PROVA DE FÍSICA. 01. Considere os possíveis gráficos cinemáticos de um corpo, em queda livre, a partir do repouso. Escolha o gráfico correto.

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1 PROVA DE FÍSICA Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos sobre as 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. Considere os possíveis gráficos cinemáticos de um corpo, em queda livre, a partir do repouso. Escolha o gráfico correto. 02. Os dois trens movem-se, no mesmo sentido, com movimento uniforme. Na situação da figura abaixo, o trem A está a 54Km/h e o B, a 72Km/h. Determine o tempo, em segundos, para a ultrapassagem. A) 10. B) 20. C) 30. D) 40. E) O caminhão altera a velocidade de 54 para 90Km/h num tempo de 10 segundos. O caixão de 1000Kg não desliza sobre a carroceria. Qual a força de atrito, em Kgf, na superfície de contato entre o caminhão e o caixão? A) 100. B) 80. D) 40. C) 60. E) No dimensionamento de um novo automóvel, pesando 1600Kgf, estabeleceu-se que o rebaixamento máximo das molas com a carga máxima de 5 pessoas de 80Kg é de 5cm. Qual deve ser a constante elástica (em N/m) comum às quatro molas? A) B) C) D) E)

2 05. A junta de dilatação foi fotografada em Vitória. A separação correspondente ao trilho de 6m é de 3mm. Sabe-se que a temperatura mínima na região é de 18ºC e a máxima, 68ºC ao sol. Identifique o material de construção do trilho. Coeficientes de dilatação linear em 10-6 C -1 A) Alumínio 23,8 B) Bronze 19,0 C) Cobre 16,8 D) Estanho 26,9 E) Aço 10,5 06. Certamente você conhece as barreiras eletrônicas instaladas em alguns pontos das rodovias. Elas usam uma espécie de radar, que emite uma onda sonora, refletida pelo veículo. A onda volta modificada e é capturada, processada e analisada. Além do acionamento da câmera, a velocidade é determinada e apresentada num mostrador. Em relação a esse dispositivo, podemos dizer que A) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da velocidade da onda e independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando. B) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da velocidade da onda e depende do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando. C) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da freqüência da onda e independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando. D) a determinação da velocidade baseia-se na mudança da freqüência da onda e depende do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando. E) a determinação da velocidade baseia-se no tempo de ida e volta da onda e independe do fato de o carro estar se aproximando ou se afastando. 07. Nos filmes de guerra, o comandante do submarino dá uma ordem de submergir até uma certa profundidade e, depois de um certo tempo, ocorre a submersão. O processo usado é o de colocar a água do mar em tanques descartáveis ou retirá-la com o uso de bombas. Numa entrevista, um especialista, respondendo às questões, fez alguns comentários dos quais só um deles está correto. Assinale-o. A) Para submergir, a água deve ser bombeada para fora do submarino. B) Para emergir, a água deve ser bombeada para fora do submarino. C) Para a emersão ocorrer pela proa os tanques frontais devem ser enchidos mais rapidamente. D) Se as bombas quebrarem, o submarino poderá emergir, soltando os tanques descartáveis desde que estejam vazios. E) Para submergir, a densidade aparente do submarino deve ser menor que a da água. 2

3 08. Olhando para o espelho na direção indicada na figura ao lado, a observadora poderá ver a bolinha? Analise os comentários seguintes sobre essa possibilidade. A) A refração associada à reflexão na superfície da água permite a observação. B) A observação só será possível se houver reflexão total na água. C) A observação só será possível se houver reflexão total no espelho. D) A observação só será possível se o copo for cilíndrico. E) A observação só será possível se o copo estiver totalmente cheio. 09. Observe a separação entre os condutores nos postes das ruas (13800 volts) e nas redes de alta tensão ( volts). Ao analisar as alternativas, considere que o campo elétrico, criado pelas cargas nos fios, seja igual ao de cargas puntiformes distribuídas ao longo deles e que o campo magnético, criado pela corrente, atende à lei de Ampère. A) O efeito elétrico entre os condutores é maior que o efeito magnético. B) A separação deve ser dimensionada para as condições existentes nos dias secos. C) No cálculo da separação entre os condutores, basta considerar o efeito magnético. D) O efeito elétrico será o fator determinante de possíveis descargas entre condutores. E) A separação é diretamente proporcional à tensão estabelecida para a linha. 10. O eletroímã é usado no detalhe da figura ao lado para reter a esfera. Para realização da experiência de queda livre, a montagem é vertical e, aí, a atração deve ser aumentada. Uma equipe de laboratório está decidida a aumentar a atração da forma mais conveniente possível, considerando, inclusive, a questão da economia de energia. Algumas sugestões foram dadas. Qual a mais adequada? A) Aumentar a tensão de alimentação da bobina, mantendo as dimensões e usando o mesmo fio e a mesma quantidade de espiras. B) Usar um material de maior permeabilidade magnética, mantendo as dimensões, o número de espiras e a corrente. C) Diminuir o diâmetro do fio de enrolamento, mantendo as dimensões e o número de espiras. D) Aumentar a área do núcleo onde o fio está enrolado, mantendo o número de espiras e a corrente. E) Aumentar o número de espiras, mantendo as dimensões. 3

