quarta-feira, 26 de setembro de 2012

PREPARAÇÃO PARA UECE


01. A figura ilustra o movimento de um planeta em torno do Sol.
                              
Se os tempos gastos para o planeta se deslocar de A para B, de C para D e de E para F são iguais, então as áreas – A1, A2 e A3 – apresentam a seguinte relação:
a) A1 = A2 = A3.     b) A1 > A2 = A3.     c) A1 < A2 < A3.      d) A1 > A2 > A3.
Em intervalos de tempos iguais temos áreas iguais.

02. Um planeta gira, em órbita elíptica, em torno do Sol. Considere as afirmações:
I) Na posição A, a quantidade de movimento linear do planeta tem módulo máximo.
II) Na posição C, a energia potencial do sistema (Sol + planeta) é máxima.
III) Na posição B, a energia total do sistema (Sol + planeta) tem um valor intermediário, situado entre os correspondentes valores em A e C.
                              
Assinale a alternativa correta:
a) I e III são verdadeiras.
b) I e II são verdadeiras.
c) II e III são verdadeiras.
d) Apenas II é verdadeira.
I) Verdadeira, pois em A, pela Lei das Áreas, a velocidade do planeta á máxima.
II) Verdadeira. Podemos chegar a essa conclusão a partir, também, da Lei das Áreas e do Princípio da Conservação da Energia Mecânica. Da Lei das Áreas concluímos que em A a velocidade é máxima; portanto, a energia cinética é máxima. Em B, pela mesma lei, concluímos que a velocidade é mínima; logo, a energia cinética é mínima. Como a energia mecânica se conserva, onde a energia cinética é máxima, a energia potencial gravitacional do sistema Sol-planeta é mínima (no ponto A) e, onde a energia cinética é mínima, a energia potencial gravitacional desse sistema é máxima (no ponto B).
III) Falsa, pois esse é um sistema conservativo em que a energia mecânica é constante.

03. Numa placa retangular são aplicadas três forças contidas no plano da placa, conforme o esquema:
                             

O momento resultante dessas forças em relação a um eixo, que é perpendicular à placa e passa pelo centro C, tem, em N · m, módulo igual a:
a) zero.     b) 2,0.      c) 4,0.     d) 6,0.   

                  
MFR = F1.d1 - F2.d2 + F3.d3 = 10.0,2 – 20.0,2 + 20.0,1 = 2 - 4 + 2 = 0.

04. Um caminhão-tanque, transportando gasolina, se move no sentido indicado com aceleração a. Uma pequena bóia b flutua na superfície do líquido como indica a figura.
                                          
A inclinação do líquido no interior do tanque, expressa pela tangente do ângulo θ, é igual a:
a) a/g .       b) 2a/g .       c) 3a/g .      d) 4a/g .
                                            
Para um referencial fixo no interior do tanque, a bóia está sujeita à aceleração inercial -ai de mesmo módulo e sentido oposto à aceleração a do caminhão, e a aceleração g, da gravidade, dando origem à aceleração inercial resultante, gi, perpendicular à superfície da gasolina. No triângulo sombreado, temos, portanto, em módulo: tgθ = ai/g = a/g.

05. Nos esquemas a seguir temos a representação de um pulso que se propaga em uma corda. O lado 1 representa o pulso incidente e o lado 2 representa o pulso após ocorrido o fenômeno de reflexão, refração ou ambos. Diante do exposto julgue os itens em (V) se forem verdadeiros ou (F) se forem falsos.
                                    lado 1                                       lado 2
 a)

                   
  b)      
                   
   c)      
                  
    d)    
                 
        
 a) Falsa, pois ao passar para a corda mais fina, ”parte do pulso” é refratada, enquanto outra “parte do pulso” se reflete, sem inversão de fase, mas as amplitudes não são iguais nem entre si nem em relação à amplitude da onda incidente.
b) Verdadeira. Quando a extremidade é livre, o pulso é refletido sem inversão de fase e, nesse caso, com a mesma amplitude.
c) Falsa. Para a extremidade fixa, o pulso é refletido com inversão de fase.
d) Falsa. Quando passa para a corda mais grossa, parte do pulso é refratada sem inversão de fase, e parte é refletida com inversão de fase, mas as amplitudes não são iguais, como na alternativa a.

