RESOLUÇÃO DA PROVA RESOLUÇÃO

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1 PROF. EDSON OSNI RAMOS DA PROVA 0. Com que precisão se pode azer uma medição com uma ita métrica cuja menor divisão seja o milímetro? a),0 mm b) 0,05 mm c) 0,0 mm d) 2,0 mm e) 0,5 mm Considerando que a escala ao lado está graduada em centímetros, a menor medida lida com precisão será o milímetro. No caso, qual o comprimento da barra apresentada? Certamente ela tem mais de 4 cm, porém não chega a ser 4 centímetros e milímetro. Então, podemos dizer que a barra tem 4,05 cm de comprimento, ou seja, a menor medida lida oi 0,5 mm. Note que na medida eetuada existem 3 algarismos signiicativos: o 4 e o 0, e um algarismo duvidoso, o 0,5. RESPOSTA: e 02. Moto-perpétuo é uma máquina cujo uncionamento é auto-alimentado, sem a necessidade de um agente externo. Ou seja, um moto-perpétuo é uma máquina que operaria indeinidamente, sem consumo de energia ou ação externa, apenas por conversões internas de energia. A máquina apresentada na igura ao lado é um exemplo de motoperpétuo e oi objeto de estudo do ísico e matemático Simon Stevin. É correto airmar, sobre o uncionamento dessa máquina: a) A corrente se move por si, pois há mais bolas portanto, mais peso no lado esquerdo da rampa, provocando um movimento de rotação no sentido anti-horário. b) A corrente não se move sozinha pois, se isso ocorresse, estaria violando o Princípio de Conservação de E- nergia. c) Há necessidade de se ornecer energia para que essa máquina comece a uncionar. Uma vez em movimento, a corrente se move ininterruptamente, por inércia. d) A corrente se move por si, pois a rampa do lado direito é mais inclinada do que a do lado esquerdo, provocando um movimento de rotação, no sentido horário. e) A corrente não se move sozinha, porque existe muito atrito entre as rampas e a corrente. Não existe moto-perpétuo, toda máquina consome energia para uncionar. RESPOSTA: b

2 03. Um bloco desliza sem atrito sobre uma mesa que está em repouso sobre a Terra. Para uma orça de 20,0 N aplicada horizontalmente sobre o bloco, sua aceleração é de,80 m/s 2. Encontre o peso do bloco para a situação em que o bloco e a mesa estejam sobre a superície da Lua, cuja aceleração da gravidade é de,62 m/s 2. a) 0 N b) 6 N c) 8 N d) 4 N e) 20 N F = 20 N a =,8 m/s 2 Assim: F R = m. a 20 = m.,8 m = 20, 8 kg Na Lua, onde g =,62 m/s 2 P = m.g P = 20, 8.,62 P = 8 N RESPOSTA: c 04. A maior roda gigante do mundo em uncionamento, chamada Estrela de Nachang, ica localizada na China e tem 60 m de altura. Em evereiro de 2008 começará a uncionar o Observador de Singapura, com 65 m de altura e 50 m de diâmetro, que, movendo-se com velocidade constante, leva aproximadamente 40,0 minutos para completar uma volta. A distância percorrida pelas cabines do Observador de Singapura, após completar uma volta, e sua velocidade angular média são, respectivamente, iguais a: a) 65 π m; 0,57 rad/min. b) 65 π m; 40,0 rad/min. c) 60 π m; 0,57 rad/min. d) 50 π m; 0,57 rad/min. e) 50 π m; 40,0 rad/min. Para eetuar uma volta completa, a distância percorrida é igual ao perímetro da circunerência da roda. Dados : diâmetro da roda = 50 m raio da roda = 75 m Período de uma volta = T = 40 min Assim: Δx = 2.π. Raio Para calcular a velocidade angular: Δx = 2. π. 75 Δ x = 50.π m 2. π w = T 2.3,4 w = w = 0,57 rad/min 40 RESPOSTA; d 05. O raio da órbita do Urano em torno do Sol é 2, m. Considerando o raio de órbita da Terra,50.0 m, o período de revolução do Urano em torno do Sol, expresso em anos terrestres, é de: a) 85,0 anos. b),93 anos. c) 9,3 anos. d),50 anos. e) 50 anos. Como o período de translação da Terra ao redor do Sol é de ano: T R 2 2 TS TUS 3 3 TS RUS = 2 2 TUS = T US = 84,97 anos (,5.0 ) (2,9.0 ) 2 RESPOSTA: a

