questões física uerj 3º série manhã com gabarito

1. (Uerj 2009) Segundo o modelo simplificado de Bohr, o elétron do átomo de hidrogênio executa um movimento circular uniforme, de raio igual a 5,0 × 10-11 m, em torno do próton, com período igual a 2 × 10-15 s.

Com o mesmo valor da velocidade orbital no átomo, a distância, em quilômetros, que esse elétron percorreria no espaço livre, em linha reta, durante 10 minutos, seria da ordem de:

a) 102 b) 103 c) 104 d) 105

3. (Uerj 2009) Uma pequena caixa é lançada sobre um plano inclinado e, depois de um intervalo de tempo, desliza com velocidade constante.

Observe a figura, na qual o segmento orientado indica a direção e o sentido do movimento da caixa.

Entre as representações a seguir, a que melhor indica as forças que atuam sobre a caixa é:

l

4. (Uerj 2009) Duas boias de isopor, B1 e B2, esféricas e homogêneas, flutuam em uma piscina. Seus volumes submersos correspondem, respectivamente, a V1 e V2, e seus raios obedecem à relação R1 = 2R2.

A razão V1/V2 entre os volumes submersos é dada por:

a) 2 b) 3 c) 4 d) 8 TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Uma pessoa de massa igual a 80 kg encontra-se em repouso, em pé sobre o solo, pressionando perpendicularmente uma parede, com uma força de magnitude igual a 120 N, como mostra a ilustração a seguir.

5. (Uerj 2009) Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m . s-2, o coeficiente de atrito entre a superfície do solo e a sola do calçado da pessoa é da ordem de:

a) 0,15 b) 0,36 c) 0,67 d) 1,28

6. (Uerj 2009) Uma pessoa de massa igual a 80 kg encontra-se em repouso, em pé sobre o solo, pressionando perpendicularmente uma parede, com uma força de magnitude igual a 120 N, como mostra a ilustração a seguir.

A melhor representação gráfica para as distintas forças externas que atuam sobre a pessoa está indicada em:

7. (Uerj 2008) A figura a seguir representa um sistema composto por uma roldana com eixo fixo e três roldanas móveis, no qual um corpo R é mantido em equilíbrio pela aplicação de uma força F, de uma determinada intensidade.

Considere um sistema análogo, com maior número de roldanas móveis e intensidade de F inferior a 0,1% do peso de R.

O menor número possível de roldanas móveis para manter esse novo sistema em equilíbrio deverá ser igual a:

a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 8. (Uerj 2008) Um recipiente cilíndrico de base circular, com raio R, contém uma certa quantidade de líquido até um nível h0. Uma estatueta de massa m e densidade ρ, depois de completamente submersa nesse líquido, permanece em equilíbrio no fundo do recipiente. Em tal situação, o líquido alcança um novo nível h.

A variação (h - h0) dos níveis do líquido, quando todas as grandezas estão expressas no Sistema Internacional de Unidades, corresponde a:

a) mρ/(πR2)

b) m2/(ρ2πR3) c) m/(ρπR2) d) ρπR4/m

9. (Uerj 2008) Uma balsa, cuja forma é um paralelepípedo retângulo, flutua em um lago de água doce. A base de seu casco, cujas dimensões são iguais a 20 m de comprimento e 5 m de largura, está paralela à superfície livre da água e submersa a uma distância d0 dessa superfície. Admita que a balsa é carregada com 10 automóveis, cada um pesando 1 200 kg, de modo que a base do casco permaneça paralela à superfície livre da água, mas submersa a uma distância d dessa superfície.

Se a densidade da água é 1,0 × 103 kg/m3, a variação (d - d0), em centímetros, é de:

a) 2 b) 6 c) 12 d) 24 TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Em um jogo de voleibol, denomina-se tempo de voo o intervalo de tempo durante o qual um atleta que salta para cortar uma bola está com ambos os pés fora do chão, como ilustra a fotografia.

Considere um atleta que consegue elevar o seu centro de gravidade a 0,45 m do chão e a aceleração da gravidade igual a 10m/s2.