06. A velocidade de propagação v de um pulso transversal numa corda depende da força de tração T com que a corda é esticada e de sua densidade linear d (massa por unidade de comprimento): v2 = T/d. Um cabo de aço, com 2,0 m de comprimento e 200 g de massa, é esticado com força de tração de 40 N. A velocidade de propagação
de um pulso nesse cabo é, em m/s:
a) 1,0.      b) 2,0.      c) 4,0.      d) 20.      
v2 = T/d = 40.2/0,2 = 400 => v = 20 m/s.

07. Na figura abaixo, A1 e A2 representam duas fontes sonoras que emitem ondas com mesma frequência e em fase. No ponto O está localizado um observador. As ondas emitidas têm frequência de 1 700 Hz e velocidade de propagação igual a 340 m/s.
Com base nas informações acima e nas propriedades ondulatórias, analise as proposições:
                                        
I. As ondas emitidas pelas duas fontes são do tipo transversal.
II. O comprimento de onda das ondas emitidas pelas fontes é 0,20 m.
III. A diferença entre as distâncias percorridas pelas ondas de cada fonte até o observador é igual a um número inteiro de comprimentos de onda.
IV. A interferência das ondas no ponto O é destrutiva.
V. Frentes de onda emitidas por qualquer uma das fontes levarão menos que 0,10s para atingir o observador.
VI. O fenômeno da interferência entre duas ondas é uma conseqüência do princípio da superposição.
Podemos afirmar que há:
a) duas afirmativas corretas;
b) três afirmativas corretas;
c) cinco afirmativas corretas;
d) seis afirmativas corretas;
                           
a) Falso, pois ondas sonoras são longitudinais.
b) Verdadeiro, v = λ.f   λ = v/f = 340/1700 = 0,20 m
c) Verdadeiro, d = 50 - 40 = 10 m e d = n.λ  10 = n.0,2  n = 50.
d) Falso, pois, as distâncias é um número inteiro de comprimento de onda, ao atingir o ponto O, as ondas estão em fase e a interferência é construtiva.
e) Falso, pois VM = ΔS/Δt, então: Δt1 = 50/340 = 0,15s e Δt2 = 40/340 = 0,12s.
f) Verdadeiro, pois a interferência é o resultado da soma algébrica das ordenadas de cada onda durante a superposição.

08. Um estudante de física observa um raio luminoso se propagando de um meio A para um meio B, ambos homogêneos e transparentes como mostra a figura. A partir desse fato, o estudante concluiu que:
                                
 a) o valor do índice de refração do meio A é maior que o do meio B.
b) o valor do índice de refração do meio A é metade que o do meio B.
c) nos meios A e B, a velocidade de propagação da luz é a mesma.
d) a velocidade de propagação da luz no meio A é maior que no meio B.

09. Um prisma equilátero de índice de refração nP está em contato com dois meios, cujos índices de refração são nA (ar) e nL (líquido). Um raio de luz incide sobre uma das superfícies do prisma com um ângulo de α = 30°, conforme mostra a figura abaixo:
                    
Se nP = 1,5 e nA = 1,0, qual deve ser o índice de refração do líquido para termos reflexão total na interface prisma-líquido?
a) 1,3      b) 1,5      c) 1,8      d) 2,5
Na figura, o ângulo de incidência na interface ar-prisma é de 0°. Portanto, ele não sofre desvio e o ângulo de incidência na interface prisma-líquido é 60°, pois o prisma é equilátero. Veja a figura:
                               
 Para que haja reflexão total, temos: nP.sen 60°  nL.sen 90°  1,5.0,87  nL.1  nL  1,3.

