Prova 3 Física. N ọ DE INSCRIÇÃO:

Transcrição

1 Prova 3 QUESTÕES OBJETIIVAS N ọ DE ORDEM: NOME DO CANDIDATO: N ọ DE INSCRIÇÃO: IINSTRUÇÕES PARA A REALIIZAÇÃO DA PROVA. Cofira os campos N ọ DE ORDEM, N ọ DE INSCRIÇÃO e NOME, coforme o que costa a etiqueta fixaa em sua carteira.. Cofira se o úmero o gabarito este caero correspoe ao costate a etiqueta fixaa em sua carteira. Se houver ivergêcia, avise, imeiatamete, o fiscal. 3. É proibio folhear o Caero e Provas ates o sial, às 9 horas. 4. Após o sial, cofira se este caero cotém questões objetivas e/ou qualquer tipo e efeito. Qualquer problema, avise, imeiatamete, o fiscal. 5. O tempo míimo e permaêcia a sala é e horas após o iício a resolução a prova. 6. No tempo estiao a esta prova (4 horas), está icluío o e preechimeto a Folha e Respostas. 7. Trascreva as respostas este caero para a Folha e Respostas. A resposta correta será a soma os úmeros associaos às proposições veraeiras. Para caa questão, preecha sempre ois alvéolos: um a colua as ezeas e um a colua as uiaes, coforme exemplo ao lao: questão 3, resposta 9 (soma as proposições e 8). 8. Se esejar, trascreva as respostas este caero o Rascuho para Aotação as Respostas costate esta prova e estaque-o, para retirá-lo hoje, esta sala, o horário as 3h5mi às 3h3mi, meiate apresetação o ocumeto e ietificação o caiato. Após esse períoo, ão haverá evolução. 9. Ao térmio a prova, levate o braço e aguare ateimeto. Etregue ao fiscal este caero, a Folha e Respostas e o Rascuho para Aotação as Respostas. Corte a liha potilhaa.... RASCUNHO PARA ANOTAÇÃO DAS RESPOSTAS PROVA 3 VERÃO N ọ DE ORDEM: NOME: UEM Comissão Cetral o Vestibular Uificao

2 Questão FÍSICA Um estuate e teta costruir istrumetos ópticos por meio a associação e letes elgaas. Para tato, ele aquire uas lupas, e istâcias focais cm e 4 cm, respectivamete. De posse essas iformações, assiale o que for correto. ) Lupas poem ser cosieraas microscópios simples, formaos por letes covergetes. ) Quao justapostas, essas lupas fucioam como uma úica lete covergete e istâcia focal 8 cm e covergêcia e,5 i. 4) Essas lupas poem ser usaas como objetiva e ocular e um microscópio composto, cujo aumeto fica L ao por A, seo m a istâcia míima e 4 visão istita o microscópio e L o comprimeto o tubo esse microscópio, ambos aos em cetímetros. 8) Essas lupas poem ser usaas para costruir um telescópio refrator, cujas images os objetos istates (o ifiito), que são reais e ireitas, são formaas o foco a objetiva. 6) Essas lupas poem ser utilizaas para costruir um telescópio refrator com aumeto e 4x, ese que teham focos coicietes. Questão Um prisma, com âgulo e refrigêcia 6 o e íice e refração,6 para luz vermelha, e,5 para luz violeta, está imerso o ar, cujo íice e refração absoluto é,. Com base essas iformações, assiale o que for correto. ) Quao a luz violeta icie em uma as faces o prisma, fazeo um âgulo e 49 o com a liha ormal a essa superfície, ela emerge o prisma, a outra superfície, fazeo um âgulo e 49 o com sua ormal. (Daos: se 49 o ~,75) ) Quao a luz vermelha icie em uma as faces o prisma, fazeo um âgulo e 53 o com a liha ormal a essa superfície, ela emerge o prisma, a outra superfície, fazeo um esvio e ~46 o. (Daos: se 53 o ~,8) 4) Esse prisma ão poe ser usao como prisma e reflexão para as raiações visíveis, pois seus íices e refração para essas raiações são maiores que os íices o ar. 8) Quao a luz violeta icie em uma as faces o prisma, fazeo um âgulo e 49 o com a liha ormal a essa superfície, ela sofre esvio míimo. (Daos: se 49 o ~,75) 6) Esse prisma é um prisma e ispersão, pois tem a capaciae e separar a luz braca em seus compoetes o espectro eletromagético. Questão 3 Assiale o que for correto. ) Cargas elétricas positivas, abaoaas em repouso em uma região o espaço, oe existe um campo elétrico uiforme, eslocam-se para a região e meor potecial elétrico. ) Cargas elétricas egativas, abaoaas em repouso em uma região o espaço, oe existe um campo elétrico uiforme, movem-se a ireção e o setio o campo. 4) Lihas e força e campo elétrico são sempre perpeiculares às superfícies equipoteciais. 8) Aos campos e forças coservativas, como o campo elétrico, associa-se o coceito e potecial. 6) Em um campo coservativo, como o campo elétrico, o trabalho realizao por uma força coservativa para eslocar uma partícula e um poto a outro o campo iepee a trajetória a partícula. Vestibular e Verão/ Prova 3

