Simulado AFA 2015/2016 Prof. Douglas Almeida

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Yan Raminhos Klettenberg
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1 01) A soma dos vetores A, B, C, D e E é igual: a) F b) 2F c) 3F d) 0 02) Do alto de uma torre de 16 metros de altura, uma partícula é lançada com velocidade de 20 m/s, formando um ângulo de 53 0 em relação à horizontal. Qual deve ser a aceleração constante, em m/s², que um móvel precisa ter para que, partindo do repouso da base da torre, no mesmo instante em que a partícula é lançada, possa interceptá-la quando esta atinge o solo? a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 03) Um corpo de massa 2m, partindo do repouso, desliza sobre um plano inclinado e, em seguida, sobre uma barra horizontal de massa m e comprimento 4L e que se encontra apoiada em B e C, como mostra a figura. Determine o tempo que o corpo desliza sobre a barra horizontal até que a reação normal em B seja nula. Despreze todos os atritos.

2 04) Qual a potência, em watts, associada à força F constante, de intensidade 35 N, sabendo-se que o bloco sai da parte inferior do prisma, sobe com velocidade constante e demora 2s para atingir o topo? a) 700 b) 7 c) 4 d) não há dados suficientes para o cálculo solicitado. 05) Um corpo de massa m preso a uma mola de constante elástica K, oscila em movimento harmônico simples (MHS) com determinada amplitude no eixo principal de um espelho esférico côncavo. Quando o corpo se encontra em uma das extremidades deixa-se cair verticalmente de uma pequena altura um outro corpo também de massa m de tal forma que os dois colidem inelasticamente e permanecem juntos após o contato. Considere que a colisão ocorra num intervalo de tempo muito menor do que o tempo em que o sistema massa-mola permanece na posição extrema e que, após a colisão, ele permaneça em MHS. A relação entre as amplitudes do MHS imagem formada pelo espelho antes e após a colisão é:

3 a) 1 b) 2 c) 1/2 d) não há dados suficientes para o cálculo 06) O diagrama abaixo mostra o ciclo reversível realizado por 1 mol de um gás ideal monoatômico. Uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas mais baixa e mais alta, que ocorre no ciclo, tem rendimento, em porcentagem, de: Considere R = 8 J/(mol.k) a) 70 b) 75 c) 84 d) 87 07) Em um cilindro vertical de secção S, encontra-se ar preso por um êmbolo de massa m. Sobre o êmbolo, há um peso de massa M. Ao retirarmos cuidadosamente o peso sobre o êmbolo, o volume ocupado pelo ar dobra e sua temperatura cai à metade. Determine M, sabendo-se que a pressão atmosférica é P0 e a aceleração da gravidade é g.

4 08) No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando as chaves C1 e C2 são simultaneamente fechadas. Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor de R, em Ohms, é igual a a) 50 b) 100 c) 150 d) ) As partes maciças de uma esfera oca têm densidades iguais a ρ1 e ρ2. Ela flutua em um líquido em equilíbrio de densidade ρ, com metade de seu volume total submerso, conforme ilustra a figura. Determine ρ.

5 10) O circuito da figura é composto de duas resistências, R1 = 1,0 x 10 3 Ω e R2 = 1,5 x 10 3 Ω, respectivamente, e de dois capacitores, de capacitâncias C1 = 1,0 x 10-9 F e C2 = 2,0 x 10-9 F, respectivamente, além de uma chave S, inicialmente aberta. Sendo fechada a chave S, a variação da carga ΔQ no capacitor de capacitância C1, após determinado período, em Coulombs, é de a) 6 x 10-9 b) 6 x 10-9 c) 4 x 10-9 d) -4 x ) O experimento esquematizado a seguir tem a finalidade de determinar a densidade de um bloco maciço, feito de um material homogêneo, em relação a um determinado líquido. Fazem parte do aparato utilizado: um vibrador que opera em frequência constante, um fio flexível e inextensível, uma polia fixa isenta de atritos, o bloco citado e o líquido, contido no recipiente. Num primeiro procedimento, o vibrador impõe ao trecho horizontal do fio uma onda estacionária constituída de dois nós e um ventre, como mostra a figura abaixo.

