Questões da. de 2008 a Objetivas (Marca x Discursivas! (Na Raça ) By. Willian Rederde...

Transcrição

1 Questões da de 2008 a 2014 Objetivas (Marca x \0/) e Discursivas! (Na Raça ) By. Willian Rederde...

2 Índice * Mecânica Cinemática...10,25,37!,44,52!,61,68!,88!,97,107!,109!,119,129! Movimento circular...4,20,29!,40,70!,81,127!,130! Analise dimensional...1,78 Leis de Newton...2,11!,62,77!,79,118 Gravitação...6,33!,43,98,110! Equilíbrio/Torque...12!,54!,56!,87!,126! Quantidade de movimento/colisões...26,50!,89!,120 Empuxo...30!,51!,80 Pressão...60,124 * Termologia Termodinâmica...5,13!,24,69!,83,99,112!,123 Dilatação...14! Calorimetria...34!,55!,71!,100,111!,135! * Ondulatória Espelhos esféricos e Câmara escura...8,116! Efeito foto elétrico... 9, 46 Refração...19!,22,47,67,72!,105,131! Ondas / Acústica...15!,23,36!,39,57!,63,82,92!,113!,122,132! Radiação do corpo negro...21,59 Lentes...31!,49!,74!,86,96!,104,125 * Eletricidade Energia e potencia...3,27,35!,48!,90!,91!,102,108!,115!,133!,134! Campo elétrico...7,84,114! Eletrostática...16!,32!, 65,94!,101 Eletrodinâmica...17!,42,64,75!,85,103,117 Eletromagnetismo...18!,28,38!,41,53!, 66,73!,76!,93!,95!,106,121,128!

3 Considerações Olá alunos e colegas professores... Esse material foi uma união de questões que vão de 2008 até 2014 da UFPR. Provavelmente o vestibular da UFPR seja substituído pelo ENEM daqui algum tempo, não sei quanto, mas vai : Abaixo segue o link para você conferir o link no qual eu retirei todas essas questões e as respectivas soluções. Alguns significados Lá no índice eu separei as questões por conteúdo, para facilitar, tanto para aluno e professor que for utilizar esse material. As questão que aparecem com! (ponto de exclamação) são questões discursivas, ou seja de segunda fase.

4

5 1 - (UFPR- 2008) No Sistema Internacional (SI), existem sete unidades consideradas como unidades de base ou fundamentais. As unidades para as demais grandezas físicas podem ser obtidas pela combinação adequada dessas unidades de base. Algumas das unidades obtidas dessa maneira recebem nomes geralmente homenageando algum cientista. Na coluna da direita estão as unidades para algumas grandezas físicas, escritas utilizando-se unidades de base. Na coluna da esquerda estão alguns nomes adotados no SI. Numere as unidades da coluna da direita com o seu nome correspondente na coluna da esquerda. Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo. a) b) c) d) e) (UFPR- 2008) O empregado de uma transportadora precisa descarregar de dentro do seu caminhão um balcão de 200 kg. Para facilitar a tarefa do empregado, esse tipo de caminhão é dotado de uma rampa, pela qual podem-se deslizar os objetos de dentro do caminhão até o solo sem muito esforço. Considere que o balcão está completamente sobre a rampa e deslizando para baixo. O empregado aplica nele uma força paralela à superfície da rampa, segurando-o, de modo que o balcão desça até o solo com velocidade constante. Desprezando a força de atrito entre o balcão e a rampa, e supondo que esta forme um ângulo de 30º com o solo, o módulo da força paralela ao plano inclinado exercida pelo empregado é: a) 2000 N b) 1000sqrt(3) N c) 2000sqrt(3) N d) 1000 N e) 200 N 3 - (UFPR- 2008) Um reservatório com capacidade para armazenar 3000 l de água encontra-se a 6 m acima do solo. Um certo aparelho de GPS, ao funcionar, consome uma corrente de 200 ma quando alimentado com uma tensão de 9 V. Supondo que toda energia potencial da água pudesse ser transformada em energia elétrica para alimentar o aparelho de GPS, o tempo máximo durante o qual ele poderia funcionar é: a) 1 hora. b) 20 minutos. c) 12 horas. d) mais de 24 horas. e) 5000 segundos. 4 - (UFPR- 2008) Em relação aos conceitos de movimento, considere as seguintes afirmativas: 1. O movimento circular uniforme se dá com velocidade de módulo constante. 2. No movimento retilíneo uniformemente variado, a aceleração é variável. 3. Movimento retilíneo uniformemente variado e movimento circular uniforme são dois exemplos de movimentos nos quais um objeto em movimento está acelerado. 4. Movimento retilíneo uniforme ocorre com velocidade constante e aceleração nula. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. 5 - (UFPR- 2008) Os estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro francês Nicolas Sadi Carnot ( ) na tentativa de melhorar o rendimento de máquinas térmicas serviram de base para a formulação da segunda lei da

6 termodinâmica. Acerca do tema, considere as seguintes afirmativas: 1. O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho realizado pela máquina num ciclo e o calor retirado do reservatório quente nesse ciclo. 2. Os refrigeradores são máquinas térmicas que transferem calor de um sistema de menor temperatura para outro a uma temperatura mais elevada. 3. É possível construir uma máquina, que opera em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho. contidas no ar são eletrizadas ao passar pela placa 1. Na região entre as duas placas existe um campo elétrico E, paralelo ao eixo x, de modo que, quando as partículas carregadas passam por essa região, ficam sujeitas a uma força elétrica, que desvia seu movimento e faz com se depositem na superfície da placa 2. Investigando o campo elétrico produzido no interior de um desses filtros, obteve-se o gráfico mostrado abaixo (à direita), no qual está representado o módulo do campo E em função da distância x entre um ponto P e a placa 1. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 6 - (UFPR- 2008) A descoberta de planetas extra-solares tem sido anunciada, com certa freqüência, pelos meios de comunicação. Numa dessas descobertas, o planeta em questão foi estimado como tendo o triplo da massa e o dobro do diâmetro da Terra. Considerando a aceleração da gravidade na superfície da Terra como g, assinale a alternativa correta para a aceleração na superfície do planeta em termos da g da Terra. a) 3/4 g. b) 2 g. c) 3 g. d) 4/3 g. e) 1/2 g. 7 - (UFPR- 2008) Atualmente, podem-se encontrar no mercado filtros de ar baseados nas interações eletrostáticas entre cargas. Um possível esquema para um desses filtros é apresentado na figura abaixo (à esquerda), na qual a placa circular 1 mantém-se carregada negativamente e a placa 2 positivamente. O ar contendo os poluentes é forçado a passar através dos furos nos centros das placas, no sentido indicado na figura. No funcionamento desses filtros, as partículas de poeira ou gordura Com base no gráfico, a força elétrica que age sobre uma partícula de carga q = 3,2E-6 C situada dentro do filtro e a 3,0 mm da placa 1 é: a) 0,64 N b) 1,82 N c) 0,24 N d) 6,00 N e) 0,48 N 8 - (UFPR- 2008) Mãe e filha visitam a Casa dos Espelhos de um parque de diversões. Ambas se aproximam de um grande espelho esférico côncavo. O espelho está fixo no piso de tal forma que o ponto focal F e o centro de curvatura C do espelho ficam rigorosamente no nível do chão. A criança pára em pé entre o ponto focal do espelho e o vértice do mesmo. A mãe pergunta à filha como ela está se vendo e ela responde: a) Estou me vendo maior e em pé. b) Não estou vendo imagem alguma. c) Estou me vendo menor e de cabeça para baixo. d) Estou me vendo do mesmo tamanho. e) Estou me vendo em pé e menor. 9 - (UFPR- 2008) O efeito fotoelétrico foi descoberto experimentalmente por Heinrich Hertz em Em 1905, Albert Einstein propôs uma explicação teórica para esse efeito, a qual foi comprovada experimentalmente por Millikan, em Essa comprovação experimental deu a Einstein o prêmio Nobel de Física de Em

7 relação a esse efeito, assinale a alternativa correta. a) O efeito fotoelétrico ocorre quando um elétron colide com um próton. b) A teoria de Einstein considerou que a luz nesse caso se comporta como uma onda. c) Esse efeito é observado quando fótons atingem uma superfície metálica. d) Esse efeito é utilizado para explicar o funcionamento de fontes de laser. e) Inexistem aplicações tecnológicas desse efeito em nosso cotidiano, pois ele ocorre somente no nível atômico (UFPR- 2008) Um experimento de cinemática, utilizado em laboratórios de Física, consiste de um longo trilho retilíneo sobre o qual pode deslizar um carrinho. Esse sistema é montado de tal forma que o atrito entre o trilho e o carrinho pode ser desprezado. Suponha que um estudante mediu para alguns instantes a posição correspondente do carrinho, conforme anotado na tabela abaixo: Considere que nesse experimento o carrinho move-se com aceleração constante. a) Deduza uma equação para a aceleração do carrinho em função dos dados disponíveis, apresentando-a na forma literal. b) Calcule o valor da aceleração utilizando a equação deduzida no item a e os dados medidos.

8 c) Calcule a posição e a velocidade do carrinho no instante t = (UFPR- 2008) Uma caixa se movimenta sobre uma superfície horizontal e, quando sua velocidade tem módulo 10 m/s, passa a subir uma rampa, conforme indicado na figura. Sabendo que o coeficiente de atrito entre o bloco e o material da rampa é 0,75, calcule até que altura, em relação à superfície horizontal, a caixa irá subir nessa rampa.

9 12- (UFPR- 2008) O extremo superior de uma tábua uniforme, de comprimento d e massa m, apóia-se numa parede lisa, e o extremo inferior está apoiado no solo, conforme mostra a figura. Considere que a tábua está em equilíbrio e na iminência de escorregar. Desenhe na própria figura todas as forças que estão atuando nessa tábua e obtenha uma expressão literal para o coeficiente de atrito entre a tábua e o solo em função das variáveis dadas.

