OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSICA 2000 – 1ª FASE – 1ª E 2ª SÉRIES Prova comentada

Prof. Josebes Lopes QUESTÃO 01 – MECÂNICA/MOVIMENTO UNIFORME

O gráfico ilustra a forma como variar as posições de um móvel que se desloca numa trajetória retilínea. A equação horária deste movimento é: a) s = 12 t. b) s = 6 t. c) s = 120 – 6 t. d) s = 120 t. e) s = 20 - 120 t. Solução: O gráfico mostra que o móvel parte da posição 120 m e chega a origem 20 s depois. Sendo assim:

So = 120 m e v = sms

m

t

s/6

20

120

Então, tS

vtSoS

6120

Item c QUESTÃO 02 – MECÂNICA/MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO A equação horária de um móvel que se desloca numa trajetória retilnea é: s = 20 + 2t – 0,5t2. A equação da velocidade deste móvel é: a) v = 2 – t. b) v = 2 – 0,5t. c) v = 20 – 0,5t. d) v = 20 + 2t. e) v = 20 – t. Solução: Analisando a função horária do móvel podemos encontrar a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração.

2

²

²5,0220

atVotSoS

ttS

Comparando:

²/15,02

2

20

smaa

Vo

So

Então a partir da função horária da velocidade:

tV

atVoV

2

Item a QUESTÃO 03 – MECÂNICA/MOVIMENTO UNIFORME E MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO Numa corrida de 100 m, um corredor, acelera à 8,0 m/s² durante os primeiros 1,25 s da corrida. O restante do percurso é feito com movimento uniforme. Podemos afirmar que: a) ele cruza a faixa de chegada, após 11,25 s. b) o percurso de aceleração é de 12,5 metros. c) o tempo para correr os 50 m foi de 5,0 s. d) ele cruza a faixa de chegada à 10 m/s. e) ele faz o percurso em menos de 10 s. Solução: Calculemos o espaço percorrido pelo corredor durante os primeiros 1,25 s de movimento uniformemente variado, considerando que o mesmo partiu da origem e do repouso.

mS

tS

atVotSoS

24,62

48,12

2

56,1.8

2

)²25,1.(800

2

²

(Com isso eliminamos o item b)

Sendo assim, o espaço percorrido com velocidade constante é: 100 – 6,24 = 93,76 m. Agora vamos calcular a velocidade do corredor ao fim de sua aceleração. Velocidade essa que se manteve constante até a linha de chegada.

smV

oV

atVoV

/10

25,1.8

Item d QUESTÃO 04 – MECÂNICA/IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO Uma bola de tênis de 60 gramas é sacada pelo tenista e alcança uma velocidade máxima de 180 km/h. A bola manteve contato com a raquete durante 0,01 s. A força média exercida pela raquete sobre a bola foi de: a) 100 N. b) 300 N.

c) 2,0 N. d) 500 N. e) 1 N. Solução: Transformando: 180 km/h = 50 m/s Pelo teorema do Impulso, temos que: item b QUESTÃO 05 – MECÂNICA/TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA

O gráfico ilustra a forma como varia a velocidade de um corpo de 10 kg que se desloca numa trajetória retilínea sobre uma superfície horizontal. O trabalho realizado sobre o corpo entre os instantes 0 e 10 s vale : a) 10 J. b) 20 J. c) 160 J. d) 180 J. e) 0. Solução: Pelo gráfico vemos que a velocidade inicial Vi=2m/s e a velocidade final Vf = 6 m/s. Usando o Teorema do Trabalho: Item c QUESTÃO 06 – MECÂNICA/LANÇAMENTO VERTICAL E OBLÍQUO Um astronauta, na Lua, vê a Terra em seu horizonte e atira uma pedra em sua direção. Certamente ele verá a pedra: a) deslocar-se numa trajetória retilínea. b) atingir uma certa altura e passar a gravitar em torno da Lua.

NF

F

mF

mVimVftF

QiQfI

300

301,0

0.50.06,001,0.