4 11. A figura ao lado apresenta medidas de uma mesa efetuadas com instrumentos de precisões diferentes. A relação de medidas está na tabela. Escolha a mais precisa. A = 2,5 cm. B = 35,0 mm. C = 135 cm. D = 15 mm. E = 1,15 m. 12. As fotos ao lado mostram um portão corrediço e o detalhe do seu tracionamento. A engrenagem de 10cm de raio está fixada ao eixo do motor (120rpm) e arrasta a cremalheira que está presa ao portão. Se a passagem tem 6m, qual o tempo (em segundos) para a abertura completa do portão? A) 10. B) 20. C) 30. D) 40. E) 50. Nas questões de 13 a 20, assinale na coluna I, as afirmativas verdadeiras e, na coluna II, as falsas. 13. Um elevador tem, vazio, 1000 Kgf. A carga máxima prevista é de 1000 Kgf. O contra-peso é dimensionado para a carga média. Se faltar energia e os freios falharem, o que ocorrerá? (Desconsidere o atrito) 0 0 Se o elevador estiver subindo totalmente carregado, a aceleração, após o acidente, será de 1,4 m/s Se o elevador estiver subindo totalmente vazio, a aceleração, após o acidente, será de + 1,4 m/s Se o elevador estiver descendo totalmente carregado, a aceleração, após o acidente, será + 1,4 m/s Se o elevador estiver descendo totalmente vazio, a aceleração, após o acidente, será de 2 m/s Se o elevador estiver parado, totalmente vazio, subirá, após o acidente, com aceleração de + 2 m/s 2. 4

5 14. Diversos edifícios de nossa cidade usam água potável obtida mediante poços profundos. Um dos processos consiste em colocar a bomba no lençol profundo (150m). Noutro, um compressor bombeia ar no lençol para aumentar a pressão e possibilitar a chegada da água no nível do piso onde, então, uma bomba recalca a água até a caixa d água superior (100m). Considerando a densidade da água de 1000kg/m 3 e uma vazão de 0,03m 3 /s, em relação a esses dois processos de bombeamento, o que podemos estabelecer, sabendo-se que 1 HP = 750 W? 0 0 Usando o compressor, a potência da bomba deverá ser de 75 HP com um rendimento de 80 %. 1 1 A potência da bomba instalada no lençol será de 100HP se o rendimento for 100 %. 2 2 A potência do compressor deverá ser de 75 HP com um rendimento de 80 % 3 3 É teoricamente possível bombear até a caixa d água superior, usando apenas o compressor. Nesse caso, a potência será de 125 HP com um rendimento de 80 %. 4 4 Usando o compressor, a potência da bomba deverá ser de 50 HP com um rendimento de 80 %. 15. Sugestões para economizar energia nessa época de ameaça de apagão. 0 0 Evitar geladeiras coloridas. 1 1 Ligar um ventilador atrás da geladeira. 2 2 Limpar a geladeira com maior freqüência. 3 3 Usar geladeiras que não permitam a formação das camadas de gelo no congelador. 4 4 Usar geladeiras de duas portas ao invés de uma. 16. Os submarinos e navios utilizam o sonar, espécie de radar que usa a água como meio de propagação. Uma onda sonora de alta freqüência é emitida do submarino, reflete-se no navio e retorna ao submarino. A onda que retorna é analisada e consegue-se descobrir a posição, a velocidade e o formato. Sobre os princípios de funcionamento do sonar, o que podemos afirmar? 0 0 O funcionamento do sonar só é possível porque as ondas sonoras são longitudinais. 1 1 A interpretação da onda que retorna varia conforme o submarino esteja ou não em repouso. 2 2 A mudança da velocidade da onda, ao se refletir no navio, é o fenômeno essencial para o funcionamento do sonar. 3 3 O tempo de ida e de volta da onda é usado para determinar a distância entre o submarino e o navio. 4 4 A mudança na freqüência é usada para determinar a velocidade relativa entre o submarino e o radar. 5

