BLITZ PRÓ MASTER FÍSICA A

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1 FÍSICA A 01. (Pucpr ) Nas regiões sul e nordeste do litoral da Inglaterra, existem construções em concreto em forma de refletores acústicos que foram utilizadas durante as décadas de 190 e 1930 para a detecção de aeronaves inimigas. O som produzido pelas aeronaves é refletido pela superfície parabólica e concentrado no ponto de foco, onde um vigia ou um microfone captava o som. Com o desenvolvimento de aeronaves mais rápidas e de sistemas de radares, os refletores tornaram-se obsoletos. Suponha que um vigia posicionado no centro de um refletor comece a escutar repentinamente o ruído de um avião inimigo que se aproxima em missão de ataque. O avião voa a uma velocidade constante de numa trajetória reta coincidente com o eixo da superfície 540 km / h parabólica do refletor. Se o som emitido pelo motor do avião demora 30,0 s para chegar ao refletor, a que distância o avião se encontra do refletor no instante em que o vigia escuta o som? Considere que a velocidade do som no ar é de 340 m / s. a) 10, km. b) 4,50 km. c) 14,7 km. d) 5,70 km. e) 6,00 km. 0. (Unicamp) Jetlev é um equipamento de diversão movido a água. Consiste em um colete conectado a uma mangueira que, por sua vez, está conectada a uma bomba de água que permanece submersa. O aparelho retira água do mar e a transforma em jatos para a propulsão do piloto, que pode ser elevado a até 10 metros de altura (ver figura abaixo).

2 a) Qual é a energia potencial gravitacional, em relação à superfície da água, de um piloto de metros de altura? 60km, quando elevado a 10 b) Considere que o volume de água por unidade de tempo que entra na mangueira na superfície da água é o mesmo que sai nos jatos do colete, e que a bomba retira água do mar a uma taxa de 30 litros / s. Lembre-se que o Impulso de uma força constante F, dado pelo produto I desta força pelo intervalo de tempo de sua aplicação é igual, em módulo, à variação da quantidade de movimento Δ Q do objeto submetido a esta força. Calcule a diferença de velocidade entre a água que passa pela mangueira e a que sai nos jatos quando o colete propulsor estiver mantendo o piloto de m 60kg em repouso acima da superfície da Δt I FΔt, água. Considere somente a massa do piloto e use a densidade da água ρ 1kg / litro. 03. (Uerj) Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor para a velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de uma seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a exatamente o dobro do valor informado pelo motorista. Considere motorista e A razão a) b) c) 1 d) Ec Ec Ec 1 a energia cinética do veículo calculada com a velocidade informada pelo 1 Ec aquela calculada com o valor apurado pelo perito. corresponde a:

3 04. (Upe) O deslocamento gráfico a seguir: Δx de uma partícula em função do tempo t é ilustrado no Com relação ao movimento mostrado no gráfico, assinale a alternativa CORRETA. a) A partícula inicia seu movimento com velocidade constante; na sequência, o movimento é acelerado e, finalmente, a partícula se move com outra velocidade também constante. b) A velocidade da partícula é constante. c) A aceleração da partícula é constante. d) Esse gráfico ilustra o movimento de queda livre de um objeto nas proximidades da superfície terrestre, onde a resistência do ar foi desprezada. e) A partícula inicia seu movimento com uma velocidade não nula, mas o movimento é retardado, e ela finalmente atinge o repouso. 05. (Unesp) Os dois primeiros colocados de uma prova de 100 m rasos de um campeonato de atletismo foram, respectivamente, os corredores A e B. O gráfico representa as velocidades escalares desses dois corredores em função do tempo, desde o instante da largada (t = 0) até os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada. Analisando as informações do gráfico, é correto afirmar que, no instante em que o corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a prova, uma distância, em metros, igual a a) 5. b) 5. c) 15. d) 0. e) (Uel ) A gôndola é um meio de transporte comumente usado nos famosos canais de Veneza e representa um dos principais atrativos turísticos da cidade. Um pedestre caminha no sentido oeste-leste com velocidade constante de 3 km/h em relação à margem do canal e observa duas gôndolas em movimento: a primeira, no sentido oeste-leste, com velocidade constante de 10 km/h em relação à margem do canal; e a segunda, no sentido