3 Questão 4 Rascuho Três coras, A, B e C, homogêeas, flexíveis e com esiaes lieares µ, 3µ, e µ, respectivamete, são coectaas a sequêcia ABC. Em uma as extremiaes livres o cojuto, a cora C é matia fixa, equato a outra extremiae livre, a cora A, um pulso mecâico é repetiamete aplicao. Cosierao que o cojuto é matio reto a horizotal e esprezao a resistêcia o ar e a ação a graviae, assiale o que for correto. ) Na jução AB, parte o pulso é refrataa para B, equato outra parte é refletia em A, com iversão e fase. ) Na cora B, o pulso é trasmitio com uma velociae maior que as coras A e C. 4) Na jução BC, o pulso é refratao. 8) Na cora C, o pulso é trasmitio com velociae maior que a cora B. 6) Nas juções AB e BC, o pulso é refratao com iversão e fase. Questão 5 Um homem, e,8 m e altura, está parao sobre uma superfície plaa a, m e um espelho plao que está à sua frete. Ele observa o espelho toa a extesão e seu próprio corpo, os pés à cabeça, e um poste, e m e altura, isposto 3 m atrás e si. Com base essas iformações, assiale o que for correto. ) A imagem observaa pelo homem o espelho plao é ireita, virtual, igual e eatiomorfa. ) O espelho possui uma altura míima e 9 cm. 4) Se o homem er um passo para frete, imiuio sua istâcia em relação ao espelho em 4 cm, ele ão observará mais sua imagem, os pés à cabeça, o espelho plao. 8) À istâcia o poste até a imagem o homem, formaa o espelho plao, é e 5, m. 6) A istâcia o homem à sua imagem, formaa o espelho plao, é o obro a istâcia o homem até o espelho. Vestibular e Verão/ Prova 3 3

