FÍSICA. a) Newton por metro cúbico. b) Joule por metro quadrado. c) Watt por metro cúbico. d) Newton por metro quadrado. e) Joule por metro cúbico.

Transcrição

1 FÍSICA 13 A palavra pressão é utilizada em muitas áreas do conhecimento. Particularmente, ela está presente no estudo dos fluidos, da termodinâmica, etc. Em Física, no entanto, ela não é uma grandeza fundamental, é, sim, definida como a medida de uma força aplicada sobre uma determinada área. Portanto, restringindo-se apenas à relação direta entre as grandezas força e área, podemos afirmar que atmosfera, torr, pascal, centímetros de mercúrio são unidades de pressão tanto quanto a) Newton por metro cúbico. b) Joule por metro quadrado. c) Watt por metro cúbico. d) Newton por metro quadrado. e) Joule por metro cúbico. 14 Nos aparelhos de videocassete existe um recurso chamado movimento lento (slow motion), que, como o nome sugere, reduz a velocidade de uma cena para que seja acompanhada em detalhes. Um torcedor gravou um jogo de futebol que seu time ganhou por um gol, o qual teve origem numa bola chutada que percorreu 25 metros em 1,5 segundos. Se, para deliciar-se, o torcedor reproduzisse o gol na menor velocidade permitida pelo aparelho, na qual a trajetória da bola chutada correspondesse a 35 segundos, qual seria, aproximadamente, a velocidade da bola nesse movimento lento? a) 2,57 km/h. b) 3,44 km/h. c) 5,65 km/h. d) 1,54 km/h. e) 6,00 km/h. 9

2 15 Parte da corrida de 200 metros rasos do atletismo é feita em curva. Para vencer a curva, os atletas contam com a ação da força de atrito estático, que faz o papel da força centrípeta. Num cálculo aproximado, tratando o atleta como uma partícula puntiforme com massa m = 80 kg, supondo que ele desenvolva a mesma velocidade linear ao longo de todos os 20 segundos que leva para completar os 200 m e que, na curva, sofra uma força de atrito estático de 800 N, qual o raio dessa curva? a) 20 m. b) 35 m. c) 16 m. d) 24 m. e) 10 m. 16 Uma empresa que fabrica caças de combate está simulando um combate aéreo entre um modelo antigo e um modelo novo. Fala-se que o novo modelo tem um motor com HP de potência, enquanto que o modelo antigo tem HP. Como 1 HP equivale aproximadamente a 746 Watts, é correto afirmar que, em termos de trabalho por segundo, a) o motor do modelo novo executa 8,95 x 10 6 J em 4 segundos. b) o motor do modelo antigo executa 8,95 x 10 6 J em 4 segundos. c) o motor do modelo novo executa 8,95 x 10 6 J em 5 segundos. d) o motor do modelo antigo executa 8,95 x 10 6 J em 5 segundos. e) ambos os motores executam 8,95 x 10 6 J em 5 segundos, mas o modelo mais novo atinge maior velocidade. 10

3 17 As fibras óticas são dispositivos empregados em telecomunicações para transmissão de informações via sinais eletromagnéticos como a luz. Uma fibra ótica simples consiste de dois fios concêntricos com índices de refração diferentes. O fio interno tem índice de refração maior do que o fio externo. Assim, o sinal eletromagnético no caso, a luz viaja pelo fio interno com mínima perda de energia até chegar a seu destino. Essa perda mínima acontece, porque a) o meio com índice de refração menor torna-se impenetrável a qualquer sinal eletromagnético que vem de um meio com índice de refração maior. b) a luz, percorrendo o meio mais denso, anda sempre em linha reta. c) a luz, na interface entre os dois fios, sofre reflexão total na maioria das vezes. d) o meio com índice de refração menor torna-se impenetrável apenas a sinais eletromagnéticos na faixa do visível, os quais vêm de um meio com índice de refração maior. e) o índice de refração maior envolvido por um menor faz com que o sinal eletromagnético ande com velocidade superior à da luz no vácuo. 18 Embora associemos a idéia do som a uma onda que se propaga pelo ar até nossos ouvidos, ondas mecânicas (como a do som) se propagam também em outros meios. Um exemplo disso é a técnica do ultra-som para a obtenção de imagens em medicina: ondas acústicas de alta freqüência circulam pelo corpo do paciente sendo absorvidas ou refletidas nas regiões de diferentes densidades do corpo, gerando padrões de interferência a partir dos quais se constrói a imagem interior. Se, pelo corpo de uma gestante, circulam ondas acústicas com velocidade média de m/s e 5,1 x 10-5 m de comprimento de onda, qual a freqüência aproximada dessas ondas? a) 23,45 MHz. b) 30,19 MHz. c) 44,00 MHz. d) 13,13 MHz. e) 56,92 MHz. 11

