UFRGS LISTA - FÍSICA

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

1. (Ufrgs 2014) Cada um dos gráficos abaixo representa a posição em função do tempo para um movimento unidimensional (as partes curvas devem ser consideradas como segmentos de parábolas).

No conjunto de gráficos a seguir, está representada a velocidade em função do tempo para seis situações distintas.

Considerando que as divisões nos eixos dos tempos são iguais em todos os gráficos, assinale a alternativa que combina corretamente os gráficos que descrevem, por pares, o mesmo movimento. a) 1(c) – 2(d) – 3(b). b) 1(e) – 2(f) – 3(a). c) 1(a) – 2(d) – 3(e). d) 1(c) – 2(f) – 3(d). e) 1(e) – 2(d) – 3(b).

2. (Ufrgs 2014) Um plano inclinado com 5 m de comprimento é usado como rampa para arrastar uma caixa de 120 kg para dentro de um caminhão, a uma altura de 1,5 m, como representa a figura abaixo. Página 1 de 101

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Considerando que a força de atrito cinético entre a caixa e a rampa seja de 564 N o trabalho mínimo necessário para arrastar a caixa para dentro do caminhão é a) 846 J. b) 1056 J. c) 1764 J. d) 2820 J. e) 4584 J.

3. (Ufrgs 2014) Um móvel percorre uma trajetória fechada, representada na figura abaixo, no sentido anti-horário.

Ao passar pela posição P, o móvel está freando. Assinale a alternativa que melhor indica, nessa posição, a orientação do vetor aceleração total do móvel. a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.

4. (Ufrgs 2014) O termo horsepower, abreviado hp, foi inventado por James Watt (1783), durante seu trabalho no desenvolvimento das máquinas a vapor. Ele Página 2 de 101

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convencionou que um cavalo, em média, eleva 3,30  104 (1 libra

libras de carvão

0,454 Kg) à altura de um pé ( 0,305 m) a cada minuto, definindo a potência

correspondente como 1 hp (figura abaixo).

Posteriormente, James Watt teve seu nome associado à unidade de potência no Sistema Internacional de Unidades, no qual a potência é expressa em watts (W). Com base nessa associação, 1 hp corresponde aproximadamente a a) 76,2 W. b) 369 W. c) 405 W. d) 466 W. e) 746 W.

5. (Ufrgs 2014) A figura abaixo representa o movimento de um pêndulo que oscila sem atrito entre os pontos x1 e x2.

Qual dos seguintes gráficos melhor representa a energia mecânica total do pêndulo – ET – em função de sua posição horizontal? Página 3 de 101

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a)

b)

c)

d)

e)

6. (Ufrgs 2014) Na figura abaixo, estão representados três blocos ( A, B e C ) de mesmas dimensões, que estão em equilíbrio mecânico na água.

Os blocos A e B têm, respectivamente,

3 1 e de seus volumes acima da superfície, 4 4

enquanto o bloco C está totalmente submerso. Considerando que o bloco C tem peso Página 4 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE P, os pesos de A e B são, respectivamente,

a)

P P , . 4 4

b)

P 3P , . 4 4

c)

P 4P , . 4 3

d)

3P 3P , . 4 4

e) P,P.

7. (Ufrgs 2014)

Um objeto de massa igual a 2 kg move-se em linha reta com

velocidade constante de 4 m / s. A partir de um certo instante, uma força de módulo igual a 2N é exercida por 6 s sobre o objeto, na mesma direção de seu movimento. Em seguida, o objeto colide frontalmente com um obstáculo e tem seu movimento invertido, afastando-se com velocidade de 3 m / s.

O módulo do impulso exercido pelo obstáculo e a variação da energia cinética do objeto, durante a colisão, foram, respectivamente, a) 26 Ns e -91 J. b) 14 Ns e -91 J. c) 26 Ns e -7 J. d) 14 Ns e -7 J. e) 7 Ns e -7 J.

8. (Ufrgs 2014)

Uma bomba é arremessada, seguindo uma trajetória parabólica,

conforme representado na figura abaixo. Na posição mais alta da trajetória, a bomba explode.

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Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A explosão da bomba é um evento que __________ a energia cinética do sistema. A trajetória do centro de massa do sistema constituído pelos fragmentos da bomba segue __________. a) não conserva – verticalmente para o solo b) não conserva – a trajetória do fragmento mais massivo da bomba c) não conserva – a mesma parábola anterior à explosão d) conserva – a mesma parábola anterior à explosão e) conserva – verticalmente para o solo

9. (Ufrgs 2014) Na figura abaixo, blocos idênticos estão suspensos por cordas idênticas em três situações distintas, (1), (2) e (3).

Assinale a alternativa que apresenta as situações na ordem crescente de probabilidade de rompimento das cordas. (O sinal de igualdade abaixo indica situações com a mesma probabilidade de rompimento). a) (3), (2), (1). Página 6 de 101

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b) (3), (2) = (1). c) (1), (2), (3). d) (1) = (2), (3). e) (1) = (2) = (3).

10. (Ufrgs 2014) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

(

) Um objeto colocado em uma altitude de 3 raios terrestres acima da superfície da

Terra sofrerá uma força gravitacional 9 vezes menor do que se estivesse sobre a superfície. (

) O módulo da força gravitacional exercida sobre um objeto pode sempre ser

calculado por meio do produto da massa desse objeto e do módulo da aceleração da gravidade do local onde ele se encontra. ( (

) Objetos em órbitas terrestres não sofrem a ação da força gravitacional. ) Se a massa e o raio terrestre forem duplicados, o módulo da aceleração da

gravidade na superfície terrestre reduz-se à metade.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – V – F – F. b) F – V – F – V. c) F – F – V – F. d) V – F – F – V. e) V – V – V – F.

11. (Ufrgs 2014) Considere um processo adiabático no qual o volume ocupado por um gás ideal é reduzido a

1 do volume inicial. 5

É correto afirmar que, nesse processo, a) a energia interna do gás diminui. b) a razão

T (T  temperatura, p  pressão) torna-se 5 vezes o valor inicial. p

c) a pressão e a temperatura do gás aumentam. d) o trabalho realizado sobre o gás é igual ao calor trocado com o meio externo. Página 7 de 101

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e) a densidade do gás permanece constante.

12. (Ufrgs 2014) Materiais com mudança de fase são bastante utilizados na fabricação de tecidos para roupas termorreguladoras, ou seja, que regulam sua temperatura em função da temperatura da pele com a qual estão em contato. Entre as fibras do tecido, são incluídas microcápsulas contendo, por exemplo, parafina, cuja temperatura de fusão está próxima da temperatura de conforto da pele, 31 C. Considere que um atleta, para manter sua temperatura interna constante enquanto se exercita, libere 1,5 104 J de calor através da pele em contato com a roupa termorreguladora e que o calor de fusão da parafina é LF  2,0 105 J / kg.

Para manter a temperatura de conforto da pele, a massa de parafina encapsulada deve ser de, no mínimo, a) 500 g. b) 450 g. c) 80 g. d) 75 g. e) 13 g.

13. (Ufrgs 2014) Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo.

O fenômeno ilustrado ocorre porque a) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais. b) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura. c) a luz produz uma imagem virtual. Página 8 de 101

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d) a luz viaja em linha reta. e) a luz contorna obstáculos.

14. (Ufrgs 2014) Considere dois balões de borracha, A e B. O balão B tem excesso de cargas negativas; o balão A, ao ser aproximado do balão B, é repelido por ele. Por outro lado, quando certo objeto metálico isolado é aproximado do balão A, este é atraído pelo objeto.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A respeito das cargas elétricas líquidas no balão A e no objeto, pode-se concluir que o balão A só pode __________ e que o objeto só pode __________. a) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas b) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro c) ter excesso de cargas negativas – estar eletricamente neutro d) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro e) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas

15. (Ufrgs 2014) Na figura, estão representadas, no plano XY, linhas equipotenciais espaçadas entre si de 1 V.

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Considere as seguintes afirmações sobre essa situação.

I. O trabalho realizado pela força elétrica para mover uma carga elétrica de 1 C de D até A é de 1 J. II. O módulo do campo elétrico em C é maior do que em B. III. O módulo do campo elétrico em D é zero.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

16. (Ufrgs 2014) Observe o segmento de circuito.

No circuito, VA  20 V e VB  10 V são os potenciais nas extremidades A e B; e R1  2 kΩ, R2  8 kΩ e R3  5 kΩ são os valores das resistências elétricas presentes.

Nessa situação, os potenciais nos pontos a e b são, respectivamente, a) 24 V e 0 V. b) 16 V e 0 V. c) 4 V e 0 V. d) 4 V e 5 V. e) 24 V e 5 V.

17. (Ufrgs 2014) Considere o circuito formado por três lâmpadas idênticas ligadas em paralelo à bateria, conforme representa a figura (1).

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Como a chave C foi aberta na figura (2), considere as afirmações abaixo sobre a figura (2), em comparação à situação descrita na figura (1).

I. A potência fornecida pela bateria é a mesma. II. A diferença de potencial aplicada a cada lâmpada acesa é a mesma. III. As correntes elétricas que percorrem as lâmpadas acesas são menores.

Quais estão corretas? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

18. (Ufrgs 2014) Um trabalhador carregando uma esquadria metálica de resistência elétrica R sobe, com velocidade de módulo constante, uma escada colocada abaixo de um fio conduzindo uma corrente elétrica intensa, i. A situação está esquematizada na figura abaixo.

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Assinale a alternativa correta sobre essa situação. a) Como a esquadria tem, aos pares, lados paralelos, a força resultante exercida pelo fio acima é nula. b) Visto que o fio não atravessa a esquadria, a lei de Ampère afirma que não existem correntes elétricas na esquadria. c) À medida que sobe a escada, o trabalhador sente a esquadria “ficar mais leve”, resultado da força atrativa exercida pelo fio, como previsto pela lei de Biot-Savart. d) À medida que sobe a escada, o trabalhador sente a espira “ficar mais pesada”, resultado da força de repulsão estabelecida entre a corrente elétrica no fio e a corrente elétrica induzida, conforme explicado pela lei de Faraday-Lenz. e) Como o trabalhador sobe com velocidade de módulo constante, não há o aparecimento de corrente elétrica na esquadria.

19. (Ufrgs 2014) Assinale a alternativa correta sobre características de fenômenos ondulatórios. a) Uma nota musical propagando-se no ar é uma onda estacionária. b) O clarão proveniente de uma descarga elétrica é composto por ondas transversais. c) A frequência de uma onda é dependente do meio no qual a onda se propaga. d) Uma onda mecânica transporta energia e matéria. e) A velocidade de uma onda mecânica não depende do meio no qual se propaga.

20. (Ufrgs 2014) No texto abaixo, Richard Feynman, Prêmio Nobel de Física de 1965, ilustra os conhecimentos sobre a luz no início do século XX. “Naquela época, a luz era uma onda nas segundas, quartas e sextas-feiras, e um conjunto de partículas nas terças, quintas e sábados. Sobrava o domingo para refletir sobre a questão!” Página 12 de 101

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Fonte: QED - The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press, 1985.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. ( (

) As “partículas” que Feynman menciona são os fótons. ) A grandeza característica da onda que permite calcular a energia dessas

“partículas” é sua frequência ν, através da relação E  hν. (

) Uma experiência que coloca em evidência o comportamento ondulatório da luz é o

efeito fotoelétrico. (

) O caráter corpuscular da luz é evidenciado por experiências de interferência e de

difração.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) F – V – F – F. b) F – F – V – V. c) V – V – F – V. d) V – F – V – F. e) V – V – F – F.

21. (Ufrgs 2014) A frequência do som emitido pela sirene de certa ambulância é de 600 Hz. Um observador em repouso percebe essa frequência como sendo de 640 Hz.

Considere que a velocidade da onda emitida é de 1200 km / h e que não há obstáculos entre o observador e a ambulância.