4 leste-oeste, com velocidade constante de 6 km/h também em relação à margem do canal. Além disso, um veneziano observa, de sua janela, o pedestre caminhando no sentido oeste-leste e em sua direção. Ao colocar o sistema referencial inercial no pedestre, as velocidades relativas da primeira gôndola, da segunda e do veneziano, em relação ao pedestre, são, respectivamente, de a) 7 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o oeste. b) 7 km/h para o oeste, 9 km/h para o leste, 3 km/h para o leste. c) 13 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. d) 13 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste. e) 13 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. 07. (Upf) Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e positivas. Considerando que a velocidade inicial de A é menor do que a de B e que a aceleração de A é maior do que a de B analise os gráficos a seguir. (va v B) (aa a B), O gráfico que melhor representa as características mencionadas é o: a) A. b) B. c) C. d) D. e) E.

5 GABARITO 01. Resposta: [D] A distância em que o avião se encontra do refletor no instante em que o vigia escuta o seu som é dado pelo tempo que a onda sonora chega a ele descontando a distância percorrida pelo avião no mesmo tempo que a onda leva para chegar ao seu destino. Distância percorrida pelo som ds vs t (d s ) (1) Onde: velocidade do som no ar (340 m/s) e vs t tempo para a onda sonora chegar ao observador. até o observador no momento inicial t 0s. E a distância que o avião percorre enquanto a onda sonora se desloca até o observador é dada por equação semelhante: () Onde: d distância percorrida pelo avião no tempo t, da va t a va velocidade do avião (m/s) km 1h 1000m m Sendo, va h 3600s 1km s Fazendo a diferença das equações (1) e () temos a distância do observador momento em que ele escuta o som. d o (vs v a ) t 0. Resposta: a) Dados: b) pot m 60 kg; g 10 m/s ; h 10 m. E m g h E J. V L m a kg ; m 60 kg; g 10 m/s. Δt s Δt s pot O piloto está em equilíbrio: Fa P m g Fa 600 N. ma ΔQ= Fa Δt ma Δv Fa Δt Δv F a 30 Δv 600 Δt Δv 0 m/s. d o ao avião no 03. Resposta: [B] mv Ec 1 m v mv Ec Ec 4 Ec1 1. Ec Resposta: [E] No gráfico do espaço em função do tempo, a declividade da curva nos dá a velocidade escalar. Ou seja, a velocidade escalar é numericamente igual a tangente do ângulo que a curva faz com

6 o eixo dos tempos. Assim: v0 tg α0 0; v1 tg α1. Analisando o gráfico, vemos que a declividade vai diminuindo, até que em quando a velocidade se anula. Portanto, o movimento é retardado com velocidade final nula. 05. Resposta: [D] t 4 s α4 0, O corredor A termina a prova em t = 10 s e o corredor B em t = 1 s. De 10 s a 1 s, B teve velocidade de 10 m/s, percorrendo: d vb Δt d 0 m. 06. Resposta: [A] Adotando o sentido positivo para o leste, em relação ao solo, temos: - velocidade do pedestre: v P = 3 km/h; - velocidade da gôndola 1: v G1 = 10 km/h; - velocidade da gôndola : v G = - 6 km/h; - velocidade do veneziano 1: v V = 0 km/h. Se dois móveis, A e B, se deslocam na mesma direção, a velocidade de A em relação a B (v A/B) é dada por: va/b va v B. Aplicando essa expressão às situações propostas: vg1/p vg1 vp km / h (para o leste) vg/p vg vp km / h (para o oeste) vv/p vv vp km / h (para o oeste) 07 Resposta: [D] Nota: há uma imprecisão gramatical no enunciado, afirmando (no singular) que os dois móveis têm aceleração constante. É, então, de se supor que as acelerações sejam iguais. Porém, logo a seguir, afirma-se que aa a B. Para que se evitem confusões, o enunciado na primeira linha deveria ser: Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e..." Mas, vamos à resolução. Como as acelerações (escalares) são constantes e positivas, os gráficos das velocidades são trechos de reta ascendentes. Sendo aa a B, o segmento referente à velocidade do móvel A tem maior declividade, começando num ponto abaixo do de B, pois va v B. Essas conclusões, levam-nos ao Gráfico D.

