Vestibular de Física - Universidade Federal de Goiás - 2001 - UFG, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)
Gisele
Gisele12 de Março de 2013

Vestibular de Física - Universidade Federal de Goiás - 2001 - UFG, Notas de estudo de Física. Universidade Potiguar (UnP)

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Vestibular de Física da Universidade Federal de Goiás do ano 2001.
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Questão 27

Uma esfera de massa m e volume V está em movi- mento dentro de um tubo que contém um fluido de densidade ρ, conforme a figura. Atuam sobre a esfera a força peso, o empuxo e a força de atrito, devido ao fluido.

L v

Sendo a aceleração gravitacional igual a g, e consi- derando-se o movimento da esfera ao longo da distância L com velocidade constante v,

1-( ) o empuxo exercido pelo fluido na esfera é ρVg. 2-( ) a força de atrito sobre a esfera é maior que mg. 3-( ) a variação da energia potencial da esfera é toda dis-

sipada durante o movimento. 4-( ) o trabalho realizado pela força peso sobre a esfera é

mgL.

Questão 28

Um gás ideal está encerrado em um cilindro provido de um êmbolo, que pode se deslocar livremente.

Se o gás sofrer uma expansão rápida,

1-( ) a pressão p e o volume V irão variar de tal modo que o produto pV permanece constante.

2-( ) sua energia interna diminuirá. 3-( ) a quantidade de calor, trocada entre ele e a vizinhan-

ça, será desprezível. 4-( ) a velocidade média das moléculas aumentará.

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Questão 29

Considere um chuveiro cuja chave seletora de tem- peratura alterna-se entre as posições “Inverno” (água quen- te) e “Verão” (água morna). A corrente máxima nesse chu- veiro é 20 A, e a diferença de potencial (ddp) da rede elétrica local é 220 V. Assim,

1-( ) com o chuveiro em funcionamento, a potência máxi- ma dissipada é 4.400 W.

2-( ) com a chave na posição “Inverno”, para um banho quente de 15 minutos, o consumo de energia elétrica é 1,1 kWh.

3-( ) se a ddp da rede elétrica for reduzida à metade, man- tendo-se constante a vazão de água que sai do chu- veiro, a variação de temperatura da água diminuirá na mesma proporção.

4-( ) o valor da resistência elétrica é menor com a chave na posição “Verão”.

Questão 30

Considere um estreito feixe de luz branca incidindo sobre um bloco de vidro. A refração desse feixe no vidro dá origem a um espectro colorido, no qual se observam as se- guintes cores, na ordem decrescente de suas velocidades de propagação: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. O feixe violeta refratado é, então, direcionado a um prisma.

Nesse fenômeno,

1-( ) a dispersão da luz branca ocorre, porque o índice de refração do bloco de vidro é diferente para cada uma das cores.

2-( ) o desvio da luz violeta é menor do que o desvio da luz vermelha, quando ambas emergem do bloco de vidro.

3-( ) o feixe violeta, ao passar pelo prisma, dará origem a um novo espectro colorido.

4-( ) se a secção principal do prisma for um triângulo retângulo isósceles, e o feixe violeta incidir perpendi- cularmente sobre uma das faces, será observada a reflexão interna total. Nesse caso, considere que o ângulo limite é igual a 48°.

Questão 31

Sons musicais podem ser gerados por instrumentos de cordas, como, por exemplo, o contrabaixo, violão, violino, etc. O comprimento das cordas define a faixa de freqüência em cada um desses instrumentos. Neles,

1-( ) os sons são gerados por ondas estacionárias, produ- zidas nas cordas.

2-( ) cada corda vibra originando uma onda sonora com freqüência igual à freqüência de oscilação da corda.

3-( ) a onda mecânica transversal na corda produz uma onda sonora transversal.

4-( ) as freqüências dos sons gerados serão menores quan- to menor for o comprimento da corda.

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Questão 32

Em época de férias escolares, é comum ver pessoas empinando papagaio. O papagaio em vôo, preso à mão de uma pessoa por uma linha ideal, ao interagir com o vento, desvia uma massa de ar na razão de 0,30 kg/s. Considere a situação mostrada na figura, na qual o vento incide horizon- talmente sobre o papagaio e é defletido verticalmente para baixo.

