Simulado AFA Prof. Douglas Almeida

Transcrição

1 01) A figura a seguir mostra três trajetórias de uma bola de futebol que é chutada de um mesmo ponto. d) 2 03) Uma massa pontual se move, sob a influência da gravidade e sem atrito, com velocidade angular ω em um círculo a uma altura h 0 na superfície interna de um cone que forma um ângulo α com o seu eixo central, como mostrado na figura. Sejam t representando o tempo de permanência da bola no ar, v y a componente vertical da velocidade inicial da bola e v x a componente horizontal da velocidade inicial. Em relação a estas três grandezas físicas e considerando as trajetórias a, b e c acima, livres da resistência do ar, pode-se concluir que: a) t a < t b < t c; v ya = v yb = v yc; v xa = v xb = v xc b) t a = t b = t c; v ya < v yb < v yc; v xa = v xb = v xc c) t a = t b = t c; v ya = v yb = v yc; v xa < v xb < v xc d) t a = t b = t c; v ya = v yb = v yc; v xa = v xb = v xc A altura h da massa em relação ao vértice do cone é: a) g ω² 02) Duas pequenas esferas de aço são abandonadas a uma mesma altura h do solo. A esfera 1 cai verticalmente. A esfera 2 desce uma rampa inclinada 30 0 com a horizontal, como mostra a figura. b) g ω 2 ( 1 senα ) c) g ω 2 cotgα d) g ω² cotg²α Considerando os atritos desprezíveis, a razão entre t 2/t 1 entre os tempos gastos pelas esferas nas trajetórias 2 e 1, respectivamente, vale: a) 1 b) 2 c) 4 04) Um bloco maciço requer uma potência P T para ser empurrado, com velocidade constante, para subir uma rampa inclinada de ângulo θ em relação à horizontal. O mesmo bloco requer uma potência Q quando empurrado com a mesma velocidade em uma região plana de mesmo coeficiente de atrito. Supondo que a única fonte de dissipação seja o atrito entre o bloco e a superfície, o valor do coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é: a) Q/P T b) Q/(P T-Q)

2 c) Qcosθ/(P T-Qsenθ) d) Qsenθ/(P T-Qcosθ) circunstância, a pressão no ponto A é igual à pressão no ponto B. 05) Um conjunto de dois carrinhos com um rapaz sentado no carrinho dianteiro, e nele preso pelo sinto de segurança, encontra-se inicialmente na altura h (posição A da figura) de uma montanha russa. A massa m do rapaz é igual à massa de cada um dos carrinhos. O conjunto começa a descida com velocidade inicial nula. Ao chegar ao ponto B da parte plana da trajetória, o rapaz solta o carrinho traseiro e o empurra para trás com impulso suficiente para fazê-lo retornar ao ponto A de partida, onde o carrinho chega com velocidade nula. Despreze os atritos. A altura máxima atingida pelo carrinho dianteiro é: São corretas: a) II e III b) I e III a) h b) 2h c) 3h d) 4h 06) Julgue os itens a seguir. I. Se o líquido contido em um recipiente tem a sua superfície inclinada, conforme mostra a figura I, pode-se assegurar que o recipiente está em movimento retilíneo e uniforme; II. A figura II mostra uma peça metálica suspensa por um fio e imersa em água. Ao se dissolver sal na água, a tração no fio diminuirá. III. Na figura III, é mostrado um recipiente em queda livre, contendo determinado líquido. Nessa c) I e II d) todas 07) Considere dois sistemas físicos independentes: o primeiro, denominado A, é um pêndulo simples de comprimento L, oscilando com pequena amplitude em um local onde a aceleração da gravidade é g. O segundo, denominado B, é uma partícula de massa m oscilando preso a uma mola ideal de constante elástica k, em uma superfície horizontal sem atrito. Para que os dois sistemas tenham a mesma frequência de oscilação, deve ser obedecida a relação: a) mg = Lk b) m/g = L/k c) Lm = kg d) mg = (Lk)²