7 FÍSICA B 01. (Unesp) O bungee jump é um esporte radical no qual uma pessoa salta no ar amarrada pelos tornozelos ou pela cintura a uma corda elástica. Considere que a corda elástica tenha comprimento natural (não deformada) de 10 m. Depois de saltar, no instante em que a pessoa passa pela posição A, a corda está totalmente na vertical e com seu comprimento natural. A partir daí, a corda é alongada, isto é, tem seu comprimento crescente até que a pessoa atinja a posição B, onde para instantaneamente, com a corda deformada ao máximo. Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, enquanto a pessoa está descendo pela primeira vez depois de saltar, ela a) atinge sua máxima velocidade escalar quando passa pela posição A. b) desenvolve um movimento retardado desde a posição A até a posição B. c) movimenta-se entre A e B com aceleração, em módulo, igual à da gravidade local. d) tem aceleração nula na posição B. e) atinge sua máxima velocidade escalar numa posição entre A e B. 0. (Ufpr) Um avião voa numa trajetória retilínea e horizontal próximo à superfície da Terra. No interior da aeronave, uma maleta está apoiada no chão. O coeficiente de atrito estático entre a maleta e o chão do avião é μ e a aceleração da gravidade no local do voo é g. Considerando esta situação, analise as seguintes afirmativas: 1. Se a maleta não se mover em relação ao chão do avião, então um passageiro pode concluir corretamente, sem acesso a qualquer outra informação, que o avião está se deslocando com velocidade constante em relação ao solo.

8 . Se o avião for acelerado com uma aceleração superior a então o passageiro verá a maleta se mover para trás do avião, enquanto um observador externo ao avião, em repouso em relação à superfície da Terra, verá a maleta se mover no mesmo sentido em que o avião se desloca. 3. Para um mesmo valor da aceleração da aeronave em relação à Terra, com módulo maior que maletas feitas de mesmo material e mesmo tamanho, mas com massas diferentes, escorregarão no interior do avião com o mesmo valor da aceleração em relação ao chão da aeronave. μg, Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e são verdadeiras. d) Somente as afirmativas e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. 03. (Upe) Suponha um bloco de massa m = kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força F = 16 N é aplicada sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir. μg, Qual é a intensidade da reação normal do plano de apoio e a aceleração do bloco, respectivamente, sabendo-se que sen 60 = 0,85, cos 60 = 0,50 e g = 10 m/s? a) 6,4 N e 4 m/s b) 13, 6 N e 4 m/s c) 0,0 N e 8 m/s d) 16,0 N e 8 m/s e) 8,00 N e 8 m/s 04. (Pucrj) Sobre uma superfície sem atrito, há um bloco de massa m 1 = 4,0 kg sobre o qual está apoiado um bloco menor de massa m = 1,0 kg. Uma corda puxa o bloco menor com uma força horizontal F de módulo 10 N, como mostrado na figura abaixo, e observase que nesta situação os dois blocos movem-se juntos. A força de atrito existente entre as superfícies dos blocos vale em Newtons: a) 10 b),0 c) 40 d) 13 e) 8,0