Vento incidente 45º

Linha Vento defletido

Os módulos das velocidades dos ventos incidente e defletido são iguais a 6,0 m/s. Dessa forma,

1-( ) com o papagaio em equilíbrio a uma determinada al- tura, a componente vertical da força do vento sobre ele tem o mesmo módulo, a mesma direção e sentido oposto ao seu peso.

2-( ) em um intervalo de 2,0 s, o impulso sobre o papagaio é de, aproximadamente, 5,1 Ns.

3-( ) a força que o vento exerce no papagaio, enquanto ele estiver parado no ar, tem módulo de 1,8 N.

4-( ) para fazer o papagaio subir, a pessoa deverá correr em sentido oposto ao do vento. Nesse caso, o módulo da velocidade do vento defletido diminuirá.

Questão 33

No gráfico, está representada a variação da tempe- ratura em função do tempo de uma massa de 200 g d’água. Suponha que a fonte forneceu energia térmica a uma potên- cia constante desde o instante t = 0, e que toda essa energia foi utilizada para aquecer a água. Dado: c = 1,0 cal/g°C.

100

0 1 2,25 9

T(ºC)

t(min)

Analisando-se o gráfico, pode-se afirmar que

1-( ) no primeiro minuto, não ocorreu absorção de calor. 2-( ) a potência da fonte térmica é de 16 kcal/min. 3-( ) a temperatura da água para t = 2 min é 80 °C. 4-( ) de 0 a 9 minutos, ocorreram três transições de fase.

Questão 34

O funcionamento de um gerador elétrico tem por base o movimento relativo entre um ímã e uma bobina. Considere um ímã aproximando-se de uma bobina formada por N espiras de um fio condutor, como representado na figura.



Ri

A corrente elétrica induzida na bobina

1-( ) cria um campo magnético que se opõe à variação do fluxo magnético através dela.

2-( ) terá intensidade proporcional a N. 3-( ) depende da velocidade de aproximação do ímã. 4-( ) terá seu sentido invertido quando o ímã estiver saindo

dela.

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Questão 35

Considere um barco à vela, inicialmente em repouso num lago, num dia de calmaria. Com a intenção de compensar a ausência de ventos, um ventilador suficientemente potente é fixado no barco, próximo à vela, e ligado.

Desse modo,

1-( ) o ar deslocado pelo ventilador empurra a vela, colocando o barco em movimento. 2-( ) por causa da presença de forças de interação entre o barco, a vela e o ventilador, a quantidade de movimento do

sistema não se conserva. 3-( ) a força do ar sobre o ventilador forma um par ação-reação com a força que o ar faz sobre a vela. 4-( ) retirando-se a vela, a quantidade de movimento adquirida pelo sistema (barco + ventilador) terá o mesmo módulo da

quantidade de movimento do ar empurrado pelo ventilador.

Questão 36

Em uma impressão a jato de tinta, as letras são formadas por pequenas gotas de tinta que incidem sobre o papel. A figura mostra os principais elementos desse tipo de impressora. As gotas, após serem eletrizadas na unidade de carga, têm suas trajetórias modificadas no sistema de deflexão (placas carregadas), atingindo o papel em posições que dependem de suas cargas elétricas. Suponha que uma gota de massa m e de carga elétrica q, entre no sistema de deflexão com velocidade v0 ao longo do eixo x. Considere a diferença de potencial, V, entre as placas, o comprimento, L, das placas e a distância, d, entre elas.

Gerador de gotas Unidade

de carga

+ + + + + + + + +

_ _ _ _ _ _ _ _ _

d 2

d 2

Eixo x

Papel

Trajetória da gota

Sistema de deflexão

L

V

Se a gota descrever a trajetória mostrada na figura, pode-se afirmar que

1-( ) sua carga elétrica é positiva. 2-( ) L/v0 é o tempo necessário para ela atravessar o sistema de deflexão. 3-( ) o módulo de sua aceleração é qV/md. 4-( ) ocorre um aumento de sua energia potencial elétrica.

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