Com base nos dados acima, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A ambulância __________ do observador com velocidade de __________. a) afasta-se – 75 km / h b) afasta-se – 80 km / h c) afasta-se – 121 km / h d) aproxima-se – 80 km / h Página 13 de 101

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e) aproxima-se – 121 km / h

22. (Ufrgs 2014) Os múons cósmicos são partículas de altas energias, criadas na alta atmosfera terrestre. A velocidade de alguns desses múons (v) é próxima da velocidade da luz (c), tal que v2  0,998c2, e seu tempo de vida em um referencial em repouso é aproximadamente t0  2 106 s. Pelas leis da mecânica clássica, com esse tempo de vida tão curto, nenhum múon poderia chegar ao solo, no entanto eles são detectados na Terra. Pelos postulados da relatividade restrita, o tempo de vida do múon em um referencial terrestre (t) e o tempo t 0 são relacionados pelo fator relativístico

γ

1 1

v2

.

c2

Para um observador terrestre a distância que o múon pode percorrer antes de se desintegrar é, aproximadamente, a) 6,0  102 m. b) 6,0  103 m. c) 13,5  103 m. d) 17,5  103 m. e) 27,0 103 m.

23. (Ufrgs 2014) Escolha a opção que associa as colunas da tabela abaixo, de modo a completar corretamente as lacunas pontilhadas nas reações nucleares indicadas na coluna da esquerda.

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Reação I.

II.

III.

IV.

Complemento

222 218 88Ra  86Rn  .....

143 143 61Pm  61Pm  .....

14  6C  β



 υ  .....

 .....  23 11Na  β  υ

(1)

23 12Mg

(2)

14 7N

(3) 2β (4) β  β (5)

12 6C

(6) γ (7) 24 11Na (8) 42 α

a) (8) – (4) – (2) – (7) b) (3) – (4) – (5) – (7) c) (8) – (6) – (2) – (1) d) (3) – (6) – (5) – (1) e) (8) – (4) – (2) – (1)

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: O gráfico representa, em um processo isobárico, a variação em função do tempo da temperatura de uma amostra de um elemento puro cuja massa é de 1,0 kg, observada durante 9 minutos.

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A amostra está no estado sólido a 0 º C no instante t  0 e é aquecida por uma fonte de calor que lhe transmite energia a uma taxa de 2,0 103 J / min, supondo que não haja perda de calor.

24. (Ufrgs 2014) O processo que ocorre na fase sólida envolve um trabalho total de 0,1 kJ. Nessa fase, a variação da energia interna da amostra é

a) 6,1 kJ. b) 5,9 kJ. c) 6,0 kJ. d) 5,9 kJ. e) 6,1 kJ.

25. (Ufrgs 2014) A partir dos dados do gráfico, pode-se afirmar que esse elemento apresenta uma temperatura de fusão e um calor específico no estado líquido que são, respectivamente, a) 70 º C e 180 J / (kg  K). b) 70 º C e 200 J / (kg  K). c) 70 º C e 150 J / (kg  K). d) 40 º C e 180 J / (kg  K). e) 40 º C e 200 J / (kg  K).

26. (Ufrgs 2013) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional.

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Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B através da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando.

Nesta situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA , ωB e ωR , são tais que a) ωA  ωB  ωR . b) ωA  ωB  ωR . c) ωA  ωB  ωR . d) ωA  ωB  ωR . e) ωA  ωB  ωR . 27. (Ufrgs 2013) Em 6 de agosto de 2012, o jipe “Curiosity" pousou em Marte. Em um dos mais espetaculares empreendimentos da era espacial, o veículo foi colocado na superfície do planeta vermelho com muita precisão. Diferentemente das missões anteriores, nesta, depois da usual descida balística na atmosfera do planeta e da diminuição da velocidade provocada por um enorme paraquedas, o veículo de quase 900 kg de massa, a partir de 20 m de altura, foi suave e lentamente baixado até o solo, suspenso por três cabos, por um tipo de guindaste voador estabilizado no ar por meio de 4 pares de foguetes direcionais. A ilustração abaixo representa o evento.

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O cabo ondulado que aparece na figura serve apenas para comunicação e transmissão de energia entre os módulos.

Considerando as seguintes razões: massa da Terra/massa de Marte ~ 10 e raio médio da Terra/raio médio de Marte ~ 2, a comparação com descida similar, realizada na superfície terrestre, resulta que a razão correta entre a tensão em cada cabo de suspensão do jipe em Marte e na Terra (TM/TT) é, aproximadamente, de a) 0,1. b) 0,2. c) 0,4. d) 2,5. e) 5,0.

28. (Ufrgs 2013) Uma esfera maciça de aço está suspensa em um dinamômetro, por meio de um fio de massa desprezível, e todo este aparato está imerso no ar. A esfera, ainda suspensa ao dinamômetro, é então mergulhada completamente num líquido de densidade desconhecida. Nesta situação, a leitura do dinamômetro sofre uma diminuição de 30% em relação à situação inicial. Considerando a densidade do aço igual a 8 g/cm3, a densidade do líquido, em g/cm3, é aproximadamente a) 1,0. b) 1,1. c) 2,4. d) 3,0. e) 5,6.

29. (Ufrgs 2013)

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da

sentença abaixo, na ordem em que aparecem.

Dois blocos, 1 e 2, de massas iguais, movem-se com velocidades constantes de módulos V1i  V2i , seguindo a mesma direção orientada sobre uma superfície horizontal sem

atrito. Em certo momento, o bloco 1 colide com o bloco 2. A figura representa dois instantâneos desse movimento, tomados antes (X) e depois (Y) de o bloco 1 colidir com

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o bloco 2. A colisão ocorrida entre os instantes representados é tal que as velocidades finais dos blocos 1 e 2 são, respectivamente, V1f  V2i e V2f  V1i .

Com base nessa situação, podemos afirmar corretamente que a colisão foi _________ e que o módulo do impulso sobre o bloco 2 foi __________ que o módulo do impulso sobre o bloco 1. a) inelástica - o mesmo b) inelástica - maior c) perfeitamente elástica - maior d) perfeitamente elástica - o mesmo e) perfeitamente elástica - menor

30. (Ufrgs 2013) Nas figuras (X) e (Y) abaixo, está representado um limpador de janelas trabalhando em um andaime suspenso pelos cabos 1 e 2, em dois instantes de tempo.

Durante o intervalo de tempo limitado pelas figuras, você observa que o trabalhador caminha sobre o andaime indo do lado esquerdo, figura (X), para o lado direito, figura (Y).

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem

em

que

aparecem.

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Após o trabalhador ter-se movido para a direita (figura (Y)), podemos afirmar corretamente que, em relação à situação inicial (figura (X)), a soma das tensões nos cabos 1 e 2 __________, visto que __________. a) permanece a mesma - as tensões nos cabos 1 e 2 permanecem as mesmas b) permanece a mesma - a diminuição da tensão no cabo 1 corresponde a igual aumento na tensão no cabo 2 c) aumenta - aumenta a tensão no cabo 2 e permanece a mesma tensão no cabo 1 d) aumenta - aumenta a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2 e) diminui - diminui a tensão no cabo 1 e permanece a mesma tensão no cabo 2

31. (Ufrgs 2013) Um projeto propõe a construção de três máquinas térmicas, M1, M2 e M3, que devem operar entre as temperaturas de 250 K e 500 K, ou seja, que tenham rendimento ideal igual a 50%. Em cada ciclo de funcionamento, o calor absorvido por todas é o mesmo: Q = 20 kJ, mas espera-se que cada uma delas realize o trabalho W mostrado na tabela abaixo.

Máquina

W

M1

20 kJ

M2

12 kJ

M3

8 kJ

De acordo com a segunda lei da termodinâmica, verifica-se que somente é possível a construção da(s) máquina(s) a) M1. b) M2. c) M3. d) M1 e M2. e) M2 e M3. 32. (Ufrgs 2013) Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para um estado B, através de um processo, em que a pressão P e o volume V variam conforme o gráfico abaixo.

Considere as seguintes afirmações sobre esse processo. Página 20 de 101

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I. A temperatura do gás diminuiu. II. O gás realizou trabalho positivo. III. Este processo é adiabático.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

33. (Ufrgs 2013) Duas esferas maciças e homogêneas, X e Y, de mesmo volume e materiais diferentes, estão ambas na mesma temperatura T. Quando ambas são sujeitas a uma mesma variação de temperatura Δt , os volumes de X e Y aumentam de 1% e 5%, respectivamente.

A razão entre os coeficientes de dilatação linear dos materiais de X e Y, α X α Y , é a) 1. b) 1/2. c) 1/4. d) 1/5. e) 1/10.

34. (Ufrgs 2013) Nos diagramas abaixo, O representa um pequeno objeto luminoso que está colocado diante de um espelho plano P, perpendicular à página, ambos imersos no

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ar; I representa a imagem do objeto formada pelo espelho, e o olho representa a posição de quem observa a imagem.

Qual dos diagramas abaixo representa corretamente a posição da imagem e o traçado dos raios que chegam ao observador?

a)

b)

c)

d)

e)

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35. (Ufrgs 2013)

Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial mundial é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase microscópicas contendo, por exemplo, carbono, grande causador de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na figura abaixo.

A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente baseado na a) eletricidade estática. b) conservação da carga elétrica. c) conservação da energia. d) força eletromotriz. Página 23 de 101

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e) conservação da massa.

36. (Ufrgs 2013) Na figura abaixo, está mostrada uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem.

Nas figuras __________, as cargas são de mesmo sinal e, nas figuras __________, as cargas têm magnitudes distintas. a) 1 e 4 - 1 e 2 b) 1 e 4 - 2 e 3 Página 24 de 101

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c) 3 e 4 - 1 e 2 d) 3 e 4 - 2 e 3 e) 2 e 3 - 1 e 4

37. (Ufrgs 2013) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.

A radiação luminosa emitida por uma lâmpada a vapor de lítio atravessa um bloco de vidro

transparente,

com

índice

de

refração

maior

que

o

do

ar.

Ao penetrar no bloco de vidro, a radiação luminosa tem sua frequência __________. O comprimento de onda da radiação no bloco é __________ que no ar e sua velocidade de propagação é __________ que no ar. a) alterada - maior - menor b) alterada - o mesmo - maior c) inalterada - maior - menor d) inalterada - menor - menor e) inalterada - menor - a mesma

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Um automóvel desloca-se por uma estrada retilínea plana e horizontal, com velocidade constante de módulo v.

38. (Ufrgs 2013) Em certo momento, o automóvel alcança um longo caminhão. A oportunidade de ultrapassagem surge e o automóvel é acelerado uniformemente até que fique completamente à frente do caminhão. Nesse instante, o motorista "alivia o pé" e o automóvel reduz a velocidade uniformemente até voltar à velocidade inicial v. A figura abaixo apresenta cinco gráficos de distância (d)  tempo (t). Em cada um deles, está assinalado o intervalo de tempo  Δt  em que houve variação de velocidade.

Escolha qual dos gráficos melhor reproduz a situação descrita acima.

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a)

b)

c)

d)

e)

39. (Ufrgs 2013) Após algum tempo, os freios são acionados e o automóvel percorre uma distância d com as rodas travadas até parar. Desconsiderando o atrito com o ar, podemos afirmar corretamente que, se a velocidade inicial do automóvel fosse duas vezes maior, a distância percorrida seria a) d/4. b) d/2. c) d. d) 2d. Página 26 de 101

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e) 4d.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Um estudante movimenta um bloco homogêneo de massa M, sobre uma superfície horizontal, com forças de mesmo módulo F, conforme representa a figura abaixo.

Em X, o estudante empurra o bloco; em Y, o estudante puxa o bloco; em Z, o estudante empurra o bloco com força paralela ao solo.

40. (Ufrgs 2013) A força normal exercida pela superfície é, em módulo, igual ao peso do bloco a) apenas na situação X. b) apenas na situação Y. c) apenas na situação Z. d) apenas nas situações X e Y. e) em X, Y e Z.

41. (Ufrgs 2013) O trabalho realizado pelo estudante para mover o bloco nas situações apresentadas, por uma mesma distância d, é tal que a) WX  WY  WZ . b) WX  WY  WZ . c) WX  WY  WZ . d) WX  WY  WZ . e) WX  WY  WZ .