10 13- (UFPR- 2008) O gráfico abaixo relaciona o volume específico da água em função da temperatura. Com base nesse gráfico, que conclusões você pode tirar sobre o comportamento da água nessa faixa de temperatura? Cite e comente uma situação observada na natureza que pode ser explicada a partir desse comportamento da água. 14- (UFPR- 2008) No passado, muitos acidentes ferroviários eram causados por projetos malfeitos, que não consideravam a junta de dilatação mínima nas emendas dos trilhos de aço da estrada de ferro. Em geral, os trilhos de uma ferrovia têm um comprimento de 15 m e são instalados sobre os dormentes quando a temperatura é de 23 ºC. Em um dia ensolarado de verão, a temperatura dos trilhos pode atingir 53 ºC. Para essa situação, calcule qual deve ser a junta de dilatação mínima entre os trilhos, de modo a evitar que as extremidades de dois trilhos consecutivos se toquem e se deformem, podendo ocasionar um acidente. (Dado: αaço=10e-6 KE-1) 15 - (UFPR- 2008) A corda de um instrumento musical teve de ser substituída às pressas durante um concerto. Foi dada ao músico uma outra, de mesmo material, mas com o dobro do diâmetro. Calcule em quantas vezes deverá ser aumentada a tensão na corda para que a freqüência das suas oscilações continue igual à da corda original.

11 16 - (UFPR- 2008) Duas partículas com carga de mesmo sinal, q1 = 2,0E-4C e q2 = 4,0E-4 C, e massas iguais a m1 = 2,0E-10 kg e m2 = 1,0E-10kg movimentam-se uma em direção à outra. Em um determinado instante, quando a separação entre as partículas é r0 = 0,03 m, suas velocidades têm módulos v1 = 8,0E7m/s e v2 = 2,0E7m/s. Considerando que a distância entre as partículas será mínima no instante em que as suas velocidades tiverem mesmo módulo, determine essa distância. 17- (UFPR- 2008) Em sua cozinha, uma dona de casa tem à disposição vários aparelhos elétricos, e para ligá-los há um conjunto de tomadas, cujo número depende do tamanho da cozinha e da quantidade de aparelhos disponíveis. Considere que nessas tomadas foram ligados simultaneamente uma batedeira elétrica de 508 W, um forno elétrico de 1270 W e uma cafeteira de 889 W. A tensão de alimentação é 127 V e o conjunto de tomadas é protegido por um disjuntor que admite uma corrente máxima de 25 A. Calcule a corrente total que está sendo consumida e verifique se nesse caso o disjuntor irá se desligar. Justifique.

12 18- (UFPR- 2008) O princípio de funcionamento de um guindaste consiste em utilizar a força magnética produzida sobre um fio imerso num campo magnético quando passa uma corrente elétrica pelo fio. Na figura abaixo, o circuito quadrado de lado L está situado num plano vertical. Esse circuito possui uma fonte ideal de fem com valor ε que é responsável pela circulação de uma corrente elétrica de intensidade constante I. Os condutores de cada lado possuem resistência R, e a massa do circuito quadrado com a fonte de fem vale M. Na região retangular sombreada, há um campo magnético B orientado horizontalmente, de modo que sua direção é perpendicular ao plano da figura. O módulo de B é constante nessa região. Parte do circuito quadrado está situado no interior desse campo magnético e ficará sujeito, portanto, a uma força magnética. A aceleração da gravidade no local vale g. Considere que o circuito está em equilíbrio estático na posição mostrada na figura. Com base nisso: a) Indique, na figura, o sentido convencional de circulação da corrente elétrica I no circuito e o sentido do campo magnético B (se é para fora ou para dentro do plano da figura). b) Determine uma equação para a corrente I que passa pelo circuito, em função de R e ε. c) Obtenha uma equação para ε em função das variáveis fornecidas, para que o circuito fique em equilíbrio estático na posição mostrada na figura.

13 19- (UFPR- 2008) Um feixe de luz laser de hélio-neônio, com comprimento de onda igual a 633 nm (luz vermelha), e outro de argônio, com comprimento de onda igual a 458 nm (luz azul), incidem paralelamente sobre um bloco de vidro de seção reta retangular, conforme indicado na Figura 1. Antes de atingirem o bloco, quando ainda estão se propagando no ar, os feixes estão separados por uma distância lateral d. O índice de refração n do bloco de vidro depende do comprimento de onda λ0 da luz incidente, conforme mostra o gráfico da Figura 2. Considere que nar = 1,0. a) Mostre que os feixes continuam paralelos entre si após atravessarem o bloco de vidro. b) Considere que o feixe 1 corresponda à luz vermelha e o feixe 2 à luz azul. A separação lateral entre os feixes diminui, aumenta ou permanece a mesma após emergirem do bloco? Justifique.

14 c) O resultado do item b mudaria se o feixe 1 correspondesse à luz azul e o feixe 2 à luz vermelha? Justifique. 20- (UFPR- 2009) Suponha uma máquina de lavar e centrifugar roupa com cuba interna cilíndrica que gira em torno de um eixo vertical. Um observador externo à máquina, cujo referencial está fixo ao solo, acompanha o processo pelo visor da tampa e vê a roupa grudada em um ponto da cuba interna, que gira com velocidade angular constante. Se estivesse no interior da máquina, situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada, o observador veria essa peça em repouso. De acordo com a mecânica, para aplicar a segunda Lei de Newton ao movimento da roupa no processo de centrifugação, cada observador deve inicialmente identificar o conjunto de forças que atua sobre ela. Com base no texto acima e nos conceitos da Física, considere as seguintes afirmativas: 1. O observador externo à máquina deverá considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, e a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, denominada de força centrípeta. 2. Um observador que estivesse situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada deveria considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, e também uma outra força exercida pela roupa sobre a cuba, apontada para fora desta, denominada de força centrífuga, necessária para explicar o repouso da roupa. 3. O referencial fixo ao solo, utilizado pelo

15 observador externo à máquina, é chamado de não inercial, e o referencial utilizado pelo observador postado sobre a roupa sendo centrifugada é denominado de inercial. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 21- (UFPR- 2009) A equação que descreve o espectro de radiação emitido por um corpo negro foi descoberta por Max Planck em 1900, sendo posteriormente chamada de Lei da Radiação de Planck. Ao deduzir essa equação, Planck teve que fazer a suposição de que a energia não poderia ter um valor qualquer, mas que deveria ser um múltiplo inteiro de um valor mínimo. O gráfico abaixo mostra a intensidade relativa da radiação emitida por um corpo negro em função do comprimento de onda para três diferentes temperaturas. A região visível do espectro compreende os comprimentos de onda entre 390 nm e 780 nm, aproximadamente, que correspondem às cores entre o violeta e o vermelho. Com base nessas informações e no gráfico acima, considere as seguintes afirmativas: 1. A Lei da Radiação de Planck depende da temperatura do corpo negro e do comprimento de onda da radiação emitida. 2. O princípio de funcionamento de uma lâmpada incandescente pode ser explicado pela radiação de corpo negro. 3. Para a temperatura de 3000 K, a maior parte da radiação emitida por um corpo aquecido está na faixa do infravermelho. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 22- (UFPR- 2009) Na década de 80 do século passado, foi inaugurado o primeiro cabo submarino feito de fibra ótica. Atualmente todos os continentes da Terra já estão conectados por cabos submarinos feitos dessa fibra. Na comunicação por fibra ótica, o sinal se propaga obedecendo a um importante fenômeno da ótica geométrica. Assinale a alternativa que apresenta esse fenômeno. a) Refração. b) Reflexão interna total. c) Dispersão. d) Reflexão difusa. e) Absorção. 23- (UFPR- 2009) Quando ouvimos uma banda de rock ou uma orquestra sinfônica executar uma música, podemos distinguir o som emitido por cada um dos instrumentos tocados pelos músicos. Essa é uma das capacidades de nosso aparelho auditivo. A qualidade do som que nos permite diferenciar cada um dos instrumentos, mesmo quando tocando simultaneamente a mesma nota musical, é chamada de: a) amplitude. b) potência. c) intensidade. d) timbre. e) freqüência (UFPR- 2009) A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação. a) Sublimação. b) Vaporização.

16 c) Solidificação. d) Condensação. e) Fusão (UFPR- 2009) A figura abaixo mostra um modelo de uma catapulta no instante em que o seu braço trava e o objeto que ele carrega é arremessado, isto é, esse objeto se solta da catapulta (a figura é meramente ilustrativa e não está desenhada em escala). No instante do lançamento, o objeto está a uma altura de 1,0 m acima do solo e sua velocidade inicial V0 forma um ângulo α de 45 em relação à horizontal. Suponha que a resistência do ar e os efeitos do vento sejam desprezíveis. Considere a aceleração da gravidade como sendo de 10 m/s2. No lançamento, o objeto foi arremessado a uma distância de 19 m, medidos sobre o solo a partir do ponto em que foi solto. Assinale a alternativa que contém a estimativa correta para o módulo da velocidade inicial do objeto. a) Entre 13,4 m/s e 13,6 m/s. b) Entre 12 m/s e 13 m/s. c) Menor que 12 m/s. d) Entre 13,6 m/s e 13,8 m/s. e) Maior que 13,8 m/s. apresenta a velocidade correta, em módulo, do automóvel 2, isto é, v2, imediatamente antes da colisão. a) 15 2 km/h. b) 30 2 km/h. c) 60 2 km/h. d) 15 km/h. e) 30 km/h (UFPR- 2009) Atualmente, os aparelhos eletrodomésticos devem trazer uma etiqueta bem visível contendo vários itens do interesse do consumidor, para auxiliá-lo na escolha do aparelho. A etiqueta à direita é um exemplo modificado (na prática as faixas são coloridas), na qual a letra A sobre a faixa superior corresponde a um produto que consome pouca energia e a letra G sobre a faixa inferior corresponde a um produto que consome muita energia. Nesse caso, trata-se de etiqueta para ser fixada em um refrigerador. Suponha agora que, no lugar onde está impresso XY,Z na etiqueta, esteja impresso o valor 41,6. Considere que o custo do KWh seja igual a R$ 0,25. Com base nessas informações, assinale a alternativa que fornece o custo total do consumo dessa geladeira, considerando que ela funcione ininterruptamente ao longo de um ano. (Desconsidere o fato de que esse custo poderá sofrer alterações dependendo do número de vezes que ela é aberta, do tempo em que permanece aberta e da temperatura dos alimentos colocados em seu interior.) 26- (UFPR- 2009) Em um cruzamento mal sinalizado, houve uma colisão de dois automóveis, que vinham inicialmente de direções perpendiculares, em linha reta. Em módulo, a velocidade do primeiro é exatamente o dobro da velocidade do segundo, ou seja, v1 = 2v2. Ao fazer o boletim de ocorrência, o policial responsável verificou que após a colisão os automóveis ficaram presos nas ferragens (colisão inelástica) e se deslocaram em uma direção de 45º em relação à direção inicial de ambos. Considere que a massa do segundo automóvel é exatamente o dobro da massa do primeiro, isto é, m2 = 2m1 e que a perícia constatou que o módulo da velocidade dos automóveis unidos, imediatamente após a colisão, foi de 40 km/h. Assinale a alternativa que