10. (Uerj 2008)

O tempo de voo desse atleta, em segundos, corresponde aproximadamente a:

a) 0,1 b) 0,3 c) 0,6 d) 0,9 11. (Uerj 2008)

A velocidade inicial do centro de gravidade desse atleta ao saltar, em metros por segundo, foi da ordem de:

a) 1 b) 3 c) 6 d) 9

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Admita que um plano inclinado M1, idêntico ao mostrado na figura, tenha altura igual a 1,0m e comprimento da base sobre o solo igual a 2,0m. Uma pequena caixa é colocada, a partir do repouso, no topo do plano inclinado M1 e desliza praticamente sem atrito até a base.

Em seguida, essa mesma caixa é colocada, nas mesmas condições, no topo de um plano inclinado M2, com a mesma altura de M1 e comprimento da base sobre o solo igual a 3,0m.

12. (Uerj 2008)

A razão t1/t2 entre os tempos de queda da caixa após deslizar, respectivamente, nos planos M1 e M2 , é igual a:

a) 2 b)

c) 1

d)

13. (Uerj 2008)

A razão v1/v2 entre as velocidades da caixa ao alcançar o sol o após deslizar, respectivamente, nos planos M1 e M2, é igual a:

a) 2 b)

c) 1 d) 14. (Uerj 2007) Um astronauta, usando sua roupa espacial, ao impulsionar-se sobre a superfície da Terra com uma quantidade de movimento inicial P0, alcança uma altura máxima de 0,3 m.

Ao impulsionar-se com a mesma roupa e a mesma quantidade de movimento P0 na superfície da Lua, onde a aceleração da gravidade é cerca de 1/6 do valor terrestre, a altura máxima que ele alcançará, em metros, equivale a:

a) 0,1 b) 0,6 c) 1,8 d) 2,4 15. (Uerj 2007) Um estudante, ao observar o movimento de uma partícula, inicialmente em repouso, constatou que a força resultante que atuou sobre a partícula era não-nula e manteve módulo, direção e sentido inalterados durante todo o intervalo de tempo da observação.

Desse modo, ele pôde classificar as variações temporais da quantidade de movimento e da energia cinética dessa partícula, ao longo do tempo de observação, respectivamente, como:

a) linear - linear b) constante - linear c) linear - quadrática d) constante - quadrática 16. (Uerj 2007) O núcleo de uma célula eucariota, por ser 20% mais denso que o meio intracelular, tende a se deslocar nesse meio. No entanto, é mantido em sua posição normal pelo citoesqueleto, um conjunto de estruturas elásticas responsáveis pelo suporte das estruturas celulares.

Em viagens espaciais, em condições de gravidade menor que a da Terra, o esforço do citoesqueleto para manter esse equilíbrio diminui, o que pode causar alterações no metabolismo celular.

Considere a massa do núcleo de uma célula eucariota igual a 4,0 × 10-9 kg e a densidade do

meio intracelular 1,0 × 103 kg /m3.

Em uma situação de campo gravitacional 10-5 vezes menor que o da Terra, o esforço despendido pelo citoesqueleto para manter o núcleo em sua posição normal, seria, em newtons, igual a:

a) 1,7 × 10-11 b) 3,3 × 10-12 c) 4,8 × 10-13 d) 6,7 × 10-14

17. (Uerj 2007) Considere a associação de três resistores: A, B, e C. Suas respectivas resistências são RA, RB, e RC, e RA > RB > RC.

O esquema que apresenta a maior resistência entre os pontos P e M está indicado em:

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Um professor e seus alunos fizeram uma viagem de metrô para estudar alguns conceitos de cinemática escalar. Durante o percurso verificaram que, sempre que partia de uma estação, a composição deslocava-se com aceleração praticamente constante durante 15 segundos e, a partir de então, durante um intervalo de tempo igual a T segundos, com velocidade constante.

18. (Uerj 2007) O gráfico que melhor descreve a variação temporal da velocidade v da composição, observada a partir de cada estação, é:

19. (Uerj 2007) A variação temporal do deslocamento s da composição, observada a partir de cada estação, está corretamente representada no seguinte gráfico:

20. (Uerj 2006) Um barco percorre seu trajeto de descida de um rio, a favor da correnteza, com a velocidade de 2m/s em relação à água. Na subida, contra a correnteza, retornando ao ponto de partida, sua velocidade é de 8 m/s, também em relação à água.