.

J

mVmV

EciEcf

if

16020180

2

²2.10

2

²6.10

22

² 2

c) deslocar-se em direção ao espaço em movimento retilíneo uniforme. d) descrever uma trajetória parabólica. e) deslocar-se inicialmente em trajetória retilínea, uma vez que na Lua não existe atmosfera e cair verticalmente sem aceleração. Solução: Assim como na Terra, se um astronauta atirar obliquamente uma pedra, esta descreverá uma trajetória parabólica. No entanto, na Lua, devido a sua menor gravidade, a pedra permanecerá mais tempo no ar e consequentemente terá um maior alcance horizontal. Item d QUESTÃO 07 – MECÂNICA/MUV E ENERGIA CINÉTICA Utilizando-se um estilingue, um jovem lança uma bolinha de 10 gramas, verticalmente para cima. Ela retorna ao ponto de lançamento após 6 segundos. A energia potencial elástica, armazenada no estilingue, para se efetuar este lançamento foi de: a) 4,5 J. b) 60 J. c) 6 J. d) 100 J. e) 1 J. Solução: Transformação: 10 g = 0,01 Kg Calculemos a velocidade partida da bolinha, utilizando a função horária da velocidade, sabendo que se a bolinha retorna em 6 s é porque foram 3 s para subir e 3 s para descer. No ponto mais alto da trajetória V = 0, então: A energia cinética no momento de partida é: Ocorreu uma transformação da energia potencial elástica no estilingue para energia cinética. Então, JEp 5,4 .

Item a QUESTÃO 08 – MECÂNICA/CENTRO DE MASSA Um martelo BAC de peso Q é pendurado por um fio flexível pelo ponto A de modo que ele fique em equilíbrio na horizontal. As três afirmações abaixo se referem a situação descrita: I.- O ponto A é o centro de gravidade do martelo.

smVo

Vo

gtVoV

/30

3.100

JEc

Ec

c

mvEc

5,4

2

²30.01,0

²

II.- Separando o martelo em duas partes, BA e AC, e pesando-as, verifica-se o peso da parte BA é igual ao peso da parte AC. III.- A tração no fio é igual ao peso Q do martelo. Pode-se dizer que: a) as afirmações I e II são correta. b) a afirmação II é correta. c) as afirmações II e III são corretas. d) as afirmações I, II e III são corretas. e) as afirmações I e III são corretas. Solução: I é verdadeiro, pois se o martelo está em equilíbrio é porque o seu centro de massa está logo abaixo do seu ponto de apoio. II é falso, pois o centro de massa fica mais próximo da “parte mais pesada”. III é verdadeiro, pois o centro de massa é ponto no qual podemos considerar que toda a massa do martelo está nele contido. Item e QUESTÃO 09 – MECÂNICA/IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO Quando um atleta toma distância para realizar um salto com vara, sua corrida e arremesso em direção à trave objetivam: a) conseguir apenas uma alta velocidade horizontal. b) obter apenas uma boa impulsão vertical. c) adquirir a máxima quantidade de movimento vertical. d) adquirir uma máxima quantidade de movimento horizontal e vertical. e) exercer um impulso a 45º Solução: Para que o atleta tenha o grande impulso é necessário que ele atinja uma grande velocidade, pois QI .

Item d QUESTÃO 10 – MECÂNICA/FORÇAS Uma carreta com carga total Q = 5000 newtons e centro de gravidade G é amarrada numa árvore por meio de uma corda que faz um ângulo com a horizontal. As duas rodas apoiam-se num cimentado horizontal conforme ilustra a figura. Podemos afirmar que: a) entre a roda e o cimentado não existe atrito. b) a força de atrito que atua na roda é Fat = F.cos onde F é a força que a corda exerce na carreta. c) a força que a corda exerce sobre o carrinho é igual a 6.250 newtons. d) em cada roda, a normal N é igual a 2.500 newtons. e) nenhuma das alternativas acima está correta. Solução: O item b está correto, pois a força de atrito será igual a componente horizontal da força F.

