Vestibular de Fisica 2 - Universidade Federal de Pernambuco - 2009 - UFPE, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)
Gisele
Gisele12 de Março de 2013

Vestibular de Fisica 2 - Universidade Federal de Pernambuco - 2009 - UFPE, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)

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Vestibular de Física da Universidade Federal de Pernambuco do ano 2009.
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(Microsoft Word - F\315SICA II.doc)

1

FÍSICA II Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos das leis que regem a natureza. Interprete as questões do modo mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s². 01. No sistema representado na figura abaixo, dois blocos têm massas iguais e estão ligados por um fio de massa

desprezível. Na superfície do plano inclinado, o bloco desloca-se sem atrito. O coeficiente de atrito cinético entre o plano horizontal e o bloco é 0,4, e o atrito na roldana da corda, desprezível. Nessas condições, a aceleração do sistema vale em m/s2

(Dados sen 30o = 0,5 e g = 10 m/s2)

02. Um corpo A de massa M é abandonado na posição 1 e desliza ao encontro do corpo B. Outro corpo B de mesma massa

está em repouso na posição 2. As forças resistivas são desprezíveis, e o choque é perfeitamente elástico. Considere nula a energia potencial no nível de referência (NR) indicado na figura abaixo.

Analise as afirmativas abaixo.

I. Imediatamente antes do choque, o corpo A tem energia cinética igual a MgH. II. Após o choque, o corpo A fica em repouso na posição 2, e o corpo B ocupa a posição 3. III. Após o choque, o corpo A volta à posição 1, e o corpo B ocupa a posição 3. IV. Após o choque, a energia mecânica do corpo A é Mg (H + h).

É CORRETO afirmar que A) apenas a afirmativa II está correta. B) apenas a afirmativa I está correta. C) as afirmativas II e IV estão incorretas. D) as afirmativas I e II estão corretas. E) as afirmativas II e III estão incorretas.

A) 5 B) 10 C) 0,5 D) 0,4 E) 0,87

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03. Um carrinho de massa m é abandonado do repouso no ponto A de uma montanha russa a uma altura H. Considere o trecho BCD como sendo um arco de circunferência de raio R e desprezíveis todas as forças resistivas ao movimento. A expressão que representa a força normal ( N ) no ponto C é dada por:

04. Uma esfera de chumbo é lançada em uma piscina cheia de água, a uma temperatura uniforme. A partir do instante em

que a esfera encontra-se totalmente submersa, é CORRETO afirmar que A) o empuxo sobre a esfera é nulo, à medida que a esfera afunda. B) o empuxo sobre a esfera aumenta, enquanto a esfera afunda. C) o empuxo sobre a esfera diminui, enquanto a esfera afunda. D) o empuxo sobre a esfera é constante, enquanto a esfera afunda. E) à medida que a esfera afunda, no princípio, o empuxo sobre ela é diferente de zero, mas se torna zero, uma vez que a velocidade

final é alcançada. 05. A figura a seguir representa uma régua rígida com 1,0 m de comprimento e massa desprezível, pivotada em seu centro.

Uma carga elétrica q 1 = 5 . 10 – 7 C é fixada sobre uma das extremidades da régua. Uma segunda carga elétrica q 2 de mesmo módulo e sinal oposto a de q 1 é fixada a uma distância d = 10 cm diretamente abaixo de q 1. Para contrabalançar a atração entre as duas cargas, pendura-se um bloco de massa M a 25 cm do pivô do lado oposto ao das cargas.

Considere a constante eletrostática no vácuo K = 9 . 109 N.m2/C2.

Para o sistema permanecer em equilíbrio, a massa M do bloco vale em kg A) 5,4 . 10 – 3

B) 3,2 . 10 3 D) 2,3 . 10 2 C) 4,5 . 10 – 2 E) 9,0 . 10 - 2 06. Em um determinado acelerador de partículas, uma corrente elétrica de 0,4 mA é devida ao movimento de um feixe de

prótons. Considerando a carga elétrica do próton 1,6 . 10 – 19 C e sabendo-se que o feixe atinge um alvo, o número de prótons que colidirão com o mesmo no intervalo de tempo de 1 segundo vale

A) 0,4 . 10 - 3

B) 2,5 . 10 15 D) 5,0 . 10 – 15C) 6,1 . 10 15 E) 1,6 . 10 - 19

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07. Um elétron é projetado na mesma direção e sentido de um campo elétrico uniforme de intensidade E = 1000 N/C, com uma velocidade inicial Vo = 3,2 . 10 6 m/s. Considerando que a carga do elétron vale 1,6 . 10 -19 C e sua massa vale 9,11 . 10 – 31 kg, a ordem de grandeza da distância percorrida em metros pelo elétron, antes de atingir momentaneamente o repouso, vale

A) 10 16

B) 10 – 13 D) 10 10

C) 10 - 8 E) 10 – 2

08. A figura a seguir representa uma região do espaço onde só existe um campo magnético uniforme. Nesse campo, o vetor

B é constante em todos os pontos, tem módulo B = 0,50 T e está orientado perpendicularmente para dentro do plano da figura. Uma partícula de massa m = 2,0 . 10-18 Kg e carga q = 6 . 10 - 12 C, penetrando nesse campo, perpendicularmente às linhas de campo magnético, com velocidade de módulo V = 3,0 . 10 4 m/s, passando a descrever uma trajetória circular.

Considere para efeito de cálculo  = 3.