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:

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Uma onda transversal propaga-se com velocidade de 12 m/s numa corda tensionada. O grįfico abaixo representa a configuraēćo desta onda na corda, num dado instante de tempo.

42. (Ufrgs 2013) A frequência da onda, em Hz, é igual a a) 2/3. b) 3/2. c) 200/3. d) 96. e) 150.

43. (Ufrgs 2013) O comprimento de onda e a amplitude desta onda transversal são, respectivamente, a) 4 cm e 3 cm. b) 4 cm e 6 cm. c) 6 cm e 3 cm. d) 8 cm e 3 cm. e) 8 cm e 6 cm.

44. (Ufrgs 2012) A figura a seguir apresenta, em dois instantes, as velocidades v1 e v2 de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular.

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Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que v1>v2 é correto afirmar que a) a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero. b) a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade. c) o movimento do automóvel é circular uniforme. d) o movimento do automóvel é uniformemente acelerado. e) os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si.

45. (Ufrgs 2012) Um objeto, com massa de 1,0 kg, é lançado, a partir do solo, com energia mecânica de 20 J. Quando o objeto atinge a altura máxima, sua energia potencial gravitacional relativa ao solo é de 7,5 J.

Desprezando-se a resistência do ar, e considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10 m/s2, a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é a) zero. b) 2,5 m/s. c) 5,0 m/s. d) 12,5 m/s. e) 25,0 m/s.

46. (Ufrgs 2012) Uma pedra encontra-se completamente submersa e em repouso no fundo de um recipiente cheio de água; P e E são, respectivamente, os módulos do peso da pedra e do empuxo sobre ela. Com base nesses dados, é correto afirmar que o módulo da força aplicada pelo fundo do recipiente sobre a pedra é igual a a) E. b) P. c) P – E. d) P + E. e) zero. Página 29 de 101

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47. (Ufrgs 2012) Um bloco, deslizando com velocidade v sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que se tocam na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto.

Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações.

I. Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia cinética total após a colisão. II. Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica. III. Após a colisão, a velocidade dos blocos é v/2.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, Il e III.

48. (Ufrgs 2012) Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10 m/s2, é correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujo raio fossem quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de a) 2,5 m/s2. b) 5 m/s2. c) 10 m/s2. d) 20 m/s2. e) 40 m/s2.

49. (Ufrgs 2012) Um determinado pêndulo simples oscila com pequena amplitude em um dado local da superfície terrestre, e seu período de oscilação é de 8s. Reduzindo-se o comprimento desse pêndulo para

1 4

do comprimento original, sem alterar sua

localização, é correto afirmar que sua frequência, em Hz, será de a) 2. Página 30 de 101

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b) 1/2. c) 1/4. d) 1/8. e) 1/16.

50. (Ufrgs 2012) A figura a seguir apresenta um diagrama p x V que ilustra um ciclo termodinâmico de um gás ideal. Este ciclo, com a realização de trabalho de 750 J, ocorre

em

três

processos

sucessivos.

No processo AB, o sistema sofre um aumento de pressão mantendo o volume constante; no processo BC, o sistema se expande mantendo a temperatura constante e diminuindo a pressão; e, finalmente, no processo CA, o sistema retorna ao estado inicial sem variar a pressão.

O trabalho realizado no processo BC e a relação entre as temperaturas TA e TB são, respectivamente, a) 1310 J e TA = TB/8. b) 1310 J e TA = 8TB. c) 560 J e TA = TB/8. d) 190 J e TA = TB/8. e) 190 J e TA = 8TB. 51. (Ufrgs 2012) O gráfico a seguir representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m, em função das variações de temperatura T para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante. Página 31 de 101

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(Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1,0 kJ/kg.°C, 2,5 kJ/kg.°C e 4,2 kJ/kg.°C.)

Com base nesses dados, é correto afirmar que as linhas do gráfico identificadas pelas letras X, Y e Z, representam, respectivamente, a) o ar, o álcool e a água. b) o ar, a água e o álcool. c) a água, o ar e o álcool. d) a água, o álcool e o ar. e) o álcool, a água e o ar.

52. (Ufrgs 2012) Em um calorímetro são colocados 2,0 kg de água, no estado líquido, a uma temperatura de 0 °C. A seguir, são adicionados 2,0 kg de gelo, a uma temperatura não especificada. Após algum tempo, tendo sido atingido o equilíbrio térmico, verificase que a temperatura da mistura é de 0 ºC e que a massa de gelo aumentou em 100 g.

Considere que o calor específico do gelo (c = 2,1 kJ/kg.°C) é a metade do calor específico da água e que o calor latente de fusão do gelo é de 330 kJ/kg; e desconsidere a capacidade térmica do calorímetro e a troca de calor com o exterior.

Nessas condições, a temperatura do gelo que foi inicialmente adicionado à água era, aproximadamente, a) 0 °C. b) - 2,6 °C. Página 32 de 101

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c) - 3,9 °C. d) - 6,1 °C. e) - 7,9 °C.

53. (Ufrgs 2012)

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do

enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Para que os seguranças possam controlar o movimento dos clientes, muitos estabelecimentos comerciais instalam espelhos convexos em pontos estratégicos das lojas.

A adoção desse procedimento deve-se ao fato de que esses espelhos aumentam o campo de visão do observador. Isto acontece porque a imagem de um objeto formada por esses espelhos é ........ , ........ e ........ objeto. a) virtual — direta — menor que o b) virtual — invertida — maior que o c) virtual — invertida — igual ao d) real — invertida — menor que o e) real — direta — igual ao

54. (Ufrgs 2012) Um estudante, para determinar a velocidade da luz num bloco de acrílico, fez incidir um feixe de luz sobre o bloco. Os ângulos de incidência e refração medidos foram, respectivamente, 45° e 30º.  1 2  Dado : sen 30  ; sen 45   2 2  

Sendo c a velocidade de propagação da luz no ar, o valor obtido para a velocidade de propagação da luz no bloco é a) b)

c . 2

c . 2

c) c. Página 33 de 101

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d) 2 c. e) 2c.

55. (Ufrgs 2012) Considere que U é a energia potencial elétrica de duas partículas com cargas +2Q e -2Q fixas a uma distância R uma da outra. Uma nova partícula de carga +Q é agregada a este sistema entre as duas partículas iniciais, conforme representado na figura a seguir.

A energia potencial elétrica desta nova configuração do sistema é a) zero. b) U/4. c) U/2. d) U. e) 3U.

56. (Ufrgs 2012) Considere o circuito a seguir.

No circuito, por onde passa uma corrente elétrica de 4 A, três resistores estão conectados a uma fonte ideal de força eletromotriz de 20 V.

Os valores da resistência total deste circuito e da resistência RX são, respectivamente, a) 0,8  e 2,6 . b) 0,8  e 4,0 . Página 34 de 101

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c) 5,0  e 5,0 . d) 5,0  e 10,0 . e) 10,0  e 4,0 .

57. (Ufrgs 2012) A figura abaixo representa três posições, P1, P2 e P3, de um anel condutor que se desloca com velocidade v constante numa região em que há um campo magnético B, perpendicular ao plano da página.

Com base nestes dados, é correto afirmar que uma corrente elétrica induzida no anel surge a) apenas em P1. b) apenas em P3. c) apenas em P1 e P3. d) apenas em P2 e P3. e) em P1, P2 e P3. 58. (Ufrgs 2012) Considere as seguintes afirmações sobre ondas eletromagnéticas.

I. Frequências de ondas de rádio são menores que frequências da luz visível. II. Comprimentos de onda de micro-ondas são maiores que comprimentos de onda da luz visível. III. Energias de ondas de rádio são menores que energias de micro-ondas.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. Página 35 de 101

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d) Apenas II e III. e) I, II e III.

59. (Ufrgs 2012) Circuitos elétricos especiais provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações.

Qual é, aproximadamente, o comprimento de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na frequência de 1080 kHz?

(Considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas na atmosfera igual a 3 x 108 m/s.) a) 3,6 x 10-6 m. b) 3,6 x 10-3 m. c) 2,8 x 102 m. d) 2,8 x 105 m. e) 2,8 x 108 m.

60. (Ufrgs 2012) Em 1905, Einstein propôs uma teoria simples e revolucionária para explicar o efeito fotoelétrico, a qual considera que a luz é constituída por partículas sem massa, chamadas de fótons. Cada fóton carrega uma energia dada por hf, onde h  4,1 1015 eV  s é a constante de Planck, e f

é a frequência da luz. Einstein

relacionou a energia cinética, E, com que o elétron emerge da superfície do material, à frequência da luz incidente sobre ele e à função trabalho, W, através da equação E  hf  W. A função trabalho W corresponde à energia necessária para um elétron ser

ejetado do material.

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Em uma experiência realizada com os elementos Potássio (K), Chumbo (Pb) e Platina (Pt), deseja-se obter o efeito fotoelétrico fazendo incidir radiação eletromagnética de mesma frequência sobre cada um desses elementos.

Dado que os valores da função trabalho para esses elementos são WK = 2,1 eV, WPb = 4,1 eV e WPt = 6,3 eV, é correto afirmar que o efeito fotoelétrico será observado, nos três elementos, na frequência a) 1,2  1014 Hz. b) 3,1 1014 Hz. c) 5,4  1014 Hz. d) 1,0  1015 Hz. e) 1,6  1015 Hz.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 3 QUESTÕES: O tempo de reação tR de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com urna situação de perigo e o instante em que ele aciona os freios.

(Considere dR e dF, respectivamente, as distâncias percorridas pelo veículo durante o tempo de reação e de frenagem; e dT, a distância total percorrida. Então, dT = dR + dF).

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Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo v = 54,0 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza uma situação de perigo, e seu tempo de reação a essa situação é de 4/5 s, como ilustrado na sequência de figuras a seguir.

61. (Ufrgs 2012)

Considerando-se que a velocidade do automóvel permaneceu

inalterada durante o tempo de reação tR, é correto afirmar que a distância dR é de a) 3,0 m. b) 12,0 m. c) 43,2 m. d) 60,0 m. e) 67,5 m.

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62. (Ufrgs 2012) Em comparação com as distâncias dR e dF, já calculadas, e lembrando que dT = dR + dF, considere as seguintes afirmações sobre as distâncias percorridas pelo automóvel, agora com o dobro da velocidade inicial, isto é, 108 km/h.

I. A distância percorrida pelo automóvel durante o tempo de reação do condutor é de 2dR. II. A distância percorrida pelo automóvel durante a frenagem é de 2dF. III. A distância total percorrida pelo automóvel é de 2dT. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

63. (Ufrgs 2012) Ao reagir à situação de perigo iminente, o motorista aciona os freios, e a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, com aceleração constante de módulo 7,5 m/s2.

Nessas condições, é correto afirmar que a distância dF é de a) 2,0 m. b) 6,0 m. c) 15,0 m. d) 24,0 m. e) 30,0 m.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Dois blocos, de massas m1=3,0 kg e m2=1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir.

(Desconsidere a massa do fio).

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64. (Ufrgs 2012) As forças resultantes sobre m1 e m2 são, respectivamente, a) 3,0 N e 1,5 N. b) 4,5 N e 1,5 N. c) 4,5 N e 3,0 N. d) 6,0 N e 3,0 N. e) 6,0 N e 4,5 N.

65. (Ufrgs 2012) A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero. b) 2,0 N. c) 3,0 N. d) 4,5 N. e) 6,0 N.

66. (Ufrgs 2011) Um satélite geoestacionário está em órbita circular com raio de aproximadamente 42.000 km em relação ao centro da Terra. Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. (Considere o período de rotação da Terra em torno de seu próprio eixo igual a 24h.)

Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I. O período de revolução do satélite é de 24h. II. O trabalho realizado pela Terra sobre o satélite é nulo. III. O módulo da velocidade do satélite é constante e vale 3500đ km/h.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. Página 40 de 101

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e) I, II e III.

67. (Ufrgs 2011) Um cubo maciço e homogêneo, cuja massa é de 1,0 kg, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o cubo e a superfície vale 0,30. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m / s2 .)

Assinale o gráfico que melhor representa a intensidade f da força de atrito estático em função da intensidade F da força aplicada.

a)

b)

c)

d)

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e)

68. (Ufrgs 2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez.

Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m / s2 . Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por

atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de a) 686 W. b) 2.450 W. c) 3.136 W. d) 18.816 W. e) 41.160 W.

69. (Ufrgs 2011) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.

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Um objeto desloca-se de um ponto A até um ponto B do espaço seguindo um determinado caminho. A energia mecânica do objeto nos pontos A e B assume, respectivamente, os valores EA e EB , sendo EB  EA . Nesta situação, existem forças ___________atuando sobre o objeto, e a diferença de energia EB  EA __________ do __________entre os pontos A e B. a) dissipativas - depende - caminho b) dissipativas - depende - deslocamento c) dissipativas - independe - caminho d) conservativas - independe - caminho e) conservativas - depende — deslocamento

70. (Ufrgs 2011)

Considere as afirmações abaixo, referentes a um líquido

incompressível em repouso. I. Se a superfície do líquido, cuja densidade é ρ , está submetida a uma pressão pa , a pressão p no interior desse líquido, a uma profundidade h, é tal que p  pa  ρgh , onde g é a aceleração da gravidade local. II. A pressão aplicada em um ponto do líquido, confinado a um recipiente, transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido. III. O módulo do empuxo sobre um objeto mergulhado no líquido é igual ao módulo do peso do volume de líquido deslocado.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

71. (Ufrgs 2011) Duas bolas de bilhar colidiram de forma completamente elástica. Então, em relação à situação anterior à colisão, a) suas energias cinéticas individuais permaneceram iguais. b) suas quantidades de movimento individuais permaneceram iguais.

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c) a energia cinética total e a quantidade de movimento total do sistema permaneceram iguais. d) as bolas de bilhar se movem, ambas, com a mesma velocidade final. e) apenas a quantidade de movimento total permanece igual.

72. (Ufrgs 2011) Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol igual a 5 vezes o raio médio da órbita da Terra. Segundo a 3a Lei de Kepler, o período de revolução de Júpiter em torno do Sol é de aproximadamente a) 5 anos. b) 11 anos. c) 25 anos. d) 110 anos. e) 125 anos.

73. (Ufrgs 2011) A figura abaixo apresenta o diagrama da pressão p(Pa) em função do

 

volume V m3 de um sistema termodinâmico que sofre três transformações sucessivas: XY, YZ e ZX.

O trabalho total realizado pelo sistema após as três transformações é igual a a) 0. b) 1,6  105 J. c) 2,0  105 J. d) 3,2  105 J. e) 4,8  105 J. Página 44 de 101

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74. (Ufrgs 2011) Um balão meteorológico fechado tem volume de 50,0 m3 ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é de l,0  l05 Pa e a temperatura é de 27 °C. Quando o balão atinge a altitude de 25 km na atmosfera terrestre, a pressão e a temperatura assumem, respectivamente, os valores de 5,0  I03 Pa e - 63 °C. Considerando-se que o gás contido no balão se comporta como um gás ideal, o volume do balão nessa altitude é de a) 14,0 m3. b) 46,7 m3. c) 700,0 m3. d) 1.428,6 m3. e) 2.333,3 m3.

75. (Ufrgs 2011) Uma amostra de uma substância encontra-se, inicialmente, no estado sólido na temperatura T0 . Passa, então, a receber calor até atingir a temperatura final Tf , quando toda a amostra já se transformou em vapor.

O gráfico abaixo representa a variação da temperatura T da amostra em função da quantidade de calor Q por ela recebida.

Considere as seguintes afirmações, referentes ao gráfico. I. T1 e T2 são, respectivamente, as temperaturas de fusão e de vaporização da substância. II. No intervalo X, coexistem os estados sólido e líquido da substância. Página 45 de 101

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III. No intervalo Y, coexistem os estados sólido, líquido e gasoso da substância.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

76. (Ufrgs 2011) Uma mesma quantidade de calor Q é fornecida a massas iguais de dois líquidos diferentes, 1 e 2. Durante o aquecimento, os líquidos não alteram seu estado físico e seus calores específicos permanecem constantes, sendo tais que c1  5c2 . Na situação acima, os líquidos 1 e 2 sofrem, respectivamente, variações de temperatura ΔT1 e ΔT2 , tais que ΔT1 é igual a

a) ΔT2 / 5 b) 2ΔT2 / 5. c) ΔT2. d) 5ΔT2 / 2. e) 5ΔT2.

77. (Ufrgs 2011) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. O olho humano é um sofisticado instrumento óptico. Todo o globo ocular equivale a um sistema de lentes capaz de focalizar, na retina, imagens de objetos localizados desde distâncias muito grandes até distâncias mínimas de cerca de 25 cm. O olho humano pode apresentar pequenos defeitos, como a miopia e a hipermetropia, que podem ser corrigidos com o uso de lentes externas. Quando raios de luz paralelos incidem sobre um olho míope, eles são focalizados antes da retina, enquanto a focalização ocorre após a retina, no caso de um olho hipermétrope.

Portanto, o globo ocular humano equivale a um sistema de lentes ______. As lentes corretivas para um olho míope e para um olho hipermétrope devem ser, respectivamente, _____ e _____ Página 46 de 101

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a) convergentes - divergente - divergente b) convergentes - divergente - convergente c) convergentes - convergente - divergente d) divergentes - divergente - convergente e) divergentes - convergente - divergente

78. (Ufrgs 2011) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura.

Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo

k

0



 9  109 N  m2 / C2 e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior

que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é _______ e de intensidade igual a _______.

  b) atrativa  k Q /  9d  c) repulsiva  k Q /  6d  d) atrativa  k Q /  4d  e) repulsiva  k Q /  4d  a) repulsiva  k0Q2 / 9d2 2

2

0

2

2

0

2

2

0

2

2

0

79. (Ufrgs 2011) Considere uma casca condutora esférica eletricamente carregada e em equilíbrio eletrostático. A Página 47 de 101

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respeito dessa casca, são feitas as seguintes afirmações. I. A superfície externa desse condutor define uma superfície equipotencial. II. O campo elétrico em qualquer ponto da superfície externa do condutor é perpendicular à superfície. III. O campo elétrico em qualquer ponto do espaço interior à casca é nulo.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

80. (Ufrgs 2011) Considere o circuito abaixo.

Neste circuito, todos os resistores são idênticos, e C1 e C2 são dois interruptores que podem estar abertos ou fechados, de acordo com os esquemas numerados a seguir.

C1 C2

aberto fechado X

X

(1)

C1 C2

aberto

X

X

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fechado (2)

C1 C2

aberto

X X

fechado (3)

C1 C2

aberto

X

fechado X (4)

Assinale a alternativa que apresenta corretamente o ordenamento dos esquemas de ligação, em ordem crescente da corrente elétrica que passa no resistor R4 . a) (4) – (2) – (3) – (1) b) (1) – (3) – (2) – (4) c) (2) – (4) – (3) – (1) d) (2) – (3) – (4) – (1) e) (3) – (2) – (1) – (4)

81. (Ufrgs 2011) Observe a figura abaixo.

Esta figura representa dois circuitos, cada um contendo uma espira de resistência elétrica não nula. O circuito A está em repouso e é alimentado por uma fonte de tensão Página 49 de 101

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constante V. O circuito B aproxima-se com velocidade constante de módulo v, mantendo-se paralelos os planos das espiras. Durante a aproximação, uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida aparece na espira do circuito B, gerando uma corrente elétrica que é medida pelo galvanômetro G.

Sobre essa situação, são feitas as seguintes afirmações. I. A intensidade da f.e.m. induzida depende de v. II. A corrente elétrica induzida em B também gera campo magnético. III. O valor da corrente elétrica induzida em B independe da resistência elétrica deste circuito.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

82. (Ufrgs 2011) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Um elétron atravessa, com velocidade constante de módulo v, uma região do espaço onde existem campos elétrico e magnético uniformes e perpendiculares entre si. Na figura abaixo, estão representados o campo magnético, de módulo B, e a velocidade do elétron, mas o campo elétrico não está representado.

Desconsiderando-se qualquer outra interação, é correto afirmar que o campo elétrico ________ página, perpendicularmente, e que seu módulo vale _________. a) penetra na - vB

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

b) emerge da - vB c) penetra na - eB d) emerge da - eB e) penetra na - E/B

83. (Ufrgs 2011) Uma corda é composta de dois segmentos de densidades de massa bem distintas. Um pulso é criado no segmento de menor densidade e se propaga em direção à junção entre os segmentos, conforme representa a figura abaixo.

Assinale, entre as alternativas, aquela que melhor representa a corda quando o pulso refletido está passando pelo mesmo ponto x indicado no diagrama acima.

a)

b)

c)

d)

e)

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84. (Ufrgs 2011) Em cada uma das imagens abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da esquerda.

Os fenômenos ondulatórios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 são, respectivamente, a) refração – interferência - difração. b) difração – interferência - refração. c) interferência - difração -refração. d) difração - refração - interferência. e) interferência - refração - difração.

85. (Ufrgs 2011) Em 2011, Ano Internacional da Química, comemora-se o centenário do Prêmio Nobel de Química concedido a Marie Curie pela descoberta dos elementos radioativos Rádio (Ra) e Polônio (Po). Os processos de desintegração do

224

Ra em

220

Rn e do

216

Po em

212

Pb são

acompanhados, respectivamente, da emissão de radiação a) α e α. b) α e β. c) β e β. d) β e γ. e) γ e γ.

86. (Ufrgs 2011) De acordo com a Teoria da Relatividade quando objetos se movem através do espaço-tempo com velocidades da ordem da velocidade da luz, as medidas de espaço e tempo sofrem alterações. A expressão da contração espacial é dada por



L  Lo 1  v

2

1 2 2 , /c



onde v é a velocidade relativa entre o objeto observado e o

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

observador, c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, L é o comprimento medido para o objeto em movimento, e L0 é o comprimento medido para o objeto em repouso. A distância Sol-Terra para um observador fixo na Terra é L0  l,5  l011 m. Para um nêutron com velocidade v = 0,6 c, essa distância é de a) 1,2  1010 m. b) 7,5  1010 m. c) 1,0  1011 m. d) 1,2  1011 m. e) 1,5  1011 m.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m / s2 e despreze a resistência do ar.)

87. (Ufrgs 2011) Sobre o movimento do objeto, são feitas as seguintes afirmações. I. Durante a subida, os vetores velocidade e aceleração têm sentidos opostos. II. No ponto mais alto da trajetória, os vetores velocidade e aceleração são nulos. III. Durante a descida, os vetores velocidade e aceleração têm mesmo sentido.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) Apenas II e III.

88. (Ufrgs 2011) Qual é o módulo da velocidade com que o objeto foi lançado? a) 144 m/s b) 72 m/s. Página 53 de 101

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c) 14,4 m/s. d) 12 m/s. e) 1,2 m/s

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: A nanotecnologia, tão presente nos nossos dias, disseminou o uso do prefixo neno (n) junto a unidades de medida. Assim, comprimentos de onda da luz visível são, modernamente, expressos em nanômetros (nm), sendo 1 nm  1 109 m . (Considere a velocidade da luz no ar igual a 3  108 m / s .)

89. (Ufrgs 2011) Um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600 nm, propagando-se no ar, incide sobre um bloco de vidro, cujo índice de refração é 1,5. O comprimento de onda e a frequência do feixe que se propaga dentro do vidro são, respectivamente, a) 400 nm e 5,0  1014 Hz. b) 400 nm e 7,5  1014 Hz. c) 600 nm e 5,0  1014 Hz. d) 600 nm e 3,3  1014 Hz. e) 900 nm e 3,3  1014 Hz.

90. (Ufrgs 2011) Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deies são absorvidos ou refletidos pelo meio ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela percepção luminosa.

(Considere a constante de Planck h igual a 6,6  I0-34J  s )

Com base nessas informações, é correto afirmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando luz verde com comprimento de onda igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a Página 54 de 101

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a) 3,30  1041 J. b) 3,96  1033 J. c) 1,98  1032 J. d) 3,96  1019 J. e) 1,98  1018 J.

91. (Ufrgs 2010) Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre?

