A figura a seguir ilustra um termômetro clínico de mercúrio. A leitura

1. (Ufsm 2013) A figura a seguir ilustra um
termômetro clínico de mercúrio. A leitura da
temperatura é dada pela posição da
extremidade da coluna de mercúrio sobre
uma escala.
Considerando os fenômenos envolvidos no
processo de determinação da temperatura
corporal de um paciente, analise as
afirmativas:
I. A variação de volume da coluna de
mercúrio é diretamente proporcional ao
volume inicial dessa coluna.
II. O volume da coluna de mercúrio varia
até que seja atingido o equilíbrio térmico
entre o termômetro e o corpo do
paciente.
III. Se o mercúrio for substituído por álcool,
a escala termométrica não precisa ser
alterada.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas I e II.
d) apenas III.
e) I, II e III.
2. (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
M1
M2
M3
W
20 kJ
12 kJ
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.
3. (Fatec 2013) Uma das atrações de um
parque de diversões é a barraca de tiro ao
alvo, onde espingardas de ar comprimido
lançam rolhas contra alvos, que podem ser
derrubados.
Ao carregar uma dessas espingardas, um
êmbolo comprime 120 mL de ar
atmosférico sob pressão de 1 atm,
reduzindo seu volume para 15 mL. A
pressão do ar após a compressão será, em
atm,
Admita que o ar se comporte como um gás
ideal e que o processo seja isotérmico.
a) 0,2.
b) 0,4.
c) 4,0.
d) 6,0.
e) 8,0.
4. (Ufsm 2013) A conservação de alguns
tipos de alimentos é feita mantendo-os a
baixas temperaturas. Os refrigeradores
realizam essa tarefa como uma máquina
térmica cíclica, retirando energia de uma
fonte à baixa temperatura (interior do
refrigerador) e rejeitando-a para uma fonte
à
alta
temperatura
(exterior
do
refrigerador). A respeito do funcionamento
dessa máquina térmica, é correto afirmar:
a) O refrigerador doméstico opera
conforme o ciclo de Carnot.
b) O trabalho necessário para a operação
da máquina é igual á razão entre a
quantidade de energia retirada da fonte
fria e a quantidade de energia rejeitada
para a fonte quente.
c) As transformações que ocorrem no
interior da máquina são isotérmicas.
d) Enquanto houver realização de trabalho
pelo motor, é possível transferir energia
da fonte à baixa temperatura para a
fonte à alta temperatura.
e) Quanto maior o trabalho realizado pelo
motor elétrico, maior a eficiência do
refrigerador.
5. (Ufsm 2013) A elevação de temperatura
da água através da energia transportada
pelas ondas eletromagnéticas que vêm do
Sol é uma forma de economizar energia
elétrica ou queima de combustíveis. Esse
aumento de temperatura pode ser realizado
da(s) seguinte(s) maneira(s):
I. Usa-se espelho parabólico em que as
ondas eletromagnéticas são refletidas e
passam pelo foco desse espelho onde
existe um cano metálico em que circula
água.
II. Usam-se chapas metálicas pretas
expostas às ondas eletromagnéticas em
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que a energia é absorvida e transferida
para a água que circula em canos
metálicos soldados a essas placas.
III. Usam-se dispositivos mecânicos que
agitam as moléculas de água com pás
para ganharem velocidade.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas III.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
6. (Fatec 2013) A tecnologia dos raios
laser é utilizada em inúmeras aplicações
industriais, tais como o corte de precisão, a
soldagem e a medição de grandes
distâncias. Guardadas suas características
especiais, o laser pode sofrer absorção,
reflexão e refração, como qualquer outra
onda do espectro luminoso.
Sobre esses fenômenos da luz, é correto
afirmar que um feixe de laser,
a) ao atravessar do ar para outro meio,
muda a direção original de propagação,
para qualquer que seja o ângulo de
incidência.
b) ao atravessar da água para o vácuo,
propaga-se com velocidade maior na
água e, por esse motivo, a água é
considerada um meio menos refringente
que o vácuo.
c) ao se propagar em direção à superfície
refletora de um espelho convexo,
paralelamente ao seu eixo principal,
reflete-se passando pelo foco desse
espelho.
d) ao se propagar em direção à superfície
refletora de um espelho côncavo,
paralelamente ao seu eixo principal,
reflete-se passando pelo foco desse
espelho.
e) ao se propagar em direção à superfície
refletora de um espelho côncavo,
incidindo no centro de curvatura do
espelho, reflete-se passando pelo foco
desse espelho.
