicado pelo gráfico, entre Ox- e Ox+. Durante o movimento do ímã, a lâmpada apresenta luminosidade variável, acendendo e apagando.
Observa-se que a luminosidade da lâmpada:
A) é máxima quando o ímã está mais próximo do carretel (𝑥 = +𝑥𝑜)
B) é máxima quando o ímã está mais distante do carretel (𝑥 = −𝑥𝑜)
C) independe da velocidade do ímã e aumenta à medida que ele se aproxima do carretel
D) independe da velocidade do ímã e aumenta à medida que ele se afasta do carretel
E) depende da velocidade do ímã e é máxima quando seu ponto médio passa próximo a 𝑥 = 0
Questão 04
(PUCC-SP) Uma espira ABCD está totalmente imersa em um campo magnético B, uniforme, de intensidade 0,50 T e direção perpendicular ao plano da espira, como mostra a figura.
O lado AB, de comprimento 20 cm, é móvel e se desloca com velocidade constante de 10 m/s, e R é um resistor de resistência 𝑅 = 0,50 𝛺. Nessas condições é correto afirmar que, devido ao movimento do lado AB da espira:
A) Não circulará nenhuma corrente na espira, pois o campo é uniforme.
B) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido horário, de 2,0 A.
C) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido horário, de 0,50 A.
D) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido anti-horário, de 2,0 A.
E) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido anti-horário, de 0,50 A.
Questão 05 (UFRGS)
Dois fios condutores, longos, retos e paralelos, são representados pela figura. Ao serem percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesmo sentido e de intensidades i1 e i2, os fios interagem através das forças F1 e F2, conforme indica a figura.
Sendo 𝑖1 = 2𝑖2, os módulos 𝐹1 e 𝐹2 das forças são tais que: A) 𝐹1 = 4𝐹2 B) 𝐹1 = 2𝐹2 C) 𝐹1 = 𝐹2
D) 𝐹1 =𝐹2
2⁄
E) 𝐹1 =𝐹2
4⁄
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Gabaritos: Frente 1
Q. 1 Q. 2 Q. 3 Q. 4 Q. 5
Unidade 1 E D C E A
Unidade 2 E A B C E
Unidade 3 D C C E A
Unidade 4 E B E E E
Unidade 5 E D E E B
Unidade 6 D E B B D
Unidade 7 A A D A D
Unidade 8 D A B C A
Unidade 9 E B A B A
Unidade 10 E A E D A
Gabaritos : Frente 2
Q. 1 Q. 2 Q. 3 Q. 4 Q. 5
Unidade 1 D A C E C
Unidade 2 C E D C D
Unidade 3 B A E C A
Unidade 4 A A E B E
Unidade 5 A A B B D
Unidade 6 B D E C D
Unidade 7 E C C B A
Unidade 8 D E A A D
Unidade 9 C C C E C
Unidade 10 B A D B D
Gabaritos: Frente 3
Q. 1 Q. 2 Q. 3 Q. 4 Q. 5
Unidade 1 A C C E E
Unidade 2 A C D D E
Unidade 3 B E C
Unidade 4 D D B C B
Unidade 5 E D B C C
Unidade 6 C B B C A
Unidade 7 D D A D A
Unidade 8 B C D D D
Unidade 9 C A B A E
Unidade 10 D B A C E
Gabaritos: Frente 4
Q. 1 Q. 2 Q. 3 Q. 4 Q. 5
Unidade 1 D C E A B
Unidade 2 D D A C C
Unidade 3 D C B E A
Unidade 4 B D A D D
Unidade 5 C A C E E
Unidade 6 B B C C B
Unidade 7 C D D E E
Unidade 8 A C C B B
Unidade 9 B D E C A
Unidade 10 D A E B C