(Considere π =3,14; raio da Terra RT = 6.000 km.) a) 440 km/h. b) 800 km/h. c) 880 km/h. d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h.

92. (Ufrgs 2010) Observe o gráfico a seguir, que mostra a velocidade instantânea V em função do tempo t de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. Neste gráfico, I, II e III identificam, respectivamente, os intervalos de tempo de 0s a 4s, de 4s a 6s e de 6s a 14s.

Nos intervalos de tempo indicados, as acelerações do móvel valem, em m/s2, respectivamente, a) 20, 40, e 20. b) 10, 20 e 5. Página 55 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

c) 10, 0 e -5. d) -10, 0 e 5. e) -10, 0 e -5.

93. (Ufrgs 2010) A figura a seguir representa um bloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elástica k. A outra extremidade da mola está fixa à parede. Ao ser liberado o sistema bloco-mola, o bloco sobe a rampa até que seu centro de massa atinja uma altura h em relação ao nível inicial. (Despreze as forças dissipativas e considere g o módulo da aceleração da gravidade.)

Nessa situação, a compressão inicial x da mola deve ser tal que a) x= (2Mgh/k)1/2. b) x= (Mgh/k)1/2. c) x= 2Mgh/k. d) x= Mgh/k. e) x= k/Mgh.

94. (Ufrgs 2010) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem que aparecem.

O gráfico que segue mostra a variação da massa em função do volume para dois materiais diferentes, A e B.

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Dois blocos maciços, de mesmo volume, sendo um feito com o material A e outro feito com o material B, têm, respectivamente, pesos cujos módulos PA e PB são tais que ........ . Se mergulhados completamente em água, os blocos sofrem empuxos cujos módulos EA e EB, respectivamente, são tais que........... . a) PA = 2PB

-

EA = 2EB

b) PA = 2PB

-

EA = EB

c) PA = PB

-

EA = 2EB

d) PA = PB/2 -

EA = EB

e) PA = PB/2 -

EA = EB/2

95. (Ufrgs 2010) Um cubo de massa específica ρ1 desliza com velocidade de módulo v0 sobre uma mesa horizontal, sem atrito, em direção a um segundo cubo de iguais dimensões, inicialmente em repouso. Após a colisão frontal, os cubos se movem juntos sobre a mesa, ainda sem atrito, com velocidade de módulo vf = 3v0/4. Com base nessas informações, é correto afirmar que a massa específica do segundo cubo é igual a a) 4 ρ1 /3. b) 9 ρ1 /7. c) 7 ρ1 /9. d) 3 ρ1 /4. e) ρ1 /3.

96. (Ufrgs 2010) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem.

A figura a seguir representa simplificadamente o diagrama pV, sendo p dada em atm e V dado em I, para um ciclo de uma máquina térmica que opera com um gás ideal. Considere que, durante o percurso ABCD, o número de partículas do gás permanece constante, e que, para esse gás, a razão entre o calor específico a pressão constante (cP) e o calor específico a volume constante (cv) é cp/cv = 5/3.

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

As etapas A  B e C  D do ciclo representado na figura são processos............... . Sendo assim,............... troca de ................ entre a máquina térmica e o ambiente. a) isotérmicos -

há

-

trabalho

b) isotérmicos -

não há -

trabalho

c) adiabáticos -

não há -

calor

d) adiabáticos -

há

calor

e) adiabáticos -

não há -

-

trabalho

97. (Ufrgs 2010) Considere as afirmações a seguir, sobre gases ideais.

I. A constante R presente na equação de estado de gases pV = nRT tem o mesmo valor para todos os gases ideais. II. Volumes iguais de gases ideais diferentes, à mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas. III. A energia cinética média das moléculas de um gás ideal é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. Página 58 de 101

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98. (Ufrgs 2010) Um corpo de alumínio e outro de ferro possuem massas mAl e mFe respectivamente. Considere que o calor específico do alumínio é o dobro do calor específico do ferro.

Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade de calor Q, sofrem a mesma variação de temperatura ∆T, as massas dos corpos são tais que a) mAl = 4mFe. b) mAl = 2mFe. c) mAl = mFe. d) mAl = mFe/2. e) mAl = mFe/4. 99. (Ufrgs 2010) Considere as afirmações a seguir, referentes aos três processos de transferência de calor.

I. A radiação pode ser refletida pelo objeto que a recebe. II. A condução ocorre pela propagação de oscilações dos constituintes de um meio material. III. A convecção ocorre apenas em fluidos.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

100. (Ufrgs 2010) Um objeto delgado, com 10 cm de altura, está posicionando sobre o eixo central de uma lente esférica delegada convergente, cuja distância focal é igual a 25 cm.

Considerando-se que a distância do objeto à lente é de 50 cm, a imagem formada pela lente é Página 59 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

a) real e de mesmo tamanho que o objeto. b) virtual e de mesmo tamanho que o objeto. c) real e menor que o objeto. d) virtual e menor que o objeto. e) virtual e maior que o objeto.

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Gabarito:

Resposta

da

questão

1:

[A]

- Onde o gráfico da posição em função do tempo é um segmento de reta inclinada, o movimento é uniforme e a velocidade escalar é constante e não nula. O sinal da velocidade escalar é dado pela declividade no gráfico do espaço, sendo positiva para função crescente e negativa para função decrescente. - Onde o gráfico da posição em função do tempo é um segmento de reta horizontal, trata-se de repouso e a velocidade é nula. - Onde o gráfico da posição em função do tempo é um arco de parábola, o movimento é uniformemente variado e a velocidade varia linearmente com o tempo.

Com esses argumentos, analisemos os três gráficos da posição. Gráfico 1: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de reta decrescente, sendo a velocidade constante e negativa. No 2º intervalo, é um arco de parábola de declividade decrescente que se liga a um segmento de reta horizontal, indicando que o módulo da velocidade decresce até se anular, levando-nos ao gráfico (c).

Gráfico 2: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de parábola crescente, cuja declividade está diminuindo até se ligar a uma segmento de reta, também crescente, no 2º intervalo, indicando que a velocidade é sempre positiva, decrescente no 1º intervalo e constante no 2º intervalo, levando-nos ao gráfico (d)

Gráfico 3: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de reta crescente, sendo a velocidade constante e positiva. No 2º intervalo é um arco de parábola crescente, diminuindo a declividade até o vértice, indicando que a velocidade decresce até se anular. A partir daí, a função torna-se decrescente, aumentando a declividade, indicando que a velocidade torna-se negativa, aumentando em módulo. Essas conclusões levamnos ao gráfico (b).

Resposta

da

questão

2: Página 61 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

[E]

Dados: m  120kg; ΔS  5m; h  1,5m; g  9,8m / s2; Fat  564N. Considerando que as velocidades inicial e final sejam nulas, o trabalho é mínimo quando a força na subida da rampa é aplicada paralelamente ao deslocamento. Aplicando o teorema da energia cinética, temos: WRes  ΔEC  WF  WP  WFat  0  WF  m g h  Fat ΔS  0  WF  m g h  Fat ΔS  WF  120  9,8  1,5  564  5  1.764  2.820  WF  4.584 J.

Resposta

da

questão

3:

[D]

O movimento é curvilíneo retardado. Portanto, a componente tangencial da aceleração

 at  tem sentido oposto ao da velocidade a componente centrípeta ac  dirigida para o centro. A figura ilustra a situação.

Resposta

da

questão

4:

[E]

Da definição de potência: Dados: m  3,3 104 lb; g  9,8m / s2; h  1pé; Δt  1min  60s.







3,3  104  0,454 kg  9,8 m/s2  1 0,305 m 44.781,2 ΔEP m g h P     Δt Δt 60 s 60 P  746 W. 

1 hp  746 W.

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

5:

[C]

Como se trata de sistema conservativo, a energia mecânica é constante.

Resposta

da

questão

6:

[B]

Os três blocos estão em equilíbrio pelas ações exclusivas do empuxo (E) e do peso (P). O volume imerso do corpo C é ViC = V, do corpo B é ViB = (3/4) V e do corpo A é ViC =(1/4) V. Sendo da a densidade da água e g a intensidade do campo gravitacional local, equacionando esses equilíbrios, temos:  PC  EC  da V g  P.   PA  EA  da ViA g  da   PB  EB  da ViB g  da 

Resposta

da V g 1 P V g  PA  . 4 4 4 3 da V g 3P 3 V g  PB  . 4 4 4

da

questão

7:

[A]

Dados: v0 = 4 m/s; F = 2 N; m = 2 kg; v' = -3 m/s. Aplicando o teorema do impulso ao processo de aceleração: m Δv  F Δt  Δv 

F Δt 2 6  v4   v  10 m/s. m 2

Aplicando o teorema do impulso à colisão: I  m Δv '

 I  m v ' v  I  2 3  10  I  26 N  s.

Calculando a variação da energia cinética na colisão:

Página 63 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE ΔEC 



m v'2 m v2 m 2 2   v'  v 2 2 2

Resposta









2 3 3  102  9  100  2

da

ΔEC  91 J.

questão

8:

[C]

A energia não conserva, pois, durante a explosão, a queima da pólvora transforma energia química em energia térmica e cinética, aumentando, então, a energia cinética do sistema. Como as forças originadas na explosão são internas, não há alteração na trajetória do centro de massa, que segue a mesma trajetória parabólica anterior à explosão.

Resposta

da

questão

9:

[A]

Analisemos a figura abaixo que mostra as forças que atuam no bloco.

Na horizontal, as componentes da tração se equilibram. Na vertical, para haver equilíbrio: 2 Ty  P  2 T sen θ  P  T 

P . 2 sen θ

Aplicando essa expressão em cada um dos casos:

Página 64 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE  P P   T1  P T1  1 2 sen 30   2 2   P P P 3  T   T2  P  T2  0,58 T T2  2 sen θ  2 sen 60 3 3 2  2  P P T    T3  0,5 T  3 2 sen 90 2



T3  T2  T1.

Resposta

da

questão

10:

[B]

( F ) Um objeto colocado em uma altitude de 3 raios terrestres acima da superfície da Terra sofrerá uma força gravitacional 16 vezes menor do que se estivesse sobre a superfície. A expressão da força gravitacional é F  G

Mm

R  h2

, sendo h a altitude e R o raio da

Terra. Assim:  Mm Na superfície : F  G 2 . R   Mm Mm Mm "Lá em cima" : F'  G G  F'  G 2 2  16 R 2 R  3 R  4R 

 F' 

F . 16

( V ) O módulo da força gravitacional exercida sobre um objeto pode sempre ser calculado por meio do produto da massa desse objeto e do módulo da aceleração da gravidade do local onde ele se encontra. P = m g, sendo g o módulo da aceleração da gravidade no local.

( F ) Objetos em órbitas terrestres não sofrem a ação da força gravitacional. É justamente a ação da força gravitacional que mantém os objetos, exercendo o papel da resultante centrípeta impedindo que o objeto saia pela tangente.

( V ) Se a massa e o raio terrestre forem duplicados, o módulo da aceleração da gravidade na superfície terrestre reduz-se à metade. Página 65 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE  M  gG 2. R   2M 2M M  g'  G G  g'  G 2 2  4R 2 R2  2 R 

Resposta

 g' 

g . 2

da

questão

11:

[C]

Se o processo é adiabático, então a quantidade de calor trocada é nula (Q = 0). Como se trata de uma compressão, o trabalho realizado pela força de pressão do gás é negativo (W < 0). Recorrendo então à primeira lei da termodinâmica: ΔU  Q  W  ΔU  W  ΔU  0 (aquecimento).

Da equação de Clapeyron: pV  n R T  p  n R

T T  V   p  . V 

A pressão é diretamente proporcional a temperatura e inversamente proporcional ao volume. Se a temperatura aumenta e o volume diminui, a pressão aumenta.

Resposta

da

questão

12:

questão

13:

[D]

Dado: Q  1,5 104 J; L  2 105 J / kg.

Aplicando a equação do calor latente: Q  mL  m 

Q 1,5  104   0,075 kg  L 2  105

Resposta

da

m  75 g.