7. (Ufpr 2013) Ao ser emitida por uma
fonte, uma luz monocromática, cujo
comprimento de onda no ar é λ 0 , incide no
olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte
percurso até atingir a retina: ar – córnea –
humor aquoso – cristalino – humor vítreo.
Considerando que o índice de refração do
ar é n0 = 1,00, da córnea é n1 = 1,38, do
humor aquoso é n2 = 1,33, do cristalino é
n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e
que λ1, λ 2 , λ 3 e λ 4 são os comprimentos
de onda da luz na córnea, no humor
aquoso, no cristalino e no humor vítreo,
respectivamente, assinale a alternativa
correta.
a) λ1 < λ 0 .
b) λ 2 < λ1.
c) λ 3 > λ 2 .
d) λ 4 < λ 3 .
e) λ 4 > λ 0 .
8. (Ufpa 2013) O arco-íris é um fenômeno
óptico que acontece quando a luz branca
do Sol incide sobre gotas esféricas de água
presentes na atmosfera. A figura abaixo
mostra as trajetórias de três raios de luz,
um vermelho (com comprimento de onda
λ = 700 nm), um verde ( λ = 546 nm) e um
violeta ( λ = 436 nm) , que estão num plano
que passa pelo centro de uma esfera
(também mostrada na figura). Antes de
passar pela esfera, estes raios fazem parte
de um raio de luz branca incidente.
Analisando as trajetórias destes raios
quando passam do meio para a esfera e da
esfera, de volta para o meio, é correto
afirmar que
a) o índice de refração da esfera é igual ao
índice de refração do meio.
b) o índice de refração da esfera é maior do
que o do meio e é diretamente
proporcional ao comprimento de onda
( λ ) da luz.
c) o índice de refração da esfera é maior do
que o do meio e é inversamente
proporcional ao comprimento de onda
( λ ) da luz.
d) o índice de refração da esfera é menor
do que o do meio e é diretamente
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proporcional ao comprimento de onda
( λ ) da luz.
e) o índice de refração da esfera é menor
do que o do meio e é inversamente
proporcional ao comprimento de onda
( λ ) da luz.
9. (Upe 2013) Sete bilhões de habitantes,
aproximadamente, é a população da Terra
hoje. Assim considere a Terra uma esfera
carregada positivamente, em que cada
habitante seja equivalente a uma carga de
1 u.c.e.(unidade de carga elétrica), estando
esta distribuída uniformemente. Desse
modo a densidade superficial de carga, em
2
ordem de grandeza, em u.c.e./m , será
Considere:
6
Raio da Terra = 6 x 10 m e π = 3.
-23
a) 10
5
b) 10
2
c) 10
-5
d) 10
23
e) 10
10. (Unicamp 2013) O carro elétrico é uma
alternativa aos veículos com motor a
combustão interna. Qual é a autonomia de
um carro elétrico que se desloca a
60 km h, se a corrente elétrica empregada
nesta velocidade é igual a 50 A e a carga
máxima armazenada em suas baterias é
q = 75 Ah?
a) 40,0 km.
b) 62,5 km.
c) 90,0 km.
d) 160,0 km.
11. (Uel 2013) As lâmpadas de LED (Light
Emissor
Diode)
estão
substituindo
progressivamente
as
lâmpadas
fluorescentes e representam um avanço
tecnológico nas formas de conversão de
energia elétrica em luz. A tabela, a seguir,
compara
as
características
dessas
lâmpadas.
Características
Potência média
(W)
Tempo médio
de
duração
(horas)
Tensão nominal
(Volts)
Fluxo luminoso
(lm)
Fluorescente
LED
9
8
6000
25000
110
220
490
450
Com relação à eficácia luminosa, que
representa a relação entre o fluxo luminoso
e a potência do dispositivo, Lumen por Watt
(lm/W), considere as afirmativas a seguir.
I. A troca da lâmpada fluorescente pela de
LED ocasionará economia de 80% de
energia.
II. A eficácia luminosa da lâmpada de LED
é de 56,25 lm/W.
III. A razão entre as correntes elétricas que
passam pela lâmpada fluorescente e
pela lâmpada de LED, nessa ordem, é
de 2,25.