17 a) R$ 124,8. b) R$ 499,2. c) R$ 41,6. d) R$ 416,0. e) R$ 83, (UFPR- 2009) Considere um tubo de alumínio, no interior do qual se pode movimentar um ímã, como mostrado nas figuras dos itens da questão. Esse movimento produz correntes induzidas que circulam nas paredes do tubo, conforme indicado pelos anéis tracejados. Em um certo instante, o ímã ocupa a posição mostrada nas figuras e se desloca com velocidade V no sentido indicado pelas setas verticais. O lado preto do ímã representa o seu pólo Norte, e o lado branco o seu pólo Sul. Assinale a alternativa que mostra os sentidos corretos de circulação das correntes induzidas nos anéis tracejados acima e abaixo da posição instantânea do imã (UFPR- 2009) Em 10 de setembro de 2008, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear (sigla internacional CERN) ligou pela primeira vez o acelerador de partículas Grande Colisor de Hádrons (LHC, em inglês), máquina com a qual se espera descobrir partículas elementares que comprovarão ou não o modelo atual das partículas nucleares. O colisor foi construído em um gigantesco túnel circular de 27 km de comprimento, situado sob a fronteira entre a Suíça e a França e a uma profundidade de 50 a 120 m. Prótons são injetados no tubo circular do LHC e, após algum tempo em movimento, atingem velocidades próximas à da luz no vácuo (c). Supondo que após algumas voltas os prótons atinjam a velocidade constante de 0,18c, com base nas informações acima e desprezando os efeitos relativísticos, determine: a) Quantas voltas os prótons dariam ao longo do túnel no intervalo de um minuto.

18 b) A velocidade angular desses prótons (UFPR- 2009) Um garoto brinca em uma piscina com uma bola de borracha de 0,2 kg e raio 5 cm. Em um determinado momento, o garoto submerge a bola com as duas mãos, tal que seu centro fica a 0,3 m abaixo da superfície, e depois a libera, afastando as duas mãos simultaneamente. A partir desse momento, a bola apresenta um movimento vertical. Considerando a densidade da água igual a 1000 kg/m³ e desprezando a resistência da água e do ar, determine a altura a que se elevará o centro da bola acima da superfície da água.

19

20 31 - (UFPR- 2009) Numa aula de laboratório de óptica, deseja-se determinar a distância focal de uma lente convergente. Utilizando uma vela, cuja chama tem altura de 5 cm, o professor propõe um procedimento experimental. A vela é colocada inicialmente a certa distância da lente, tendo a imagem da sua chama projetada num anteparo, invertida e com 15 cm de altura. Em seguida, sem mover a lente, desloca-se a vela de 1,5 cm, distanciando-a ainda mais da lente. Move-se então o anteparo até obter-se uma nova imagem projetada, que é invertida e tem altura de 10 cm nessa situação. Com base nesses dados, determine a distância focal dessa lente (UFPR- 2009) Duas esferas com cargas Q estão fixas e separadas por uma distância X. Acima delas é colocada uma terceira esfera de massa m e carga q, de modo que, no equilíbrio, elas ficam dispostas conforme mostrado na figura abaixo. As duas esferas inferiores possuem cargas iguais a 4,0E-8 C cada uma, enquanto que a esfera superior possui carga igual a 2,5E-6 C e massa igual a 1,08 g. Sabendo que o ângulo θ é igual a 60, calcule a distância X entre as esferas inferiores para essa configuração das três cargas.

21

22 33 - (UFPR- 2009) A revolução na Astronomia teve início no século 16, quando o astrônomo polonês Nicolau Copérnico tirou a Terra do centro do Universo e a fez girar, assim como os demais planetas, ao redor do Sol. Mas foi o alemão Johannes Kepler, assistente do astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, quem descobriu as leis que regem os movimentos dos planetas ao redor do Sol, que são: a lei das órbitas, a lei das áreas e a lei dos períodos. Enuncie corretamente a lei das áreas e explique qual a principal consequência dessa lei no movimento dos planetas (UFPR- 2009) Em um laboratório, a porta de um pequeno freezer teve de ser removida para conserto e no lugar dela, como improviso, colocou-se uma tampa de isopor de 5,0 cm de espessura e área de 0,35 m², que fechou completamente o freezer. A temperatura no interior do freezer era de -10 C e a temperatura do laboratório era de 25 C. Considere a condutividade térmica do isopor igual a 0,020 W/(m. C). Determine a quantidade de calor transferido pela tampa de isopor durante 30 min, que foi o tempo para consertar a porta (UFPR- 2009) Na construção de um prédio, os operários utilizam um pequeno motor, associado a uma roldana e corda, para transportar objetos pesados para as partes mais altas. Suponha que em dada situação seja necessário elevar a uma altura de 27,5 m um recipiente contendo reboco cuja massa total seja igual a 38 kg. Despreze a massa da corda e considere que 1hp é igual a 746W. Calcule o tempo, em segundos, para levantar esse recipiente a uma velocidade constante se o motor tiver 5 hp.

23 36 - (UFPR- 2009) Um vendedor de motos usadas afirmou para um suposto comprador que o modelo no qual ele estava interessado emitia um ruído máximo com nível sonoro N = 90 db. Como o comprador necessitava da moto para trabalhar ao longo do dia, ele resolveu medir o nível de ruído máximo e constatou que na verdade era de 120 db. Considere como intensidade sonora de referência I0 = 1E-12W/m2. Segundo recomendação dos médicos, uma pessoa pode ficar exposta a um nível sonoro de 120 db no máximo durante 3 minutos por dia, para que não ocorram danos ao sistema auditivo. a) Calcule quantas vezes a intensidade sonora do ruído (I) é maior do que a alegada pelo vendedor. b) O comprador, pensando em sua saúde, deveria comprar a moto assim mesmo? Justifique sua resposta com base no enunciado (UFPR- 2009) Um dos estudos feitos por Galileu trata do movimento de corpos em queda livre. Considere um objeto que cai em queda livre de uma altura inicial de n metros, a partir do repouso, num local onde a aceleração da gravidade é g. Deduza uma expressão literal para o tempo necessário para esse objeto percorrer o último metro do seu trajeto. Observe que a expressão deve ser dada em termos de n e g somente.

24 38 - (UFPR- 2009) Um aparelho destinado a medir cargas e massas de partículas, utilizado em análises físicas, possui uma região onde estão presentes um campo elétrico uniforme e, perpendicularmente a ele, um campo de indução magnética também uniforme. Quando um elétron é injetado nessa região (ver figura abaixo) com determinada velocidade ao longo de uma direção perpendicular a ambos os campos, observa-se que ele segue um movimento retilíneo uniforme. Considerando que o módulo do campo elétrico seja de 700 V/m e o módulo da indução magnética seja igual a 0,50 T, determine o módulo da velocidade do elétron.

25 39 - (UFPR- 2010) O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950 nos Estados Unidos pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Fornos de micro-ondas mais práticos e eficientes foram desenvolvidos nos anos 1970 e a partir daí ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Em geral, a frequência das ondas eletromagnéticas geradas em um forno de micro-ondas é de 2450 MHz. Em relação à Física de um forno de micro-ondas, considere as seguintes afirmativas: 1. Um forno de micro-ondas transmite calor para assar e esquentar alimentos sólidos e líquidos. 2. O comprimento de onda dessas ondas é de aproximadamente 12,2 cm. 3. As ondas eletromagnéticas geradas ficam confinadas no interior do aparelho, pois sofrem reflexões nas paredes metálicas do forno e na grade metálica que recobre o vidro da porta. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de mesmo módulo. a) 20 kg. b) 30 kg. c) 40 kg. d) 50 kg. e) 60 kg (UFPR- 2010) O desenvolvimento do eletromagnetismo contou com a colaboração de vários cientistas, como Faraday, por exemplo, que verificou a existência da indução eletromagnética. Para demonstrar a lei de indução de Faraday, um professor idealizou uma experiência simples. Construiu um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência total R = 5 Ω, e aplicou através dele um fluxo magnético Φ cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo gráfico ao lado. O fluxo magnético cruza perpendicularmente o plano do circuito. Em relação a esse experimento, considere as seguintes afirmativas: 40 - (UFPR- 2010) Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como onsequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada com a vertical. 1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V. 2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por ele entre t = 8 s e t = 12 s.

26 3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A. 4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras (UFPR- 2010) A figura ao lado mostra o circuito elétrico simplificado de um aquecedor de água caseiro. Nesse circuito há uma fonte com força eletromotriz ε e dois resistores R1 e R2 que ficam completamente mergulhados na água. Considere que nessa montagem foram utilizados resistores com resistências R1 = R e R2 = 3R. Suponha que a quantidade de água a ser aquecida tenha massa m, calor específico c e esteja a uma temperatura inicial T0. Deseja-se que a água seja aquecida até uma temperatura final T. Considere que a eficiência do aquecedor seja de 40%, ou seja, apenas 40% da potência fornecida a ele transforma-se em fluxo de calor transferido para a água. Assinale a alternativa que apresenta o intervalo de tempo Δt em que esse aquecedor deve permanecer ligado (UFPR- 2010) Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter sejam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência) a) A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io. b) Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital. c) A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa. d) A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital. e) O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io (UFPR- 2010) Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de 15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s. Considere agora que

27 o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração constante de módulo 0,4 m/s², com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características do seu movimento, assinale a alternativa correta para o tempo gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida. a) 1 s. b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. e) 5 s (UFPR- 2010) Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m², como mostra a figura ao lado, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específica igual a 1,2 g/cm³. Durante o enchimento, quando o líquido atingiu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força máxima suportada pelo fundo do reservatório (UFPR- 2010) Entre as inovações da Física que surgiram no início do século XX, uma foi o estabelecimento da teoria, que procurou explicar o surpreendente resultado apresentado pela radiação e pela matéria conhecido como dualidade entre e ondas. Assim, quando se faz um feixe de elétrons passar por uma fenda de largura micrométrica, o efeito observado é o comportamento da matéria, e quando fazemos um feixe de luz incidir sobre uma placa metálica, o efeito observado pode ser explicado considerando a luz como um feixe de. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de palavras para o preenchimento das lacunas nas frases acima. a) Relativística partículas ondulatório partículas. b) Atomística radiação rígido ondas. c) Quântica partículas ondulatório partículas. d) Relativística radiação caótico ondas. e) Quântica partículas ondulatório ondas (UFPR- 2010) Descartes desenvolveu uma teoria para explicar a formação do arco-íris com base nos conceitos da óptica geométrica. Ele supôs uma gota de água com forma esférica e a incidência de luz branca conforme mostrado de modo simplificado na figura ao lado. O raio incidente sofre refração ao entrar na gota (ponto A) e apresenta uma decomposição de cores. Em seguida, esses raios sofrem reflexão interna dentro da gota (região B) e saem para o ar após passar por uma segunda refração (região C). Posteriormente, com a experiência de Newton com prismas, foi possível explicar corretamente a decomposição das cores da luz branca. A figura não está desenhada em escala e, por simplicidade, estão representados apenas os raios violeta e vermelho, mas deve-se considerar que entre eles estão os raios das outras cores do espectro visível. a) É maior que N. b) É menor que N. c) É igual a N. d) Está entre N e N. e) Está entre N e N.