3 06. Para suspender um carro de 500 kg usa-se um macaco hidráulico, que é composto de dois cilindros cheios de óleo, que se comunicam. Os cilindros são dotados de pistões, que podem se mover dentro deles. O pistão maior tem um cilindro com área 5,0 x0 3 cm 2,e o menor tem área de 0,00m 2. Qual deve ser a orça aplicada ao pistão menor, para equilibrar o carro? a) 0,030N b) 7,5.0 9 N c) 300 N d) 7,5.0 4 N e) 30N F F 2 Dados: A = 0,00 m 2 =.0-2 m 2 A 2 = cm 2 = m 2 F 2 = peso do carro = 5000 N Como: p = p 2 F A F = A 2 2 F 5000 = F = 300 N RESPOSTA: c 7. Um detector sonoro é instalado sobre a linha de chegada do autódromo de Interlagos, em São Paulo. No grande Prêmio de Fórmula do Brasil, nos instantes antes de o vencedor cruzar a linha de chegada, o detector percebe uma reqüência sonora, produzida pelo motor do carro. O carro se aproxima e cruza a linha de chegada com velocidade constante. Qual das expressões abaixo representa corretamente o cálculo da velocidade do carro, ao cruzar a linha de chegada? (v é a velocidade do som no ar, é a reqüência do som produzido pelo motor com o carro em repouso, e V é a velocidade do carro.) v.( ) a) V = ( + ) v.( ) b) V = v.( + ) c) V = v.( ) d) V = v.( + ) e) V = Dados: v som = v v onte (carro) = V =? v (observador) = 0 reqüência real = reqüência aparente = A onte está se aproximando do observador + v O e - v F Assim: (vs ± vo) ' =. (vs ± v ) F v.( ) V =. (v) = (v V).v v V =.v V = v.v V = v.v.v V = RESPOSTA: d 3

4 08. A luneta é um equipamento utilizado principalmente para se observar as estrelas e os planetas mais próximos. Tem como inalidade aproximá-los e gerar uma imagem virtual e ampliada deles. Escolha, entre as opções abaixo, aquela que melhor representa o esquema óptico de uma luneta, representado na igura. objeto observador a) A lente objetiva deve ter distância ocal igual à da lente ocular, e a lente ocular deve estar posicionada de tal orma que sua imagem seja real. b) A lente objetiva deve ter distância ocal maior do que a da lente ocular, e o oco da ocular deve estar sobre o oco da objetiva. c) A lente objetiva deve ter distância ocal menor do que a da lente ocular, e o oco da ocular deve estar sobre o oco da objetiva, para que a imagem seja real. d) A lente objetiva deve ter distância ocal menor do que a da lente ocular, e o oco da ocular deve estar posicionada de tal orma que sua imagem seja invertida. e) A lente objetiva deve ter distância ocal maior do que a da lente ocular, e a ocular deve estar posicionada de tal orma que sua imagem seja real. Para que o observador consiga ver com alguma nitidez um objeto muito distante, a lente objetiva deve ter distância ocal maior do que a da lente ocular, e o oco da ocular deve estar sobre o oco da objetiva. RESPOSTA: b 09. A igura abaixo mostra o trajeto de um raio de luz branca através de um prisma de vidro. Analise as airmações sobre o enômeno da dispersão da luz, mostrado na igura. I. No interior do prisma as diversas cores possuem velocidades de propagação dierentes. II. O índice de reração do vidro é menor do que o índice de reração do ar. III. A luz branca é reratada ao entrar no prisma, e as cores também são reratadas ao deixar o prisma. Assinale a alternativa correta. a) Somente as airmativas II e III são verdadeiras. b) Somente as airmativas I e III são verdadeiras. c) Somente as airmativas I e II são verdadeiras. d) Somente a airmativa II é verdadeira. e) Somente a airmativa III é verdadeira. I. Está correta. No vácuo ( ar) todas as radiações eletromagnéticas propagam-se com a mesma velocidade. Nos pontos materiais, cada aixa de reqüência propaga-se com uma determinada velocidade. Assim, no interior do prisma, cada cor que constitui a luz branca propaga-se com uma determinada velocidade. Como as velocidades são dierentes, o índice de reração do prisma é dierente para cada cor, azendo com que cada cor sora um desvio dierente. Assim, as cores passam a se propagar separadas uma das outras. II. Está errada. Quanto maior a densidade do meio, maior o índice de reração absoluto desse meio. Logo, o índice de reração do vidro é maior que o do ar. III. Está correta, ao mudar de meio as ondas sorem reração. RESPOSTA: b 4