IV. O consumo de energia elétrica de uma
lâmpada de LED durante o seu tempo
médio de duração é de 200 kWh.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II
corretas.
b) Somente as afirmativas I e IV
corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV
corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III
corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV
corretas.
são
são
são
são
são
12. (Ufsm 2013) O dimensionamento de
motores
elétricos,
junto
com
o
desenvolvimento de compressores, é o
principal problema da indústria de
refrigeração. As geladeiras do tipo “frostfree” não acumulam gelo no seu interior, o
que evita o isolamento térmico realizado
pelas grossas camadas de gelo formadas
pelas geladeiras comuns. A não formação
de gelo diminui o consumo de energia.
Assim, numa geladeira tipo “frost-free”
ligada a uma ddp de 220V circula uma
corrente de 0,5A. Se essa geladeira ficar
ligada 5 minutos a cada hora, seu consumo
diário de energia, em kWh, é de
a) 0,22.
b) 44.
c) 220.
d) 440.
e) 24200.
13. (Upe 2013)
Duas lâmpadas
incandescentes
com
características
idênticas, 110 V e 50 W, são ligadas em
série e alimentadas por uma fonte de 220
V. É CORRETO afirmar que a corrente
elétrica que passa em cada uma das
lâmpadas,
em
ampère,
vale
aproximadamente
a) 0
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b) 0,45
c) 0,90
d) 1,80
e) 5,00
14. (Unesp 2013) Determinada massa de
água deve ser aquecida com o calor
dissipado por uma associação de resistores
ligada nos pontos A e B do esquema
mostrado na figura.
I. A corrente elétrica que circula nas
lâmpadas incandescentes é menor do
que a que circula nas lâmpadas
eletrônicas.
II.
Substituindo
uma
lâmpada
incandescente por uma eletrônica, esta
fica com a mesma ddp que aquela.
III. A energia dissipada na lâmpada
incandescente é menor do que na
lâmpada eletrônica.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I e II.
b) apenas II.
c) apenas I e III.
d) apenas III.
e) I, II e III.
Para isso, dois resistores ôhmicos de
mesma
resistência
R
podem
ser
associados e ligados aos pontos A e B.
Uma ddp constante U, criada por um
gerador ideal entre os pontos A e B, é a
mesma para ambas as associações dos
resistores, em série ou em paralelo.
Considere que todo calor dissipado pelos
resistores seja absorvido pela água e que,
se os resistores forem associados em
série, o aquecimento pretendido será
conseguido em 1 minuto. Dessa forma, se
for utilizada a associação em paralelo, o
mesmo aquecimento será conseguido num
intervalo de tempo, em segundos, igual a
a) 30.
b) 20.
c) 10.
d) 45.
e) 15.
15.
(Ufsm
2013)
A
favor
da
sustentabilidade do planeta, os aparelhos
que funcionam com eletricidade estão
recebendo sucessivos aperfeiçoamentos. O
exemplo mais comum são as lâmpadas
eletrônicas que, utilizando menor potência,
iluminam tão bem quanto as lâmpadas de
filamento.
Então, analise as afirmativas:
16. (Espcex (Aman) 2013) O amperímetro
é um instrumento utilizado para a medida
de intensidade de corrente elétrica em um
circuito
constituído
por
geradores,
receptores, resistores, etc. A maneira
correta de conectar um amperímetro a um
trecho do circuito no qual queremos
determinar a intensidade da corrente é
a) em série
b) em paralelo
c) na perpendicular
d) em equivalente
e) mista
17. (Ifsp 2013) A Lei da Conservação da
Energia assegura que não é possível criar
energia nem a fazer desaparecer. No
funcionamento de determinados aparelhos,
a energia é conservada por meio da
transformação de um tipo de energia em
outro. Em se considerando um telefone
celular com a bateria carregada e em
funcionamento, durante uma conversa
entre duas pessoas, assinale a alternativa
que corresponde à sequência correta das
possíveis transformações de energias
envolvidas no celular em uso.
a) Térmica – cinética – sonora.
b) Química – elétrica – sonora.
c) Cinética – térmica – elétrica.
d) Luminosa – elétrica – térmica.
e) Química – sonora – cinética.