28 1. O fenômeno da separação de cores quando a luz sofre refração ao passar de um meio para outro é chamado de dispersão. 2. Ao sofrer reflexão interna, cada raio apresenta ângulo de reflexão igual ao seu ângulo de incidência, ambos medidos em relação à reta normal no ponto de incidência. 3. Ao refratar na entrada da gota (ponto A na figura), o violeta apresenta menor desvio, significando que o índice de refração da água para o violeta é menor que para o vermelho. Sobre esse assunto, avalie as seguintes afirmativas: Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeir 48 - (UFPR- 2010) Um professor de Física idealizou uma experiência para apresentar a lei de conservação de energia e discutir as transformações de um tipo de energia em outro. A figura a seguir mostra o sistema visto de cima, nas situações inicial e final. O movimento ocorre no plano horizontal e sem atrito. O professor considerou duas pequenas esferas com massas m1 e m2 e cargas Q1 e Q2 de mesmo sinal, inicialmente fixas, separadas por uma distância d1. A esfera 1 permanece fixa durante o experimento. Como as esferas têm cargas de mesmo sinal, há uma força elétrica repulsiva entre elas. Assim, quando a esfera 2 é solta, ela se afasta da esfera 1, movendo-se horizontalmente até colidir com um objeto em forma de U, que tem massa desprezível e está situado inicialmente a uma distância d1 + d2 da esfera 1. O objeto possui um encaixe, de modo que a esfera 2 permanece em contato com ele durante o movimento subsequente. A mola, de constante elástica K e massa desprezível, é comprimida até que o objeto em forma de U e a esfera 2 parem. Nesse instante, a mola está comprimida de uma distância d3. A aceleração da gravidade no local do experimento tem módulo g.

29 a) Discorra sobre as formas de energia envolvidas nesse sistema e as transformações que ocorrem entre elas. b) Considerando Q1 = Q2 = Q, d1 = d3 = d, d2 = 2d e m1 = m2 = m, obtenha uma expressão algébrica para o módulo da carga Q que deve ser colocada em cada esfera, em termos de K, d e ε0.

30 49 - (UFPR- 2010) A figura ao lado é a representação esquemática de um sistema óptico formado por duas lentes convergentes, separadas por 50 cm. As distâncias focais das lentes 1 e 2 são, respectivamente, 10 cm e 15 cm. Utiliza-se um lápis com 4 cm de comprimento como objeto, o qual é posicionado a 15 cm da lente 1. Com base nesses dados: a) Determine a posição da imagem formada pelo sistema de lentes. b) Determine o tamanho da imagem formada pelo sistema. Ela é direita ou invertida, em relação ao objeto? Justifique sua resposta. c) Empregando a representação de raios, faça um desenho em escala, mostrando a localização e o tamanho da imagem formada pelo sistema. Utilize a escala 10 para 1, ou seja, cada 10 cm no sistema real correspondem a 1 cm no seu desenho. (Cada quadrícula tem 0,5 cm de lado.)

31 50 - (UFPR- 2010) Uma força, cujo módulo F varia com o tempo t conforme o gráfico ao lado, atua sobre um objeto de massa 10 kg. Nesse gráfico, valores negativos para F indicam uma inversão de sentido, em relação àquele dos valores positivos. Com base nesses dados e considerando que em t = 0 o objeto está em repouso, determine a sua velocidade depois de transcorridos 3 s.

32 51 - (UFPR- 2010) Um objeto esférico de massa 1,8 kg e densidade 4,0 g/cm³, ao ser completamente imerso em um líquido, apresenta um peso aparente de 9,0 N. Considerando a aceleração da gravidade com módulo igual a g, faça o que se pede: a) Determine o valor da densidade desse líquido. b) Indique qual princípio físico teve que ser utilizado, necessariamente, na resolução desse problema (UFPR- 2010) Para melhor compreender um resultado experimental, quase sempre é conveniente a construção de um gráfico com os dados obtidos. A tabela abaixo contém os dados da velocidade v de um carrinho em movimento retilíneo, em diferentes instantes t, obtidos num experimento de mecânica. a) Com os dados da tabela acima, faça um gráfico com t (s) representado no eixo x e v (m/s) representado no eixo y. Utilize a região quadriculada abaixo. (Cada quadrícula tem 0,5 cm de lado.)

33 b) Com base no gráfico do item (a), descreva o movimento do carrinho (UFPR- 2010) Num aparelho de um laboratório de física nuclear, um elétron e um próton estão confinados numa região em que há um campo magnético uniforme. Ambos estão em movimento circular uniforme e as linhas do campo magnético são perpendiculares ao plano da circunferência descrita pelas duas partículas. Suponha que as duas partículas estão suficientemente separadas, de modo que uma não interfere no movimento da outra. Considere que a massa do próton é 1830 vezes maior que a massa do elétron, e que a velocidade escalar do elétron é 5 vezes maior que a velocidade escalar do próton. a) Deduza uma expressão algébrica para a razão dos raios das circunferências descritas pelo próton e pelo elétron. b) Calcule o valor numérico dessa razão.

34 54 - (UFPR- 2010) Quatro blocos homogêneos e idênticos de massa m, comprimento L = 20 cm e espessura E = 8 cm estão empilhados conforme mostra a figura ao lado. Considere que o eixo y coincide com a parede localizada à esquerda dos blocos, que o eixo x coincide com a superfície horizontal sobre a qual os blocos se encontram e que a intersecção desses eixos define a origem O. Com base nos dados da figura e do enunciado, calcule as coordenadas X e Y da posição do centro de massa do conjunto de blocos (UFPR- 2010) Uma montanhista utiliza em suas escaladas uma caneca com massa igual a 100 g e feita de um material com calor específico de 910 J/(kg.ºC). Num certo momento, ela coloca 200 g de chá à temperatura inicial de 80 ºC em sua caneca, que se encontra à temperatura ambiente de 10 ºC. Despreze a troca de calor com o ambiente e considere que o calor específico do chá é igual ao da água, isto é, 1,0 cal/(g.ºc). Determine a temperatura do chá após o sistema ter atingido o equilíbrio térmico.

35 56 - (UFPR- 2010) Uma corrente composta por cinco elos está presa ao teto por meio de um barbante, conforme mostra a figura ao lado. A massa de cada elo é de 200 g. a) Faça um diagrama de forças para o terceiro elo, identificando cada uma das forças que atuam sobre ele. b) Calcule o módulo de todas as forças que estão atuando nesse terceiro elo.

36 57 - (UFPR- 2010) A peça de uma máquina está presa a uma mola e executa um movimento harmônico simples, oscilando em uma direção horizontal. O gráfico ao lado representa a posição x da peça em função do tempo t, com a posição de equilíbrio em x = 0. Com base no gráfico, determine: a) O período e a frequência do sistema peça-mola. b) Os instantes em que a velocidade da peça é nula. Justifique a sua resposta. c) Os instantes em que a aceleração da peça é máxima. Justifique a sua resposta.

37 58 - (UFPR- 2011) O gráfico ao lado representa a velocidade de um veículo durante um passeio de três horas, iniciado às 13h00. De acordo com o gráfico, o percentual de tempo nesse passeio em que o veículo esteve a uma velocidade igual ou superior a 50 quilômetros por hora foi de: a) 20%. b) 25%. c) 30%. d) 45%. e) 50% (UFPR- 2011) Em 1914, o astrônomo americano Vesto Slipher, analisando o espectro da luz de várias galáxias, constatou que a grande maioria delas estava se afastando da Via Láctea. Em 1931, o astrônomo Edwin Hubble, fazendo um estudo mais detalhado, comprovou os resultados de Slipher e ainda chegou a uma relação entre a distância (x) e a velocidade de afastamento ou recessão (v) das galáxias em relação à Via Láctea, isto é,. Nessa relação, conhecida com a Lei de Hubble, H0 é determinado experimentalmente e igual a 75 km/(s.mpc). Com o auxílio dessas informações e supondo uma velocidade constante para a recessão das galáxias, é possível calcular a idade do Universo, isto é, o tempo transcorrido desde o Big Bang (Grande Explosão) até hoje. Considerando 1 pc = 3E16m, assinale a alternativa correta para a idade do Universo em horas. a) 6,25E17. b) 3,75E16. c) 2,40E18. d) 6,66E15. e) 1,11E (UFPR- 2011) No dia 20 de abril de 2010, houve uma explosão numa plataforma petrolífera da British Petroleum, no Golfo do México, provocando o vazamento de petróleo que se espalhou pelo litoral. O poço está localizado a 1500 m abaixo do nível do mar, o que dificultou os trabalhos de reparação. Suponha a densidade da água do mar com valor constante e igual a 1,02 g/cm³ e considere a pressão atmosférica igual a 1,00E5 Pa. Com base nesses dados, calcule a pressão na profundidade em que se encontra o poço e assinale a alternativa correta que fornece em quantas vezes essa pressão é múltipla da pressão atmosférica. a) b) c) 154. d) 15,4. e) 1, (UFPR- 2011) No último campeonato mundial de futebol, ocorrido na África do Sul, a bola utilizada nas partidas, apelidada de Jabulani, foi alvo de críticas por parte de jogadores e comentaristas. Mas como a bola era a mesma em todos os jogos, seus efeitos positivos e negativos afetaram todas as seleções. Com relação ao movimento de bolas de futebol em jogos, considere as seguintes afirmativas: 1. Durante seu movimento no ar, após um chute para o alto, uma bola está sob a ação de três forças: a força peso, a força de atrito com o ar e a força de impulso devido ao chute. 2. Em estádios localizados a grandes altitudes em relação ao nível do mar, a atmosfera é mais rarefeita, e uma bola, ao ser chutada, percorrerá uma distância maior em comparação a um mesmo chute no nível do mar. 3. Em dias chuvosos, ao atingir o gramado encharcado, a bola tem sua velocidade aumentada.