5 0. A igura (a) mostra um dispositivo que pode ser usado para ligar ou desligar um orno, dependendo da temperatura do local onde se encontra o sensor (barra AB). Essa barra é constituída de dois metais dierentes e, ao ser aquecida, echa o circuito, como indicado na igura (b). O uncionamento do dispositivo acima indicado ocorre devido: a) A metais dierentes possuírem calores especíicos dierentes. b) A metais dierentes possuírem condutividades térmicas dierentes. c) Ao calor luir sempre de um corpo a uma temperatura maior para um corpo a uma temperatura menor, e nunca ocorrer o luxo contrário. d) A metais dierentes possuírem calores latentes dierentes. e) A metais dierentes possuírem coeicientes de dilatação térmica dierentes. A situação descrita corresponde a de uma lâmina bimetálica, constituída pelos metais A e B. Como a temperatura da igura (b) é maior que a da igura (a), observando-se a inclinação, conclui-se que a parte da lâmina que mais se dilatou oi a do metal A. Logo, o coeiciente de dilatação de A é maior que o de B (perceba que os comprimentos iniciais de A e B são iguais). RESPOSTA: e (a) para o relé (b) para o relé. Um motor a gasolina consome 600 J de calor e realiza 3700 J de trabalho em cada ciclo. O calor é obtido pela queima de gasolina, que possui calor de combustão igual a 4, J/g. Sabendo-se que o motor gira com 60,0 ciclos por segundo, a massa de combustível queimada em cada ciclo e a potência ornecida pelo motor são, respectivamente: a) 0,350 g e 222 kw. b) 0,0028 oz e 0,766 kw. c) 0,350 kg e 00 kw. d) 0,268 g e 500 kw. e) 3700 g e 60,0 kw. W = 3700 J Dados: a cada ciclo Qq = 600 J e Calor de combustão = 4, J/g = 4, J/kg Freqüência = 60 ciclos/ s = 60 Hz A cada ciclo: g , J m J m. 4, =. 600 m = 0,350 g trabalho Como: Potência = e W (um) ciclo = 3700 J t Em 60 ciclos a cada segundo: P = P = W = 222 kw 5 RESPOSTA: a 2. Em Santa Catarina, as residências recebem energia elétrica da distribuidora Centrais Elétricas de Santa Catarina S. A. (CELESC), com tensão de 220 V, geralmente por meio de dois ios que vêm da rede externa. Isso signiica que as tomadas elétricas, nas residências, têm uma dierença de potencial de 220 V. Considere que as lâmpadas e os eletrodomésticos comportam-se como resistências. Pode-se airmar que, em uma residência, a associação de resistências e a corrente elétrica são, respectivamente: a) Em série; igual em todas as resistências. b) Em série; dependente do valor de cada resistência. c) Mista (em paralelo e em série); dependente do valor de cada resistência. d) Em paralelo; independente do valor de cada resistência. e) Em paralelo; dependente do valor de cada resistência.