F

Fcos atF

Item b QUESTÃO 11 – MECÂNICA/FORÇAS A figura ilustra um bloco em repouso sobre um plano inclinado. Pode-se afirmar que: a) a força de atrito é igual à força peso do bloco. b) não existe força de atrito atuando no bloco. c) a força de atrito somente aparece quando o bloco se desloca. d) a força de atrito diminui à medida que o ângulo diminui. e) a força de atrito é maior que o peso do bloco. Solução: Como o bloco está em repouso a Fat é igual a

Psen. (O que elimina o item “a” e “e”). Existe força de atrito, caso contrário o bloco desceria por conta da força da gravidade. A força de atrito atua também quando o bloco está em repouso (Atrito estático). É este atrito o responsável por manter o bloco em repouso.

A função sen, quando 900 , é uma função crescente, ou seja, quanto menor for o

, menor será sen e consequentemente menor será a Fat. Item d QUESTÃO 12 – MECÂNICA/LANÇAMENTO HORIZONTAL Um avião deve soltar no mar um ²de massa m = 500 kg contendo bóias e outros materiais para atender a um grupo de náufragos que se encontram numa determinada posição K. O avião voa a uma altura H = 1280 metros acima do nível do mar e com velocidade de cruzeiro de v = 432 km/h. Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s2, pode-se afirmar que : a) o pacote atinge a água do mar com energia cinética igual a 2 mgH. b) o pacote ao atingir o mar tem quantidade de

movimento p = 3,6 x1O 6 N.s. c) o pacote leva 16 segundos para atingir o mar. d) quando o pacote é abandonado a linha de visado do piloto faz um ângulo de 60o com a superfície do mar. e) desde o instante em que o pacote foi solto até atingir o mar, o avião terá deslocado de 6000 metros. Solução: Transformação: 432 km/h = 120 m/s O pacote solto cai com uma velocidade vertical inicial igual a zero. A altura da queda é 1280 m, então:

Psen

P

Fat

stt

t

t

tt

gtVotSoS

16256²

5

1280²

²51280

2

²10.001280

2

²

Item c QUESTÃO 13 – MECÂNICA/TRABALHO Para erguer uma peça de 160 kg, um mecânico utiliza um sistema de roldanas que possibilita uma vantagem mecânica de 8 vezes. O trabalho realizado pelo mecânico, quando ele puxa 4 m da corda é: a) 6.400 J. b) 12.800 J. c) 1600 J. d) 320 J. e) 800 J. Solução: A peça tem peso de 1600 N, como o sistema de roldanas possibilita uma vantagem mecânica de 8 vezes, a força exercida pelo mecânico é 8 vezes menor que o peso da peça, 200 N.

O trabalho realizado será: J

dF

8004.200

.

Item e QUESTÃO 14 – HIDROSTÁTICA/TEOREMA DE STEVIN Num tubo em forma de U cujos ramos têm comprimentos maiores que 100 cm e seção uniforme de diâmetro 1 cm, coloca-se primeiramente mercúrio (Hg) de densidade 13,6 g/cm3. Em seguida despeja-se água (H2O), de densidade 1 g/cm3, em ambos os ramos de modo que se tenha a situação de equilíbrio mostrada na figura. Com relação a H, a) é impossível determiná-lo, pois o valor de x não é fornecido. b) H = 27,2 cm. c) H = 25,2 cm. d) H = 13,6 – x. e) H = 0 se x = 0. Solução: Pelo Teorema de Stevin as pressões nos pontos A e B são iguais:

A B

cmH

H

xHx

hdhddh

ghdghdPdghP

PP

aamm

aammatmatm

BA

2,25

22,27

.12.6,132.1

Item c QUESTÃO 15 – RACIOCÍNIO MATEMÁTICO Pretende-se fazer contas esféricas de 0,6 cm de diâmetro para colares

utilizando 54 kg de material de densidade d = 2,5 g/cm³. Considerando = 3, a quantidade de colares, cada uma com 50 contas, que se pode fabricar é aproximadamente igual a: a) 21.600. b) 4.000. c) 2.700. d) 27.000. e) 5.000. Solução: Volume de um colar:

³4,53

)³3,0.(3.4.50

3

³4.50

cmV

RV

A massa do material usado para fazer um colar: M = 2,5 . 5,4 = 13,5 g Quantidade colares feitos: 54000 g : 13,5 g = 4000 calorias Item b QUESTÃO 16 – TERMOLOGIA/PROPAGAÇÃO DO CALOR Uma pessoa ao se levantar pela manhã, ainda sem a luz do Sol, coloca o pé esquerdo no tapete e o pé direito no piso de cerâmica. Por qual razão ela sente que a cerâmica está mais fria que o carpete? a) por que mesmo estando num mesmo ambiente pela noite inteira sob iguais condições térmicas, a cerâmica possui temperatura menor que o carpete. b) por que o calor específico do pé é igual ao do carpete, mas menor que o da cerâmica. c) por que a temperatura do pé direito é maior que a do pé esquerdo. d) por que o coeficiente de condutividade térmica da cerâmica é maior que a do carpete. e) por que o calor específico da cerâmica é maior que a do carpete. Solução:

Essa pessoa sente a cerâmica mais fria porque a mesma tem um maior coeficiente de condutividade, fazendo com que o seu pé ceda mais calor para a cerâmica do que para o carpete. Item d QUESTÃO 17 – HIDROESTÁTICA/PRESSÃO Dentro de um avião pressurizado que voa a uma altitude de 10 km, uma criança brinca com uma bexiga inflada com ar. Momentaneamente ocorre uma despressurização. Com relação à bexiga, pode-se afirmar que: a) o volume da bexiga aumenta. b) seu volume permanece invariável. c) o volume e a temperatura da bexiga diminuem. d) ela implode. e) a temperatura interna do ar dentro da bexiga aumenta. Solução: Na atmosfera terrestre, as camadas superiores possuem baixas pressões e baixas temperaturas. A pressurização consiste na inserção de ar comprimido dentro da fuselagem do avião, mantendo assim uma condição semelhante a da superfície terrestre. Quando ocorre uma despressurização, a pressão dentro do avião diminui, fazendo com que o volume da bexiga aumente. Item a QUESTÃO 18 – HIDROESTÁTICA/PRESSÃO Uma pessoa segura um prego pelas suas extremidades, entre seus dedos polegar e indicador. A área da ponta do prego é 20 vezes menor que a da cabeça. Pode-se afirmar que ao se exercer uma força no prego: a) a força e a pressão nos dois dedos são iguais. b) na cabeça do prego a força exercida é maior e a pressão é menor do que na ponta do prego. c) as forças nas extremidades do prego são de mesma intensidade e a pressão é maior na ponta do que na cabeça. d) a força na cabeça do prego é 20 vezes maior que na ponta. e) a pressão na cabeça do prego é 20 vezes maior que na ponta. Solução: As forças são iguais. A pressão é inversamente proporcional à área na qual a força está sendo

aplicada (A

Fp ).

Sendo assim, a pressão na ponta do prego é 20 vezes maior do que a pressão na cabeça do prego. Item c QUESTÃO 19 – HIDROESTÁTICA/PRESSÃO Um jovem argumenta que para tomar um refrigerante contido numa garrafa, com um canudinho, é conveniente que:

a) a extremidade do canudinho esteja necessariamente no fundo da garrafa. b) a garrafa esteja numa posição vertical. c) a extremidade do canudinho esteja mais próximo possível da superfície do líquido. d) a garrafa deve estar inclinada de 45° com relação à horizontal. e) a extremidade do canudinho pode estar situada em qualquer posição no interior do refrigerante. Solução: O que importa é que a extremidade do canudo esteja toda submersa. Item e QUESTÃO 20 – HIDROESTÁTICA/EMPUXO Um becker contendo um volume Vo = 500 cm³ de água é colocado em uma balança que passa a registrar um valor Fo = 8,0 N. Em seguida um corpo de massa m = 400 gramas é imerso na água sem tocar o fundo do becker conforme ilustra a figura. Observa-se que o nível da água sobe até V = 550 cm³ e que a balança passa a registrar um outro valor F. Pode-se afirmar que: a) F = 12 N. b) F = 8,5 N. c) F = 0,5 N. d) F = 7,5 N. e) F = 4,5 N. Solução: Transformações:

³/10³10

10.1³/1

³10.5³10.50³50

3

6

3

56

mkgm

kgcmgd

mmcmV

líquido

deslocado

A reação ao empuxo será o valor adicionado ao marcado pela balança.

Empuxo: NE

gVdE

5,010.10.5³.10

..

5

Então a balança marcará: 8 N + 0,5 N = 8,5 N Item b QUESTÃO 21 – TERMOLOGIA/CALORSENSÍVEL E CALOR LATENTE Para uma massa de 2 kg de gelo à temperatura –20 °C e pressão de 100 kPa é fornecido calor até que se tenha 2 kg de vapor d’água a 120 °C à mesma pressão conforme o gráfico anexo. Considere as afirmações a seguir: I) Entre os estados B e C houve mudança de estado físico. II) Entre A e D o calor fornecido foi 380 kcal.

III) O total de calor fornecido em todo o processo foi de 1.480 kcal. Se o calor específico do gelo e do vapor d’água é igual a0,5 cal/g°C, podemos dizer que: a) as afirmações I, II e III estão corretas. b) apenas a afirmação II está errada. c) apenas a afirmação III está errada. d) apenas a afirmação I está errada. e) as afirmações I, II e III estão erradas. Solução: Afirmação I é verdadeira, pois a temperatura se mantém constante e igual a zero. Está ocorrendo a fusão do gelo.

Entre A e B: calmcQ geloAB 2000020.5,0.2000 (calor sensível)

Entre B e C: calmLQ fusãogeloBC 16000080.2000 (calor latente)

Entre C e D: calmcQ águaCD 200000100.1.2000 (calor sensível)

Então, entre A e D o calor fornecido foi: 380000cal = 380 Kcal (Afirmação II é verdadeira).

Entre D e E: calmLQ oáguavaporizaçãDE 1080000540.2000 (calor latente)

Entre E e F: calmcQ águavapordEF 2000020.5,0.2000' (calor sensível)

Calor recebido total: 1480000 cal = 1480 Kcal (Afirmação III é verdadeira) Item a QUESTÃO 22 – TERMOLOGIA/PROPAGAÇÃO DO CALOR O calor pode ser transferido de um corpo para outro ou em um mesmo corpo, de uma região para outra, por meio de três processos denominados de condução, convecção e radiação. Considere as afirmações: I) No interior do corpo humano o principal processo de transferência de calor é pela convecção. II) Em noites frias, fechando as cortinas nas janelas de vidro, diminui-se a perda de calor do interior do quarto, principalmente pelo processo da condução. III) Em geral, as noites sem nenhuma nuvem são mais frias por que as nuvens diminuem a perda de calor por radiação. Pode-se dizer que: a) todas as afirmações são verdadeiras. b) apenas a afirmação III é falsa. c) apenas a afirmação II é falsa. d) todas as afirmações são falsas. e) apenas a afirmação I é falsa. Solução: Afirmação I é verdadeira. A convecção é processo de transmissão de calor que ocorre nos fluidos. Afirmação II é verdadeira. A cortina é melhor isolante térmico do que o vidro. Afirmação III é verdadeira. As nuvens funcionam como isolante térmico impedindo que o calor seja dissipado para o espaço. Item a