4 Questão 6 Em exames e ultrassoografia, oas sooras com frequêcias a orem e 6 Hz se propagam o corpo humao e são refletias os iferetes tecios e seus órgãos iteros. O som refletio é iterpretao eletroicamete para formar images que são utilizaas em aálise e iagóstico méico e, também, o acompahameto o esevolvimeto o feto. Com relação às oas sooras, assiale o que for correto. ) Oas ultrassôicas são oas trasversais polarizáveis, que poem se propagar em meios materiais. ) A velociae propagação e o comprimeto e oa as oas sooras iepeem o meio em que essas oas se propagam. 4) As oas sooras, ao se propagarem e um meio material a outro, sofrem refração. 8) Em sólios com móulos e elasticiae volumar similares, a velociae e propagação o som será maior para os sólios e meor esiae. 6) A ifração e oas sooras reflete a habiliae essas oas em cotorar obstáculos. Questão 8 Uma partícula, e massa M e carga elétrica Q positiva, é laçaa horizotalmete com velociae v, a ireita para a esquera, em uma região o espaço oe existem vácuo e um campo elétrico uiforme E, que está irecioao e cima para baixo. Nessa região o espaço, também existem um campo magético uiforme H, orietao perpeicularmete para etro o plao a págia. De posse essas iformações, escosierao ação a graviae, assiale o que for correto. ) O móulo a força resultate que atua sobre a partícula é Q(vH + E). ) Para que a trajetória a partícula se mateha retilíea, é ecessário que o móulo a sua velociae e laçameto seja v E. H 4) Na situação escrita o euciao, a trajetória a partícula é sempre esviaa para baixo. 8) As lihas e força o campo magético formam superfícies fechaas. 6) A passagem a partícula carregaa a região os campos elétrico e magético altera as características físicas esses campos. Questão 7 Cosierao um coutor elétrico metálico maciço e esférico, e raio R, carregao positivamete e isposto o vácuo, assiale o que for correto. ) Para potos < R, o iterior o coutor, o campo elétrico é ulo. ) Para potos D > R, o campo elétrico gerao em D é proporcioal a D. 4) A esiae superficial e cargas o coutor é Q. 4πR 8) O potecial elétrico o iterior o coutor sofre kq variação, a forma V, com < R. 6) A superfície esse coutor elétrico esférico é uma superfície equipotecial. Questão 9 Um coutor elétrico ôhmico, e resistiviae elétrica,6 x -4 Ω.m (a o C), secção trasversal, mm e comprimeto, m é submetio a uma ifereça e potecial e 5, V o vácuo. Com base essas iformações, assiale o que for correto. ) Em s,, C e carga elétrica flui através o coutor. ) A resistêcia elétrica o coutor é,6 X Ω. 4) A correte elétrica os termiais o coutor é,35 A. 8) O fluxo e portaores e carga, que são os elétros livres o coutor, á-se em ireção oposta ao campo elétrico o iterior o coutor. 6) A potêcia issipaa o coutor é W. Vestibular e Verão/ Prova 3 4

5 Questão Rascuho Com relação ao efeito fotoelétrico e às coclusões avias a iterpretação esse feômeo, assiale o que for correto. ) Para uma frequêcia fixa, o úmero e elétros emitios por uma placa metálica ilumiaa é proporcioal à itesiae a raiação lumiosa que icie a placa. ) A eergia as raiações eletromagéticas é quatizaa e é tato maior quato maior for a frequêcia a raiação. 4) A eergia ciética os elétros emitios por uma placa ilumiaa epee a itesiae a raiação que icie a placa. 8) A luz é formaa por corpúsculos, ou quata e luz, eomiaos fótos. 6) O efeito fotoelétrico poe sempre ser observao em um experimeto com uma placa e alumíio cuja fução trabalho é 4, ev, iepeetemete a frequêcia a raiação utilizaa o experimeto. Questão Sobre o movimeto circular uiforme, assiale o que for correto. ) Períoo é o itervalo e tempo que um móvel gasta para efetuar uma volta completa. ) A frequêcia e rotação é aa pelo úmero e voltas que um móvel efetua por uiae e tempo. 4) A istâcia que um móvel em movimeto circular uiforme percorre ao efetuar uma volta completa é iretamete proporcioal ao raio e sua trajetória. 8) Quao um móvel efetua um movimeto circular uiforme, sobre ele atua uma força cetrípeta, a qual é resposável pela muaça a ireção a velociae o móvel. 6) O móulo a aceleração cetrípeta é iretamete proporcioal ao raio e sua trajetória. Vestibular e Verão/ Prova 3 5