9 05. (Ibmecrj) Um bloco de 6 kg de massa é mantido em repouso, encostado em uma parede vertical, aplicando-se a ele uma força horizontal F. Se a aceleração da gravidade vale 10 m/s e o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a parede é 0,, qual é o menor valor de F, em Newtons para que o bloco permaneça em repouso? a) 60 b) 10 c) 180 d) 40 e) 300 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O texto abaixo é um pequeno resumo do trabalho de Sir lsaac Newton ( ) e referese à(s) seguinte(s) questões de Física. Sir lsaac Newton foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo. Devido à peste negra, em 1666, Newton retorna à casa de sua mãe e, neste ano de retiro, constrói suas quatro principais descobertas: o Teorema Binomial, o Cálculo, a Lei da Gravitação Universal e a natureza das cores. Foi Newton quem primeiro observou o espectro visível que se pode obter pela decomposição da luz solar ao incidir sobre uma das faces de um prisma triangular transparente (ou outro meio de refração ou de difração), atravessando-o e projetando-se sobre um meio ou um anteparo branco, fenômeno este conhecido como dispersão da luz branca. No artigo Nova teoria sobre luz e cores (167) e no livro Óptica (1704), Newton discutiu implicitamente a natureza física da luz, fornecendo alguns argumentos a favor da materialidade da luz (Teoria Corpuscular da Luz). Construiu o primeiro telescópio de reflexão em Em 1687, publica Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios matemáticos da filosofia natural), em três volumes, obra na qual enunciou a lei da gravitação universal, generalizando e ampliando o trabalho de Kepler. Nesta obra descreve, além das três leis de Newton, que fundamentam a Mecânica Clássica, o movimento dos corpos em meios resistentes, vibrações isotérmicas, velocidade do som, densidade do ar, queda dos corpos na atmosfera, pressão atmosférica, resumindo suas descobertas. O trabalho de Newton é atemporal e um dos alicerces da Mecânica Clássica tal como a conhecemos. 06. (G1 - cftrj) A Segunda Lei de Newton, também chamada de Princípio Fundamental da Dinâmica, afirma que a mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida. Um automóvel de 750 kg trafega em uma pista plana e horizontal com velocidade de 7 km/h, mantida constante. Em determinado momento, o motorista acelera, de forma constante, durante 10 segundos, até atingir velocidade de 108 km/h. Considerando todos os atritos desprezíveis, determine a força motora imprimida por este motor, durante a aceleração. a) 750 N. b) 1500 N. c) 50 N. d) 700 N. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dois blocos, de massas m 1=3,0 kg e m =1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir. (Desconsidere a massa do fio). 07. (Ufrgs) A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero.

10 b),0 N. c) 3,0 N. d) 4,5 N. e) 6,0 N. Gabarito: Resposta da questão 1: [E] A velocidade atinge seu valor máximo num ponto entre A e B, quando a peso e a força elástica têm mesma intensidade. Resposta da questão : [D] [1] Incorreta. A maleta pode ser impedida de se mover pela ação da força de atrito. [] Correta. Se a trajetória é retilínea e horizontal, a intensidade (N) da força normal é igual a do peso (P = m g), e a força resultante sobre a maleta é a força de atrito. Assim, na iminência de a maleta escorregar: Fres m a μ N m a μ m g m a a μ g. [3] Correta. Como mostrado no item anterior, a aceleração independe da massa, dependendo apenas do coeficiente de atrito entre o materiais e da intensidade do campo gravitacional local. Comentário: nas afirmativas [] e [3] deveria estar especificado que o movimento do avião é retilíneo e horizontal. Resposta da questão 3: [A] A figura abaixo mostra as forças que agem no bloco. As forças verticais anulam-se. Ou seja: NFsen60 P N16x0,85 0 N 0 13,6 6,4N Na horizontal F ma Fcos60 ma 16x0,5 a a 4,0 m/s R Resposta da questão 4: [E] A força F acelera o conjunto. F ma 10 5a a,0m / s R

11 A força de atrito acelera o bloco de baixo. Fat ma Fat 4x 8,0N Resposta da questão 5: [E] A figura mostra as forças que agem no bloco: peso, F já está decomposta em normal e força de atrito. e a força de contato com a parede que Para haver equilíbrio a resultante deve ser nula, portanto: (Fat) max P μn mg 0,N 60 N 300N F N F 300N Resposta da questão 6: [A] 7km h 0m s 108km h 30m s Δv 30 0 Fm ma m N Δt 10 Resposta da questão 7: [D] Analisando as forças atuantes no sistema, podemos notar que a força F é responsável pela aceleração dos dois blocos. Assim sendo: R (m1m )a 6 (3 1)a 6 4 a a 1,5 m s Analisando agora, exclusivamente o corpo 1, notamos que a tensão é a força responsável pela aceleração do mesmo. T m1 a T 3 1,5 T 4,5 N No início da queda a única força é o peso e a aceleração é a da gravidade. Com o aumento da velocidade, a força de arrasto aumenta, a aceleração diminui e a velocidade fica constante.