10. Um desafio interessante consiste em colocar uma moeda no fundo de um prato, de forma que ela fique coberta por uma fina camada de água, conforme está representado na figura I, e retirá-la sem molhar os dedos, utilizando apenas um copo, uma vela e um isqueiro. Uma solução é apresentada nas figuras seguintes: a vela é
acesa e, posteriormente, o copo é emborcado sobre ela; depois de algum tempo, a chama da vela extingue-se, e a água do prato é drenada para o interior do copo.
                    
Com relação à situação apresentada, julgue os itens que se seguem.
I. A massa total de gás aprisionado no interior do copo com a vela acesa é menor que a massa total do gás que seria aprisionado se o copo fosse emborcado com a vela apagada.
II. A chama da vela se apagará somente se a água que entrar no copo for suficiente para atingir o pavio aceso.
III. Enquanto a vela estiver acesa no interior do copo, observar-se-á um aumento no brilho da chama.
IV. Depois que a chama da vela se apaga, o gás no interior do copo resfria-se, originando uma região de baixa pressão. Consequentemente, a pressão exterior empurra a água para o interior do copo.
É (são) correta (s):
a) I e IV      b) II e III     c) III e IV      d) Somente I
a) Verdadeira, pois perto da chama o ar aquecido é mais rarefeito do que o ar do ambiente restante.
b) Falsa, pois a chama se apagará quando a queima extinguir o oxigênio do ar confinado dentro do copo.
c) Falsa, pois à medida que a quantidade de oxigênio dentro do copo diminui, a chama torna-se cada vez menos intensa.
d) Verdadeira, pois, depois que a chama se apaga, o ar no interior do copo resfria-se, originando uma região de pressão menor que a pressão exterior (atmosférica), que empurra a água para dentro do copo.

11. Uma gota de tinta cai 5 cm do centro de um disco que está girando a 30 rpm. As velocidades angular e linear da mancha provocada pela tinta são, respectivamente, iguais a:
a) π rad/s e 5π cm/s.
b) 4π rad/s e 20π cm/s.
c) 5π rad/s e 25π cm/s.
d) 8π rad/s e 40π cm/s.
A velocidade angular é dada pela expressão ω = 2πf. Sendo f = 30 rpm = 30/60 Hz = 0,50 Hz, temos: ω = 2π.0,50 = π rad/s.
O módulo da velocidade linear v pode ser obtido pela expressão v = ω.R. Logo, sendo R = 5 cm, temos: v = π.5 = 5π cm/s.

12. A figura mostra duas esferas carregadas com cargas de mesmo módulo e de sinais contrários, mantidas fixas em pontos equidistantes do ponto O.
                      
Considerando essa situação, é correto afirmar que o campo elétrico produzido pelas duas cargas:
a) não pode ser nulo em nenhum dos pontos marcados.
b) pode ser nulo em todos os pontos da linha XY.
c) pode ser nulo nos pontos P e Q.
d) pode ser nulo somente no ponto O.
                
No ponto P, o vetor campo elétrico E+ devido à carga positiva tem mesma direção e sentido contrário ao do vetor E- devido à carga negativa. Como as esferas têm cargas de mesmo módulo, da expressão E = k.Q/d2, podemos concluir que E+ > E-, logo o vetor campo elétrico resultante não é nulo. É fácil verificar que isso será válido para qualquer ponto da reta PQ à esquerda da esfera de carga positiva. No ponto Q, o vetor
campo elétrico E+ devido à carga positiva tem mesma direção e sentido contrário ao do vetor E- devido à carga negativa. Como as esferas têm cargas de mesmo módulo, da expressão E = k.Q/d2,podemos concluir que E+ < E-, logo o vetor campo elétrico resultante não é nulo. É fácil verificar que isso será válido para qualquer ponto da reta PQ à direita da esfera de carga negativa. No ponto O, os vetores E+ e E- têm a mesma direção e sentido. Logo, o vetor campo elétrico resultante não é nulo. Isso é válido para qualquer ponto da reta PQ entre as esferas. No ponto X, os vetores E+ e E- têm direções e sentidos indicados na figura. Como as esferas têm cargas de mesmo módulo e a distância entre o ponto X e as esferas é a mesma, da expressão E = k.Q/d2, concluímos que E+ = E-, e obtemos o vetor resultante como mostra a figura — horizontal para a direita. É fácil verificar que o vetor resultante terá direção horizontal
e sentido para a direita em qualquer ponto da reta XY.

