PROCESSO SELETIVO TURMA DE 2008 FASE 1 PROVA DE CONHECIMENTOS DE FÍSICA

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1 PROCESSO SELETIVO TURM DE 008 FSE PROV DE CONHECIMENTOS DE FÍSIC Co pofesso, est pov tem 0 questões de cáte objetivo (múltipl escolh) sobe físic básic dução d pov é de 3 hos Neste peíodo, você deveá peenche folh de esposts entegue você Est folh de esposts não conteá o seu nome Seá identificd exclusivmente po um númeo Você deve veific se o númeo n folh de espost coincide com o númeo d list de pesenç à pov Bo pov Infomções sobe s questões d pov: ) Gndezs vetoiis são epesentds po um let com um set em cim; po exemplo, v epesent velocidde e v o seu módulo ) N epesentção de gndezs vetoiis em coodends ctesins, epesentmos o unitáio d dieção po um let com um chpéu (cento cicunflexo); ssim, vˆ é utilizdo p epesent o veto unitáio d dieção d velocidde 3) Os unitáios ds dieções dos eixos ctesinos x, y e z são epesentdos po xˆ, ŷ e ẑ espectivmente 4) Em tods s questões em que fo necessáio utiliz o vlo d celeção d gvidde n supefície d Te, considee g=0m/s

2 SELEÇÃO 008 Um vião move-se com velocidde hoizontl v de módulo 00m/s o pss sobe um toe, um objeto é lgdo do vião velocidde do objeto em elção o vião no momento d qued é nul O objeto lev 0 segundos p tingi o chão Todos os titos são despezíveis v y Mque opção coet () O objeto ci no solo um distânci de 4,0km d toe, e imeditmente ntes de toc o solo tem um velocidde de módulo 00 m/s (b) O objeto ci no solo junto à toe, e no momento do lnçmento o vião vov,0km do solo (c) O objeto ci no solo um distânci de 4,0 km d toe, e no instnte imeditmente ntes de toc o solo tem velocidde v = 00 xˆ 00 ŷ (em metos po segundo) (d) O objeto é lnçdo de um ltu de 000m, e ci junto à toe x Um ptícul move-se sobe um et, o eixo x O gáfico d coodend x dest ptícul como função do tempo está mostdo bixo O techo ente os instntes 0 e s é um et x (m) 0 t (s) - Mque, dente s fimções segui, que expess um intepetção possível p este gáfico () No instnte t=0s, ptícul está n posição x=m, poximndo-se d oigem; no instnte t=,0s el começ se celed, e pá em t=,0s O sentido d celeção mud em t=,5s (b) No instnte t=0s, ptícul está n posição x=m, poximndo-se d oigem O módulo d su velocidde diminui ente os instntes 0s e,0s, ument ente,0s e,5s, diminui ente,5s e,0s e volt ument p instntes posteioes,0s (c) No instnte t=0s, ptícul está n posição x=m, poximndo-se d oigem com celeção não nul O sentido d celeção mud no instnte t=,5s (d) No instnte t=0s, ptícul está n posição x=m, poximndo-se d oigem com velocidde constnte; no instnte t=,0s começ se celed, pndo em t=,5s O sentido d celeção é constnte ente os instntes,0 e,0s

3 SELEÇÃO Um ptícul cuj velocidde vle 5m/s no instnte t=s move-se sobe um linh et, com celeção cescente segundo lei = b t, onde t é o tempo ddo em segundos e b é um constnte que vle 0,4m/s 3 Qunto vle velocidde d ptícul no instnte t=5s? () 0,0 m/s (b) 9,8 m/s (c) 5,0 m/s (d) 8, m/s 4 Dois blocos poidos sobe um supefície estão sendo puxdos po um menino, como most figu O bloco tem mss m =, 0 kg, e o bloco B tem mss M = 8, 0 kg cod pes o o bloco B fom um ângulo de 60 com hoizontl Há tito ente os dois blocos: o coeficiente de tito estático ente eles vle µ = 0, E 0 e o coeficiente de tito cinético é µ = 0, C 5 O tito ente o bloco B e supefície é despezível foç que cod exece sobe o bloco B tem módulo F = 0 N Os dois blocos movem-se em conjunto ŷ xˆ B 60 Mque espost coet () foç de tito sobe o bloco, expess em Newtons, vle f =,0 xˆ, e su eção tu sobe o bloco B (b) foç de tito sobe B, devid o contto ente os blocos e B, vle, em Newtons, f B = 4,0 xˆ (c) foç noml de contto ente o bloco B e supefície vle, em Newtons, N B = 00 ŷ (d) celeção do bloco vle, em módulo, =,0m / s 5 Mont-se um mecnismo p disp objetos com um mol de constnte elástic k = 400 N/m compimid de l = 0, 0 m em elção o seu tmnho de equilíbio Um objeto de mss m = 0, 5 kg é peso o dispdo Num ceto instnte, o objeto é solto do ponto, e pecoe tjetói BCDE, indicd n figu No techo B, de compimento d = 4 m, o coeficiente de tito cinético ente o bloco e o objeto vle µ = 0, c 0, e pti de B o tito tonse despezível pti de C, tjetói é cicul, n veticl, e o io do cículo é R = 0, 4 m Mque opção coet () enegi mecânic é consevd em todo o pecuso (b) foç esultnte sobe o objeto no ponto D é hoizontl (plel à et que pss po, B e C) (c) O objeto cheg o ponto E com velocidde nul, cindo veticlmente (d) O objeto dá volt complet no techo cicul, e su velocidde no ponto E vle 8 m/s E B C D 3