18. (Unesp 2013) A bússola interior
A comunidade científica, hoje, admite que
certos animais detectam e respondem a
campos magnéticos. No caso das trutas
arco-íris, por exemplo, as células sensoriais
que cobrem a abertura nasal desses peixes
apresentam feixes de magnetita que, por
sua vez, respondem a mudanças na
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direção do campo magnético da Terra em
relação à cabeça do peixe, abrindo canais
nas membranas celulares e permitindo,
assim, a passagem de íons; esses íons, a
seu turno, induzem os neurônios a
enviarem mensagens ao cérebro para qual
lado o peixe deve nadar. As figuras
demonstram esse processo nas trutas
arco-íris:
las e observar o efeito de atração e/ou
repulsão, registrando-o na tabela a seguir.
Após o experimento e admitindo que cada
letra pode corresponder a um único polo
magnético, seus alunos concluíram que
a) somente a barra CD é ímã.
b) somente as barras CD e EF são ímãs.
c) somente as barras AB e EF são ímãs.
d) somente as barras AB e CD são ímãs.
e) AB, CD e EF são ímãs.
Na situação da figura 2, para que os feixes
de magnetita voltem a se orientar como
representado na figura 1, seria necessário
submeter as trutas arco-íris a um outro
campo magnético, simultâneo ao da Terra,
melhor representado pelo vetor
a)
20. (Afa- 2013) Um gerador homopolar
consiste de um disco metálico que é posto
a girar com velocidade angular constante
em um campo magnético uniforme, cuja
ação é extensiva a toda a área do disco,
conforme ilustrado na figura abaixo.
b)
c)
Ao conectar, entre a borda do disco e o
eixo metálico de rotação, uma lâmpada L
cuja
resistência
elétrica
tem
comportamento
ôhmico,
a
potência
dissipada no seu filamento, em função do
tempo, é melhor representada pelo gráfico
d)
e)
a)
b)
19. (Ifsp 2013) Um professor de Física
mostra aos seus alunos 3 barras de metal
AB, CD e EF que podem ou não estar
magnetizadas.
Com
elas
faz
três
experiências que consistem em aproximá-
c)
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d)
21. (Ueg 2013) O Sol emite uma grande
quantidade de partículas radioativas a todo
instante. O nosso planeta é bombardeado por
elas, porém essas partículas não penetram em
nossa atmosfera por causa do campo magnético
terrestre que nos protege. Esse fenômeno é
visível nos polos e chama-se aurora boreal ou
austral. Quando se observa um planeta por meio
de um telescópio, e o fenômeno da aurora boreal
é visível nele, esta observação nos garante que o
planeta observado
a) está fora do Sistema Solar.
b) não possui atmosfera.
c) possui campo magnético.
d) possui uma extensa camada de ozônio.
22. (Utfpr 2013) Para completarmos uma
ligação telefônica utilizando um aparelho
celular, é necessário que ele se comunique
com uma estação provida de uma antena,
ligada à central de telefonia. Dentre as
alternativas, assinale qual o tipo de onda
indispensável, entre o telefone e a estação,
para que uma ligação telefônica via celular
seja realizada.
a) Mecânica.
b) Eletromagnética.
c) Longitudinal.
d) Sonora.
e) Ultrassom.
23. (Unesp 2013) A imagem, obtida em um
laboratório didático, representa ondas
circulares produzidas na superfície da água
em uma cuba de ondas e, em destaque,
três cristas dessas ondas. O centro gerador
das ondas é o ponto P, perturbado
periodicamente por uma haste vibratória.
Considerando as informações da figura e
sabendo que a velocidade de propagação
dessas ondas na superfície da água é 13,5
cm/s, é correto afirmar que o número de
vezes que a haste toca a superfície da
água, a cada segundo, é igual a
a) 4,5.
b) 3,0.
c) 1,5.
d) 9,0.
e) 13,5.
24. (Ufsm 2013)
Um recurso muito
utilizado na medicina é a ecografia Doppler,
que permite obter uma série de
informações úteis para a formação de
diagnósticos, utilizando ultrassons e as
propriedades do efeito Doppler. No que se
refere a esse efeito, é correto afirmar:
a) A frequência das ondas detectadas por
um observador em repouso em um certo
referencial é menor que a frequência das
ondas emitidas por uma fonte que se
aproxima dele.
b) O movimento relativo entre fonte e
observador não afeta o comprimento de
onda detectado por ele.
c) O efeito Doppler explica as alterações
que ocorrem na amplitude das ondas,
devido ao movimento relativo entre fonte
e observador.
d) O efeito Doppler é um fenômeno que diz
respeito tanto a ondas mecânicas quanto
a ondas eletromagnéticas.
e) O movimento relativo entre fonte e
observador altera a velocidade de
propagação das ondas.