38 4. Uma bola de futebol, ao ser chutada obliquamente em relação ao solo, executa um movimento aproximadamente parabólico, porém, caso nessa região haja vácuo, ela descreverá um movimento retilíneo. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras (UFPR- 2011) Um esporte muito popular em paises do Hemisfério Norte é o curling, em que pedras de granito polido são lançadas sobre uma pista horizontal de gelo. Esse esporte lembra o nosso popular jogo de bocha. Considere que um jogador tenha arremessado uma dessas pedras de modo que ela percorreu 45 m em linha reta antes de parar, sem a intervenção de nenhum jogador. Considerando que a massa da pedra é igual a 20 kg e o coeficiente de atrito entre o gelo e o granito é de 0,02, assinale a alternativa que dá a estimativa correta para o tempo que a pedra leva para parar. a) Menos de 18 s. b) Entre 18 s e 19 s. c) Entre 20 s e 22 s. d) Entre 23 s e 30 s. e) Mais de 30 s (UFPR- 2011) Uma fila de carros, igualmente espaçados, de tamanhos e massas iguais faz a travessia de uma ponte com velocidades iguais e constantes, conforme mostra a figura abaixo. Cada vez que um carro entra na ponte, o impacto de seu peso provoca nela uma perturbação em forma de um pulso de onda. Esse pulso se propaga com velocidade de módulo 10 m/s no sentido de A para B. Como resultado, a ponte oscila, formando uma onda estacionária com 3 ventres e 4 nós. Considerando que o fluxo de carros produza na ponte uma oscilação de 1 Hz, assinale a alternativa correta para o comprimento da ponte. a) 10 m. b) 15 m. c) 20 m. d) 30 m. e) 45 m (UFPR- 2011) Um pesquisador produziu um novo material e, para investigar possíveis aplicações tecnológicas, estudou o comportamento elétrico de um objeto cilíndrico feito com esse material. Aplicaram-se diversos valores de diferenças de potencial ΔV a esse objeto e mediu-se a corrente elétrica i que circulou por ele. Foi obtido então o gráfico ao lado: Com base nesse gráfico, considere as seguintes afirmativas: 1. O objeto apresenta comportamento ôhmico apenas para diferenças de potencial entre 0 V e 1 V. 2. Quando submetido a uma diferença de potencial de 4 V, a resistência elétrica do objeto vale R = 20Ω. 3. Para diferenças de potencial entre 1 V e 3 V, a resistência elétrica do objeto é constante. 4. Quando aplicada uma diferença de potencial de 2 V, a potência elétrica dissipada pelo objeto é igual a 1 W. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras (UFPR- 2011) Capacitores são dispositivos que podem armazenar energia quando há um campo elétrico em seu interior, o qual é produzido por cargas elétricas depositadas em suas placas. O circuito ao lado é formado por um capacitor C de capacitância 2 μf e por duas fontes de fem, consideradas ideais, com ε1 = 10 V e ε2 = 15 V.

39 Assinale a alternativa correta para a energia elétrica armazenada no capacitor C. a) 625 E-6J. b) 225 E-6J J. c) 25 E-6J J. d) 50 E-6J -6 J. e) 75 E-6J J (UFPR- 2011) Na segunda década do século XIX, Hans Christian Oersted demonstrou que um fio percorrido por uma corrente elétrica era capaz de causar uma perturbação na agulha de uma bússola. Mais tarde, André Marie Ampère obteve uma relação matemática para a intensidade do campo magnético produzido por uma corrente elétrica que circula em um fio condutor retilíneo. Ele mostrou que a intensidade do campo magnético depende da intensidade da corrente elétrica e da distância ao fio condutor. Com relação a esse fenômeno, assinale a alternativa correta. a) As linhas do campo magnético estão orientadas paralelamente ao fio condutor. b) O sentido das linhas de campo magnético independe do sentido da corrente. c) Se a distância do ponto de observação ao fio condutor for diminuída pela metade, a intensidade do campo magnético será reduzida pela metade. d) Se a intensidade da corrente elétrica for duplicada, a intensidade do campo magnético também será duplicada. e) No Sistema Internacional de unidades (S.I.), a intensidade de campo magnético é A/m (UFPR- 2011) Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca é decomposto em várias cores. Esse fenômeno acontece porque as ondas eletromagnéticas de diferentes comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o índice de refração n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo das propriedades óticas de um pedaço de vidro forneceu o gráfico ao lado para o índice de refração em função do comprimento de onda l da luz. Suponha a velocidade da luz no vácuo igual a 3E8 m/s. Com base nos conceitos de ótica e nas informações do gráfico, assinale a alternativa correta. a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo módulo. b) A frequência da luz com comprimento de onda 600 nm é de 3,6E8 Hz. c) O maior índice de refração corresponde à luz com menor frequência. d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2,5E8 m/s. e) O menor índice de refração corresponde à luz com menor velocidade de propagação no vidro.

40 68 - (UFPR- 2011) Na cobrança de uma falta durante uma partida de futebol, a bola, antes do chute, está a uma distância horizontal de 27 m da linha do gol. Após o chute, ao cruzar a linha do gol, a bola passou a uma altura de 1,35 m do chão quando estava em movimento descendente, e levou 0,9 s neste movimento. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s². a) Calcule o módulo da velocidade na direção vertical no instante em que a bola foi chutada. b) Calcule o ângulo, em relação ao chão, da força que o jogador imprimiu sobre a bola pelo seu chute. c) Calcule a altura máxima atingida pela bola em relação ao solo.

41 69 - (UFPR- 2011) O trecho da BR 277 que liga Curitiba a Paranaguá tem sido muito utilizado pelos ciclistas curitibanos para seus treinos. Considere que um ciclista, antes de sair de Curitiba, calibrou os pneus de sua bicicleta com pressão de 30 libras por polegada ao quadrado (lb/pol²), a uma temperatura inicial de 20 ºC. Ao terminar de descer a serra, ele mediu a pressão dos pneus e constatou que ela subiu para 35 libras por polegada ao quadrado. Considerando que não houve variação do volume dos pneus, calcule o valor da temperatura dos pneus dessa bicicleta nesse instante (UFPR- 2011) A humanidade usa a energia dos ventos desde a antiguidade, através do uso de barcos a vela e moinhos de vento para moer grãos ou bombear água. Atualmente, a preocupação com o meio ambiente, a necessidade de energias limpas e renováveis e o desenvolvimento da tecnologia fizeram com que a energia eólica despertasse muito interesse, sendo considerada como parte da matriz energética de muitos países. Nesse caso, a energia cinética dos ventos é convertida em energia de movimentação das pás de uma turbina que está acoplada a um gerador elétrico. A partir da rotação da turbina a conversão de energia é semelhante à das usinas hidroelétricas. Considere uma turbina que gera a potência de 2MW e cujo rotor gira com velocidade constante de 60 rpm. a) Considerando que cada pá da turbina tem um comprimento de 30 m, calcule o módulo da velocidade tangencial de um ponto na extremidade externa da pá. b) Calcule o módulo aceleração centrípeta desse ponto. c) Se a energia gerada pela turbina for armazenada numa bateria, determine a energia armazenada em duas horas de funcionamento (UFPR- 2011) Considere a seguinte experiência: coloca-se, por um longo período de tempo, dois objetos de massas diferentes em contato entre si, de modo que suas temperaturas fiquem iguais. Em seguida, os objetos são separados e cada um deles é aquecido, de modo a receber uma mesma quantidade de calor Q. A temperatura final dos dois objetos será a mesma? Justifique a sua resposta.

42 72 - (UFPR- 2011) O fenômeno da refração da luz está associado com situações corriqueiras de nossa vida. Uma dessas situações envolve a colocação de uma colher em um copo com água, de modo que a colher parece estar quebrada na região da superfície da água. Para demonstrar experimentalmente a refração, um estudante propôs uma montagem, conforme figura abaixo. Uma fonte de luz monocromática F situada no ar emite feixe de luz com raios paralelos que incide na superfície de um líquido de índice de refração n2. Considere o índice de refração do ar igual a n1. O ângulo de incidência é a1, e o de refração é a2. Por causa da refração, a luz atinge o fundo do recipiente no ponto P e não no ponto Q, que seria atingido se a luz se propagasse sem que houvesse refração. a) Mostre que as distâncias a e b na figura valem, respectivamente. b) Obtenha a distância D de separação entre os pontos P e Q se,,, L = 2 3 cm, sabendo que decimais. e. Sugere-se trabalhar com frações e raízes, e não com números

43 73 - (UFPR- 2011) Uma das maneiras de gerar correntes elétricas é transformar energia mecânica em energia elétrica através de um gerador elétrico. Em uma situação simplificada, dispõe-se de ímãs para produzir o campo magnético e de uma bobina formada por 10 espiras circulares com 10 cm de diâmetro montados conforme a figura a seguir. A bobina está presa a um eixo que passa pelo seu diâmetro e gira com velocidade constante de 2 rotações por segundo. A bobina possui dois terminais que permitem o aproveitamento da energia elétrica gerada. Num dado instante, as linhas do campo magnético atravessam perpendicularmente o plano das espiras e o fluxo magnético é máximo; após a bobina girar 90 em torno do eixo, esse fluxo é zero. Considere que na região da bobina o campo magnético é uniforme, com módulo igual a 0,01 T e orientado conforme indicado na figura. Determine a força eletromotriz média induzida na bobina ao girar 90 a partir da situação de máximo fluxo (UFPR- 2011) Sabemos que pessoas com hipermetropia e pessoas com miopia precisam utilizar lentes de contato ou óculos para enxergar corretamente. Explique o que é cada um desses problemas da visão e responda que tipo de lente deve ser utilizada para se fazer cada correção.

44 75 - (UFPR- 2011) A figura ao lado mostra um circuito formado por uma fonte de força eletromotriz e cinco resistores. São dados: ε = 36 V, R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 2 Ω, R4 = 4 Ω e R5 = 2 Ω. Com base nessas informações determine: a) A corrente elétrica que passa em cada um dos resistores. b) A resistência equivalente do circuito formado pelos resistores R1 a R5.