4 6 Um objeto de mss kg move-se sobe um linh et sob ção do potencil d figu No instnte inicil, o objeto encont-se n posição x=m, com enegi mecânic totl E=8J U (J) x (m) Mque fimção coet: () velocidde do objeto vi ente s posições x=m e x=8m (b) velocidde do objeto em x=m é nul (c) velocidde do objeto em x=m vle m/s (d) O objeto pode se encontdo n posição x=3m 7 O digm PV d figu coesponde um ciclo descito po um gás idel Lembe 5 que b = 0 N/m, e potnto b l = 0 J (onde l = lito) P (b) c b 5 0 V(l) Ns fimções segui, o tblho elizdo pelo fluido é epesentdo po W, o clo ecebido pelo fluido é epesentdo po Q e vição d enegi inten do fluido é epesentd po U Qul dente s fimções está coet? () No ciclo todo (bc), U bc = 0 e W bc = 50J (b) N etp b, pocesso isobáico, W b = 600J (c) N etp bc, W bc = 500J e U bc = 00J (d) N etp c, pocesso volume constnte, W c = 500J e Q c = 0 8 Um gás idel eliz tblho, evoluindo com tempetu constnte de um estdo com volume V um estdo com volume V quntidde de clo ecebid pelo gás neste pocesso é: () nul (b) mio do que o tblho elizdo pelo gás (c) meno do que o tblho elizdo pelo gás (d) igul o tblho elizdo pelo gás

5 SELEÇÃO Sobe entopi do gás idel num expnsão isotémic, pode-se fim que: () entopi é mesm dunte todo o pocesso (b) el é mesm no estdo finl e no estdo inicil (c) el é mio no estdo finl do que no estdo inicil (d) el é meno no estdo finl do que no estdo inicil QUESTÕES 0 e Um feixe de luz incide sobe um betu etngul n fente de um cix N pimei figu, segui, most-se um vist ltel do equipmento pte posteio d cix está bet pós pss pel cix, luz incide sobe um ntepo ntepo Váios objetos em divess posições podem se colocdos dento d cix, como ns figus bixo () um lente biconvex (b) um lente bicôncv (c) um peç de vido (d) um pedço de ppel ctão opco com um fend muito esteit (de lgu compável o compimento de ond d luz visível) (e) um pism com vétice p bixo 0 Qul desses objetos podei poduzi um pequeno ponto n tel? () lente biconvex (b) lente bicôncv (c) peç de vido (d) o pedço de ppel ctão opco com um fend esteit (e) o pism com vétice p bixo Qul desses objetos podei poduzi um figu de difção com um fnj centl bilhnte e fnjs secundáis plels com intensidde decescente pti do cento do ntepo? () lente biconvex (b) lente bicôncv (c) peç de vido (d) o pedço de ppel ctão opco com um fend esteit (e) o pism com vétice p bixo 5

6 SELEÇÃO 008 Um ptícul de poei flutu n fente de um cix de som, n posição indicd n figu, qundo é emitido um som de bix feqüênci poei y (veticl) x (hoizontl) Qundo o som é emitido: () ptícul oscil n dieção hoizontl (o longo do eixo x d figu); (b) ptícul oscil n dieção veticl (o longo do eixo y d figu); (c) ptícul se fst d cix de som; (d) ptícul se poxim d cix de som; (e) ptícul inici um tjetói cicul 3 Pux-se um cod leve pelo seu cento, de fom tl que um fotogfi d cod num instnte inicil t = 0, qundo cod é solt, evel fom esquemátic mostd n figu velocidde de popgção de pulsos nest cod é de m / s Obseve s configuções desenhds segui (com um égu indicd no lto) x (m) B C D E Qul é configução que pode epesent fom obsevd p cod no instnte t = s? () (b) B (c) C (d) D (e) E 6