Considere que:

- o barco navegue sempre em linha reta e na direção da correnteza;

- a velocidade da correnteza seja sempre constante;

- a soma dos tempos de descida e de subida do barco seja igual a 10 min.

Assim, a maior distância, em metros, que o barco pode percorrer, neste intervalo de tempo, é igual a:

a) 1.250 b) 1.500 c) 1.750 d) 2.000 21. (Uerj 2006) Observe as situações a seguir, nas quais um homem desloca uma caixa ao longo de um trajeto AB de 2,5 m.

As forças F1 e F2, exercidas pelo homem nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a 0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem θ e 2θ.

Se k é o trabalho realizado, em joules, por F1, o trabalho realizado por F2 corresponde a:

a) 2 k b) k/2 c) (k2 + 1)/2 d) 2 k2 - 1 22. (Uerj 2006) A ciência da fisiologia do exercício estuda as condições que permitem melhorar o desempenho de um atleta, a partir das fontes energéticas disponíveis.

A tabela a seguir mostra as contribuições das fontes aeróbia e anaeróbia para geração de energia total utilizada por participantes de competições de corrida, com duração variada e envolvimento máximo do trabalho dos atletas.

Considere um recordista da corrida de 800 m com massa corporal igual a 70 kg.

Durante a corrida, sua energia cinética média, em joules, seria de, aproximadamente:

a) 1.120 b) 1.680 c) 1.820 d) 2.240 23. (Uerj 2006) Uma mola, que apresenta uma determinada constante elástica, está fixada verticalmente por uma de suas extremidades, conforme figura 1.

Ao acloparmos a extremidade livre a um corpo de massa M, o comprimento da mola foi acrescido de um valor X, e ela passou a armazenar uma energia elástica E, conforme figura 2.

Em função de X2, o gráfico que melhor representa E está indicado em:

24. (Uerj 2006) Duas esferas, A e B, deslocam-se sobre uma mesa conforme mostra a figura 1.

Quando as esferas A e B atingem velocidades de 8 m/s e 1 m/s, respectivamente, ocorre uma colisão perfeitamente inelástica entre ambas.

O gráfico na figura 2 relaciona o momento linear Q, em kg × m/s, e a velocidade , em m/s, de cada esfera antes da colisão.

Após a colisão, as esferas adquirem a velocidade, em m/s, equivalente a:

a) 8,8 b) 6,2 c) 3,0 d) 2,1 25. (Uerj 2006) Para demonstrar as condições de equilíbrio de um corpo extenso, foi montado o experimento na figura 1, em que uma régua, graduada de A a M, permanece em equilíbrio horizontal, apoiada no pino de uma haste vertical.

Um corpo de massa 60g é colocado no ponto A e um corpo de massa 40g é colocado no ponto I, conforme ilustrado na figura 2.

Para que a régua permaneça em equilíbrio horizontal, a massa, em gramas, do corpo que deve ser colocado no ponto K, é de:

a) 90 b) 70 c) 40 d) 20 26. (Uerj 2006) Embora sua realização seja impossível, imagine a construção de um túnel entre os dois polos geográficos da Terra, e que uma pessoa, em um dos polos, caia pelo túnel, que tem 12.800 km de extensão, como ilustra a figura a seguir.

Admitindo que a Terra apresente uma constituição homogênea e que a resistência do ar seja desprezível, a aceleração da gravidade e a velocidade da queda da pessoa, respectivamente, são nulas nos pontos indicados pelas seguintes letras:

a) Y - W b) W - X c) X - Z d) Z - Y 27. (Uerj 2006) O gráfico a seguir apresenta os valores das tensões e das correntes elétricas estabelecidas em um circuito constituído por um gerador de tensão contínua e três resistores - R1, R2 e R3.

Quando os três resistores são ligados em série, e essa associação é submetida a uma tensão constante de 350 V, a potência dissipada pelos resistores, em watts, é igual a:

a) 700 b) 525 c) 350 d) 175 28. (Uerj 2006) Um grupo de alunos, ao observar uma tempestade, imaginou qual seria o valor, em reais, da energia elétrica contida nos raios.

Para a definição desse valor, foram considerados os seguintes dados:

- potencial elétrico médio do relâmpago = 2,5 × 107 V;

- intensidade da corrente elétrica estabelecida = 2,0 × 105 A;

- custo de 1 kWh = R$ 0,38.

