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PROVA DE FÍSICA

Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos das leis que regem a natureza. Interprete as questões do

modo mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de

respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada

como g = 10 m/s².

01. As fotografias, a seguir, são de uma roda gigante armada no parque de diversão no Sítio da Trindade e seu

movimento é circular e uniforme.

Detalhamos, a seguir, o processo usado para transmitir o movimento à roda gigante:

Um motor elétrico faz girar as rodinhas e estas transmitem ao aro uma velocidade tangencial. Sabemos que o raio do aro é de

8m e que dá uma volta a cada 5 segundos e que o raio externo da roda é igual a 10m no ponto em que são fixadas as

cadeiras. A velocidade angular, em rotações por minuto (rpm) no raio externo, tem valor igual a:

a) 5;

b) 10;

c) 8;

d) 3;

e) 12.

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02. O canhão em exibição permanente na praça do quartel do 4° BPE de Olinda tem um alcance máximo de 25 Km.

Sabendo que a massa de um projétil típico desse armamento é de 100 Kg e desprezando a resistência do ar, determine a

velocidade inicial na saída do canhão (em m/s) e a energia transferida ao movimento do mesmo (em megajoules).

(Obs.: dados criados para facilitar a resolução)

a) 250; 25.

b) 500; 25. d) 250; 12,5.

c) 500; 12,5. e) 125; 25.

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03. O cruzamento dos dois metrôs, exibido nas fotografias seguintes, foi observado na estação do bairro de Santa

Luzia.

Uma das composições tem 50m de comprimento e está desenvolvendo uma velocidade constante de 36 km/h e a

outra tem 40m de comprimento e desenvolve uma velocidade constante igual a 72 km/h.

Qual o tempo, em segundos, gasto desde o início do encontro até o cruzamento total dos metrôs?

a) 3.

b) 9. d) 4.

c) 6. e) 2.

4

04. No sistema de roldanas indicado a seguir, conhecido como “cadernal”, um peso não mostrado na figura está

equilibrando o peso de 1000gf.

Um fio de nylon sai do suporte inferior e passa pelas quatro roldanas (daí, a denominação), passando depois pela polia externa

e chegando, enfim, ao peso pequeno.

O valor desse peso pequeno, em gf, é:

a) 250;

b) 500;

c) 100;

d) 200;

e) 1000.

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05. O Termômetro ao lado apresenta três escalas de temperatura: Celcius (0-100), Fahrenheit (32-212) e Réaumur (0-80).

Para a conversão de temperaturas Celcius em Réaumur e Fahrenheit em Réaumur, as fórmulas corretas são

respectivamente:

a) ( )

;4

5CR e

9

32F4R =

−=

b) ( ) ;4

5CR e

32F4

9R =

−=

c) ( )

;5

4CR e

9

32F4R =

−=

d) ( )

;5

4FR e

9

32C4R =

−=

e) ( ) .4

5CR e

32F9

4R =

−=

6

06. 200g de água são aquecidos num beacker até a ebulição. Em seguida, são colocados num calorímetro, mantendo-

se o agitador em movimento até o equilíbrio térmico que ocorre a 80ºC. A seguir, mais 200g de água, à

temperatura de 30ºC, são adicionados, ocorrendo novo equilíbrio térmico a 60°C.

Considerando o calor específico da água igual a 1,0 cal/gºC, determine o equivalente em água desse calorímetro.

a) 50;

b) 100;

c) 20;

d) 30;

e) 25.

07. Esta montagem pode ser usada para determinação da distância focal de uma lente convergente. Nela, a distância

entre a fonte luminosa e a lente é de 24cm e, entre a lente e a tela, onde é projetada a imagem, de 120cm.

Nesse caso, a distância focal da lente (em cm) e o seu grau valem respectivamente:

a) 10, +10.

b) 20, +8.

c) 20, -5.

d) 10, -5.

e) 20, +5.

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08. Vamos descrever uma experiência de hidrostática e depois solicitaremos a resolução de um problema.

(1) Colocamos 200 ml (2) Pesamos um tubo de ensaio (4) Colocamos o tubo na proveta

de água numa proveta plástico e o volume aumentou para 210 ml

(3) O peso foi de 9,5 gf Nessas circunstâncias, podemos afirmar que o peso específico do líquido na proveta é, aproximadamente, em gf/cm3, de: a) 9,5; b) 0,95; c) 1,05; d) 2,1; e) 1,0.