QUESTÃO 23 – ONDULATÓRIA/FENÔMENOS ONDULATÓRIOS O som, assim como a luz, ajuda os humanos e os animais a perceberem o ambiente circundante. Com relação ao som podemos dizer: a) a velocidade de propagação do som no vácuo é maior que no ar. b) no ar, a velocidade de propagação do som aumenta com a temperatura. c) o som não sofre refração. d) a água transmite melhor o som do que o bronze. e) o som produz um fenômeno chamado eco. O eco é devido a ressonância do som. Solução: Item a é falso, pois o som não se propaga no vácuo. Item b é verdadeiro. Item c é falso, pois o som é uma onda e toda onda sofre refração. Item d é falso, pois o som se propaga mais rápido nos sólidos do que nos líquidos. Item e é falso, pois o eco ocorre devido a reflexão do som em algum obstáculo. Item b QUESTÃO 24 – TERMOLOGIA/TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA O calor é uma forma de energia e por isso pode ser convertido ou transformado em outra forma de energia. Considere as afirmações abaixo: I) O corpo humano transforma calor em trabalho. II) Durante a queda de um caixote, ao longo de um plano inclinado o calor se transforma em trabalho. III) Em um motor de combustão interna o calor se transforma em trabalho. IV) Durante a transformação de água em vapor d’água, dentro de uma panela de pressão, com a válvula emperrada, o calor se transforma em trabalho. Podemos dizer que são corretas: a) todas as afirmações. b) I e IV. c) II e III. d) I e II. e) I e III. Solução: O item II é falso, pois o que ocorre é o inverso. O trabalho da força peso é transformado em calor devido ao atrito com o plano inclinado. O item IV é falso, pois como o vapor não consegue se deslocar o trabalha é nulo. Item e QUESTÃO 25 – ÓPTICA/FENÔMENOS ÓPTICOS Uma piscina cheia d’água cristalina parece mais rasa do que quando vazia. O fenômeno luminoso que explica o fato é: a) reflexão. b) refração. c) interferência.

d) difração. e) dupla refração. Solução: A resposta correta é o fenômeno da refração. Na refração, um feixe luminoso ao passar de um meio para outro sofre um desvio e mudança no módulo da velocidade. Item b QUESTÃO 26 – TERMOLOGIA/TROCAS DE CALOR Dispõem-se de 2 copos contendo iguais quantidades de água à temperatura ambiente. Em cada um dos copos coloca-se uma pedra de gelo de mesma massa: num deles o gelo é colocado flutuando livremente e no outro o gelo é preso no fundo do copo por uma rede de plástico. Deixam-se os copos em repouso. Pode-se afirmar que: a) as duas pedras de gelo vão derreter ao mesmo tempo. b) a pedra de gelo contida no fundo do copo derreterá mais rapidamente que a outra. c) nos dois casos, as pedras de gelo pararão de derreter quando a temperatura da mistura atingir 4 °C. d) certamente a temperatura final nos dois copos será de 0 °C. e) a pedra de gelo que flutuava derreterá mais rápido que a pedra contida no fundo do copo. Solução: Quando uma substância se funde, de modo geral ela aumenta de volume. Para uma substância que tenha este comportamento , observa-se que um aumento na pressão exercida sobre ela acarreta um aumento em sua temperatura de fusão. A água é uma exceção quanto ao ponto de fusão. Ao se transformar em gelo a água aumenta de volume e é por este motivo que uma garrafa cheia de água, colocada em um congelador, parte-se quando a água se solidifica. Aumentando a pressão sobre o gelo, ele se funde a uma temperatura abaixo de 0 ºC. Sendo assim, para o gelo que está no fundo do copo, a fusão será “dificultada” por conta da maior pressão. Item e QUESTÃO 27 – TERMOLOGIA/DILATAÇÃO TÉRMICA A figura ilustra uma peça de metal com um orifício de diâmetro d1 e um pino de diâmetro d2 ligeiramente maior que o orifício d1, quando à mesma temperatura. Para introduzir o pino no orifício pode-se: a) aquecer ambos: o orifício e o pino. b) aquecer o pino e resfriar o orifício. c) resfriar o pino. d) resfriar o orifício. e) resfriar ambos: o orifício e o pino. Solução: Devemos resfriar o pino para que ele contraia e possa ser inserido no orifício. Item c

