Física Pai d'égua
AFA 2009

AFA 2009

25 questões





1. (AFA 2009) O diagrama abaixo representa as posições de dois corpos A e B em função do tempo.



Por este diagrama, afirma-se que o corpo A iniciou o seu movimento, em relação ao corpo B, depois de

a) 2,5 s
b) 5,0 s
c) 7,5 s
d) 10 s

2. (AFA 2009) Uma bola rola com velocidade v, constante, sobre uma superfície de vidro plana e horizontal, descrevendo uma trajetória retilínea. Enquanto a bola se desloca, a sua sombra percorre os planos representados pelos trechos 1 e 2 da figura abaixo, com velocidades escalares médias v1 e v2, respectivamente.



Considerando que a sombra está sendo gerada por uma projeção ortogonal à superfície de vidro, pode-se afirmar que o seu movimento é

a) acelerado no trecho 1 e retardado no trecho 2, sendo v1 > v > v2
b) acelerado nos dois trechos, sendo v1 = v2 > v
c) uniforme nos dois trechos, sendo v1 = v2 > v
d) uniforme nos dois trechos, sendo v1 = v2 = v

3. (AFA 2009) Uma bola de basquete descreve a trajetória mostrada na figura após ser arremessada por um jovem atleta que tenta bater um recorde de arremesso.



A bola é lançada com uma velocidade de 10 m/s e, ao cair na cesta, sua componente horizontal vale 6,0 m/s. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2. Pode-se afirmar que a distância horizontal (x) percorrida pela bola desde o lançamento até cair na cesta, em metros, vale

a) 3,0
b) 3,6
c) 4,8
d) 6,0

4. (AFA 2009) Uma pessoa, brincando em uma roda-gigante, ao passar pelo ponto mais alto, arremessa uma pequena bola (Figura 1), de forma que esta descreve, em relação ao solo, a trajetória de um lançamento vertical para cima.



A velocidade de lançamento da bola na direção vertical tem o mesmo módulo da velocidade escalar (v) da roda-gigante, que executa um movimento circular uniforme. Despreze a resistência do ar, considere a aceleração da gravidade igual a g e π = 3. Se a pessoa consegue pegar a bola no ponto mais próximo do solo (Figura 2), o período de rotação da roda-gigante pode ser igual a

a) v/g
b) 10v/(7g)
c) 20v/(3g)
d) 12v/g

5. (AFA 2009) Uma partícula é abandonada de uma determinada altura e percorre o trilho esquematizado na figura abaixo, sem perder contato com ele.



Considere que não há atrito entre a partícula e o trilho, que a resistência do ar seja desprezível e que a aceleração da gravidade seja g. Nessas condições, a menor velocidade possível da partícula ao terminar de executar o terceiro looping é

a) (3Rg)1/2
b) (7Rg)1/2
c) (11Rg)1/2
d) (15Rg)1/2

6. (AFA 2009) Dispõe-se de quatro polias ideais de raios RA=R, RB = 3R, RC = R/2 RD = R/10 que podem ser combinadas e acopladas a um motor cuja freqüência de funcionamento tem valor f.
As polias podem ser ligadas por correias ideais ou unidas por eixos rígidos e, nos acoplamentos, não ocorre escorregamento. Considere que a combinação dessas polias com o motor deve acionar uma serra circular (S) para que ela tenha uma freqüência de rotação igual a 5/3 da freqüência do motor. Sendo assim, marque a alternativa que representa essa combinação de polias.

a)
b)
c)
d)

7. (AFA 2009) Um planeta Alpha descreve uma trajetória elíptica em torno do seu sol como mostra a figura abaixo.



Considere que as áreas A1, A2 e A3 são varridas pelo raio vetor que une o centro do planeta ao centro do sol quando Alpha se move respectivamente das posições de 1 a 2, de 2 a 3 e de 4 a 5. Os trajetos de 1 a 2 e de 2 a 3 são realizados no mesmo intervalo de tempo Δt e o trajeto de 4 a 5 num intervalo Δt’ < Δt. Nessas condições é correto afirmar que

a) A1 < A3
b) A2 < A3
c) A1 > A2
d) A3 < A2

8. (AFA 2009) Dois corpos A e B, esféricos, inicialmente estacionários no espaço, com massas respectivamente iguais a mA e mB, encontram-se separados, centro a centro, de uma distância x muito maior que os seus raios, conforme figura abaixo.