13. Dois capacitores, de capacitâncias C1 e C2, são carregados quando ligados a uma fonte de diferença de potencial V, conforme a figura:
           
Nessas condições, assinale o que for correto:
a) Os capacitores ficam submetidos às diferenças de potenciais V1 e V2, sendo V = V1 + V2.
b) Os capacitores adquirem cargas q1 e q2, proporcionais às suas capacitâncias, sendo q = q1 + q2 a carga total do sistema.
c) Introduzindo-se um dielétrico, de constante dielétrica K, entre as placas do capacitor C2, q2 aumenta e q1 diminui, pois a carga total do sistema permanece constante.
d) Introduzindo-se um metal entre as placas do capacitor C1, de tal forma que o espaço entre elas fique totalmente preenchido, q1 = 0 e q2 não se altera.
a) Falsa, Os capacitores 1 e 2 estão associados numa ligação em paralelo. Portanto, a diferença de potencial é a mesma em todos os capacitores, isto é, V = V1 = V2.
b) Verdadeira.
c) Falsa, Da expressão C = Q/V temos, para o capacitor 2,V = q2/C2. Como a introdução do dielétrico aumenta o valor da capacidade C2 do capacitor e V é constante, então q2 também aumenta. Mas a carga total não é constante, pois os capacitores estão ligados a uma fonte que mantém no capacitor C1 a mesma carga q1. Portanto, q1 não diminui.
d) Falsa, Colocando-se uma placa metálica entre as placas de C1, elimina-se esse capacitor e coloca-se a fonte em curto-circuito. A diferença de potencial entre os terminais de C2 se anula e ele se descarrega. Logo, q2 = 0.

14. No circuito da figura, o amperímetro A e o voltímetro V são ideais. O voltímetro marca 50 V quando a chave C está aberta.
                          
Com a chave fechada, o amperímetro marcará:
a) 0,1 A.       b) 0,2 A.        c) 0,5 A.       d) 1,0 A.      
Se a chave está aberta, podemos redesenhar o circuito como na figura:
                              
Sendo V = 5,0 V e R = 100 Ω, podemos calcular a corrente que passa pelo circuito usando a equação V = Ri. Logo: i = 50/100 = 0,5 A.
Os resistores estão associados em série. A resistência equivalente a essa associação pode ser obtida usando a expressão RS = R1 + R2. Logo: RS = 100 + 100 = 200 Ω.
Podemos, então, calcular a diferença de potencial fornecida pela bateria ao circuito, usando a expressão ε = Ri. Logo: ε = RS.i = 200. 0,5 = 100 V.
Se a chave for fechada, teremos um curto-circuito e podemos redesenhar o circuito como na figura:
                                              
Sendo V = 100 V e R = 100 Ω, da expressão V = Ri, temos: i = V/R =1,0 A.

15. Um feixe de elétrons incide horizontalmente no centro O de um anteparo (ver figura). Criando na região, simultaneamente, um campo magnético vertical, para cima, e um campo elétrico vertical, para baixo, o feixe de elétrons irá se desviar, atingindo o anteparo num ponto de que região?
                                            

a) 1       b) 2      c) 3       d) 4
Devido ao campo elétrico, os elétrons irão se desviar para cima:
                                  
Devido ao campo magnético, os elétrons irão se desviar “para dentro do papel”:
                                  
Portanto ele atingirá a região 2.