12 FÍSICA C 01. (Ifsc) Em um laboratório de Física do câmpus Florianópolis do IFSC, uma resistência elétrica de 400 W rompeu-se em dois pedaços. Um pedaço de tamanho L 3 e outro pedaço de tamanho L. 3 Admitindo que a resistência elétrica estava ligada a uma rede de 0 V, assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) Cada pedaço da resistência elétrica possui respectivamente resistências de valores iguais R 3 e R, onde R era o valor da resistência antes de partir. 3 0) Cada pedaço da resistência elétrica continua dissipando uma potência de 400 W. 04) Associando os dois pedaços em paralelo, a resistência equivalente é de 0V a potência passa a ser de 1800 W. R 9 e ligando a rede 08) Admita que seja possível alterar o diâmetro da resistência elétrica. Para que o pedaço passe a ficar com a mesma resistência antes de partir, o seu raio deve ser aumentado. 16) Quanto maior a resistência elétrica, maior a potência dissipada e consequentemente maior a transformação de energia elétrica em energia térmica por efeito Joule. 3) Uma resistência de 400 W consegue aquecer em 50 C, 8 gramas de água por segundo. L 3 0. (Espcex (Aman) O circuito elétrico de um certo dispositivo é formado por duas pilhas ideais idênticas, de tensão V cada uma, três lâmpadas incandescentes ôhmicas e idênticas L 1, L e L 3, uma chave e fios condutores de resistências desprezíveis. Inicialmente, a chave está aberta, conforme o desenho abaixo. Em seguida, a chave do circuito é fechada. Considerando que as lâmpadas não se queimam, pode-se afirmar que a) a corrente de duas lâmpadas aumenta. b) a corrente de L1 diminui e a de L3 aumenta. c) a corrente de L3 diminui e a de L permanece a mesma. d) a corrente de L1 diminui e a corrente de L aumenta. e) a corrente de L1 permanece a mesma e a de L diminui.

13 03. (Ufrgs) Considere o circuito formado por três lâmpadas idênticas ligadas em paralelo à bateria, conforme representa a figura (1). Como a chave C foi aberta na figura (), considere as afirmações abaixo sobre a figura (), em comparação à situação descrita na figura (1). I. A potência fornecida pela bateria é a mesma. II. A diferença de potencial aplicada a cada lâmpada acesa é a mesma. III. As correntes elétricas que percorrem as lâmpadas acesas são menores. Quais estão corretas? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 04. (G1 - col.naval) Considere que um determinado estudante, utilizando resistores disponíveis no laboratório de sua escola, montou os circuitos apresentados abaixo: Querendo fazer algumas medidas elétricas, usou um voltímetro (V) para medir a tensão e um amperímetro (A) para medir a intensidade da corrente elétrica. Considerando todos os elementos envolvidos como sendo ideais, os valores medidos pelo voltímetro (situação 1) e pelo amperímetro (situação ) foram, respectivamente: a) V e 1,A b) 4V e 1,A c) V e,4a d) 4V e,4a e) 6V e 1,A

14 05. (Ufpr) A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i. Com base na figura acima, assinale a alternativa correta. a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de 30 a +30 V e sua resistência vale 0, k. b) O dispositivo D é ôhmico na faixa de 0 a +0 V e sua resistência vale 6 k. c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de 10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 k. d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de 30 a +30 V e sua resistência vale 6 k. e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de 10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 k. Ω Ω Ω Ω Ω 06. (Enem) O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 0V, de modo a manter inalterada sua potência. Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a) a) dobro do comprimento do fio. b) metade do comprimento do fio. c) metade da área da seção reta do fio. d) quádruplo da área da seção reta do fio. e) quarta parte da área da seção reta do fio. 07. (Enem) 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:

15 a) b) c) d) e) GABARITO 01. Resposta: = 05. Gabarito Oficial: = 13. Gabarito SuperPro : = 05. [01] Correta. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento. Usando a ª lei de Ohm, as resistências dos pedaços são: L ρ 3 ρ L R ρ L R 1 R 1 R 1. R A 3 A 3 A ρ L 3 1 ρ L R R R 1 R 1. A 3 A 3 [0] Incorreta. Antes do rompimento, a potência dissipada era P = U /R = 400 W. Quando o resistor se rompe, corta a corrente e os pedaços deixam de dissipar potência. Se, porém, cada pedaço for ligado separadamente à mesma ddp, a potência dissipada em cada um aumenta, conforme mostrado abaixo. U P 400 W. R U 3 U 3 P1 400 P1 600 W. R R 3 U U P P 1.00 W. R R 3