Na ausência de outras forças de interação, existe um ponto P do espaço que se localiza a uma distância d do centro do corpo A. Nesse ponto P é nula a intensidade da força gravitacional resultante, devido à ação dos corpos A e B sobre um corpo de prova de massa m, ali colocado. Considere que os corpos A e B passem a se afastar com uma velocidade constante ao longo de uma trajetória retilínea que une os seus centros e que mA = 16mB. Nessas condições, o gráfico que melhor representa d em função de x é

a)
b)
c)
d)

9. (AFA 2009) Considere dois pássaros A e B em repouso sobre um fio homogêneo de densidade linear μ, que se encontra tensionado, como mostra a figura abaixo. Suponha que a extremidade do fio que não aparece esteja muito distante da situação apresentada.



Subitamente o pássaro A faz um movimento para alçar vôo, emitindo um pulso que percorre o fio e atinge o pássaro B Δt segundos depois.
Despreze os efeitos que o peso dos pássaros possa exercer sobre o fio. O valor da força tensora para que o pulso retorne à posição onde se encontrava o pássaro A, em um tempo igual a 3Δt, é

a) 9μd2/(Δt)2
b) 4μd2/(Δt)2
c) μd2/(Δt)2
d) 9μd2/(9Δt)2

10. (AFA 2009) Na situação de equilíbrio abaixo, os fios e as polias são ideais e a aceleração da gravidade é g. Considere μe o coeficiente de atrito estático entre o bloco A, de massa mA, e o plano horizontal em que se apóia.



A maior massa que o bloco B pode ter, de modo que o equilíbrio se mantenha, é

a) μemA
b) 3μemA
c) 2μemA
d) 4μemA

11. (AFA 2009) A figura abaixo representa um vagão em repouso, no interior do qual se encontram um pêndulo simples e um recipiente fixo no piso, cheio de água. O pêndulo simples é composto de uma bolinha de ferro presa ao teto do vagão por um fio ideal e, dentro do recipiente, existe uma bolinha de isopor, totalmente imersa na água e presa no seu fundo também por um fio ideal.



Assinale a alternativa que melhor representa a situação física no interior do vagão, se este começar a se mover com aceleração constante para a direita.

a)
b)
c)
d)

12. (AFA 2009) Um paciente, após ser medicado às 10 h, apresentou o seguinte quadro de temperatura:



A temperatura desse paciente às 11 h 30 min, em °F, é

a) 104
b) 98,6
c) 54,0
d) 42,8

13. (AFA 2009) Um frasco de vidro, cujo volume é 2000 cm3 a 0 ºC, está completamente cheio de mercúrio a esta temperatura. Sabe-se que o coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio é 1,8 x 10-4 ºC-1 e o coeficiente de dilatação linear do vidro de que é feito o frasco é 1,0 x 10-5 ºC-1. O volume de mercúrio que irá entornar, em cm3, quando o conjunto for aquecido até 100 ºC, será

a) 6,0
b) 18
c) 30
d) 36

14. (AFA 2009) Um estudante, querendo determinar o equivalente em água de um calorímetro, colocou em seu interior 250 g de água fria e, aguardando um certo tempo, verificou que o conjunto alcançou o equilíbrio térmico a uma temperatura de 20 °C. Em seguida, acrescentou ao mesmo 300 g de água morna, a 45 °C. Fechando rapidamente o aparelho, esperou até que o equilíbrio térmico fosse refeito; verificando, então, que a temperatura final era de 30 °C. Baseando-se nesses dados, o equivalente em água do calorímetro vale, em gramas,

a) 400
b) 300
c) 200
d) 100

15. (AFA 2009) O diagrama a seguir representa o ciclo percorrido por 3 mols de um gás perfeito.