6 Questão Sobre as trasformações termoiâmicas que poem ocorrer com um gás ieal cofiao em um ciliro com pistão, assiale o que for correto. ) Um gás ieal realiza trabalho ao se expair, empurrao o pistão cotra uma pressão extera. ) Em uma trasformação aiabática ocorre troca e calor com a vizihaça. 4) A eergia itera e uma amostra e gás ieal ão varia, quao este sofre uma trasformação isovolumétrica. 8) Quao o gás ieal sofre uma compressão, o trabalho é realizao por um agete extero sobre o gás ieal. 6) O gás ieal ão realiza trabalho em uma trasformação isovolumétrica. Questão 3 Sobre os coceitos e ciemática, assiale o que for correto. ) Diz-se que um corpo está em movimeto, em relação àquele que o vê, quao a posição esse corpo está muao com o ecorrer o tempo. ) Um corpo ão poe estar em movimeto em relação a um observaor e estar em repouso em relação a outro observaor. 4) A istâcia percorria por um corpo é obtia multiplicao-se a velociae o corpo pelo itervalo e tempo gasto o percurso, para um corpo em movimeto uiforme. 8) A aceleração méia e um corpo é aa pela razão etre a variação a velociae o corpo e o itervalo e tempo ecorrio. 6) O gráfico a velociae em fução o tempo é uma reta paralela ao eixo os tempos, para um corpo escreveo um movimeto uiforme. Questão 4 Sobre os coceitos e termoiâmica, assiale o que for correto. ) Se ois corpos com iferetes temperaturas forem colocaos em cotato, uma certa quatiae e eergia térmica será trasferia e um corpo ao outro, evio, exclusivamete, à ifereça e temperatura etre eles. ) A quatiae e calor ecessária para elevar em ºC a temperatura e g e uma substâcia é eomiaa e calor específico essa substâcia. 4) Quao uma quatiae e calor se trasfere e um corpo a outro pelo processo e coução, essa eergia se propaga evio à agitação atômica o material. 8) Nos líquios, a trasferêcia e calor ocorre, sobretuo, por meio as corretes e covecção, as quais são formaas evio à ifereça etre as esiaes as regiões mais quetes e mais frias o líquio. 6) A trasferêcia e calor por raiação é realizaa por meio e oas eletromagéticas, que se propagam somete a preseça e um meio material. Questão 5 Sobre a eergia mecâica e a coservação e eergia, assiale o que for correto. ) Deomia-se eergia ciética a eergia que um corpo possui, por este estar em movimeto. ) Poe-se eomiar e eergia potecial gravitacioal a eergia que um corpo possui por se situar a uma certa altura acima a superfície terrestre. 4) A eergia mecâica total e um corpo é coservaa, mesmo com a ocorrêcia e atrito. 8) A eergia total o uiverso é sempre costate, poeo ser trasformaa e uma forma para outra; etretato, ão poe ser criaa e em estruía. 6) Quao um corpo possui eergia ciética, ele é capaz e realizar trabalho. Vestibular e Verão/ Prova 3 6

7 Questão 6 Rascuho Um ciliro com pistão, coteo uma amostra e gás ieal, comprime a amostra e maeira que a temperatura, tato o ciliro com pistão quato a amostra e gás ieal, ão varia. O valor absoluto o trabalho realizao essa compressão é e 4 J. Sobre o exposto, assiale o que for correto. ) O trabalho é positivo, pois foi realizao sobre o gás. ) A trasformação é eomiaa aiabática. 4) A eergia itera o gás aumetou, pois este teve seu volume imiuío. 8) O gás ieal ceeu uma certa quatiae e calor à vizihaça. 6) A quatiae e calor evolvia a compressão e gás foi e J. Questão 7 Um recipiete e volume igual a, m 3 cotém uma amostra e gás ieal à temperatura e 7ºC e à pressão e 4,98. 4 N/m. Cosierao R 8,3Jmol - K - e k,4. -3 JK - e o úmero e Avograo igual a 6. 3, assiale o que for correto. ) A quatiae e mols essa amostra gasosa é e 4mols. ) O úmero total e moléculas essa amostra gasosa é e,44. 5 moléculas. 4) A eergia ciética méia e caa uma as moléculas a amostra gasosa é e 6,3. - J. 8) Se a temperatura a amostra gasosa for aumetaa e 7ºC para 54ºC, a pressão terá seu valor aumetao em %, mateo-se ialteraos o volume e o úmero e mols. 6) Se o úmero e mols for uplicao, a pressão terá seu valor uplicao, se se mativerem ialteraos o volume e a temperatura. Vestibular e Verão/ Prova 3 7