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09. O transformador indicado nas fotos seguintes tem 500 espiras no primário (ligado em 220 volts) e 10.000 espiras

no secundário, que, desse modo, aplica uma tensão de 4.400 volts nos dois eletrodos.

As fotos seguintes mostram que a descarga que surge entre os eletrodos sobe até suas extremidades.

A principal causa da subida da descarga é: a) o poder das pontas;

b) a volatilidade da corrente eletrônica;

c) o fato de o ar quente ser menos denso que o ar frio;

d) a perda da resistência do ar com a passagem da corrente;

e) o fato de o ar quente ser mais pesado que o ar frio.

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10. A foto mostra uma resistência típica de um chuveiro elétrico que tem as modalidades “MORNA”, “QUENTE” e

“SUPERQUENTE”.

Os pontos de ligação à tensão de 220 volts, correspondentes a essas três opções, são, respectivamente:

a) AB, AC, BC;

b) AC, AB, BC;

c) BC, AC, AB;

d) AC, BC, AB;

e) AB, BC, AC.

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11. Vemos nas fotos seguintes um canhão eletrônico usado para examinar a trajetória de elétrons num campo

elétrico uniforme produzido entre duas placas planas paralelas, separadas por uma distância d.

Se não há diferença de potencial aplicada nas placas paralelas, a trajetória é uma reta denunciada na tela fluorescente

(semelhante à da TV). Quando é aplicada uma diferença de potencial entre as placas, o elétron deixa marcado um traçado

correspondente à deflexão provocada pelo campo elétrico uniforme (despreze a atração gravitacional sobre o elétron).

Quanto maior a diferença de potencial, maior a deflexão “y” do elétron no final da trajetória.

Baseados nos resultados dessa experiência, traçamos, a seguir, gráficos que devem corresponder à relação entre a

diferença de potencial entre as placas (∆U) e o campo elétrico (E) produzido entre elas. Escolha o gráfico correto.

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12. Vemos na foto a ligação de três lâmpadas de 12 volts, 2 watts. Se a tensão na fonte é de 12 volts, a potência

consumida na lâmpada indicada pela seta é, em watts, de:

a) 0,5;

b) 2,5;

c) 2,0;

d) 1;

e) 1,5.

Nas questões de 13 a 20, assinale, na coluna I, as afirmativas verdadeiras e, na coluna II, as falsas.

13. As fotos A e B representam erros de refração da visão humana.

Relativamente ao diagnóstico de cada caso e à correção recomendada, analise as proposições formuladas.

I II

0 0 Foto A: miopia, lente convergente.

1 1 Foto B: miopia, lente divergente.

2 2 Foto A: hipermetropia, lente convergente.

3 3 Foto B: miopia, lente convergente.

4 4 Foto A: miopia, lente divergente.

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14. A velocidade das ondas longitudinais, produzidas numa mola esticada entre dois suportes, pode ser calculada

teoricamente pela expressão: .M

K LV = L é o comprimento da mola esticada, K é sua constante elástica e

M, a sua massa. Para comprovar essa fórmula, o tempo de percurso de 0,05 segundos foi determinado para um

pulso longitudinal com a mola esticada de 1 metro. Para determinar esse tempo, o cronômetro foi ligado no

momento da produção do pulso (no sensor 1) e desligado quando esse pulso atingiu o sensor 2.

Na determinação da constante elástica da mola, foi pendurada uma massa de 1000g e observou-se uma distensão de 25 cm .

Considerando essas informações, podemos concluir que:

I II

0 0 a constante elástica da mola vale 40 N/m;

1 1 a velocidade de ida e volta de um pulso na mola é de 40 m/s;

2 2 a velocidade calculada pela fórmula do enunciado é de 20 m/s;

3 3 a velocidade calculada pelo espaço percorrido e tempo é de 40 m/s;

4 4 a fórmula do enunciado foi comprovada.

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15. Um relógio de pêndulo, quando funciona corretamente, oscila uma vez a cada 2 segundos. Observou-se que está

atrasando 18 segundos a cada hora.

Considerando o pêndulo do relógio como um pêndulo simples, analise as proposições como possíveis soluções para acertá-lo.

I II

0 0 Aumentar o período do pêndulo.

1 1 Diminuir o período do pêndulo.

2 2 Deslocar a massa do pêndulo para baixo.

3 3 Deslocar a massa do pêndulo para cima.

4 4 Aumentar a massa do pêndulo.

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16. Uma esfera metálica (massa = m) foi lançada de uma altura h (em relação à mesa), dentro de um tubo de PVC. Saiu

do tubo horizontalmente a uma altura y, em relação à mesa e, depois de um deslocamento horizontal x, atingiu a

mesa, deixando uma marca num papel carbonado.