45 76 - (UFPR- 2011) Uma experiência interessante, que permite determinar a velocidade com em que partículas elementares se movem, consiste em utilizar um campo magnético em combinação com um campo elétrico. Uma partícula elementar com carga Q negativa move-se com velocidade paralelamente ao plano do papel (referencial inercial) e entra em uma região onde há um campo magnético uniforme, constante e orientado para dentro do plano do papel, como mostra a figura. Ao se deslocar na região do campo magnético, a partícula fica sujeita a uma força magnética. a) Obtenha uma expressão literal para o módulo de e represente na figura o vetor para a posição indicada da partícula. b) Dispõe-se de um sistema que pode gerar um campo elétrico uniforme, constante e paralelo ao plano do papel, que produz uma força elétrica sobre a partícula. Represente na figura o vetor necessário para que a partícula de carga Q mova-se em movimento retilíneo uniforme. Em seguida, obtenha uma expressão literal para o módulo da velocidade da partícula quando ela executa esse movimento, em função das grandezas apresentadas no enunciado.

46 77 - (UFPR- 2011) Com o objetivo de analisar a deformação de uma mola, solta-se, a partir do repouso e de uma certa altura, uma esfera de massa m = 0,1 kg sobre essa mola, de constante elástica k = 200 N/m, posicionada em pé sobre uma superfície. A deformação máxima causada na mola pela queda da esfera foi 10 cm. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e despreze a massa da mola e o atrito com o ar. a) Determine o módulo e a orientação das forças que atuam sobre a esfera no instante de máxima deformação da mola. b) Determine o módulo e a orientação da força resultante sobre a esfera no instante de máxima deformação da mola. c) Determine o módulo e o sentido da máxima aceleração sofrida pela esfera. d) Determine a força normal exercida pelo solo sobre a mola no instante de sua máxima deformação (UFPR- 2012) A unidade de uma grandeza física pode ser escrita como. Considerando que essa unidade foi escrita em termos das unidades fundamentais do SI, assinale a alternativa correta para o nome dessa grandeza. a) Resistência elétrica. b) Potencial elétrico. c) Fluxo magnético. d) Campo elétrico. e) Energia elétrica (UFPR- 2012) Três blocos de massas m1, m2 e m3, respectivamente, estão unidos por cordas de massa desprezível, conforme mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de massa m1 está sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função de m1 e m3) o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e a superfície em que ele está apoiado.

47 minuto que ele impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta questão, considere π = 3. a) 0,25 rpm. b) 2,50 rpm. c) 5,00 rpm. d) 25,0 rpm. e) 50,0 rpm (UFPR- 2012) Um reservatório contém um líquido de densidade ρl = 0,8 g/cm³. Flutuando em equilíbrio hidrostático nesse líquido, há um cilindro com área da base de 400 cm² e altura de 12 cm. Observa-se que as bases desse cilindro estão paralelas à superfície do líquido e que somente 1/4 da altura desse cilindro encontra-se acima da superfície. Considerando g = 10 m/s2, assinale a alternativa que apresenta corretamente a densidade do material desse cilindro. a) 0,24 g/cm³. b) 0,80 g/cm³. c) 0,48 g/cm³. d) 0,60 g/cm³. e) 0,12 g/cm³ (UFPR- 2012) Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas. Supondo que o ciclista imprima aos pedais um movimento circular uniforme, assinale a alternativa correta para o número de voltas por 82 - (UFPR- 2012) Uma cerca elétrica foi instalada em um muro onde existe um buraco de forma cilíndrica e fechado na base, conforme representado na figura. Os fios condutores da cerca elétrica estão fixos em ambas as extremidades e esticados sob uma tensão de 80 N. Cada fio tem comprimento igual a 2,0 m e massa de 0,001 kg. Certo dia, alguém tocou no fio da cerca mais próximo do muro e esse fio ficou oscilando em sua frequência fundamental. Essa situação fez com que a coluna de ar no buraco, por ressonância, vibrasse na mesma frequência do fio condutor. As paredes do buraco têm um revestimento adequado, de modo que ele age como um tubo sonoro fechado na base e aberto no topo. Considerando que a velocidade do som no ar seja de 330 m/s e que o ar no buraco oscile no modo fundamental, assinale a alternativa que apresenta corretamente a profundidade do buraco. a) 0,525 m. b) 0,650 m. c) 0,825 m. d) 1,250 m.

48 e) 1,500 m (UFPR- 2012) Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si. 2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada. 3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2012) Um próton movimenta-se em linha reta paralelamente às linhas de força de um campo elétrico uniforme, conforme mostrado na figura. Partindo do repouso no ponto 1 e somente sob ação da força elétrica, ele percorre uma distância de 0,6 m e passa pelo ponto 2. Entre os pontos 1 e 2 há uma diferença de potencial ΔV igual a 32 V. Considerando a massa do próton igual a 1,6E-27 kg e sua carga igual a 1,6E-19 C, assinale a alternativa que apresenta corretamente a velocidade do próton ao passar pelo ponto 2. a) 2,0E4m/s. b) 4,0E4 m/s. c) 8,0E4 m/s. d) 1,6E5 m/s. e) 3,2E5 m/s (UFPR- 2012) Um engenheiro eletricista, ao projetar a instalação elétrica de uma edificação, deve levar em conta vários fatores, de modo a garantir principalmente a segurança dos futuros usuários. Considerando um trecho da fiação, com determinado comprimento, que irá alimentar um conjunto de lâmpadas, avalie as seguintes afirmativas: 1. Quanto mais fino for o fio condutor, menor será a sua resistência elétrica. 2. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a perda de energia em forma de calor. 3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior será a sua resistividade. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2012) Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital. a) 9,0 cm. b) 20,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm.

49 87 - (UFPR- 2013) Uma pessoa P de 75 kg, representada na figura, sobe por uma escada de 5 m de comprimento e 25 kg de massa, que está apoiada em uma parede vertical lisa. A escada foi imprudentemente apoiada na parede, formando com esta um ângulo de 60º. O coeficiente de atrito estático entre a sua base e o piso é 0,70 e o centro de gravidade da escada encontra-se a 1/3 do seu comprimento, medido a partir da sua base, que está representada pelo ponto O na figura. Despreze o atrito entre a parede e a escada e considere esta como um objeto unidirecional. a) Reproduza na folha de respostas o desenho da escada apenas, e represente todas as forças que estão atuando sobre ela, nomeando-as e indicando o seu significado.

50 b) Determine a distância máxima x que essa pessoa poderá subir sem que a escada deslize (UFPR- 2013) Em uma caminhada por um parque, uma pessoa, após percorrer 1 km a partir de um ponto inicial de uma pista e mantendo uma velocidade constante de 5 km/h, cruza com outra pessoa que segue em sentido contrário e com velocidade constante de 4 km/h. A pista forma um trajeto fechado com percurso total de 3 km. Calcule quanto tempo levará para as duas pessoas se encontrarem na próxima vez.

51 89 - (UFPR- 2013) Recentemente, foi publicada em um jornal a seguinte ocorrência: um homem pegou uma sacola plástica de supermercado, encheu com um litro de água e abandonou-a do oitavo andar de um prédio. A sacola caiu sobre um automóvel que estava estacionado no nível da rua. Admitindo que cada andar do prédio tenha uma altura de 2,5 m e que a sacola de água tenha sido freada pelo capô do carro em aproximadamente 0,01 s, calcule o módulo da força normal média de frenagem exercida pelo capô sobre a sacola. Despreze a resistência do ar, o peso da sacola vazia e correções referentes ao tamanho do carro e ao fato de a sacola não se comportar exatamente como um corpo rígido (UFPR- 2013) É cada vez mais frequente encontrar residências equipadas com painéis coletores de energia solar. Em uma residência foram instalados 10 m2 de painéis com eficiência de 50%. Supondo que em determinado dia a temperatura inicial da água seja de 18 ºC, que se queira aquecê-la até a temperatura de 58 ºC e que nesse local a energia solar média incidente seja de 120 W/m², calcule o volume de água que pode ser aquecido em uma hora.

52 91 - (UFPR- 2013) Uma pessoa de 80 kg, após comer um sanduíche com 600 kcal de valor alimentício numa lanchonete, decide voltar ao seu local de trabalho, que fica a 105 m acima do piso da lanchonete, subindo pelas escadas. Calcule qual porcentagem da energia ganha com o sanduíche será gasta durante essa subida (UFPR- 2013) Um instrumento musical de cordas possui cordas metálicas de comprimento L. Uma das cordas possui diâmetro d, densidade ρ e, quando sujeita a uma tensão T, vibra com uma frequência fundamental de 420 Hz. Suponha que um músico troque essa corda por outra de mesmo material e comprimento, mas com a metade do diâmetro da corda original. Considere que as cordas estão fixas nas suas extremidades. Faça o que se pede, justificando suas respostas. a) Encontre a expressão para a velocidade de propagação da onda na corda em função das grandezas T, d e ρ. b) Determine a velocidade da onda na nova corda, quando sujeita a uma tensão quatro vezes superior à primeira, em função da velocidade na corda original.

53 c) Calcule a frequência fundamental nessa nova situação 93 - (UFPR- 2013) Em 1820, Hans Cristian Oersted aproximou de uma bússola um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica e não observou qualquer alteração na direção da agulha dessa bússola. Mais tarde, ao refazer o experimento, porém agora com o fio condutor posicionado em outra direção, ele constatou que ocorria uma alteração na direção da agulha da bússola. Essa experiência histórica fez a conexão entre a eletricidade e o magnetismo, criando o que nós conhecemos hoje por eletromagnetismo. Suponha uma bússola posicionada sobre esta folha de papel com sua agulha apontando para a parte superior da folha, o que corresponde à direção norte. Utilizando a figura a seguir, desenhe a direção em que deverá ser posicionado o fio condutor, passando exatamente sobre o centro da bússola, para que se obtenha o maior desvio possível da sua agulha. Escolha um sentido para a corrente no fio, marcando-o com uma seta na figura. Indique na figura para qual lado ocorrerá esse desvio, se para leste ou para oeste, de modo compatível com o sentido da corrente escolhido. Justifique suas respostas.