4 19 Uma criança, observando o lado côncavo de uma colher prateada com superfície perfeitamente polida, fica intrigada com sua imagem que aparece sempre invertida a não ser que ela aproxime bem o rosto da colher, quando, então, a imagem fica direita e maior. Isso se deve à relação entre a distância da imagem (rosto) até a superfície côncava e a distância do foco até a mesma superfície. Admitindo que o raio de curvatura da colher seja de 4 cm e que a criança esteja olhando para ela a uma distância de 10 cm, podemos dizer que a imagem formada será a) direita e estará à distância de 1,5 cm do espelho. b) invertida e estará à distância de 2,0 cm do espelho. c) invertida e estará à distância de 2,5 cm do espelho. d) direita e estará à distância de 3,0 cm do espelho. e) direita e estará à distância de 3,5 cm do espelho. 20 Quando os astronautas que trabalham na Estação Espacial Internacional necessitam fazer reparos fora do módulo, utilizam uma roupa totalmente fechada, rica em aparatos que lhes garantem superar o ambiente hostil à vida, que é o espaço exterior. Um dos grandes problemas, além da falta de oxigênio, diferença de pressão, etc, é a baixíssima temperatura, sob a qual, sem a devida proteção, qualquer ser humano congelaria. Sabemos que energia em forma de calor é transmitida sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. Presumindo o espaço exterior como um ambiente de vácuo puro, a troca de calor entre o corpo e o espaço, no caso de congelamento, se dá por a) condução. b) convecção. c) polarização. d) evaporação. e) radiação. 12

5 21 Em uma fábrica de talheres, um funcionário é pago exclusivamente para organizar, dentro de uma caixa, um requintado conjunto de 150 talheres, segundo um modelo determinado pela empresa. Como recebe por caixa organizada e gasta vários minutos para organizar cada uma, o maior sonho desse funcionário é poder jogar os talheres dentro da caixa, fechá-la, sacudi-la e, depois, encontrar todos os talheres organizados segundo o modelo. Mas, tal como nós, ele sabe que isso é praticamente impossível, pois existe apenas uma possibilidade de arranjo organizado para uma quantidade enorme de arranjos desorganizados dentro da caixa, após a chacoalhada. Essa situação retrata a essência de um conceito da termodinâmica que relaciona um processo físico ao aumento da desordem do universo. Estamos falando a) de transição de fase. b) de entropia. c) da lei de Gay-Lussac. d) da lei de Avogrado. e) do ciclo de Carnot. 22 Fazendo a leitura da diferença de potencial nos terminais da bateria de um carro desligado, lemos 12 V. Entretanto, quando acionada a chave de ignição, a diferença de potencial nos terminais cai para 1,2 V, o que indica que essa bateria está descarregada. Presumindo que a corrente que circula pela parte elétrica do carro seja de 4 x 10-6 A, a resistência interna da bateria será igual a a) kω. b) kω. c) kω. d) kω. e) kω. 13

6 23 Bússolas são instrumentos de orientação geográfica cuja agulha é um pequeno ímã que responde à presença de um campo magnético. Um pai, com uma bússola na mão, percebeu que a agulha oscilou quando seu filho passou por ele arrastando o tênis com sola de borracha no carpete. O pai acha que tal oscilação ocorreu pelo fato de não estar segurando a bússola direito. Entretanto, quando novamente o filho passa correndo, outra vez a agulha defletiu. Conclui-se que, pelo fato de arrastar o tênis no carpete, a) foram acumulados na sola monopólos magnéticos tipo norte, que, ao se deslocarem junto com a criança, geraram um campo magnético que influenciou a agulha. b) foram acumulados na sola monopólos magnéticos tipo sul, que, ao se deslocarem junto com a criança, geraram um campo magnético que influenciou a agulha. c) foram acumuladas cargas elétricas na sola, que, ao se deslocarem junto com a criança, geraram um campo magnético que influenciou a agulha. d) foram produzidas cargas elétricas estáticas no carpete, as quais geraram um campo magnético oscilante no tempo que influenciou a agulha. e) cargas elétricas transformaram-se em monopólos magnéticos, tanto tipo norte quanto tipo sul, os quais influenciaram a agulha. 24 Uma das comprovações da natureza quântica da energia foi a explicação de Einstein para o efeito fotoelétrico. Elétrons são arrancados de um condutor pela energia que recebem através da colisão com as partículas de luz, os fótons. Esse efeito é importantíssimo, pois permite, por exemplo, utilizar luz para gerar corrente elétrica. Mas, paradoxalmente, para conhecermos a energia do fóton, precisamos conhecer uma característica dele que é puramente ondulatória, a freqüência. Se, para arrancar um elétron do cobre, é necessário que ele colida com um fóton cuja energia seja de aproximadamente 5 ev, qual a freqüência associada a esse fóton? (Considere a constante de Planck como h = 4 x ev.s.) a) 1,25 x Hz. b) 20 x Hz. c) 2,0 x Hz. d) 2,25 x Hz. e) 1,5 x Hz. 14