25. (Ufsm 2013) As unidades habituais de
energia, como o joule e o quilowatt-hora,
são muito elevadas para ouso em física
atômica ou de partículas.
Para
trabalhar
com
quantidades
microscópicas de energia, é usado o
a) volt.
b) watt.
c) ampère.
d) ohm.
e) elétron-volt.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
O Brasil prepara-se para construir e lançar
um satélite geoestacionário que vai levar
banda larga a todos os municípios do país.
Além de comunicações estratégicas para
as Forças Armadas, o satélite possibilitará
o acesso à banda larga mais barata a todos
os municípios brasileiros. O ministro da
Ciência e Tecnologia está convidando a
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Índia – que tem experiência neste campo,
já tendo lançado 70 satélites – a entrar na
disputa internacional pelo projeto, que trará
ganhos para o consumidor nas áreas de
Internet e telefonia 3G.
(Adaptado de: BERLINCK, D. Brasil vai
construir satélite para levar banda larga
para todo país. O Globo, Economia, mar.
2012.
Disponível
em:
<http://oglobo.globo.com/economia/brasilvai-construir-satelite-para-levar-bandalarga-para-todo-pais-4439167>.
Acesso
em: 16 abr. 2012.)
26. (Uel 2013) Suponha que o conjunto
formado pelo satélite e pelo foguete
lançador possua massa de 1,0 ⋅ 103
toneladas e seja impulsionado por uma
força propulsora de aproximadamente
5,0 ⋅ 107 N, sendo o sentido de lançamento
desse foguete perpendicular ao solo.
Desconsiderando a resistência do ar e a
perda de massa devido à queima de
combustível, assinale a alternativa que
apresenta, corretamente, o trabalho
realizado, em joules, pela força resultante
aplicada ao conjunto nos primeiros 2,0 km
de sua decolagem. Considere a aceleração
da gravidade g = 10,0 m s2
percurso descrito.
em todo o
a) 4,0 ⋅ 107 J
b) 8,0 ⋅ 107 J
c) 4,0 ⋅ 1010 J
d) 8,0 ⋅ 1010 J
e) 10,0 ⋅ 1010 J
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Leia o texto:
No anúncio promocional de um ferro de
passar roupas a vapor, é explicado que, em
funcionamento,
o
aparelho
borrifa
constantemente 20 g de vapor de água a
cada minuto, o que torna mais fácil o ato de
passar roupas. Além dessa explicação, o
anúncio informa que a potência do
aparelho é de 1 440 W e que sua tensão de
funcionamento é de 110 V.
27. (Fatec 2013) Da energia utilizada pelo
ferro de passar roupas, uma parte é
empregada na transformação constante de
água líquida em vapor de água. A potência
dissipada pelo ferro para essa finalidade é,
em watts,
Adote:
• temperatura inicial da água: 25°C
• temperatura de mudança da fase líquida
para o vapor: 100°C
• temperatura do vapor de água obtido:
100°C
• calor específico da água: 1 cal/(g °C)
• calor latente de vaporização da água: 540
cal/g
• 1 cal = 4,2 J
a) 861.
b) 463.
c) 205.
d) 180.
e) 105.
28. (Fatec 2013)
Jorge comprou um
desses ferros e, para utilizá-lo, precisa
comprar também uma extensão de fio que
conecte o aparelho a uma única tomada de
110 V disponível no cômodo em que passa
roupas. As cinco extensões que encontra à
venda suportam as intensidades de
correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A
e 25 A, e seus preços aumentam
proporcionalmente
às
respectivas
intensidades.
Sendo assim, a opção que permite o
funcionamento adequado de seu ferro de
passar, em potência máxima, sem danificar
a extensão de fio e que seja a de menor
custo para Jorge, será a que suporta o
máximo de
a) 5 A.
b) 10 A.
c) 15 A.
d) 20 A.
e) 25 A.
29. (Ufrgs 2013) Um automóvel desloca-se
por uma estrada retilínea plana e
horizontal, com velocidade constante de
módulo v. 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)
30. (Cefet-RJ 2013)
O texto abaixo é um pequeno resumo do
trabalho de Sir lsaac Newton (1643-1727)
e refere-se à(s) seguinte(s) questões de
Física.