8 Questão 8 Um objeto e massa m é laçao verticalmete para cima, teo sua fução horária a velociae aa por v(t) A Bt, em que A e B são costates positivas. Desprezao o atrito com o ar, assiale o que for correto. ) A eergia ciética iicial o objeto é igual a (/)ma. ) O itervalo e tempo ecessário para que o objeto alcace sua altura máxima é igual A/B. 4) A altura máxima o objeto é igual a A /(B), cosierao que o objeto partiu a origem o sistema e cooreaas. 8) O móulo o trabalho realizao pela força gravitacioal sobre o objeto, ese o mometo em que ele é laçao até atigir o poto e altura máxima, é igual a (/)ma. 6) Em t A/B, a eergia ciética é máxima. Questão A fução horária a posição e um móvel é aa pela equação x(t) At Bt, em que x(t) é ao em metros e t em seguos e A e B são costates positivas. A partir essas iformações, assiale o que for correto. ) Para t, o móvel está a origem o sistema e cooreaas. ) A velociae iicial o móvel é igual a A, a qual o S.I. é aa em metros por seguo. 4) Para t 5s, a posição o móvel é igual a (5A 5B) metros. 8) O gráfico a fução horária a posição o móvel é uma parábola com cocaviae para cima. 6) O móulo o valor a aceleração o móvel é igual a B, o qual o S.I. é ao em metros por seguo ao quarao. Questão 9 Supoo que um bloco e massa m kg esteja sobre uma superfície plaa e horizotal e que para mover esse bloco uma força ligeiramete maior que X N é ecessária, assiale o que for correto. ) A força e atrito estático máxima é igual a X N. ) O coeficiete e atrito estático etre a superfície e o bloco é igual a X/(mg), em que g é a aceleração a graviae, aa em metros por seguo ao quarao. 4) O coeficiete e atrito ciético etre a superfície e o bloco é maior que X/(mg), em que g é a aceleração a graviae, aa em metros por seguo ao quarao. 8) No S.I., tato os coeficietes e atrito ciético e estático são aos em ewtos. 6) A força e atrito estático é sempre maior que a força e atrito ciético. Vestibular e Verão/ Prova 3 8

9 s s + + vt at v v + at v v + a s F F R C ma m v r P mg f a µn W E c Fcosθ mv E p mgh E p W E c p mv kx ρ m V p F A p p + ρgh E ρvg FÍSICA Formulário e Costates s FORMULÁRIO V P Vi Ri R L L ( + α t) Q ml pv RT Q mc t Φ KA (T T ) L Q W + U η T T W p V R W Q F qvbseθ V ε ri F BiLseθ kε A C q C V ( ) U C V B µ i πr φ B φ B U BScos θ Li Li B ε c v ΦB t CONSTANTES FÍSICAS G 6,6 Nm /kg K 9 9 Nm /C µ π 4 7 Tm/A c ρ 3 8 m/s água, g / cm 3 c água, cal/ g C cvapor água,5 cal / g C L F (água) L V (água) cal 4,8 J 8 cal/ g 54 cal/ g atm L R,8 mol K atm,3 N/m 5 I F t p τ ± P W t F G T π Fse θ mm L g qq F 4πε r F qe q V 4πε r V E W AB qv AB seθ se f + R R f p + p' m p v λf p' θ T π vω r E m k φ EScos θ q σ S Q C T C mc q i t V Ri R ρ A L f v l B F µ E mc m m v c 3 T kr v± vr f f v v f f v l f v 4l Vestibular e Verão/ Prova 3 9