16. Nas figuras estão representados os diagramas de fases de duas substâncias puras.
             
Indique qual da informações abaixo é verdadeira:
A) No diagrama A, se a pressão aumenta, a temperatura de fusão também aumenta.
B) A substância do diagrama B pode ser encontrada na forma líquida acima de 31 °C.
C) A substância do diagrama A não pode ser obtida na forma de vapor acima de 374 °C.
D) A substância do diagrama B não pode ser encontrada na fase sólida acima de 20 °C.
O ponto C ou ponto crítico corresponde à temperatura crítica da substância, temperatura acima da qual a substância está na forma de gás e não mais de vapor.

17. Um carro percorreu a metade de uma estrada viajando a 30 km/h, e a outra metade da estrada, a 60 km/h. Sua velocidade média no percurso total foi de:
A) 60 km/h          B) 54 km/h        C) 48 km/h        D) 40 km/h      
VM = 2.V1.V2/(V1 + V2) = 2.30.60/(30 + 60) = 2.1800/90 = 2.20 = 40 km/h.

18. O gráfico representa a relação entre a temperatura medida em uma escala de temperatura hipotética W e a temperatura medida na escala Celsius, sob pressão normal.
                                      
 A temperatura de fusão do gelo e a de ebulição da água são, em graus W, respectivamente, iguais a:
A) – 40 e 40      B) – 40 e 110     C) 20 e 110        D) – 40 e 100       
Para a fusão do gelo: tW = - 400 W.
Para a ebulição da água: tW – (-40)/20 – (-40) = 100 – 0/40 – 0  tW + 40/60 = 100/40  tW + 40 = 60.2,5  tW  = 150 – 40 = 1100 W.

19. O fluxo total de sangue na grande circulação, também chamado de débito cardíaco, faz com que o coração de um homem adulto seja responsável pelo bombeamento, em média, de 20 litros de sangue por minuto. Qual a ordem de grandeza do volume de sangue, em litros, bombeado pelo coração em um dia?
A) 103         B) 104        C) 105         D) 106
V = (20L/1min).24.60min = 20.24.60 = 28800 L = 2,88.104, como 2,88 < 3,16, a ordem da grandeza é 104.

20. Uma substância tem massa específica de 0,78 g/cm3 a 25 °C e 0,65 g/cm3 a 425 °C. Qual o seu coeficiente de dilatação volumétrica?
A) 5.10–4 °C–1.       B) 4.10–4 °C–1.       C) 3.10–4 °C–1.       D) 2.10–4 °C–1.
μ = μ0.(1 + γΔθ)   1 + γΔθ = μ0 1 + γ.(425 – 25) = 0,78/0,65   400γ = 1,2 – 1  
400γ = 0,2   γ = 5.10–4 °C–1.

21. A função de uma onda é dada pela expressão: y = 20.cos2π(4t – x/3) em que x e y estão em centímetros e t, em segundos. O valor da amplitude, do período e da frequência dessa onda, são respectivamente iguais a:
A) 20 cm; 0,25 s; 4 Hz    
B) 40 cm; 0,50 s; 2 Hz    
C) 20 cm; 0,20 s; 5 Hz
D) 20 cm; 0,125 s; 8 Hz
y = A.cos(2π.(f.t – x/λ) + φ0). Comparando:
A = 20 cm, f = 4 Hz e f = 1/T   4 = 1/ T  T = 1/4 = 0,25 s.

22. Nas situações representadas nas figuras seguintes, as partículas realizam colisões unidimensionais. Os módulos de suas velocidades escalares estão indicados. De acordo com cada caso verifique a interação ocorrida entre os corpos.

I.
     





II.
     




III.
    










IV.
      




V.
      