Considere os dados seguintes na avaliação das alternativas dessa questão: m = 50 g; h = 100 m; y = 20 cm.

I II

0 0 O valor máximo de x é o valor de h.

1 1 Com x = 40cm a perda de energia por atrito, no tubo, é de 0,3 Joules.

2 2 Se houver atrito no tubo, V será menor do que 4m/s.

3 3 Com x = 40cm o tempo do movimento entre a saída do tubo e o contato com a mesa é de 0,2 s.

4 4 O valor máximo de x é (h - y).

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17. Os satélites, lançados por foguetes, circulam a terra em diversas órbitas a distâncias e períodos variados.

Um caso particular é o de satélites usados em comunicações que devem ficar estacionários, isto é, girando em torno da Terra

num ritmo de uma volta a cada 24h.Geralmente os sistemas de comunicação usam três satélites de modo a cobrir toda a Terra.

Para as informações abaixo, considere os seguintes dados:

3πseg90000dia1Kg6x10Terra)M(daKg

mN7x10G24

2

211 ==== −.

I II

0 0 O raio da órbita do satélite síncrono é da ordem de grandeza de 100.000 Km.

1 1 O raio da órbita do satélite síncrono é da ordem de grandeza de 50.000 Km.

2 2 O raio da órbita do satélite síncrono é da ordem de grandeza de 300 Km.

3 3 O raio da órbita do satélite síncrono não pode ser calculado, porque precisamos conhecer o valor de g na

órbita.

4 4 O raio da órbita do satélite síncrono não pode ser calculado, porque as leis de Kepler não se aplicam nesse

caso.

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18. Vemos um cano de PVC moldado para o lançamento de esferas metálicas. A esfera é solta sempre do ponto mais

alto e projeta-se deixando uma marca no papel carbonado. A altura da saída do tubo em relação à mesa é fixa (y)

e desse modo a velocidade de saída no tubo (lançamento horizontal) é indicada exclusivamente pelo valor de x.

Numa outra experiência, uma esfera (esfera 1 ) é colocada na saída do tubo e outra (esfera 2) é lançada do ponto mais alto.

As duas caem sobre o papel, deixando suas marcas (x’ 1 e x’ 2). Vamos indicar por x1 e x2 as posições das esferas quando

lançadas separadamente. Relativamente à situação apresentada, analise as proposições formuladas.

I II

0 0 Se as massas das esferas são iguais e o choque é perfeitamente elástico x’1 =x1.

1 1 Se as massas das esferas são iguais e o choque é perfeitamente elástico x’2 =0.

2 2 Se m1 é muito menor que m2 e o choque é perfeitamente elástico, poderemos ter x’1 > x1.

3 3 Se m2 é maior que m1 , teremos x2 > x’2.

4 4 Se m2 é muito menor do que m1 , ela poderá não cair na mesa.

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19. O tubo de vidro, que mostramos a seguir, é usado para determinação da relação e/m (carga elétrica/massa) para o

elétron.

Penetram num campo magnético uniforme produzido pelas bobinas circulares e passam a seguir uma trajetória circular.

Considerando essas informações, analise as afirmações formuladas.

I II

0 0 Se as correntes tiverem os sentidos indicados, a trajetória dos elétrons indicada está errada.

1 1 Se as correntes tiverem os sentidos contrários aos indicados, a trajetória dos elétrons desenhada está errada.

2 2 O campo elétrico, usado para acelerar os elétrons, deve ter sentido para baixo.

3 3 A trajetória dos elétrons é uma circunferência, porque o campo magnético é uniforme.

4 4 A trajetória dos elétrons é uma parábola, porque o campo magnético é uniforme.

Os elétrons são emitidos no canhão eletrônico.

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20. Consideremos agora as associações de pilhas mostradas nas fotos A e B. Nos dois casos, os circuitos estão

alimentando um Led (diodo emissor de luz).

Cada pilha tem tensão de 1,5 volts.

Em relação às características dos circuitos A e B, considerem-se as proposições a seguir formuladas.

I II

0 0 Em A, o brilho do LED é maior, porque a tensão é maior do que em B.

1 1 Em B, o brilho do LED é maior, porque a corrente é maior do que em A.

2 2 A tensão que alimenta o LED em B é de 1,5 volts.

3 3 A tensão que alimenta o LED em A é de 3,0 volts.

4 4 Nos dois circuitos, a tensão que alimenta o LED é sempre de 1,5 volts.