6 17. Nos complexos industriais, usam-se tubulações de diversos diâmetros adequados à vazão dos fluidos que comportam. No cálculo das linhas de condução de líquidos, são consideradas a velocidade do escoamento, a pressão, a área e as propriedades físicas. Vamos imaginar a situação especial em que ocorra conservação da vazão e da energia. Analise os enunciados seguintes, considerando os princípios da mecânica dos fluidos. 0 0 Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a vazão. 1 1 Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a pressão. 2 2 Quando o diâmetro de uma tubulação é diminuído, aumenta a velocidade. 3 3 Quando o diâmetro de uma tubulação é aumentado, aumenta a vazão. 4 4 Quando o diâmetro de uma tubulação é aumentado, diminui a velocidade. 18. As fibras óticas estão sendo usadas em telecomunicações. Todo o Estado de Pernambuco tem sua rede telefônica interligada através dessa técnica. Nela, ondas de luz portam sinais digitais de som e imagem. O princípio de funcionamento, que determina que os raios de luz fiquem aprisionados e sigam as curvas das tubulações telefônicas, toma por base os processos simples de propagação da luz. Os comentários seguintes exploram as peculiaridades dessa fundamental tecnologia. 0 0 A permanência da luz dentro das fibras depende dos índices de refração do ar e do material de que elas são feitas. 1 1 O processo fundamental dessa tecnologia é conhecido como reflexão total. 2 2 Se ocorrer um vazamento de fluido dentro das tubulações onde ficam as fibras, a luz poderá escapar destas últimas. 3 3 Numa curva acentuada, a luz pode escapar da fibra e interromper o processo de transmissão dos sinais telefônicos. 4 4 O processo fundamental dessa tecnologia é conhecido como dispersão. 6

7 19. A economia de energia, a que estamos impostos no momento, tem sido objeto de discussões polêmicas entre técnicos. A determinação de economizar abrange todo o país. A tensão na região sudeste é de 110 volts e, em nossa região, é de 220 volts. Pode-se afirmar que a economia será facilitada numa tensão mais alta do que na mais baixa? Por outro lado, existe a proposição de reduzir a tensão em 5 % como forma de economizar, mas há quem diga que não ocorrerá economia nesse caso. Dê sua opinião sobre a razoabilidade dos seguintes argumentos % de redução no consumo de um chuveiro ligado em 220 volts é uma redução maior do que em 110 volts, porque a energia dissipada num resistor varia com o quadrado da corrente % de redução na tensão representará, no caso de dispositivos de resistência fixa, uma redução maior no consumo em 220 do que em 110 volts % de redução da tensão representa, no caso de dispositivos de resistência fixa, uma redução no consumo de 10 %. 3 3 Com a redução da tensão em 5 %, o brilho das lâmpadas será mais afetado em 220 do que em 110 volts. 4 4 Para diminuir em 20 % o consumo de um chuveiro, basta encurtar o comprimento da resistência em 20 %. 20. A seqüência de figuras, de 1 a 6, mostra uma experiência sobre indução eletromagnética. Um ímã é aproximado ou afastado com os seus pólos (Norte ou Sul) de duas bobinas de igual quantidade de espiras. Considere, na análise das alternativas seguintes, o sentido e a intensidade da corrente indicada no amperímetro ligado às bobinas e resultante da movimentação do ímã. 0 0 Em (1) e (5), os sentidos estão corretos, mas há contradição nas intensidades. 1 1 Em (2) e (3), de per si, os sentidos estão corretos. 2 2 Em (4) e (6), os sentidos estão corretos, mas há contradição nas intensidades. 3 3 Em (1), as intensidades estão corretas, mas os sentidos estão incorretos. 4 4 Em (4), as intensidades estão erradas embora os sentidos estejam corretos. 7