Nessas condições, a freqüência do movimento vale em hertz A) 2,5 . 10 5 B) 10 5 D) 2,0 . 10 - 18 C) 3,0 . 10 - 12 E) 2,5 . 10 9 09. Um cabo de telefone tem 4,00 m de comprimento e massa 0,20 kg. Um pulso ondulatório transversal é produzido,

dando-se um arranco em uma extremidade do cabo. O pulso realiza quatro deslocamentos de ida e volta ao longo do cabo em 0,80s. A tensão no cabo vale em newtons

A) 60B) 80 D) 20C) 40 E) 100 10. Uma caneta laser tem potência de 3,0 mW e emite uma radiação de comprimento de onda 6,6 . 10 – 7 m. Considerando a

velocidade da luz no ar c = 3,0 . 10 8 m/s e a constante de Planck h = 6,6 . 10 – 34 J.s, o número de fótons por segundo emitidos por essa caneta vale

A) 10 – 9 B) 10 13 D) 10 10 C) 10 – 12 E) 10 16 11. Com o objetivo de manter bebidas frias, é utilizada uma caixa de isopor, com área total (incluindo a tampa) de 0,80 m2

e espessura da parede de 2 cm. Ela está cheia de gelo e latas de refrigerante, inicialmente a uma temperatura de 0 oC.

Dados: k = 0,01 W/m. oC (condutividade térmica do isopor) Lf = 3,2 . 10 5 J/ kg (calor de fusão do gelo)

Se a temperatura da parede externa for mantida a 30 oC, a quantidade de gelo que se liquefaz durante um dia vale em kg A) 3,24 B) 2,43 C) 8,00 D) 6,48 E) 4,46

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Nas questões de 12 a 16, assinale, na coluna I, as afirmativas verdadeiras e, na coluna II, as falsas.

12. A mecânica clássica, também conhecida como mecânica newtoniana, fundamenta-se em princípios que podem ser

sintetizados em um conjunto de três afirmações conhecidas como as leis de Newton do movimento. Pode-se afirmar que

I II 0 0 se o motor de uma espaçonave que se move no espaço sideral suficientemente afastada de qualquer

influência gravitacional deixar de funcionar, a espaçonave diminui sua velocidade e fica em repouso.

1 1 as forças de ação e reação agem em corpos diferentes.

2 2 massa é a propriedade de um corpo que determina a sua resistência a uma mudança de movimento.

3 3 se um corpo está se dirigindo para o norte, podemos concluir que podem existir várias forças

sobre o objeto, mas a maior deve estar direcionada para o norte.

4 4 se a resultante das forças que atuam sobre um corpo é nula, pode-se concluir que este se encontra

em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.

13. Um bloco de gelo de massa m = 8kg desliza sobre uma rampa de madeira, conforme a figura a seguir, partindo do repouso, de uma altura h = 1,8 m.

Pode-se afirmar que

I II 0 0 se o atrito entre o bloco de gelo e a madeira for desprezível, a velocidade do bloco, ao atingir o solo

no ponto A, é de 6 m/s.

1 1 considerando que o atrito entre o bloco de gelo e a madeira não seja desprezível, de modo que o bloco de gelo chega ao ponto A com velocidade de 4 m/s, a energia dissipada pelo atrito é de 80 J.

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I II

2 2 considerando que o calor latente de fusão do gelo é de 3,2 . 105 J/kg, a massa de gelo a 0 oC que seria fundida pela energia dissipada pelo atrito vale 0,25 gramas.

3 3 o trabalho realizado pela força peso, enquanto o bloco de gelo se desloca até o ponto A, é de 44 J.

4 4 considerando o atrito desprezível, a energia cinética do bloco, quando este se encontra a uma altura de 1 m, em relação ao ponto A, vale 46 J.

14. Na figura a seguir, dois condutores esféricos A e B carregados, cujos raios são respectivamente R A = 6 cm e R B = 2 cm,

estão separados por uma distância muito maior que 6 cm e conectados por um longo fio condutor fino. Uma carga total Q = 8,0 . 10-8 C é colocada em uma das esferas.

Considerando a constante eletrostática no vácuo K = 9 . 10 9 N.m2/C2,

Pode-se afirmar que

I II

0 0 o potencial elétrico na superfície do condutor A é menor do que o potencial elétrico na superfície do condutor B.

1 1 o potencial elétrico no interior do condutor A é maior do que o potencial elétrico no interior do condutor B.

2 2 a carga elétrica no condutor A é o triplo da carga elétrica no condutor B.

3 3 o campo elétrico é o mesmo na superfície dos dois condutores.

4 4 o potencial elétrico na superfície dos condutores A e B é o mesmo e vale 9 . 10 3 V.

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15. Considere, no circuito elétrico a seguir, o gerador tendo uma fem de 10V e resistência interna de 1 .

Pode-se afirmar que

I II 0 0 a corrente elétrica que circula pelo gerador é de 2 A.

1 1 a potência dissipada no resistor de 1,5  vale 1,33 W.

2 2 a ddp nos terminais do gerador vale 6 V.

3 3 o rendimento do gerador é de 80 %.

4 4 a resistência equivalente ligada aos terminais do gerador vale 4 .

16. Em relação às afirmações abaixo, analise e conclua.

I II 0 0 Ondas luminosas e ondas sonoras se deslocam no vácuo com a mesma velocidade.

1 1 O ângulo de refração da luz é sempre menor que o ângulo de incidência.

2 2 Difração é o fenômeno de uma onda contornar um obstáculo.

3 3 Apenas as ondas longitudinais podem ser polarizadas.

4 4 Quando uma onda luminosa passa de um meio para outro, mantém seu comprimento de onda e

muda sua freqüência.

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