54 94 - (UFPR- 2013) Considerando que todos os capacitores da associação mostrada na figura ao lado têm uma capacitância igual a C, determine a capacitância do capacitor equivalente entre os terminais A e B. Apresente a resolução.

55 95 - (UFPR- 2013) A investigação científica na área de física de partículas elementares ganhou recentemente um poderoso aliado, o Grande Colisor de Hádrons. Nesse laboratório serão realizadas diversas experiências com o objetivo de verificar a existência de novas partículas elementares, além de determinar com maior precisão propriedades físicas importantes de partículas já conhecidas. Uma experiência relativamente simples feita nesse laboratório consiste em utilizar um equipamento chamado de câmara de neblina. Nessa câmara há um vapor supersaturado, e quando partículas passam por ele ocorre a condensação do vapor de água na forma de bolhas, que mostram então as trajetórias descritas pelas partículas. Aplicando-se um campo magnético B no local, é possível determinar grandezas relevantes, como carga ou massa das partículas. Uma dessas experiências é ilustrada na figura ao lado. Uma partícula de carga elétrica Q desconhecida entra numa câmara de neblina com uma velocidade inicial v horizontal e no plano da página. O campo magnético B é uniforme, perpendicular ao plano da página e está entrando nesta. Essa partícula fica sujeita ao campo B e move-se em MRU até um certo instante em que ela sofre um decaimento radioativo, transformando-se em duas partículas, de massas ma e mb, cargas Qa e Qb, que descrevem as trajetórias circulares de raios Ra e Rb mostradas na figura. As duas partículas iniciam o movimento circular com a mesma velocidade v da partícula original e esse decaimento segue a lei de conservação das cargas. a) Determine o sinal da carga Q da partícula que entrou no campo magnético, justificando a resposta. b) Determine os sinais das cargas das partículas que descrevem as trajetórias circulares de raios Ra e Rb, e a relação entre as cargas Qa e Qb, justificando as respostas.

56 96 - (UFPR- 2013) Um estudante possui uma lente convergente cujos raios de curvatura de ambas as superfícies são iguais a 30 cm. Ele determinou experimentalmente a distância focal da lente no ar e obteve o valor de 10 cm. Com essas informações, é possível determinar o índice de refração da lente e assim saber de qual material ela foi feita. a) Com base nessas informações, calcule o índice de refração da lente. b) Se o estudante determinasse a distância focal com a lente imersa na água, ele obteria o mesmo valor descrito no enunciado? Justifique a sua resposta (UFPR- 2013) No gráfico ao lado cada ponto indica o módulo da velocidade instantânea de um atleta medida ao final de cada quilômetro percorrido em uma maratona de 10 km. Com base nas informações contidas nesse gráfico e considerando que o atleta partiu do repouso, analise as seguintes afirmativas: a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2013) Dois satélites, denominados de SA e SB, estão orbitando um planeta P. Os dois satélites são esféricos e possuem tamanhos e massas iguais. O satélite SB possui uma órbita perfeitamente circular e o satélite SA uma órbita elíptica, conforme mostra a figura ao lado. 1. O movimento do atleta é uniformemente acelerado nos primeiros 3 km. 2. Entre os quilômetros 4 e 5, o atleta pode ter se deslocado com velocidade constante. 3. As informações são insuficientes para calcular o tempo que o atleta levou para percorrer os 10 km. Assinale a alternativa correta. Em relação ao movimento desses dois satélites, ao longo de suas respectivas órbitas, considere as seguintes afirmativas:

57 1. Os módulos da força gravitacional entre o satélite SA e o planeta P e entre o satélite SB e o planeta P são constantes. 2. A energia potencial gravitacional entre o satélite SA e o satélite SB é variável. 3. A energia cinética e a velocidade angular são constantes para ambos os satélites. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2013) Segundo o documento atual da FIFA Regras do Jogo, no qual estão estabelecidos os parâmetros oficiais aos quais devem atender o campo, os equipamentos e os acessórios para a prática do futebol, a bola oficial deve ter pressão entre 0,6 e 1,1 atm ao nível do mar, peso entre 410 e 450 g e circunferência entre 68 e 70 cm. Um dia antes de uma partida oficial de futebol, quando a temperatura era de 32 ºC, cinco bolas, identificadas pelas letras A, B, C, D e E, de mesma marca e novas foram calibradas conforme mostrado na tabela ao lado: No dia seguinte e na hora do jogo, as cinco bolas foram levadas para o campo. Considerando que a temperatura ambiente na hora do jogo era de 13 ºC e supondo que o volume e a circunferência das bolas tenham se mantido constantes, assinale a alternativa que apresenta corretamente as bolas que atendem ao documento da FIFA para a realização do jogo. a) AB. b) BD. c) DE. d) CD. e) EF (UFPR- 2013) Uma partícula com carga elétrica positiva qa e massa ma aproxima-se de uma outra partícula com carga positiva qb e massa mb, descrevendo a trajetória mostrada na figura ao lado em linha tracejada. A partícula B tem massa muito maior que a partícula A e permanece em repouso, em relação a um referencial inercial, durante a passagem da partícula A. Na posição inicial, a partícula A possui velocidade instantânea de módulo vi, e na posição final sua velocidade tem módulo vf. A única força relevante nesse sistema é a força elétrica entre as partículas A e B, de modo que as demais forças podem ser desprezadas. Considerando que k = 1/4πε0, assinale a alternativa que fornece a expressão correta para a massa da partícula A em termos de todas as grandezas conhecidas. a) A e E apenas. b) B e D apenas. c) A, D e E apenas. d) B, C, D e E apenas. e) A, B, C, D e E (UFPR- 2013) O gráfico ao lado, obtido experimentalmente, mostra a curva de aquecimento que relaciona a temperatura de uma certa massa de um líquido em função da quantidade de calor a ele fornecido. Sabemos que, por meio de gráficos desse tipo, é possível obter os valores do calor específico e do calor latente das substâncias estudadas. Assinale a alternativa que fornece corretamente o intervalo em que se pode obter o valor do calor latente de vaporização desse líquido.

58 102 - (UFPR- 2013) Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do inglês light emitting diode) conquistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um tempo total de 10 h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de: a) R$ 1,650E3. b) R$ 1,606E6. c) R$ 3,212E6. d) R$ 1,55E7. e) R$ 3,06E (UFPR- 2013) A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico ao lado 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 ao lado, assinale a alternativa correta. a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de -30 a +30 V e sua resistência vale 0,2 kω. b) O dispositivo D2 é ôhmico na faixa de -20 a +20 V e sua resistência vale 6 kω. c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de -10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kω. d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de -30 a +30 V e sua resistência vale 6 kω. e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de -10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kω (UFPR- 2013) Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s, o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 20 cm em relação ao centro óptico da lente. v0 e vi são as velocidades médias do objeto e da imagem, respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v0/vi é: a) 2/3. b) 3/2. c) 1 d) 3 e) (UFPR- 2013) Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo comprimento de onda no ar é λ0, incide no olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte percurso até atingir a retina: ar córnea humor aquoso cristalino humor vítreo. Considerando que o índice de refração do ar é n0 = 1,00, da córnea é n1 = 1,38, do humor aquoso é n2 = 1,33, do cristalino é n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e que λ1, λ2, λ3 e λ4 são os comprimentos de onda da luz na córnea, no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente, assinale a alternativa correta. a) λ1 < λ0. b) λ2 < λ1. c) λ3 > λ2. d) λ4 < λ3. e) λ4 > λ0.

59 106 - (UFPR- 2013) Um indivíduo situado em Porto Alegre (RS) observou, através de uma bússola, que no inverno a direção do nascer do sol não coincidia com a direção leste da mesma, mas sim com a direção nordeste. A respeito do assunto, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) No inverno, a direção do sol nascente não coincide com o leste geográfico. ( ) Bússolas são sensíveis a campos magnéticos locais, que desviam as direções, sendo este o fator que justifica a divergência entre a direção apontada por elas e a do nascer do sol. ( ) Por se tratar de equipamento de baixa precisão, as bússolas não devem ser utilizadas para determinar direções. ( ) Em geral, o leste geográfico diverge do leste magnético apontado pela bússola. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) F V V F. b) V F V F. c) F F V V. d) V V F F. e) V F F V (UFPR- 2012) Um míssil é lançado verticalmente do solo, partindo do repouso, e se desloca com uma aceleração constante de 50 m/s2. Após um intervalo de tempo, ele atinge um avião espião localizado a uma altitude de 10 km em relação ao solo e exatamente acima do ponto de seu lançamento. Supondo que o avião estivesse se movimentando em linha reta e com velocidade constante de 720 km/h, determine a que distância horizontal encontrava-se o avião no instante em que o míssil foi lançado.

60 108 - (UFPR- 2012) Um skatista desce até o final de uma rampa inclinada de 30º em relação à horizontal. Ao final dessa rampa há uma outra, com inclinação de 45º em relação à horizontal pela qual o skatista agora sobe. Considerando que o skatista partiu do repouso e que a distância do ponto de partida até o final da primeira rampa é de 30 m, calcule a distância percorrida pelo skatista na segunda rampa até atingir o repouso. Suponha desprezíveis todas as forças dissipativas.

61 109 - (UFPR- 2012) Um motorista está dirigindo seu ônibus em uma rodovia a uma velocidade constante de 90 km/h. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a estrada é de 0,5, calcule a distância mínima para ele parar completamente o ônibus. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² (UFPR- 2012) Dois satélites artificiais A e B movimentam-se em órbitas circulares ao redor da Terra. Sabe-se que o satélite B está quatro vezes mais longe do centro da Terra do que o satélite A e que o período de revolução do satélite A é de 30 dias. Com esses dados, determine o período de revolução do satélite B.

62 111 - (UFPR- 2012) Em um dia de muito calor, o freguês de um restaurante pediu uma garrafa de água mineral e um copo com gelo. No copo vieram três cubos de gelo, cada um com massa de 20 g. Nesse copo, o freguês colocou 300 ml de água mineral, cuja temperatura inicial era de 20 ºC. Após o gelo fundir-se completamente, verificou-se que a água estava a uma temperatura de 1 ºC. Desprezando a capacidade térmica do copo, calcule a temperatura inicial dos cubos de gelo (UFPR- 2012) Para tirar fotografias da vida marinha, um mergulhador utiliza um reservatório de ar comprimido com volume de 20 litros, preso às suas costas durante seu trabalho abaixo da superfície do mar. Quando está cheio, a pressão do ar comprimido no interior desse reservatório é igual a. Considere a temperatura do ar no interior do reservatório igual à temperatura externa, e a pressão atmosférica igual a. Calcule o volume de ar, à pressão atmosférica, que está armazenado nesse reservatório.