16 [04] Correta. A resistência equivalente dos dois pedaços ligados em paralelo é: R R R R R eq R eq R eq. R R R A potência dissipada na associação pode ser calcula com os resultados da afirmativa anterior. P P P P W [08] Incorreta. Para que esse pedaço tenha sua resistência aumentada, o raio de sua secção transversal deve ser diminuído. A resistência elétrica de um condutor cilíndrico é dada pela expressão da ª lei de Ohm. ρl ρl R A π r ρl ρl 6 R1 R r 1 r r1 r r ρ L 3 r R π 1 1 πr 3 π r 1 r1 0,8 r. [16] Incorreta. Supondo que a afirmativa refira-se a diferentes resistores ligados à mesma ddp (U), a potência dissipada por efeito Joule é inversamente proporcional à resistência elétrica: P = U /R. Portanto, quanto maior a resistência elétrica, menor a potência dissipada. [3] Incorreta. Dados: P 400 W; c 4J / g C; Δθ 50 C. Q mc m 4 50 P Δθ P 400 Δt Δt 1 m gramas. 0. Resposta: [A] Seja R a resistência de cada lâmpada e U a ddp fornecida pela associação das duas pilhas. Calculemos a corrente em cada lâmpada nos dois casos, usando a 1ª lei de Ohm: CHAVE ABERTA: A resistência equivalente é: Rab R R R. A corrente gerada é: U U I ab. R R ab As correntes nas lâmpadas são: U i1 i Iab 0,5 R; i3 0. R CHAVE FECHADA: A resistência equivalente é: R 3R Rfec R.

17 A corrente gerada é: U U U U I fec I fec 0,67. R fec 3 R 3 R R As correntes nas lâmpadas são: U Ifec i1 Ifec 0,67 ; i i3 0,33 R. R Conclusão: i 1 e i 3 aumentam e i diminui. 03. Resposta: [A] [I] Incorreta. A potência fornecida pela bateria aumenta, pois há mais uma lâmpada "puxando" corrente dessa bateria. [II] Correta. As lâmpadas estão ligadas em paralelo, sendo a mesma ddp em todas. [III] Incorreta. As correntes que percorrem as lâmpadas acesas não se alteram. Quando se liga mais uma lâmpada, aumenta apenas a corrente total fornecida pela bateria. 04. Resposta: [B] Situação I Como os resistores estão em série, a resistência equivalente é igual à soma das resistências. O valor medido pelo voltímetro é a ddp no resistor de 40. Aplicando a lei de Ohm-Pouillet: 1 ε Req i i i i 0,1 A. 10 U R i 40 0,1 U 4 V. Situação II Calculando a resistência equivalente: Req 10 Ω. R eq O valor medido pelo amperímetro é a corrente total no circuito. Aplicando a lei de Ohm-Pouillet: ε 1 ε Req i i i 1, A. R Resposta: [D] eq Para que o resistor seja ôhmico, é preciso que sua resistência seja constante quando a temperatura for constante. Supondo que a experiência tenha sido feita sem variação de temperatura, podemos concluir que serão ôhmicos aqueles que apresentarem resistência constante. Sendo assim o gráfico V x i deve ser uma reta. O dispositivo D1 entre 30V e +30V é ôhmico e sua resistência vale V 30V R 6k Ω. i 5mA 06. Resposta: [E]

18 Das expressões da potência elétrica e da segunda lei de Ohm: 0 U R 0 P P0 P 110 R R0 R110 R ρ L0 ρ L110 L0 L110 R0 4 R A A A A (I) A A L 4 L Se A II L0 L 110 A Nas opções mostradas, somente há a hipótese (II). 07. Resposta: [E] O voltímetro deve ser ligado em paralelo com o trecho de circuito onde se quer medir a tensão elétrica, ou seja, entre os terminais fase e neutro. O amperímetro para medir a corrente total deve ser instalado no terminal fase ou no terminal neutro. O outro amperímetro para medir a corrente na lâmpada deve ser ligado em série com ela.