Sir lsaac Newton foi um cientista
inglês, mais reconhecido como físico e
matemático, embora tenha sido também
astrônomo, alquimista, filósofo natural e
teólogo.
Devido à peste negra, em 1666,
Newton retorna à casa de sua mãe e, neste
ano de retiro, constrói suas quatro
principais
descobertas:
o
Teorema
Binomial, o Cálculo, a Lei da Gravitação
Universal e a natureza das cores.
Foi
Newton
quem
primeiro
observou o espectro visível que se pode
obter pela decomposição da luz solar ao
incidir sobre uma das faces de um prisma
triangular transparente (ou outro meio de
refração ou de difração), atravessando-o e
projetando-se sobre um meio ou um
anteparo branco, fenômeno este conhecido
como dispersão da luz branca.
No artigo “Nova teoria sobre luz e
cores” (1672) e no livro Óptica (1704),
Newton discutiu implicitamente a natureza
física
da
luz,
fornecendo
alguns
argumentos a favor da materialidade da luz
(Teoria Corpuscular da Luz).
Construiu o primeiro telescópio de
reflexão em 1668.
Em 1687, publica Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica (Princípios
matemáticos da filosofia natural), em três
volumes, obra na qual enunciou a lei da
gravitação universal, generalizando e
ampliando o trabalho de Kepler. Nesta obra
descreve, além das três leis de Newton,
que fundamentam a Mecânica Clássica, o
movimento dos
corpos
em meios
resistentes,
vibrações
isotérmicas,
velocidade do som, densidade do ar, queda
dos corpos na atmosfera, pressão
atmosférica, resumindo suas descobertas.
O trabalho de Newton é atemporal
e um dos alicerces da Mecânica Clássica
tal como a conhecemos.
A Segunda Lei de Newton, também
chamada de Princípio Fundamental da
Dinâmica, afirma que “a mudança de
movimento é proporcional à força motora
imprimida, e é produzida na direção de
linha reta na qual aquela força é
imprimida”.
Um automóvel de 750 kg trafega em uma
pista plana e horizontal com velocidade de
72
km/h,
mantida
constante.
Em
determinado momento, o motorista acelera,
de forma constante, durante 10 segundos,
até atingir velocidade de 108 km/h.
Considerando todos os atritos desprezíveis,
determine a força motora imprimida por
este motor, durante a aceleração.
a) 750 N.
b) 1500 N.
c) 2250 N.
d) 2700 N
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Soluções
Resposta da questão 1:
[C]
[I]. Correta.
Da equação da dilatação: ΔV = V0 γΔθ . Quanto maior o volume inicial (V0), tanto maior a
dilatação.
[II]. Correta.
Atingido o equilíbrio térmico, cessa a transferência de calor do paciente para o termômetro,
cessa o aquecimento do termômetro e não há mais variação de volume.
[III]. Incorreta.
ΔV = V0 γΔθ . O coeficiente de dilatação ( γ ) depende da substância termométrica, portanto, se
o mercúrio for substituído por álcool, a dilatação será diferente, necessitando alterar a
graduação da escala.
Resposta da questão 2:
[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 ⋅ 10 ⇒ Wmáx = 10 J.
Somente é possível a construção da Máquina 3.
Resposta da questão 3:
[E]
Como a expansão é isotérmica, pela lei geral dos gases:
p0 V0
120 ⋅ 1
p V = p0 V0 ⇒ p =
⇒ p=
⇒
V
15
p = 8 atm.
Resposta da questão 4:
[D]
A transferência de calor de uma fonte fria para uma fonte quente não é um processo
espontâneo, portanto, na geladeira essa passagem só ocorre enquanto houver realização de
trabalho pelo motor.
Resposta da questão 5:
[B]
[I]. Correta.
[II]. Correta.
[III]. Incorreta. A agitação da água por processos mecânicos nada tem a ver com a energia
luminosa vinda do Sol.
Resposta da questão 6:
[D]
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É própria definição de foco principal de um espelho esférico: vértice de um feixe que incide
paralelamente ao eixo principal.
Resposta da questão 7:
[A]
O índice de refração é definido como n =
C
, onde C é a velocidade da luz no vácuo e v no
v
meio em questão.
Se n =
C
C
C
C
→ v = → λf = → λ =
v
n
n
nf
Observamos que o comprimento de onda é inversamente proporcional ao índice de refração.