Admitindo que o relâmpago tem duração de um milésimo de segundo, o valor aproximado em reais, calculado pelo grupo para a energia nele contida, equivale a:

a) 280 b) 420 c) 530 d) 810

29. (Uerj 2005) Quatro esferas metálicas e maciças, E1, E2, E3 e E4, todas com a mesma massa, são colocadas simultaneamente no interior de um recipiente contendo água em ebulição.

A tabela a seguir indica o calor específico e a massa específica do metal que constitui cada esfera.

Atingido o equilíbrio térmico, essas esferas são retiradas da água e colocadas imediatamente na superfície de um grande bloco de gelo que se encontra na temperatura de fusão.

A esfera que fundiu a maior quantidade de gelo e a esfera que produziu a cavidade de menor diâmetro no bloco de gelo são, respectivamente:

a) E3 ; E4 b) E2 ; E4 c) E1 ; E3 d) E1 ; E2 30. (Uerj 2004) Um mergulhador dispõe de um tanque de ar para mergulho com capacidade de 14 L, no qual o ar é mantido sob pressão de 1,45 × 107 Pa.

O volume de ar à pressão atmosférica, em litros, necessário para encher o tanque nessas condições, é, aproximadamente, igual a:

a) 1,0 × 104 b) 2,0 × 103 c) 3,0 × 102 d) 4,0 × 101 31. (Uerj 2004) Em uma casa emprega-se um cano de cobre de 4 m a 20°C para a instalação de água quente.

O aumento do comprimento do cano, quando a água que passa por ele estiver a uma temperatura de 60°C, corresponderá, em milímetros, a:

a) 1,02 b) 1,52 c) 2,72 d) 4,00 32. (Uerj 2004) Observe o diagrama adiante, que mostra a quantidade de calor Q fornecida a um corpo.

O valor de Q1 indicado no diagrama, em calorias, é:

a) 200 b) 180 c) 128 d) 116 33. (Uerj 2004) Para resfriar uma jarra de água a 22°C, acrescenta-se 50 g de gelo a 0°C. O equilíbrio térmico estabelece-se a 20°C.

A massa total da mistura, em quilogramas, equivale, aproximadamente, a:

a) 1,4 b) 2,1 c) 2,6 d) 3,2 34. (Uerj 2004) Uma lanterna funciona com duas pilhas iguais de 1,5 V ligadas em série e uma lâmpada que consome 0,6 W quando submetida a uma tensão de 3 V. Ao ligarmos a lanterna, a tensão aplicada sobre a lâmpada vale 2,5 V.

A resistência interna, em ohms, de cada pilha, tem o valor de:

a) 1,5 b) 1,8 c) 3,0 d) 5,0 35. (Uerj 2002) Duas chaleiras idênticas, que começam a apitar no momento em que a água nela contida entra em ebulição, são colocadas de duas formas distintas sobre o fogo, como indica a figura:

(Adaptado de EPSTEIN, Lewis C. "Thinking Physics". San Francisco: Insight Press, 1995.)

Em um dado momento, em que ambas já estavam apitando, as chamas foram apagadas simultaneamente.

Assim, a situação relativa ao tempo de duração dos apitos das chaleiras e a explicação física do fenômeno estão descritas na seguinte alternativa:

a) A chaleira I continuará apitando por mais tempo, pois a placa metálica está mais quente do que a água.

b) Ambas as chaleiras deixam de apitar no mesmo instante, pois as chamas foram apagadas simultaneamente.

c) Ambas as chaleiras deixam de apitar no mesmo instante, pois a temperatura a água nas duas é a mesma.

d) A chaleira II continuará apitando por mais tempo, pois a capacidade térmica do metal é menor do que a da água.

36. (Uerj 2001) Suponha que uma pessoa precise de 2400 kcal/dia para suprir suas necessidades e energia. Num determinado dia, essa pessoa, além de executar suas atividades regulares, caminhou durante uma hora. A energia gasta nessa caminhada é a mesma necessária para produzir um aumento de temperatura de 80°C em 3kg de água.

Considere o calor específico da água igual a 1 cal/g°C.