[D]

Princípio da Propagação Retilínea: em um meio transparente e homogêneo a luz propaga-se em linha reta. Página 66 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

14:

[B]

Quando ocorre repulsão, os corpos estão eletrizados com cargas de mesmo sinal, portanto, se o balão B possui excesso de cargas negativas, o balão A só pode, também, ter excesso de cargas negativas; quando ocorre atração, os corpos possuem cargas de sinais opostos ou um deles está neutro. Então, o objeto metálico pode ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro.

Resposta

da

questão

15:

[C]

Gabarito Oficial: [B] Gabarito SuperPro®: [C]

[I] Correta. O trabalho (W) da força elétrica para transportar uma carga de prova entre dois pontos do campo elétrico e obtido pela aplicação do teorema da energia potencial. W D,A   VD  VA  q  0  1  1  W D,A  1 J. Fel

Fel

[II] Correta. Para uma mesma ddp entre duas superfícies equipotenciais, quanto mais intenso é o vetor campo elétrico, mais próximas estão as superfícies. Na figura, à medida que se desloca de C para B, a distância entre duas superfícies aumenta, indicando que a intensidade do vetor campo elétrico está diminuindo, ou seja, EC > EB. [III] Incorreta. Se o campo fosse nulo, não haveria diferença de potencial.

Resposta

da

questão

16:

[B] Dados: VA  20 V; VB  10 V; R1  2 kΩ; R2  8 kΩ; R3  5 kΩ.

Como os resistores estão em série, a resistência equivalente entre A e B é: Página 67 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE Req  R1  R2  R3  2  8  5  Req  15 kΩ  15  103 Ω.

Como VB > VA, o sentido da corrente é de B para A e tem intensidade: VB  VA  Req i  10   20  15  103 i  30  15 103 i  i  2 103 A.

Entre a e A: Va  VA  R1 i  Va   20  2  103  2  103  Va  4  20  Va  16 V.

Entre b e a: Vb  Va  R2 i  Vb   16   8  103  2  103  Vb  16  16  Vb  0 V.

Resposta

da

questão

17:

[A]

[I] Incorreta. A potência fornecida pela bateria aumenta, pois há mais uma lâmpada "puxando" corrente dessa bateria. [II] Correta. As lâmpadas estão ligadas em paralelo, sendo a mesma ddp em todas. [III] Incorreta. As correntes que percorrem as lâmpadas acesas não se alteram. Quando se liga mais uma lâmpada, aumenta apenas a corrente total fornecida pela bateria.

Resposta

da

questão

18:

[D]

À medida que o trabalhador sobe a escada, o fluxo magnético através da esquadria (espira) aumenta. Pela lei de Lenz, atua na espira uma força para baixo na tendência de anular esse aumento, fazendo com que o trabalhador sinta a espira "ficar mais pesada".

Resposta

da

questão

19:

Página 68 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

[B]

O clarão proveniente de uma descarga elétrica é luz, e luz é onda eletromagnética. Todas as ondas eletromagnéticas são transversais.

Resposta

da

questão

20:

[E] [V] As “partículas” que Feynman menciona são os fótons. [V] A grandeza característica da onda que permite calcular a energia dessas “partículas” é sua frequência ν, através da relação E  h ν. [F] O efeito fotoelétrico coloca em evidência o caráter corpuscular da luz. [F] Interferência e difração são fenômenos exclusivamente ondulatórios.

Resposta

da

questão

21:

[D]

(por aproximação)

Se a frequência percebida e maior que a frequência emitida pela fonte, ocorre aproximação relativa entre o observador e a fonte. Como o observador está em repouso, a ambulância aproxima-se do observador. Aplicando a equação do efeito Doppler, com referencial adotado do observador para a fonte: fap f



vonda  vobs 640 1.200  0 16 1.200      vonda  v fonte 600 1.200  v fonte 15 1.200  v fonte

1.200  v fonte 

1.200  15  1.200  v fonte  1.125  v fonte  1.200  1.125  16

v fonte  75 km/h.

Resposta

da

questão

22:

[C]

Página 69 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Dados: γ 

1 1

v

2

; t0  2  106 s; v 2  0,998c 2 .

c2

Fazendo a correção para o tempo: t0

t

1

2  106

 t

v2

1

c2



0,998 c 2

2  106 20  104



2  106 2 5  102



5  104  5

c2

t  4,5  105 s.

A

distância

(D)

D  v t  3  108  4,5  105 

Resposta

percorrida

pelo

múon

é:

D  13,5  103 m.

da

questão

23:

[C]

Seja

A Z X um

elemento ou partícula, em que:

Z é o número atômico (para um elemento) ou a carga (para uma partícula) e A é o numero de massa (prótons + nêutrons).

Identificando as partículas presentes na questão: β : elétron  01β; β : pósitron 01β; γ :radiação (fóton)  00 γ; υ :neutrino  00 υ;

υ :antineutrino 00 υ;

Completando as lacunas pontilhadas: I.

222 218 88 Ra  86 Rn  .....



222  218  A  A  4  88  86  Z  Z  2

222 218 88Ra  86Rn



4 2X





A Z

X

4 2 α.

Página 70 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE II.

143 143 61Pm  61Pm  .....

143 143 61Pm  61Pm



143  143  A  A  0  61  61  Z  Z  0

0 0X





A Z

X 

 γ.



III. 146 C  β  υ  .....  146 C  10β  00 υ  ZA X  14  0  0  A  A  14  6  1  0  Z  Z  7

A 23  Z X  11Na  β

IV.

υ 

A 23 Z X  11Na

A  23  0  0  A  23  Z  11  1  0  Z  12

Resposta

14  14 7 X  7 Na.



23 12 X

 

0 1

β 

0 0

υ 

23 12 Mg.

da

questão

24:

[B]

Dados: P  2 103 J / min; W  0,1 kJ. O aquecimento na fase sólida tem duração Δt  3min. A quantidade de calor absorvida é: Q  P Δt  2  103  3  Q  6  103 J  Q  6 kJ.

Aplicando a 1ª lei da termodinâmica: ΔU  Q  W  6  0,1 

Resposta

ΔU  5,9 J.

da

questão

25:

[E]

A temperatura de fusão obtemos por leitura direta do gráfico: Tfusão = 40 °C. No intervalo de 6 min a 9 min (Δt  3min) o elemento está no estado líquido. Se a potência da fonte é P = 2.000 J/min, vamos calcular a quantidade de calor absorvida no aquecimento do líquido de 40 °C e 70 °C (Δθ  30C  30K) e aplicar na equação do calor sensível.

Página 71 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE  Q  P Δt   Q  m c Δθ

 m c Δθ  P Δt  c 

PΔt 2.000  3   200 J/kg.°C  m Δθ 1 30

c  200 J/kg  K.

Resposta

da

questão

26:

[A]

Como a catraca B gira juntamente com a roda R, ou seja, ambas completam uma volta no mesmo intervalo de tempo, elas possuem a mesma velocidade angular: ωB  ωR .

Como a coroa A conecta-se à catraca B através de uma correia, os pontos de suas periferias possuem a mesma velocidade escalar, ou seja: VA  VB . Lembrando que V  ω.r : VA  VB  ωA .rA  ωB .rB . Como: rA  rB  ωA  ωB .

Resposta

da

questão

27:

[C]

Desenhando as forças que atuam no jipe:

P : peso do jipe; T : tensão em um dos cabos. Página 72 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Analisando os vetores velocidade ( V ), força resultante ( R ) e aceleração ( a ) do jipe, sendo que ele desce em movimento retardado:

Aplicando a Segunda Lei de Newton: R  m.a  3T  P  m.a  T  m.a  m.g , sendo a 3

aceleração (a) igual em todos os casos, pois temos os mesmos 20m para parar o jipe com a mesma velocidade inicial.

Marte: TM 

Terra: TT 

m.a  m.gM 3

m.a  m.gT 3

Lembrando que g  gM 

G.MM rM2

e gT 

G.M r2

, onde M é a massa do planeta e r o raio do planeta.

G.MT rT2

Como MT  10MM e rT  2rM , teremos: gT 

G.MT rT

2

 gT 

G.10MM 2

(2rM )

Lembrado que: TT 

 gT 

G.10MM 4rM2

 gT  2,5.gM

m.a  m.gT m.a  m.gM e TM  3 3

m.a  m.gM TM T a  gM 3   M TT m.a  m.gT TT a  gT 3 Página 73 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Aplicando gT  2,5.gM :

Resposta

TM a  gM T a  gM T   M  M  0,4 TT a  gT TT a  2,5.gM TT

da

questão

28:

[C]

As figuras ilustram as situações.

Se a tração sofre uma diminuição de 30%, então T2 = 70% de T1. Nas duas situações a esfera está em equilíbrio. Fig 1: T1  P    Fig 2: T2  E  P  0,7 T1  E  P  0,7 P  E  P  E  P  0,7 P  E  0,3 P.

Como a esfera está totalmente imersa, fazendo a razão entre o peso e o empuxo, temos: P  dC V g  E  dL V g

 

P dC V g  E dL V g



P 8  0,3 P dL

 d L  0,3  8 

dL  2,4 g /cm3 .

Resposta

da

questão

29:

[D]

Página 74 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

De acordo com o enunciado, houve troca de velocidades no choque. Isso somente ocorre em colisão perfeitamente elástica, frontal de duas massas iguais. Como as forças trocadas na colisão formam um par ação-reação, e o tempo de interação é o mesmo, o módulo do impulso sobre o bloco 2 foi o mesmo que o módulo do impulso sobre o bloco 1.

Resposta

da

questão

30:

[B]

Como o andaime permanece em equilíbrio, podemos afirmar que Analisando

F  0 e M  0 .

F  0 :

P : peso do limpador; P' : peso do andaime;

T : tensão no cabo 1;

T ' : tensão no cabo 2.

F  0  T  T' P  P'  0  T  T' P  P'  0  T  T'  P  P' P  P'  constante  T  T'  constante

Condição que é satisfeita pelas alternativas [A] e [B] apenas. Como T  T'  constante , podemos concluir que o aumento da tensão no cabo 2 corresponde à mesma diminuição da tensão no cabo 1, condição esta satisfeita apenas pela alternativa [B].

Página 75 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

31:

[C]

O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho realizado e o calor recebido. O trabalho máximo que cada uma das máquinas pode realizar é:

η

Wmáx Q

 Wmáx  η Q  0,5  20  Wmáx  10 J.

Somente é possível a construção da Máquina 3.

Resposta

da

questão

32:

[A]

Analisando cada uma das afirmações:

[I] Correta. Aplicando a lei geral dos gases:

PA VA TA



PB VB TB



P0 3 V0 TA



2 P0 V0 TB

 TB 

2 T . 3 A

A temperatura diminuiu.

[II] Incorreta. Como houve uma compressão, o gás realizou trabalho negativo. Calculando esse trabalho, que é, numericamente, igual á “Área” entre A e B e o eixo do volume.

WAB 

2 P0  P0  V0  3 V0 2



 WAB  3 P0 V0 .

[III] Incorreta. O gás sofreu compressão e resfriamento, logo ele perdeu calor, não sendo, portanto, um processo adiabático. Calculando essa quantidade de calor:

Página 76 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -





3 3 Δ PV   W  Q  2 P0 V0  3 P0 V0  3 P0 V0  2 2 3 9 Q   P0 V0  3 P0 V0  Q  P V. 2 2 0 0 Q  ΔU  W  Q 

Resposta

da

questão

33:

questão

34:

[D]  V0  V0 3 α X ΔT   ΔV  V0 3 α ΔT 100  5 V0  V 3 α ΔT 0 Y  100

Resposta

da

 

1 αX  . 5 αY

[E]

Observe que os ângulos de incidência e reflexão são iguais.

Resposta

da

questão

35:

[A]

O dispositivo mostrado demonstra a eletrização a Lei de Coulomb, objetos do estudo da Eletrostática.