63 113 - (UFPR- 2012) Em um show de rock ao ar livre em um estádio de futebol, a intensidade do som da bateria que chega a um fã postado frontalmente a 20 m da bateria, é de. Supondo que nesse instante não há correntes de ar no estádio, calcule a intensidade desse mesmo som na posição de um fã que está em frente ao palco, a uma distância de 50 m da bateria (UFPR- 2012) Três prótons estão fixos nos vértices de um triângulo equilátero. Considerando a representação e a adição de vetores, construa, qualitativamente, o campo elétrico resultante nos pontos A e B indicados na figura. O ponto que está dentro do triângulo encontra-se no seu baricentro. Estabeleça uma escala de modo que o comprimento de cada vetor seja proporcional ao seu módulo (intensidade do campo elétrico).

64 115 - (UFPR- 2012) Considere um dispositivo que consiste de um catodo e um anodo separados por uma certa distância e inseridos em um meio onde há vácuo. Por um processo não descrito aqui, faz-se com que o catodo emita elétrons. Aplica-se uma diferença de potencial de 300 V entre o catodo e o anodo, que faz com que os elétrons se movimentem em direção ao anodo. Considere agora que um desses elétrons parta do repouso e, com movimento uniformemente variado, atinja o anodo. Sendo a carga do elétron igual a 1,6E-19 C e sua massa igual a 9,1E-31 kg, calcule a velocidade com que o elétron chega ao anodo.

65 116 - (UFPR- 2012) Um estudante munido de uma pequena câmara escura projeta a imagem da Lua Cheia no fundo dessa câmara. Na parte frontal há uma abertura, suficiente para a passagem da luz. O fundo encontra-se a 200 mm dessa abertura e é feito de papel vegetal, de modo que a imagem da Lua projetada possa ser vista do lado de fora da câmara. Sabe-se que o diâmetro real da Lua é igual a 3,5E6m e que a sua distância até a superfície da Terra é de 3,8E8 m. a) Faça um esquema representando a situação descrita no enunciado. b) Calcule o diâmetro da Lua projetada no fundo da câmara. Justifique o procedimento do cálculo com base no esquema feito no item (a) (UFPR- 2014) - No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica de 125 µj. As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores E1 = 10 V e E2 = 5 V. Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado. a) 10 µf. b) 1 µf. c) 25 µf. d) 12,5 µf. e) 50 µf (UFPR- 2014) 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:

66 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. 2. Se o avião for acelerado com uma aceleração superior a μg, 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 μg, 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. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras (UFPR Questão anulada) Um objeto estava inicialmente em repouso quando passou a agir sobre ele uma força resultante F com direção e sentido constantes e módulo variável, em relação a um referencial inercial. O objeto se move paralelamente à direção desta força. O gráfico ao lado mostra o módulo da força, expresso em milinewtons, em função da posição x do objeto, a partir da posição inicial. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2014) Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso. Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas: 1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1⁰ andar era 20 m/s. 2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5⁰ andar era maior que 100 J. 3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade. Assinale a alternativa correta. Com base nas informações acima e no gráfico correspondente, analise as seguintes afirmativas: 1. Entre x = 8 cm e x = 10 cm, o objeto move-se num MRU. 2. Entre as posições x = 12 cm e x = 14 cm, a força realiza um trabalho sobre o objeto de valor 40 mj. 3. Se o objeto tem uma massa de 40 g, sua velocidade na posição x = 8 cm é de 10 cm/s. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras (UFPR- 2014) - O espectrômetro de massa é um equipamento utilizado para se estudar a composição de um material. A figura ao lado ilustra diferentes partículas de uma mesma amostra sendo injetadas por uma abertura no ponto O de uma câmara a vácuo. Essas partículas

67 possuem mesma velocidade inicial v, paralela ao plano da página e com o sentido indicado no desenho. No interior desta câmara há um campo magnético uniforme B perpendicular à velocidade v, cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da página e saindo desta, conforme representado no desenho com o símbolo ʘ. As partículas descrevem então trajetórias circulares identificadas por I, II, III e IV. Considerando as informações acima e os conceitos de eletricidade e magnetismo, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) A partícula da trajetória II possui carga positiva e a da trajetória IV possui carga negativa. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II. ( ) Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio maior. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V V V F. b) F V F V. c) V F V V. d) V V F F. e) F F V V (UFPR- 2014) - Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Nesse mesmo órgão, um tubo B tem uma das extremidades aberta e a outra fechada, e a sua frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente: a) 42,5 cm e 31,9 cm. b) 42,5 cm e 63,8 cm. c) 85,0 cm e 21,3 cm. d) 85,0 cm e 42,5 cm. e) 85,0 cm e 127,0 cm (UFPR- 2014) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B. Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é: a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial. b) de valor igual ao volume inicial. c) 2 vezes maior que o valor do volume inicial. d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial. e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial (UFPR- 2014) Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0E5N/m², a aceleração da gravidade é 10 m/s² e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0E3kg/m³. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô. a) 10. b) 36. c) 361. d) e)

68 125 - (UFPR- 2014) Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm. Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente. ( ) Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada por esta lente estará a 3 cm dela. ( ) A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao objeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V F F V. b) F V V F. c) V V F F. d) F F V V. e) F V V V (UFPR- 2014) A balança de torção de Cavendish é um instrumento capaz de medir a força gravitacional e determinar a constante de gravitação universal G, e foi utilizada para a verificação da Teoria da Gravitação de Newton. A balança é constituída por uma haste horizontal de comprimento L e massa desprezível, suspensa no ponto médio por um fio preso ao teto. Nas extremidades da haste estão fixadas esferas com massa, conforme mostrado na figura. Ao se aproximar esferas com massa, no plano horizontal que contém a haste, o fio sofre torção e o conjunto desloca-se de um ângulo θ devido à força gravitacional entre as massas e. Ao sofrer deformação, o fio reage com um torque em sentido contrário dado por M = θ, onde é a constante de torção do fio. O deslocamento cessa e o sistema para numa nova posição, quando ocorre equilíbrio entre o torque (ou momento) da força gravitacional entre e e o torque (ou momento) M da reação do fio. Nesta situação as esferas de massas e estão a uma distância d entre si. Cavendish mediu o ângulo de torção θ, o comprimento L da haste horizontal que une as esferas de massa, as massas e das esferas e a distância de equilíbrio d. Nos itens a seguir deduza equações literais para:

69 a) o momento da força gravitacional sobre a haste, devido à atração gravitacional entre e, em função das variáveis medidas,, L e d b) a constante gravitacional G em função das variáveis medidas,,θ, L e d..

70 127 - (UFPR- 2014) Um adolescente inspirado pelos jogos olímpicos no Brasil, está aprendendo a modalidade de arremesso de martelo. O martelo consiste de uma esfera metálica presa a um cabo que possui uma alça na outra extremidade para o atleta segurar. O atleta deve girar o martelo em alta velocidade e soltar a alça permitindo que a esfera possa continuar seu movimento na direção tangente à trajetória circular. Suponha que o atleta aprendiz esteja sobre uma plataforma e gira o martelo num círculo horizontal de raio 2 m e a uma altura de 3,2 m do solo no momento que faz o arremesso. A esfera cai no solo a uma distância horizontal de 32 m do ponto onde foi arremessada. Despreze a resistência do ar. Considere a massa da esfera igual a 4 kg e a aceleração gravitacional igual a 10 m/s². Com base nessas informações, calcule: a) a velocidade tangencial da esfera no instante em que ela é arremessada. b) a aceleração centrípeta sobre a esfera no momento em que ela é solta. c) a quantidade de movimento (momento linear) e a energia cinética da esfera no instante em que ela é lançada.

71 128 - (UFPR- 2014) Uma partícula de massa m e carga q, inicialmente se deslocando com velocidade v, penetra numa região onde há um campo magnético uniforme de módulo B e direção perpendicular à velocidade v. Na presença desse campo magnético, a trajetória da partícula é uma circunferência. Com base nessas informações e nos conceitos de eletricidade e magnetismo, deduza equações literais envolvendo as variáveis dadas, para: a) o raio da circunferência descrita pela partícula. b) o tempo que a partícula leva para percorrer metade da distância desta trajetória circular.

72 129 - (UFPR- 2014) Um próton é injetado no ponto O e passa a se mover no interior de um capacitor plano de placas paralelas, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo. O próton tem velocidade inicial com módulo 1E5 m/s e direção formando um ângulo θ igual a 45 com o eixo horizontal. O campo elétrico está orientado na direção do eixo y conforme mostrado na figura. Considere a massa do próton igual a 1,6E-27 kg e sua carga igual 1,6E-19C. Supondo que somente o campo elétrico uniforme no interior do capacitor atue sobre o próton, calcule qual deve ser o mínimo módulo deste campo para que o próton não colida com a placa inferior.

73 130 - (UFPR- 2014) Um sistema utilizado num laboratório de Física para medir a força centrípeta consiste de uma mola presa a um eixo central O e ligada na outra extremidade a um corpo de massa, kg. O conjunto fica sobre uma canaleta horizontal conforme mostra a figura a seguir, onde o sistema é visto de cima. O atrito entre o corpo e a canaleta é desprezível. O comprimento da mola em repouso é igual a 10 cm. Quanto mais rápido o corpo gira, mais a mola se distende. Considere que a constante elástica da mola é igual a N/m e que o corpo esteja girando com uma velocidade v de módulo constante numa trajetória circular de raio R igual a 20 cm. Para esta situação: a) determine o módulo da velocidade tangencial v. b) determine a energia mecânica do sistema formado pela mola e pelo corpo.

74 131 - (UFPR- 2014) Um sistema de espelhos, esquematizado na figura abaixo, está imerso num meio 1 cujo índice de refração é. Um raio luminoso incide sobre o espelho horizontal pela trajetória a fazendo um ângulo de º em relação à reta normal deste espelho. Após esta reflexão, o raio segue a trajetória b e sofre nova reflexão ao atingir outro espelho, que está inclinado de º em relação à horizontal. Em seguida, o raio refletido segue a trajetória c e sofre refração ao passar deste meio para um meio 2 cujo índice de refração é igual a, passando a seguir a trajetória d. Utilizando estas informações, determine o ângulo de refração θ, em relação à reta normal da interface entre os meios 1 e 2.