Como n0 < n2 < n4 < n1 < n3 concluímos que λ 0 > λ 2 > λ 4 > λ1 > λ 3 .
Resposta da questão 8:
[C]
O índice de refração da água é maior que o do ar. Logo, o índice de refração da esfera é maior
que o do meio.
De acordo com a lei de Snell:
n
sen i vmeio λ meio
=
=
= esf .
sen r
v esf
λ esf
nmeio
Assim, o índice de refração (n) é inversamente proporcional ao comprimento de onda ( λ ).
Resposta da questão 9:
[D]
σ=
∑Q =
S
nQ
4 πR
2
=
7x109 x1
(
4x3x 6x10
6
)
2
=
7x109
14
≅ 1,62x10−5 uce/m2 → 10−5
4,32x10
Resposta da questão 10:
[C]
A quantidade de carga elétrica contida na bateria é dada por:
q = i ⋅ Δt
75Ah = 50A ⋅ Δt
75
h
50
Δt = 1,5h
Δt =
Sabendo que a autonomia (em horas) da bateria é 1,5 horas temos:
Δs = v ⋅ Δt
Δs = 60 ⋅ 1,5
Δs = 90 km
Resposta da questão 11:
[E]
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I. Incorreta. O consumo de energia está relacionado à potência ( ∆E = P ∆t). A relação entre
as potências é:
Pled 8
= ≅ 0,89 = 89%. A troca ocasionará uma economia de 11%.
Pflu 9
II. Correta. Sendo e a eficácia luminosa, temos: eled =
450
= 56,25 lm / W.
8

9
9
 iflu = 110
iflu 110
9
220 18
⇒
=
=
×
=
= 2,25.

8
iled
110
8
8
 i = 8
 led 220
220
IV. Correta. ΔE = P Δt = 8 ( 25.000 ) = 200.000 W ⋅ h = 200 kW ⋅ h.
P
III. Correta. P = U i ⇒ i =
U
Resposta da questão 12:
[A]
Dados: U = 220 V; i = 0,5 A
Se a geladeira fica ligada 5 minutos por hora, seu tempo de funcionamento em um dia é:
 min  1  hora 
 horas 
∆t = 5 
⋅
⋅ 24 



 = 2 h /dia.
 hora  60  min 
 dia 
Da expressão da energia consumida por um aparelho ligado a uma ddp U percorrido por
corrente i:
∆E = P ∆t ⇒ ∆E = U i ∆t = 220 ⋅ 0,5 ⋅ 2 = 220 W ⋅ h ⇒
∆E = 0,22 kWh.
Resposta da questão 13:
[B]
Como as lâmpadas são ligadas em série, cada uma ficará submetida a uma tensão de 110 V,
que é a sua tensão nominal. Portanto:
P = V.i → 50 = 110.i → i =
50
≅ 0,45A.
110
Resposta da questão 14:
[E]
Dados: ∆t S = 1 min = 60 s.
As resistências equivalentes das associações série (RS) e paralelo (RP) são, respectivamente:
R
RS = 2 R e RP = .
2
Para o mesmo aquecimento, é necessária a mesma quantidade de calor nas associações
paralelo e série (QP = QS). Aplicando a expressão da potência elétrica para uma associação de
resistores:
QP = QS ⇒ PP ∆tP = PS ∆tS ⇒
∆t
∆tP ∆tS
=
⇒ 2 ∆tP = S
R
2 R
2
2
∆tP = 15 s.
U2
U2
∆tP =
∆tS ⇒
RP
RS
⇒ ∆tP =
∆tS
4
⇒ ∆tP =
60
4
⇒
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Resposta da questão 15:
[B]
[I]. Incorreta. De acordo com o próprio enunciado, as lâmpadas eletrônicas utilizam menor
potência. Da expressão da potência elétrica (P = U i), se estão ligadas à mesma fonte, a
ddp (U) é a mesma para as duas lâmpadas, logo pela de menor potência (eletrônica) circula
menor corrente (i).
[II]. Correta. A ddp é estabelecida pela rede de distribuição.
[III]. Incorreta. Usando boa vontade e bom senso, suponhamos que os tempos de operação
(Δt) sejam iguais. Assim, da expressão da energia (E) consumida por um dispositivo de
potência P (E = PΔt), a lâmpada que utiliza maior potência consome maior energia, no caso a
incandescente.