Sobre o tipo de colisão, podemos afirmar que:
A) I e IV são parcialmente elásticos.
B) II e V são parcialmente elásticos.
C) III e IV são elásticos.
D) somente V é totalmente inelástico.
I. e = |vrAF|/|vrAP| = (12 –7)/(15 + 5) = 0,25; parcialmente elástica.
II. e = |vrAF|/|vrAP| = 0/(30 + 20) = 0; totalmente inelástica.
III. e = |vrAF|/|vrAP| = 10/10 = 1; elástica.
IV. e = |vrAF|/|vrAP| = (4 + 2)/(7 + 3) = 0,6 ; parcialmente elástica.
V. e = |vrAF|/|vrAP| = 0/400 = 0 ; totalmente inelástica.

23. Considere dois blocos, um de vidro e outro de diamante, de mesmo formato e igualmente lapidados, imersos no ar. Sabe-se que o índice de refração do diamante é maior que o do vidro. Sendo igualmente iluminados:
a) o diamante brilha mais, porque o ângulo-limite na fronteira diamante-ar é menor que na fronteira vidro-ar, o que favorece a reflexão da luz internamente no diamante;
b) o diamante brilha mais, porque o ângulo-limite na fronteira diamante-ar é maior que na fronteira vidro-ar;
c) o diamante brilha mais, porque a luz se propaga em seu interior com velocidade maior que no interior do vidro;
d) o vidro brilha mais, porque ele é mais refringente que o diamante;
Como o índice de refração do diamante é maior que o do vidro, o ângulo-limite na fronteira diamante-ar é menor que na fronteira vidro-ar. Assim, raios de luz propagando-se do diamante para o ar tem maior probabilidade de sofrerem reflexão total na fronteira, o que faz o diamante brilhar mais que o vidro.

24. Analise as seguintes afirmações:
I. Durante a apresentação de uma orquestra, um som grave emitido por um contrabaixo e um agudo emitido por um violino propagam-se com a mesma velocidade até a platéia.
II. Uma locomotiva parada numa estação emite um som (apito) que se propaga no ar (sem vento) a 340 m/s. Se, em vez de estar parada, a locomotiva estivesse passando pela mesma estação a 20 m/s, o som emitido (apito) se propagaria, no sentido do movimento da locomotiva, a 360 m/s.
III. Quando aumentamos o volume do rádio, a velocidade do som emitido por ele também aumenta.
IV. Ondas sonoras de maior amplitude são sempre mais velozes que as de amplitude menor.
As afirmações incorretas são.
A) I e III        B) II, III e IV      C) I, II e IV       D) III e IV  
I. Correta. A velocidade do som não depende de sua frequencia.
II. Incorreta. A velocidade do som não depende da velocidade da fonte sonora
que o emitiu.
III. Incorreta. A velocidade do som não depende de sua intensidade
IV. Incorreta.

25. São fontes luminosas primárias:
A) lanterna acesa, espelho plano, vela apagada;
B) olho-de-gato, Lua, palito de fósforo aceso;
C) lâmpada acesa, arco voltaico, vaga-lume aceso;
D) planeta Marte, fio aquecido ao rubro, parede de cor clara;
As fontes luminosas primárias emitem luz própria.

26. Um estudante que contemple um arco-íris através de um filtro
óptico (lâmina de acrílico) amarelo:
a) verá o arco-íris completo, com todas as suas cores;
b) não verá nada do arco-íris;
c) verá apenas a faixa amarela do arco-íris;
d) verá todas as faixas do arco-íris, exceto a amarela.

27. A figura abaixo mostra duas cargas q1 e q2, afastadas a uma distância d, e as linhas de campo do campo eletrostático criado.
              
Observando a figura acima, quais os sinais das cargas q1 e q2?
A) q1 (positiva), q2 (negativa);
B) q1 (positiva), q2 (positiva);
C) q1 (negativa), q2 (negativa);
D) q1 (negativa), q2 (positiva);
Em q1 há um afastamento (saindo) e em q2 uma aproximação (entrando).