7 4 figu epesent fotogfi, num instnte de tempo t = 0 MESTRDO EM ENSINO DE FÍSIC IF-UFRJ SELEÇÃO 008, de um ond hmônic poduzid em um cod velocidde de popgção nest cod vle v = 0,m / s Há um ponto mcdo n cod, o ponto, como indic figu y (m) t = 0 v x (m) Mque fimtiv coet () velocidde do ponto d cod é hoizontl p dieit, o compimento de ond vle 0,5m e o peíodo vle 5s (b) velocidde do ponto d cod é veticl e p cim, o compimento de ond vle 0,5 m e o peíodo vle 5s (c) velocidde do ponto d cod é veticl e p cim, o compimento de ond vle,0m e o peíodo vle 0s (d) velocidde do ponto d cod é veticl e p bixo, o compimento de ond vle,0m e o peíodo vle 0s 5 N figu, estão desenhdos quto pêndulos simples ligdos um supote ígido situção esquemtizd most posição n qul cd um dos pêndulos foi lgdo Todos eles descevem oscilções hmônics de peíodo T i, com i =,, m l m l M > m l m L > l Mque ltentiv coet: () T = T = T3 = T4 (b) T = T = T3 < T4 (c) T T3 e T T4 (d) T = T = T3 > T4 7

8 SELEÇÃO No cicuito desenhdo bixo, é possível lig lâmpds em séie e em plelo usndo bocis colocdos ns tomds dos pontos 5 O cicuito está ligdo à ede elétic no ponto E Cd um dos númeos indic um tomd E N posição, é colocd um lâmpd de 60 W Mque fimtiv coet () Um out lâmpd, de 5W, é colocd n tomd 5 Nest situção, lâmpd de 60W bilhá menos que lâmpd de 5W (b) Um out lâmpd, de 5W, é colocd n tomd 3, e fech-se um cuto n tomd Nest situção, lâmpd de 60W bilhá mis que lâmpd de 5W (c) Um out lâmpd, de 5W, é colocd n tomd 4, e fech-se um cuto n tomd Nest situção, lâmpd de 60W pesentá seu bilho hbitul (d) Um out lâmpd, de 5W, é colocd n tomd 5, e fech-se um cuto n tomd Nest situção, lâmpd de 60W bilhá mis do que lâmpd de 5W, pois su esistênci é mio do que d lâmpd de 5W 7 Quto cgs elétics pontuis são colocds nos vétices de um quddo de ldo N figu, considee Q > 0 Qul ds expessões bixo coesponde o vlo do cmpo elético no ponto C? () Q πε o E = xˆ y +Q Q (b) Q E = πε o xˆ C (c) E = Q 4πε o xˆ (d) Q = 4πε o E xˆ +Q Q X 8

9 SELEÇÃO figu most o cote tnsvesl de um cvidde no inteio de um conduto elético metálico neuto Um cg positiv q está dento d cvidde linh tcejd epesent um cote de um supefície gussin fechd supefície gussin está no inteio do conduto e envolve cvidde inten supefície gussin conduto q cvidde Mque fimtiv coet () cg elétic no inteio d supefície gussin é q (b) O cmpo elético no inteio d cvidde é nulo (c) O cmpo elético no exteio do conduto é nulo (d) Se o conduto fo tedo, o cmpo elético se nul em seu exteio 9 Um fio longo e eto conduz um coente elétic de 0 O vlo do cmpo mgnético em um ponto distndo R=0,5 m do fio vle, em Tesl ( T = N ), lembndo que m 7 µ = 4π 0 N/ : () kˆ (b) (c) ˆ ϕˆ kˆ R (d) ϕˆ ˆ ϕˆ Ι 0 Um cmpo mgnético viável B (pontndo pependiculmente p fo do ppel, como n figu) está confindo o inteio de um tubo conduto Se o fluxo do cmpo mgnético ument com o tempo, suge um coente elétic no cilindo conduto () n mesm dieção e sentido oposto o do cmpo mgnético; (b) n mesm dieção e mesmo sentido do cmpo mgnético; (c) no plno pependicul o cmpo mgnético e ciculndo no sentido hoáio; (d) no plno pependicul o cmpo mgnético e ciculndo no sentido nti-hoáio B tubo conduto 9