19 FÍSICA D 01. (Ufrgs) Nos diagramas abaixo, O representa um pequeno objeto luminoso que está colocado diante de um espelho plano P, perpendicular à página, ambos imersos no ar; I representa a imagem do objeto formada pelo espelho, e o olho representa a posição de quem observa a imagem. Qual dos diagramas abaixo representa corretamente a posição da imagem e o traçado dos raios que chegam ao observador? a) b) c) d) e)

20 0. (Ibmecrj) Um raio de luz monocromática se propaga do meio A para o meio B, de tal forma que o ângulo de refração β vale a metade do ângulo de incidência α. Se o índice de refração do meio A vale 1 e o sen 0,5, o índice de refração do meio B vale: β a) b) 3 3 c) d) 0,75 e) 0,5 03. (Ibmecrj) O som é um exemplo de uma onda longitudinal. Uma onda produzida numa corda esticada é um exemplo de uma onda transversal. O que difere ondas mecânicas longitudinais de ondas mecânicas transversais é: a) a direção de vibração do meio de propagação. b) a frequência. c) a direção de propagação. d) a velocidade de propagação. e) o comprimento de onda. 04. (Enem) Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração. Calcula-se que a velocidade de propagação dessa onda humana é de 45 km/h, e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm. Disponível em: Acesso em: 7 dez. 01 (adaptado). Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de: a) 0,3. b) 0,5. c) 1,0. d) 1,9. e) 3,7.

21 05. (Upe) Em relação aos espelhos esféricos, analise as proposições que se seguem: (1) A reta definida pelo centro de curvatura e pelo vértice do espelho é denominada de eixo secundário. (3) O ponto de encontro dos raios refletidos ou de seus prolongamentos, devido aos raios incidentes paralelos ao eixo principal, é denominado de foco principal. (5) O espelho côncavo tem foco virtual, e o espelho convexo, foco real. (7) Todo raio de luz que incide passando pelo foco, ao atingir o espelho, é refletido paralelo ao eixo principal. (9) Quando o objeto é posicionado entre o centro de curvatura e o foco do espelho côncavo, conclui-se que a imagem é real, invertida e maior do que o objeto. A soma dos números entre parênteses que correspondem aos itens corretos é igual a a) 5 b) 18 c) 19 d) 10 e) (Ufu) A tabela abaixo mostra o valor aproximado dos índices de refração de alguns meios, medidos em condições normais de temperatura e pressão, para um feixe de luz incidente com comprimento de onda de 600 nm Material Índice de refração Ar 1,0 Água (0º C) 1,3 Safira 1,7 Vidro de altíssima dispersão 1,9 Diamante,4 O raio de luz que se propaga inicialmente no diamante incide com um ângulo um meio desconhecido, sendo o ângulo de refração O meio desconhecido é: r 45º. i 30º em a) Vidro de altíssima dispersão b) Ar c) Água (0ºC) d) Safira 07. (Pucsp) A litografia produzida pelo artista gráfico holandês M. C. Escher ( ) comporta-se como um espelho convexo, no qual o artista, situado a 90 cm do espelho, observa sua imagem, refletida na superfície da esfera refletora, com um tamanho dez vezes menor.

22 Nessas condições, o módulo da distância focal do espelho, em centímetros, é igual a a) 1 b) 3 c) 5 d) 10 e) 0 GABARITO: Resposta da questão 1: [E] Observe que os ângulos de incidência e reflexão são iguais. Resposta da questão : [C] senβ 0,5 β 30 Como α β α 60 Pela Lei de Snell, podemos escrever: 3 1 na senα nb senβ 1 nb nb 3. Resposta da questão 3: [A] Nas ondas transversais a vibração ocorre perpendicularmente à direção. Nas ondas longitudinais a vibração ocorre na direção de propagação.

23 Resposta da questão 4: [C] Sendo a distância entre duas pessoas igual a 80 cm = 0,8 m, havendo 16 pessoas (15 espaços) em cada período de oscilação, o comprimento de onda é: λ 15 0,8 λ 1 m. Da equação fundamental da ondulatória temos: 45 1,5 v λ f 1 f f 3,6 1 f 1,04 Hz. Resposta da questão 5: [C] (1) Errado: eixo principal; (3) Correto: por definição de foco; (5) Errado: ao contrário; (7) Correto: princípio da reversibilidade; (9) Correto: Observe o esquema abaixo. Resposta da questão 6: [D] Lei de Snell: n.senθ n.senθ 1 i r,4.sen30º n.sen45º,4 0,5 n. n 1,70 Resposta da questão 7: [D] Distância do objeto = p = 90 cm Aumento linear = A = 1/10 A = -p /p 1/10 = -p /90 p = - 9 cm 1/f = 1/p + 1/p = 1/90 + 1/(-9) = 1/90 1/9 = 1/90 10/90 = -9/90 = -1/10 f = - 10 cm

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