6 Numa outra etapa, com o bloco totalmente imerso no líquido, o vibrador impõe ao trecho horizontal do fio uma onda estacionária constituída de três nós e dois ventres. A densidade do bloco em relação ao líquido é: a) 1/2 b) 3/4 c) 4/3 d) 2 12) No experimento denominado anéis de Newton, um feixe de raios luminosos incide sobre uma lente plano-convexa que se encontra apoiada sobre uma lâmina de vidro, como mostra a figura. O aparecimento de franjas circulares de interferência, conhecidas como anéis de Newton, está associado à camada de ar, de espessura d variável, existente entre a lente e a lâmina. Qual deve ser a distância d entre a lente e a lâmina de vidro correspondente à circunferência do quarto anel escuro ao redor do ponto escuro central? (Considere λ o comprimento de onda da luz utilizada). a) 4 λ b) 8 λ c) 9 λ d) 2 λ

7 13) Considere a Terra como uma esfera homogênea de raio R que gira com velocidade angular uniforme ω em torno do seu próprio eixo Norte-Sul. Na hipótese de ausência de rotação da Terra, sabe-se que a aceleração da gravidade seria dada por g = GM/R². Como ω 0, um corpo em repouso na superfície da Terra na realidade fica sujeito forçosamente a um peso aparente, que pode ser medido, por exemplo, por um dinamômetro, cuja direção pode não passar pelo centro do planeta. Então, o peso aparente de um corpo de massa m em repouso na superfície da Terra a uma latitude λ é dado por a) mg mω²rcosλ b) mg mω²rsen²λ c) mg 1 [2ω²R/g + (ω²r/g)²]sen²λ d) mg 1 [2ω²R/g (ω²r/g)²]cos²λ 14) Uma espira retangular, de lados 10 cm e 20 cm, possui 40 voltas de fio condutor, estreitamente espaçados e resistência elétrica de 5 Ω. O vetor normal à área limitada pela espira forma um ângulo de 60 0 com as linhas de um campo magnético uniforme de módulo igual a 0,8 T. A partir do instante t0 = 0, o módulo deste campo é reduzido uniformemente a zero e, em seguida, é aumentado uniformemente, porém em sentido oposto ao inicial,até atingir o módulo de 1,2 T, no instante t = 4 s. A intensidade média da corrente elétrica induzida na espira, neste intervalo de tempo, em miliamperes, é: a) 40 b) 20

8 c) 10 d) 80 15) A figura abaixo mostra uma superfície horizontal lisa (plano XY) onde existe um campo elétrico uniforme E = 30 N/C seguido de outro campo magnético uniforme B = 1,5 T. Uma partícula (1) m1 = m e carga elétrica q = 4 µc é lançada com velocidade v = 3 m/s da posição (0; 1,5 m), na direção de outra partícula (2), de massa m2 = m e eletricamente neutra, inicialmente em repouso na posição indicada, num choque frontal. Sabe-se que o coeficiente de restituição é 0,8 e m = 3 mg (miligramas). Despreze a indução eletrostática e qualquer perda de carga da partícula (1). O módulo da aceleração, em m/s², da partícula (1) no interior do campo magnético uniforme é: a) 2,3 b) 2,6 c) 2,9 d) 3,1 16) Um avião relativístico da AFA voa com uma velocidade constante de 0,9 c, onde c é a velocidade da luz no vácuo. Esse avião dispara um míssil. O piloto observa que o míssil se afasta do avião com uma velocidade de 0, 6 c. No mesmo instante, um feixe de laser é disparado em relação ao avião com velocidade c. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os valores da velocidade do míssil

9 e da velocidade do feixe do laser, percebidos por um observador em um referencial estacionário. a) c e c b) 0,97 c e c c) 1, 5 c e c d) 1,9 c e 1, 5 c

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