QUESTÃO 28 – HIDROESTÁTICA/PRESSÃO Na combustão de uma vela ocorre a reação da parafina com o oxigênio do ar formando gás carbônico, vapor d’água e fuligem, caso a combustão não seja completa. Um copo seco emborcado em cima da chama da vela aprisiona uma massa gasosa quente. Observa-se que a vela, depois de curto intervalo de tempo, se apaga e um pouco de água sobe dentro do copo. Analise as seguintes afirmações sobre o fenômeno: I.- A combustão consumindo o oxigênio do ar contido dentro do copo provoca uma diminuição de moléculas no interior do copo e por isso a pressão diminui e a água sobe dentro do copo. II.- A massa gasosa que o copo aprisiona é composta de ar quente e principalmente vapor d’água, produto da combustão. Em contato com a superfície fria do copo a temperatura do ar quente diminui e todo o vapor d’água se condensa. Por isso a pressão dentro do copo diminui fazendo com que a água suba dentro do copo. III.- Na situação de equilíbrio a pressão interna P é igual a pressão atmosférica Pat menos a pressão devido à coluna H de água. Pode-se afirmar que: a) apenas afirmativa I é correta. b) todas as afirmativas são corretas. c) apenas a afirmativa II é correta. d) apenas a afirmativa III e correta. e) as afirmativas I e II são corretas. Solução: A afirmação I é falsa, pois não há diminuição de moléculas no interior do copo. As moléculas de O2 são transformadas em CO2. A matéria não pode ser destruída. A afirmação II é falsa, pois nem todo o vapor d’água é condensado. A afirmação III é verdadeira. Item d QUESTÃO 29 – ONDULATÓRIA/TUBOS SONOROS Um tubo de vidro, aberto em ambas as extremidades, de diâmetro 2 cm e comprimento 100 cm, é afundado verticalmente na água de um tanque de modo que um pedaço H do tubo fique fora e acima da linha d’água. Faz-se vibrar um diapasão nas proximidades da extremidade do tubo. Variando H, desde um valor próximo de zero, o som sofre uma ampliação quando H = 17 cm. Este resultado permite afirmar que: a) a freqüência de vibração do diapasão é de 125 Hz.

b) o comprimento de onda do som dentro do tubo é l= 17 cm. c) quando H = 68 cm o som é novamente reforçado. d) a freqüência do diapasão é 20 Hz. e) a freqüência do diapasão é 500 Hz. Solução:

O tubo é fechado e o primeiro harmônico ocorre quando H = 4

.

O som sofre uma ampliação (ressonância) quando H = 17 cm. Sendo assim:

mcm 68,068

417

Então a frequência da onda é: Item e QUESTÃO 30 – ÓPTICA/REFLEXÃO À luz do dia o cachorro figurado apresenta-se branco com manchas pretas. Com relação à cor do cachorro pode-se afirmar que: a) o cachorro parecerá verde com manchas pretas se, dentro de uma sala escura, for iluminado por luz verde. b) o cachorro será sempre branco com manchas pretas, pois a cor é uma propriedade do corpo. c) num ambiente escuro, o cachorro parecerá totalmente branco, se iluminado com luz branca. d) é possível fazer com que o cachorro pareça totalmente preto se iluminado com luz negra. e) o cachorro parecerá verde com manchas pretas se, dentro de um quarto escuro, for iluminado simultaneamente com luz verde e azul. Solução: A parte branca do cachorro reflete todas as cores e suas manchas pretas absorverm todas as cores. Sendo assim, ao ser iluminado pela cor verde a parte branca refletirá o verde, parecendo verde para quem observa, e as manchas pretas absorveram o verde, permanecendo pretas para um observador. Item a

Hzf

f

fv

500

68,0340