A necessidade de energia dessa pessoa, no mesmo dia, em kcal, é equivalente a:

a) 2480 b) 2520 c) 2600 d) 2640 37. (Uerj 2001) Um técnico, utilizando uma fonte térmica de potência eficaz igual a 100W, realiza uma experiência para determinar a quantidade de energia necessária para fundir completamente 100g de chumbo, a partir da temperatura de 27°C.

Ele anota os dados da variação da temperatura em função do tempo, ao longo da experiência, e constrói o gráfico a seguir.

Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13J/g°C e calor latente de fusão igual a 25J/g, então o instante T do gráfico, em segundos, e a energia total consumida, em joules, correspondem respectivamente, a:

a) 25 e 2.500 b) 39 e 3.900 c) 25 e 5.200 d) 39 e 6.400 38. (Uerj 2000) Num detector de mentiras, uma tensão de 6V é aplicada entre os dedos de uma pessoa. Ao responder a uma pergunta, a resistência entre os seus dedos caiu de 400 kpara 300k . Nesse caso, a corrente no detector apresentou variação, em A, de:

a) 5 b) 10 c) 15 d) 20 39. (Uerj 2000) A figura a seguir mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual

uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas.

Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número:

a) I b) II c) III d) IV 40. (Uerj 1999) Um gás ideal sofre uma transformação cíclica A B C A , em que A B é uma transformação isotérmica, B C, isobárica e C A, isovolumétrica.

Os gráficos da temperatura em função do volume (T×V) e da pressão em função do volume (P×V), para as transformações A B e B C, são, respectivamente:

41. (Uerj 1999) Uma menina deseja fazer um chá de camomila, mas só possui 200g de gelo a 0°C e um forno de micro-ondas cuja potência máxima é 800W. Considere que a menina está no nível do mar, o calor latente de fusão do gelo é 80cal/g, o calor específico da água é 1cal/g°C e que 1cal vale aproximadamente 4 joules.

Usando esse forno sempre na potência máxima, o tempo necessário para a água entrar em ebulição é:

a) 45 s. b) 90 s. c) 180 s. d) 360 s. 42. (Uerj 1998) Observe as configurações a seguir:

Aquela que permite acender uma lâmpada de lanterna, usando uma pilha comum e alguns pedaços de fio, é a de número:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 43. (Uerj 1998) Um ventilador dissipa uma potência de 30W, quando ligado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 120V.

A corrente eficaz estabelecida nesse aparelho tem valor igual a:

a) 150 mA b) 250 mA c) 350 mA d) 450 mA 44. (Uerj 1997) O vapor contido numa panela de pressão, inicialmente à temperatura T0 e à pressão P0 ambientes, é aquecido até que a pressão aumente em cerca de 20% de seu valor inicial.

Desprezando-se a pequena variação do volume da panela, a razão entre a temperatura final T e inicial T0 do vapor é:

a) 0,8 b) 1,2 c) 1,8 d) 2,0 45. (Uerj 1997) A quantidade de calor necessária para ferver a água que enche uma chaleira comum de cozinha é, em calorias, da ordem de:

a) 102 b) 103 c) 104 d) 105 46. (Uerj 1997) Deseja-se montar um circuito composto de:

- uma bateria V, para automóvel, de 12V;

- duas lâmpadas incandescentes, iguais, de lanterna, L1 e L2, inicialmente testadas e perfeitas, cuja tensão máxima de funcionamento é 1,5V;

- um resistor R de proteção às duas lâmpadas.

Durante a montagem, um dos fios rompe-se, e o circuito resultante fica da seguinte forma:

A afirmação que descreve melhor o estado final das lâmpadas é:

a) ambas estão acesas b) ambas não estão queimadas c) L1 está apagada e L2 está acesa d) L1 está queimada e L2 está apagada 47. (Uerj 1997) O comprimento da resistência de um chuveiro elétrico, colocado na posição "inverno", fica reduzido à metade, em relação ao comprimento na posição "verão".

A razão Pv/Pi entre a potência consumida pelo chuveiro na posição "verão" (Pv) e na posição "inverno" (Pi) é de:

a) 1/4 b) 1/2 c) 2 d) 4

Gabarito:

Resposta da questão 1: [D]

Resposta da questão 2: [C]



Resposta da questão 5: [A]






Resposta da questão 11: [B]





questões física uerj 3º série manhã com gabarito

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