Resposta

da

questão

36:

[A]

Página 77 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Na figura 1 as linhas de força emergem das duas cargas, demonstrando que elas são positivas. Observe que o número de linhas de força emergente da carga da direita é maior do que as que “morrem” na carga da esquerda evidenciando que o módulo da carga da direita é maior Na figura 2 as linhas de força emergem da carga da esquerda (positiva) e “morrem” na carga da direita (negativa). Observe que o número de linhas de força “morrendo” na carga da direita é maior do que as que emergem da carga da esquerda evidenciando que o módulo da carga da direita é maior Na figura 3 as linhas de força emergem da carga da esquerda (positiva) e “morrem” na carga da direita (negativa). Observe que o número de linhas de força “morrendo” na carga da direita é igual àquele do que as que emergem da carga da esquerda evidenciando que os módulos das cargas são iguais.

Na figura 4 as linhas de força emergem de ambas as cargas evidenciando que elas são positivas. Observe que o número de linhas de força que emergem das cargas é igual evidenciando que os módulos das cargas são iguais.

Resposta

da

questão

37:

[D]

Na refração não há alteração de frequência. Pelo fato do índice de refração ser maior do que o do ar a velocidade é menor. Consequentemente, o comprimento de onda é menor.

Resposta

da

questão

38:

[A]

[A] Verdadeira. Os gráficos apresentados são de deslocamento por tempo. Como o enunciado nos informa que o automóvel desenvolve velocidade constante de módulo v, no início e no final, teremos a função d  v.t de primeiro grau, ou seja, o gráfico deverá ser uma reta no inicio e no final o que é satisfeito por todas as alternativas.

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

No intervalo Δt o automóvel aumenta e em seguida diminui sua velocidade, ambos uniformemente, o que nos remete à função d  v.t 

a.t2 de segundo grau, ou seja, o 2

gráfico deverá ser duas parábolas seguidas, a primeira com concavidade para cima, o que representa o aumento da velocidade e a segunda com a concavidade para baixo, o que representa a diminuição da velocidade, sendo a alternativa [A] a única que satisfaz o enunciado.

[B] Falsa. O gráfico apresenta uma reta no intervalo Δt . [C] Falsa. O gráfico apresenta uma reta no intervalo Δt . [D] Falsa. O gráfico apresenta uma reta no intervalo Δt . [E] Falsa. O gráfico apresenta, aparentemente, duas parábolas, porém com as concavidades invertidas.

Resposta

da

questão

39:

[E]

Distância (d) que o automóvel gasta para parar com velocidade inicial v: V0 V0  v V2  V02  2.a.d  0  v2  2.a.d | d |

v2 2.a

Distância (d') que o automóvel gasta para parar com velocidade inicial 2v: V0 V0  2v V2  V02  2.a.d  0  (2v)2  2.a.d' | d' |

| d |

4.v2 2.a

v2 2.a

4.v 2 2.a d'  4d

| d' |

Resposta

da

questão

40:

Página 79 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

[C]

Nas Figuras X e Y a força F apresenta componentes vertical e horizontal. Como o movimento é retilíneo, as forças verticais estão equilibradas. Assim, analisando cada uma das figuras: Figura X: N  P  Fy  N  P  Figura Y: N  Fy  P  N  P  Figura Z: N  P

Resposta

da

questão

41:

[B]

Apenas forças (ou componentes) paralelas ao deslocamento realizam trabalho. Assim: Figura X: WX  Fh d   Figura Y: WY  Fh d   Figura Z: WZ  F d

Resposta

 F  Fh  WX  WY  WZ .

da

questão

42:

[E] A equação de onda diz que v  λ  f  12  0,08  f  f  150Hz.

Resposta

da

questão

43:

[D] Página 80 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

A figura mostra o comprimento de onda de 8 cm e a amplitude de 3cm.

Resposta

da

questão

44:

[A]

Todo movimento circular contém uma componente centrípeta voltada para o centro da circunferência de módulo não nulo.

Resposta

da

questão

45:

[C]

Aplicando a conservação da energia mecânica entre o solo (inicial) e o ponto mais alto (final): f f f Emec  Eimec  Ecin  Epot  Eimec 

m v2  7,5  20  2

1 v2  12,5  v 2  25  2 v  5 m / s.

Resposta

da

questão

46:

[C]

A pedra está em repouso. Então, as forças que nela agem, como mostradas na figura,

Página 81 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

peso, empuxo e normal, estão equilibradas.

N  E  P  N  P  E.

Resposta

da

questão

47:

[D]

Analisando cada uma das afirmações: [I] Correta. Antes da colisão, apenas um dos blocos estava em movimento. Assim, sendo vf a velocidade do conjunto depois da colisão, pela conservação da quantidade de movimento: m v  2 m vf

v  vf  . 2

Comparando as energias cinéticas antes de depois da colisão: 1  a 2 Antes : ECin  2 m v   Depois : Ed  1 2 m v 2  1 2 m v Cin f  2 2 2 

 

2

1 m v2  2 2

d  EaCin  2 ECin .

[II] Incorreta. Do item anterior, se a energia cinética não se conservou, ao colidir os blocos sofreram uma colisão parcialmente elástica.

[III] Correta. De acordo com o item [I], após a colisão, a velocidade é vf = v/2.

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

48:

[A]  M Terra : g  G 2  10 R   4 M 4 M 1 Planeta : g'  G   G  10 2  16 R2 4 4 R   

Resposta

da

 g'  2,5 m / s2.

questão

49:

[C]

Para oscilações de pequena amplitude, o período (T) de um pêndulo simples de comprimento L, num local onde a gravidade é g, é dado pela expressão: T  2π

L . g

Assim para as duas situações propostas:  L 8  2π g   L  4 T'  2 π  g  f' 

1 T'

 f' 

Resposta



T' L g    8 4 g L

T' 1   T'  4 s. 8 2

1 Hz. 4

da

questão

50:

[A] Dados: Wciclo = 750 J; pA = pC = 80 N/m2; pB = 640 N/m2; VA = VB = 1 m3; VC = 8 m3. O trabalho realizado (W) no ciclo é igual ao somatório dos trabalhos nas transformações parciais. O trabalho na transformação AB é nulo, pois ela é isométrica. WBC  WCA  WAB  Wciclo  WBC  pA  VA  VC   0  750  WBC  80 1  8   750  WBC  750  560  WBC  1.310 J.

Como a transformação AB é isométrica, da lei geral dos gases:

Página 83 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE pA pB  TA TB



TA pA  TB pB



TA 80 1    TB 640 8

T TA  B . 8

Resposta

da

questão

51:

[A]

Da expressão do calor sensível: Q  m c T  c 

Q

m. T

Essa expressão mostra que, no gráfico apresentado, o calor específico sensível (c) é o coeficiente angular ou declividade da reta. Assim, à substância de menor calor específico corresponde a reta de menor declividade. Comparando: X  ar; Y  álcool; Z  água.

Resposta

da

questão

52:

[E]

O calor liberado por 100 g de água que se solidificaram, foi usado para levar o gelo da temperatura inicial (T0) até 0 °C, que é a temperatura final da mistura. Dados: Massa de gelo solidificada: msol = 100 g = 0,1 kg, Massa de gelo inicial: Mgelo = 2 kg; Calor específico latente de solidificação da água: Lsolidif = -330 kJ/kg; Calor específico sensível do gelo: cgelo = 2,1 kJ/kg.°C. Desprezando perdas de calor: Qsolidif  Qgelo  0  msol Lsolidif  Mgelo cgelo 0  T0   0,1 330   2  2,1  0  T0  

 33  4,2 T0  0  T0 

33 4,2



T0  7,9 C.

Página 84 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

53:

[A]

Os clientes na loja são objetos reais e, num espelho esférico convexo, a imagem de um objeto real é sempre: virtual, direita e menor que o objeto.

Resposta

da

questão

54:

[B]

Aplicando a Lei de Snell: vbloco sen30   var sen 45 vbloco 

1 vbloco  2 c 2 2



1 vbloco  2 c 2 2



vbloco 1  c 2



c . 2

Resposta

da

questão

55:

questão

56:

[D]

A energia potencial elétrica inicial é: U

k  2 Q 2 Q R

 U  4

k Q2 . R

Para o novo sistema, a energia potencial elétrica é U’: k  2 Q 2 Q k  2 Q Q  k  2 Q Q  +   R R/2 R/2 k  Q Q k  Q Q k  Q  Q  U'  4 +4 4  R R R U' 

U'  4

k Q2 . R

Portanto, U’ = U.

Resposta

da

[D]

Da Lei de Ohm-Pouillet: Página 85 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE E  Req I  20  Req  4  Req  5 .

Os dois resistores do ramo de cima estão em série, totalizando uma resistência de 10 . Os dois ramos estão em paralelo. Usando a regra do produto pela soma: Req 

10  Rx 10  Rx

 5

10  Rx 10  Rx

 10  Rx  50  5  Rx  5  Rx  50 

Rx  10 .

Resposta

da

questão

57:

[C]

Para haver corrente elétrica induzida, deve haver variação do fluxo magnético através do anel. Isso só ocorre enquanto ele está entrando ou saindo da região em que há campo magnético, ou seja, apenas em P1 e P3.

Resposta

da

questão

58:

[E]

O diagrama abaixo apresenta valores de comprimentos de onda e frequências para radiações eletromagnéticas, no vácuo, mostrando que as afirmações [I] e [II] estão corretas. Como a energia é diretamente proporcional à frequência, a afirmação [III] também está correta.

Resposta

da

questão

59:

[C]

Página 86 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Da equação fundamental da ondulatória: c f  

c 3  108   277,77  f 1.080  103

  2,8  102 m.

Resposta

da

questão

60:

[E]

O elemento que exige maior energia para se obter o efeito elétrico é o de maior função trabalho, no caso a platina. A frequência de corte é aquela abaixo da qual não ocorre mais o fenômeno, ou seja, a energia cinética do elétron é nula. Calculemos, então, essa frequência para a platina. E h f W  0 h f W  f 

W 6,3  h 4,1 1015

 f  1,54  1015 Hz.

Acima dessa frequência, nos três elementos será observado o efeito fotoelétrico.

Resposta

da

questão

61:

questão

62:

[B]

Convertendo a velocidade para unidades SI: vM  54 3,6  15 m s

Sendo o tempo de reação igual a  4 5 s, temos:

4  3 4 5 dR  12 m dR  15 

Resposta

da

[A]

Valores e resultados já obtidos nas questões anteriores, em que a velocidade inicial de frenagem é igual a 54 km/h = 15 m/s;

Página 87 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

a = -7,5 m/s2; dR = 12 m; dF = 15 m; dT = 27 m. Refazendo os cálculos para a velocidade inicial de frenagem igual a 108 km/h:

I. Convertendo a velocidade para unidades SI: vM  108 3,6  30 m s

Sendo o tempo de reação igual a  4 5 s, temos:

4  6 4 5 dR2  24 m dR2  30 

 dR2  2dR (Verdadeiro)

II. Utilizando a equação de Torricelli, temos

v 2  v02  2a ΔS 02  302  2( 7,5)dF2 15dF2  900 dF2  60 m  dF2  4dF (Falso)

III. A distância total dR percorrida no primeiro caso: dT  dR  dF dT  12  15 dT  27 m

A distância total dR2 percorrida no primeiro caso: dT2  dR2  dF2 dT2  24  60 dT2  84 m (Falso)

Página 88 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

63:

questão

64:

[C]

Utilizando a equação de Torricelli, temos:

v 2  v02  2a ΔS 02  152  2( 7,5)dF 15dF  152 dF  15 m

Resposta

da

[B]

Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica para calcular o módulo da aceleração do sistema e, a seguir, o mesmo princípio em cada corpo: F  m1  m2  a  6   3  1 a  a 

6 4

 a  1,5 m / s2.

R1  m1 a  3 1,5   R1  4,5 N.  R2  m2 a  11,5   R2  1,5 N.

Resposta

da

questão

65:

[D]

Analisando as forças atuantes no sistema, podemos notar que a força F é responsável pela aceleração dos dois blocos. Assim sendo: R  (m1  m2 )a

6  (3  1)a

6  4a a  1,5 m s2

Analisando agora, exclusivamente o corpo 1, notamos que a tensão é a força responsável pela aceleração do mesmo.

