Você está recebendo do fiscal três cadernos de prova ( de disciplinas específicas correspondentes ao curso escolhido por você no ato da inscrição e 1 de redação). Verifique se cada caderno das disciplinas específicas contém 8 questões que você deve resolver, sem rasuras ou falhas. Assine somente no local indicado. Verifique se seu nome, número de inscrição e número do documento de identidade estão corretos. A duração total das provas é de 5 horas, portanto trabalhe com tranqüilidade, mas controle o seu tempo. Você deverá, obrigatoriamente, apresentar o desenvolvimento das questões propostas, no espaço indicado, sempre com caneta. DATA: 7/03/005 HORÁRIO: 13h30min às 18h30min DURAÇÃO: 5h
1 Para atender a uma ocorrência de incêndio, um helicóptero fez um deslocamento na vertical para cima, com velocidade constante de 4 km/ h, durante 0,015 hora. Em seguida, deslocou-se na horizontal em movimento uniforme com velocidade de 150 km/ h, durante 0, hora e, finalmente, desceu na vertical no local do incêndio, com a mesma velocidade com que subiu. Calcule as grandezas físicas abaixo, com relação ao ponto de saída do helicóptero até o local do incêndio. a) O módulo do deslocamento resultante e o espaço percorrido. b) As velocidades médias vetorial e escalar. 1
Um corpo de massa igual a 0 g é lançado verticalmente para cima, a partir do solo, e se movimenta segundo a equação horária yt () = 0t 5t, em um meio onde a resistência do ar é considerada desprezível. Calcule as energias potencial e cinética em cada condição abaixo. Obs.: Considere o espaço em metro ( m ) e o tempo em segundo ( s ) e g = 10 m s. a) Na altura máxima alcançada pelo corpo. b) Para o tempo de 1,5 s após o lançamento.
3 Um bloco de cobre ( 1 c 386 J kg K 1 ) caixa isolante com um bloco de chumbo ( 1 c 18 J kg K 1 ) = de 50 g à temperatura de 100 K é colocado em uma = de 100 g a 00 K. Encontre a variação de entropia do sistema, ao ser alcançado o estado final de equilíbrio. Dados: ln 30,4 = 5,769 ; ln 400 = 5,991; ln 00 = 5,98 4 Uma bolha de ar, de forma esférica com raio de 5 cm, sobe do fundo de um lago de 0 m de profundidade. A temperatura no fundo do lago é 7 ºC e na superfície, 7 ºC. Qual é o raio da bolha ao atingir a superfície do lago? Considere o ar como um gás perfeito. 5 Dados: 1 atm = 1 10 N m ; g 3 3 = 10 m s ; ρ HO= 1 10 kg m. 3
5 Seja um campo elétrico uniforme, E, representado abaixo, em meio ao qual se locomove uma carga q entre os pontos A e B, de acordo com a trajetória pontilhada. A seguir, faça o que se pede, considerando os seguintes dados: E = 10,0 V m; q= 5,0 µ C; X = m ; X = 7 m. E A B B y A q x a) Determine o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre a carga. b) O resultado do item (a) depende da forma da trajetória percorrida pela partícula? Justifique sua resposta. 4
6 Considere 4 (quatro) condutores esféricos, inicialmente isolados no espaço, tendo cada um deles,,,, C, Q, V, capacitância (C ), carga (Q ) e potencial (V ) dados por: ( C1 Q1 V 1), ( C Q V ), ( 3 3 3) 4 4 4. De repente, esses quatro condutores são conectados um ao outro por um fio condutor de capacitância desprezível (vide ilustração). 1 3 4 ( C, Q, V ) 1 1 1 3 3 3 4 4 4 a) Descreva o que ocorrerá, imediatamente, após a conexão dos 4 condutores, explicando se ocorrerá transferência de carga entre eles e o motivo de tal transferência (se a mesma ocorrer). Por fim, descreva a configuração de equilíbrio desse sistema, atingida após um certo tempo. b) Determine o potencial V desses condutores na configuração de equilíbrio e a carga final no condutor 1 (em função de C1, V1, C, V, C3, V3, C4, V 4) 5
7 Considere um espelho esférico côncavo de centro de curvatura C e foco F, de acordo com a ilustração abaixo. Considere um objeto de 5 cm de altura, localizado a 1, m de distância do ponto O. Determine a posição onde a imagem deste objeto é formada e o seu tamanho, dando também as suas características (real ou virtual, maior ou menor que o objeto, direita ou invertida). Dado: Valor do raio de curvatura: R = 1, 6 m. C F O 8 Um bloco de massa 10 Kg oscila harmonicamente sobre uma superfície, sem atrito. O bloco está preso por quatro molas, como ilustra a figura abaixo. As constantes elásticas das molas têm o mesmo valor, sendo 10 N m. Calcule o período de oscilação do bloco. Dado: π = 3,14. M 6