3 08) Duas fontes coerentes situadas nos pontos C e D emitem ondas de comprimento de onda λ. Se as ondas se anulam num ponto A devido a interferência, a distância AC AD, em módulo, pode ser igual a: do comprimento de onda. Qual a combinação que permite o menor valor para o ângulo limite, em relação ao ar. a) 7 λ/4 b) 3 λ/2 c) λ d) 2 λ 09) Uma proveta graduada tem 40 cm de altura e está com água no nível de 10 cm de altura. Um diapasão de frequência 855 Hz vibrando próximo à extremidade aberta da proveta indica ressonância. Uma onda estacionária possível é indicada na figura. a) vidro flint de silicato e luz violeta. b) vidro crown de silicato e luz vermelha. c) quartzo e luz violeta. d) vidro flint de silicato e luz vermelha. 11) No gráfico, a curva I representa o resfriamento de um bloco de metal a partir de C e a curva II, o aquecimento de uma certa quantidade de um líquido a partir de 0 0 C, ambos em função do calor recebido ou cedido no processo. A velocidade do som, nestas condições, em m/s, é: a) 326 b) 334 c) 342 d) ) O gráfico a seguir representa a variação do índice de refração de diversos materiais em função Se colocarmos num recipiente termicamente isolante a mesma quantidade daquele líquido a 20 0 C e o bloco a C, a temperatura de

4 equilíbrio do sistema (líquido + bloco), em 0 C será de aproximadamente: a) 25 b) 30 c) 40 d) 45 12) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo JKLMJ mostrado no diagrama T-S da figura. A respeito desta situação, são feitas as seguintes afirmações. I. O potencial no ponto B é maior que o potencial no ponto A. II. No centro do retângulo, o potencial é nulo, mas o campo elétrico não. III. A diferença de potencial entre A e B vale Kq/6. IV. O trabalho necessário para deslocar lentamente uma terceira carga q de A até B é maior pelas laterais do retângulo do que por sua diagonal (que liga diretamente os pontos). São corretas: a) todas b) II e III c) II, III e IV Pode-se afirmar que a) o processo JK corresponde a uma compressão isotérmica. b) o rendimento da máquina é dado por η= 1 - T 2/T 1 c) o trabalho realizado pela máquina em um ciclo é W = (T 2 T 1)(S 2 S 1). d) durante o processo LM uma quantidade de calor QLM = T 1(S 2 S 1) é absorvida pelo sistema. 13) Duas cargas puntiformes +q e q são mantidas, em equilíbrio, nos vértices do retângulo de lados a = 3m e b = 4m, conforme a figura. Considere o potencial nulo no infinito e a constante de Coulomb, k. d) III e IV 14) Certos resistores quando expostos à luz variam sua resistência. Tais resistores são chamados LDR. Considere um típico resistor LDR, o qual adquire resistência de aproximadamente 100 Ω quando exposto à luz intensa e de 1MΩ quando na mais completa escuridão. Utilizando este LDR e um resistor de resistência fixa R para construir um divisor de tensão, como mostrado na figura, é possível converter a variação de resistência em variação de tensão sobre o LDR, com o objetivo de operar o circuito como um interruptor de corrente. Para este fim, deseja-se que a tensão através do LDR, quando iluminado, seja muito pequena comparativamente à tensão máxima fornecida e que seja de valor muito próximo ao desta, no caso do LDR não iluminado.

5 d) 0 ; ½ e 1 16) Considere os seguintes dados: Velocidade da luz no vácuo: c = m/s Qual dos valores de R abaixo é o mais conveniente para que isso ocorra? a) 100Ω b) 1MΩ c) 10KΩ d) 10MΩ 15) Duas partículas carregadas, de mesma massa, penetram em um campo magnético uniforme, com a mesma velocidade e descrevem as trajetórias apresentadas na figura. Massa do elétron: 9, kg Massa do próton: 1, kg Constante de Planck: h = 6, Js Um eletrón-volt: J Com base nestes dados e de acordo com a Teoria da Relatividade Especial e da Física Quântica, quais afirmações são verdadeiras? I. ao se acenderem os faróis de um automóvel que se movimenta em linha reta com velocidade constante v, a velocidade do sinal luminoso, em relação à Terra é v+c; II. a ordem de grandeza da energia de repouso de um átomo de hidrogênio é J; III. o comprimento de onda da radiação eletromagnética que, absorvida por um átomo de hidrogênio, faz passar o elétron da órbita de energia E 1 para a órbita de energia E 2, sendo E 2>E 1 é dado por hc/(e 2-E 1) IV. a radiação eletromagnética manifesta tanto propriedades ondulatórias quanto corpusculares. A diferença entre os trabalhos realizados pelo campo magnético sobre Q 1 e Q 2, a razão entre Q 1 e Q 2, e a razão entre os tempos de permanência T 1 e T 2 na região onde atua o campo, valem, respectivamente: a) 0 ; ½ e 2 b) 1 ; ½ e 2 c) 0 ; 2 e ½ V. No efeito fotoelétrico, quanto maior a intensidade da radiação sobre uma placa de metal, maior a velocidade dos elétrons arrancados. a) todas b) II, III, IV e V c) apenas III e IV d) apenas II, III e IV