Resposta da questão 16:
[A]
Para que o amperímetro faça a leitura correta, ele deve ter resistência interna nula e ser ligado
em série com o trecho de circuito onde se quer medir a corrente.
Resposta da questão 17:
[B]
Nas baterias, ocorrem reações químicas, gerando energia elétrica, que é transformada em
energia sonora.
Resposta da questão 18:
[B]
Na figura, estão mostrados os campos magnéticos da Terra nas duas situações.
Para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como representado na Figura 1, devemos
v
somar ao campo magnético da Terra o campo magnético simultâneo B' .
Resposta da questão 19:
[B]
Se as barras CD e EF se repelem, ambas estão magnetizadas. Se a barra AB é atraída por
qualquer das extremidades de CD, ela não está magnetizada.
Conclusão: somente as barras CD e EF são ímãs.
Resposta da questão 20:
[C]
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Ao rotacionar o disco metálico imerso no campo magnético perpendicular ao disco, é gerado
entre a extremidade do disco e o seu centro uma FEM (E) induzida dependente da velocidade
angular do disco. Considerando a velocidade angular do disco, a FEM (E) induzida também
será constante. Assim, a potência dissipada no resistor é dada por:
P=
E2
R
Sendo a resistência (R) da lâmpada constante (resistor ôhmico), podemos concluir que a
potência dissipada na lâmpada será constante.
Resposta da questão 21:
[C]
Do próprio texto, essas partículas ionizadas são desviadas pelo campo magnético.
Resposta da questão 22:
[B]
Na telefonia são empregadas micro-ondas, que são ondas eletromagnéticas.
Resposta da questão 23:
[D]
Dado: v = 13,5 cm/s
A figura mostra um perfil dessas ondas.
Da figura:
2 λ=3 ⇒ λ=
3
= 1,5 cm.
2
O número de vezes que a haste toca a superfície da água a cada segundo é a própria
frequência.
Da equação fundamental da ondulatória:
v 13,5
v=λ f ⇒ f = =
⇒ f = 9 Hz.
λ
1,5
Resposta da questão 24:
[D]
O efeito Doppler é um fenômeno ondulatório, valendo, portanto, para ondas mecânicas ou
eletromagnéticas.
Resposta da questão 25:
[E]
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Para trabalhar com unidades microscópicas de energia usa-se o elétron-volt, que equivale à
energia cinética adquirida por um elétron ao ser acelerado na ddp de 1 volt.
A equivalência é: 1 eV = 1,6 × 10−19 J.
Resposta da questão 26:
[D]
3
6
7
3
Dados: m = 10 ton = 10 kg; F = 5 × 10 N; d = 2 km = 2 × 10 m.
O trabalho da resultante das forças é igual ao somatório dos trabalhos realizados por cada uma
das forças atuantes, que são a força propulsora e o peso do foguete.
(
)
τRv = τFv + τPv = (F − P ) d = (F − m g ) d ⇒ τRv = 5 × 107 − 106 × 10 2 × 103
⇒
τRv = 8 × 1010 J.
Resposta da questão 27:
[A]
Dados: 1 cal = 4,2 J; θ0 = 25°C; θ = 100°C; c = 1 cal/g⋅°C = 4,2 J/g ⋅°C; LV = 540 cal/g = 2.268
J/g; m = 20 g; Δt = 1 min = 60 s.
O calor total fornecido à massa de água é a soma do calor sensível com o calor latente.
Q = Q S + Q L ⇒ Q = m c Δθ + m L V ⇒ Q = 20 ⋅ 4,2 (100 − 25 ) + 20 ⋅ 2.268 ⇒
Q = 51.660 J.
Da expressão da potência térmica:
Q
51.660
P=
⇒ P=
⇒
∆t
60
P = 861 W.
Resposta da questão 28:
[C]
Dados: P = 1.440 W; U = 110 V.
Da expressão da potência elétrica:
P 1.440
P=U i ⇒ i= =
≅ 13,1 A.
U
110
Portanto, de acordo com as opções fornecidas, a extensão adequada é a que suporta o
máximo de 15 A.
Resposta da questão 29:
[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.
No intervalo Δt o automóvel aumenta e em seguida diminui sua velocidade, ambos
a.t 2
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
uniformemente, o que nos remete à função d = v.t +
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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 30:
[A]
72km h = 20m s
108km h = 30m s
Fm = m ⋅ a = m ⋅
Δv
30 − 20
= 750 ⋅
= 750N
Δt
10
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