6 As ligações são em paralelo, o que permite que cada aparelho seja acionado (ligado) sem a necessidade de ligar os demais. E a intensidade de corrente que percorre cada dispositivo depende de sua resistência elétrica. 3. Considere as seguintes airmativas: RESPOSTA: e I. A experiência de Hans Christian Oersted comprovou que um elétron é desviado, ao se deslocar em um campo magnético, na mesma direção do campo. II. Ao partirmos um ímã ao meio, separamos o pólo Norte magnético do pólo Sul magnético, dando origem a dois novos ímãs monopolares. III. Quando uma partícula carregada desloca-se paralelamente ao vetor campo magnético, a orça magnética sobre ela é nula. Assinale a alternativa correta. a) Somente as airmativas I e II são verdadeiras. b) Somente as airmativas I e III são verdadeiras. c) Somente a airmativa III é verdadeira. d) Somente as airmativas II e III são verdadeiras. e) Todas as airmativas são verdadeiras. I. Está errada. A experiência de Oersted airma que sempre que um dispositivo é percorrido por corrente elétrica surge, ao seu redor, um campo magnético. Além disso, se um elétron é lançado paralelamente a um campo magnético, ou seja, se sua trajetória orma um ângulo de 0º ou 80º com as linhas de indução magnética, a orça magnética que atua sobre ele é nula, podendo atravessar o campo magnético sem sorer desvio em sua trajetória. II. Está errada. É impossível obtermos um ímã monopolar, ou seja, com apenas um pólo magnético. III. Está correta. Lembre-se de que: F = B.q.v. senα. RESPOSTA: c 4. O campo magnético de um io longo e reto, alinhado na direção Norte-Sul, percorrido por uma corrente elétrica constante: a) Altera a direção da agulha de uma bússola colocada em suas proximidades. b) É alterado pela presença de um campo elétrico constante. c) Tem intensidade diretamente proporcional à distância do io. d) É induzido pela variação da corrente elétrica. e) É, em cada ponto de suas proximidades, paralelo ao io. a. Está correta. b. Está errada, um campo elétrico uniorme não altera o campo magnético existente. μ.i c. Está errada, sua intensidade, em cada ponto, é calculada por: B =, onde R é a distância entre o condutor R e o ponto considerado. Portanto, é inversamente proporcional à distância até o condutor (io). d. Está errada. e. Está errada, é perpendicular. RESPOSTA: a 5. Foi determinado experimentalmente que, quando se incide luz sobre uma superície metálica, essa superície emite elétrons. Esse enômeno é conhecido como eeito otoelétrico e oi explicado em 905 por Albert Einstein, que ganhou em 92 o Prêmio Nobel de Física, em decorrência desse trabalho. Durante a realização dos experimentos desenvolvidos para compreender esse eeito, oi observado que:. Os elétrons eram emitidos imediatamente. Não havia atraso de tempo entre a incidência da luz e a emissão dos elétrons. 6

7 2. Quando se aumentava a intensidade da luz incidente, o número de elétrons emitidos aumentava, mas não sua energia cinética. 3. A energia cinética do elétron emitido é dada pela equação Ec = ½ mv 2 = h W, em que o termo h é a energia cedida ao elétron pela luz, sendo h a constante de Planck e a reqüência da luz incidente. O termo W é a energia que o elétron tem que adquirir para poder sair do material, e é chamado unção trabalho do metal. Considere as seguintes airmativas: I. Os elétrons com energia cinética zero adquiriram energia suiciente para serem arrancados do metal. II. Assim como a intensidade da luz incidente não inluencia a energia dos elétrons emitidos, a reqüência da luz incidente também não modiica a energia dos elétrons. III. O metal precisa ser aquecido por um certo tempo, para que ocorra o eeito otoelétrico. Assinale a alternativa correta. a) Somente a airmativa II é verdadeira. b) Todas as airmativas são verdadeiras. c) Somente as airmativas I e II são verdadeiras. d) Somente a airmativa III é verdadeira. e) Somente a airmativa I é verdadeira. I. Está correta. Sabemos que: Ec otoelétron = E óton incidente E potencial de ligação do elétron, ou seja, Ec otoelétron = E óton incidente W (para desprender o elétron) Se: E óton incidente = W (para desprender o elétron), o elétron é desprendido mas não é ejetado, ou seja, sua Ec é nula. II. Está errada. A reqüência do óton incidente inluencia a energia dos otoelétrons. III. Está errada, não é necessário aquecimento para a ocorrência do eeito otoelétrico. RESPOSTA: e 7

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