Página 89 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

T  m1  a T  3  1,5 T  4,5 N

Resposta

da

questão

66:

[E]

I. Correto: para ser geoestacionário tem que ter período igual ao da Terra, isto é, 24hs. II. Correto: a força de atração é perpendicular à velocidade em todo o movimento. III. Correto: V

2πr 2πx42.000   3.500π km / h . T 24

Resposta

da

questão

67:

[C]

Calculando

a

força

de

atrito

estático

máxima,

encontramos:

 f max  μeN  μemg  0,3x1,0x10  3,0N . Se a  f max  3,0N significa que a força aplicada deve ser maior que 3,0N para que o bloco se mova. Se a força for menor ou igual a 3,0N, então F = fat.

Resposta

da

questão

68:

questão

69:

[C]

P

W mgh 320x9,8x600    3136W . Δt Δt 10x60

Resposta

da

[A]

Como houve redução de energia, conclui-se que há forças dissipativas, cujo trabalho depende do caminho entre os dois pontos. Página 90 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

70:

questão

71:

[E]

I. Correto: Princípio de Stèvin. II. Correto: Princípio de Pascal. III. Correto: Princípio de Arquimedes.

Resposta

da

[C]

Em toda colisão, a quantidade de movimento total do sistema permanece constante. Nas colisões elásticas também há conservação de energia cinética.

Resposta

da

questão

72:

da

questão

73:

[B]

Resposta [B]

Em uma evolução cíclica, o trabalho é numericamente igual à área do ciclo. Se o ciclo é horário, o trabalho é positivo. Se anti-horário, é negativo.

W

(1,0  0,2)  6,0  2,0  x105  1,6x105 J 2

Resposta

da

questão

74: Página 91 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

[C]

P0 V0 PV 1,0x105 x50 5x103 xV     V  700m3 . T0 T 300 210

Resposta

da

questão

75:

questão

76:

[D]

O gráfico abaixo esclarece a questão

Resposta

da

[A]

Q1  Q2  mc1ΔT1  mc 2ΔT2  5c 2ΔT1  c 2ΔT2  ΔT1 

Resposta

da

ΔT2 . 5

questão

77:

[B]

Observe as figuras abaixo.

Página 92 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

No olho normal, a luz converge para a retina (lente convergente). No olho míope, a luz converge para antes da retina. Devemos associar uma lente divergente para aproximar a imagem da retina. No olho hipermetrope, a luz converge para depois da retina. Devemos associar uma lente convergente para aproximar a imagem da retina.

Resposta

da

questão

78:

[A]

O triplo contato faz com que a carga total divida-se por três. Portanto, qA  qB 

Q . 3

Q Q x 2 3 3  k 0Q . A força será repulsiva de valor: k0 d2 9d2

Resposta

da

questão

79:

[E]

I. Correto: o potencial de qualquer ponto da casca pode ser calculado como se ela estivesse no centro. Sendo assim, todos os pontos têm o mesmo potencial V 

kQ . R

II. Correto: o campo é tangente à linha de força que, por sua vez, é perpendicular à equipotencial (superfície). III. Correto: no interior da casca temos um somatório de pequenos campos que se anulam.

Resposta

da

questão

80:

[C]

Página 93 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

A corrente em R4 será maior quando a resistência do restante do circuito for menor.

(1) R2 em curto, R3 ligada  (Req )1  (R1 / /R3 ) 

R . 2

(2) R2 ligada R3 desligada  (Req )2  (R1  R2 )  2R . (3) As duas ligadas  (Req )3  (R1  R2 ) / /R3 

2RxR 2R  . 2R  R 3

(4) As duas desligadas  (Req )4  R1  R .

A ordem crescente de corrente será a ordem decrescente de resistência. Portanto, (2), (4), (3) e (1).

Resposta

da

questão

81:

[D]

I. Correto, pois a fem depende da variação temporal do fluxo através da espira B e, portanto, depende da velocidade. II. Correto: se há uma fem induzida, haverá corrente elétrica que irá produzir um campo magnético. III. Errado: a corrente depende da resistência: i 

Resposta

da

fem . R

questão

82:

[B]

Pela regra da mão direita, o elétron sofrerá do campo magnético uma força perpendicular para fora da página. Para equilibrar, a força gerada pelo campo elétrico deverá ser perpendicular e para dentro da página. Portanto, o campo elétrico deverá ser para fora da página. qvB  qE  E  vB .

Resposta

da

questão

83: Página 94 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

[E]

O pulso refratado nunca sofre inversão de fase. O refletido sofre inversão quando o sentido de propagação é da corda mais densa para a menos densa. Para cordas, a mais densa é mais refringente, portanto, no caso, a velocidade do pulso refratado diminui.

Há, realmente, várias falhas na questão: 1ª) Em relação ao pulso incidente, a amplitude do pulso refletido deveria ser menor, pois, para ondas mecânicas, a energia transportada depende da amplitude. Verificando com régua, isso não ocorre em nenhuma das figuras mostradas. 2ª) Em relação ao pulso incidente, o comprimento do pulso refratado deveria ser menor, pois a velocidade diminui. 3ª) Em relação à fronteira de separação das duas cordas, após a chegada do pulso incidente, o pulso refratado deveria percorrer menor distância que o pulso refletido, pois a velocidade diminui. Isso também não ocorre. Aliás, ocorre exatamente o contrário, o pulso refratado percorre distância maior.

Rigorosamente, não há opção correta. Porém, em provas de múltipla escolha, tem-se sempre que assinalar alguma das opções. Ficamos com a menos ruim, [E].

Resposta

da

questão

84:

[B] No primeiro caso, a onda está contornando o obstáculo  difração. No segundo caso, após haver difração nas fendas, as ondas estão interferindo  interferência. No terceiro caso, houve uma mudança de comprimento de onda devido à mudança de velocidade e de meio, o que caracteriza uma refração  refração.

Resposta

da

questão

85:

[A]

Página 95 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Tanto na desintegração

224

Ra em

220

Rn como na

216

Po em

212

Pb houve uma redução

de massa equivalente a dois prótons e dois neutrons. Portanto, nos dois casos, houve emissão de partículas α .

Resposta

da

questão

86:

questão

87:

[D]

Aplicação direta da fórmula:

L  1,5x1011 1 

0,36C2  1,5x1011x0,8  1,2x1011m . 2 C

Resposta

da

[D]

Em todo o movimento, a aceleração é g . Na subida v é para cima, na descida, para baixo e no ponto mais alto v  0 .

Resposta

da

questão

88:

questão

89:

[D]

Usando Torricelli: V 2  V02  2aΔS  0  V02  2x10x7,2  V0  12m / s .

Resposta

da

[A]

A frequência não se altera: v  λf  f 

A n

velocidade

no

vidro

v 3x108   5x1014 Hz . λ 600x109

pode

ser

calculada

pela

expressão:

C 3x108  1,5   v  2x108 m / s . v v Página 96 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Como sabemos, v  λf . Então, 2x108  λx5x1014  λ  400nm .

Resposta

da

questão

90:

[E]

E  5hf  5h

3x108 C  1,98x1018 J .  E  5x6,6x1034 9 λ 500x10

Resposta

da

questão

91:

questão

92:

[D] Dados:  = 3,14 e raio da Terra: RT = 6.000 km. O período de rotação da Terra é T = 24 h. Assim: v=

S 2 RT 2 (3,14) (6.000)    1.570 km/h  t T 24

v  1.600 km/h.

Resposta

da

[C]

Como a trajetória é retilínea, a aceleração restringe-se à componente tangencial ( a t ), que, em módulo, é igual a aceleração escalar (a), dada pela taxa de variação da velocidade (v) em relação ao tempo (t). a=

v . Usando essa expressão em cada um dos intervalos: t

I. aI =

40  0 40

 aI = 10 m/s2.

II. aII = 0 (não houve variação da velocidade) III. aIII =

Resposta

0  40 40  aIII = – 5 m/s2.  14  6 8

da

questão

93:

[A]

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Pela conservação da energia mecânica, temos: 1

k x2 2 mgh  2 m g h 2 m g hx  x  2 k k  

Resposta

da

questão

94:

[B] Analisando o gráfico dado, por exemplo, para V = 2 m3, a massa de A é 4.000 kg e a massa de B, 2.000 kg. Logo ,o peso de A é o dobro do peso de B. MA = 2 MB  P A = 2 P B . Como os blocos têm volumes iguais, eles deslocam o mesmo volume de líquido, quando totalmente imersos. Como o empuxo é igual ao peso de líquido deslocado, eles sofrem empuxos de mesma intensidade. Assim: EA = EB.

Resposta

da

questão

95:

[E] Dados: velocidades: vi = v0; vf =

3v0 e volumes: V1 = V2 = V. 4

Como o sistema é mecanicamente isolado, ocorre conservação da quantidade de movimento do sistema (Q). Tratando-se de uma colisão inelástica, vem: Qi = Qf  m1 vi = (m1 + m2) vf. Mas, a densidade () é a razão entre a massa (m) e o volume (V): 

m m V. V

Então, substituindo, temos: 1 V1 vi = (1 V1 + 2 V2) vf. Porém V1 = V2 = V e vi = v0. Então, substituindo os dados: 1 V v0 = (1 + 2) V 1 =

3 3 1  2  4 4

3v0 . Fazendo os cancelamentos e distribuindo: 4 1 3 1  2  4 4

 2  1 . 3 Página 98 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Resposta

da

questão

96:

[C] Os processos AB e CD não são isotérmicos, pois, caso o fossem, o produto p  V seria constante em cada um deles.

Constatando: pA VA = 2 atm.L e pB VB = 3 atm.L  pA VA  pB VB; pC VC = 9,5 atm.L e pD VD = 6 atm.L  pC VC  pD VD

Analisando as opções, considerando que uma delas é correta, por exclusão, temos que admitir que os processos são adiabáticos. Então, não há troca de calor com o meio ambiente, chegando-se facilmente à opção correta. Daí a questão ter sido classificada como de baixa dificuldade Porém, não basta não ser isotérmico para ser adiabático. Para a confirmação, temos que cP   cV  verificar se é válida a expressão do processo adiabático p V  k  , sendo k uma  

constante, para cada um deles. Essa verificação torna-se difícil, muito trabalhosa, sem usar uma calculadora (científica). Sendo

cP 5  , temos (usando calculadora): cV 3

cP   5 cV  3 – para o processo AB : p V  1 2  3,175 e pB VB  3  1  3    A

cP

5

cV

3

A

cP cP     5 5 cV c    – para o processo CD : pC VC  9,5  13  9,5 e pD VD V  3  2 3  9,52     

Esses cálculos mostram que os processos AB e CD são, com boa aproximação, adiabáticos.

Resposta

da

questão

97:

[E] Página 99 de 101

LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE -

Analisando cada uma das afirmações. I. Correta. Por isso ela é chamada de constante universal. II. Correta. Da equação de Clapeyron: PV = n R T  n

p V . Se os gases apresentam a mesma pressão, o mesmo volume RT

e a mesma temperatura, eles contêm o mesmo número de mols, portanto, o mesmo número de moléculas. III. Correta. É exatamente o que afirma a equação de Boltzmann: ec = k T.

Resposta

da

questão

98:

[D] Dados: QAl = QFe; cAl = 2 cFe; TAl = TFe = T. QAl = QFe  mAl cAl T = mFe cFe T  mAl 2 cFe = mFe cFe  mAl =

Resposta

da

mFe 2

questão

99:

[E]

Analisando cada uma das afirmações: I. Correta. O objeto recebe radiação e parte dessa radiação pode ser refletida, como, por exemplo, ocorre em uma superfície espelhada. II. Correta. A condução se dá molécula a molécula devido à agitação das partículas. III. Correta. A convecção se dá através do movimento de massa, devido à diferença de densidades, causada pela diferença de temperatura dentro do próprio fluido, formando as correntes convectivas.

Resposta

da

questão

100:

[A]

Dados: h = 10 cm; f = 25 cm; p = 50 cm. Da equação de Gauss:

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LISTA – UFRGS – 3ª SÉRIE p f 1 1 1    p'   f p p' pf

p' 

50  25  p’ = 50 cm. (p’ > 0  Imagem real) 50  25

Calculando o aumento linear transversal (A): A

p' 50   A = – 1 (imagem invertida e do mesmo tamanho). p 50

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