Sabendo-se que no estado A a temperatura é –23 ºC e considerando R = 8 J/molK , o trabalho, em joules, realizado pelo gás no ciclo é

a) 12000
b) -6000
c) 1104
d) -552

16. (AFA 2009) O gás contido no balão A de volume V e pressão p é suavemente escoado através de dutos rígidos e de volumes desprezíveis, para os balões B, C, D e E, idênticos e inicialmente vazios, após a abertura simultânea das válvulas 1, 2, 3 e 4, como mostra a figura abaixo.



Após atingido o equilíbrio, a pressão no sistema de balões assume o valor p/3. Considerando que não ocorre variação de temperatura, o volume de dois dos balões menores é

a) 0,5V
b) 1,0V
c) 1,5V
d) 2,0V

17. (AFA 2009) A figura I representa uma lente delgada convergente com uma de suas faces escurecida por tinta opaca, de forma que a luz só passa pela letra F impressa.



Um objeto, considerado muito distante da lente, é disposto ao longo do eixo óptico dessa lente, como mostra a figura II.



Nessas condições, a imagem fornecida pela lente e projetada no anteparo poderá ser

a)
b)
c)
d)

18. (AFA 2009) A imagem de um ponto P, posicionado a uma distância d de um espelho plano E, pode ser visualizada por dois observadores A e B, como mostra a figura abaixo.



A respeito da imagem P’ do ponto P vista pelos observadores, é correto afirmar que

a) o observador A visualiza P’ a uma distância d/2 do espelho.
b) o observador B visualiza P’ a uma distância d/4 do espelho.
c) o observador A visualiza P’ a uma distância 3d/2 do espelho e o observador B, à distância 5d/4 do espelho.
d) ambos os observadores visualizam P’ a uma distância 2d do ponto P.

19. (AFA 2009) Um par de blocos A e B, de massas mA = 2 kg e mB = 10 kg, apoiados em um plano sem atrito, é acoplado a duas molas ideais de mesma constante elástica K = 50 N/m, como mostra a figura abaixo.



Afastando-se horizontalmente o par de blocos de sua posição de equilíbrio, o sistema passa a oscilar em movimento harmônico simples com energia mecânica igual a 50 J.
Considerando g = 10 m/s2, o mínimo coeficiente de atrito estático que deve existir entre os dois blocos para que o bloco A não escorregue sobre o bloco B é

a) 1/10
b) 5/12
c) 5/6
d) 1

20. (AFA 2009) Os valores do potencial elétrico V em cada vértice de um quadrado estão indicados na figura abaixo.

VA = 0
VB = VD = 5V
VC = 10 V



Os valores desses potenciais condizem com o fato de o quadrado estar situado num campo eletrostático

a) uniforme, na direção do eixo x.
b) uniforme, na direção da bissetriz do 1º quadrante.
c) criado por duas cargas puntiformes situadas no eixo y.
d) criado por duas cargas puntiformes situadas nas bissetrizes dos quadrantes ímpares.

21. (AFA 2009) Na figura abaixo, uma partícula com carga elétrica positiva q e massa m é lançada obliquamente de uma superfície plana, com velocidade inicial de módulo v0, no vácuo, inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal.



Considere que, além do campo gravitacional de intensidade g, atua também um campo elétrico uniforme de módulo E. Pode-se afirmar que a partícula voltará à altura inicial de lançamento após percorrer, horizontalmente, uma distância igual a

a) Vo2/g senθ[1 + qEtgθ/(mg)]
b) Vo2/(2g) senθ[cosθ + qEtgθ/m senθ]
c) Vo/g [sen2θ + qE/(mg)]
d) Vo/(2g)[1 + qEsen2θ/m]

22. (AFA 2009) O elemento de aquecimento de uma torneira elétrica é constituído de dois resistores e de uma chave C, conforme ilustra a figura abaixo.



Com a chave C aberta, a temperatura da água na saída da torneira aumenta em 10 ºC. Mantendo-se a mesma vazão d’água e fechando C, pode-se afirmar que a elevação de temperatura da água, em graus Celsius, será de

a) 2,5
b) 5,0
c) 15
d) 20

23. (AFA 2009) Parte de um circuito elétrico é constituída por seis resistores ôhmicos cujas resistências elétricas estão indicadas ao lado de cada resistor, na figura abaixo.



Se a d.d.p. entre os pontos A e B é igual a U, pode-se afirmar que a potência dissipada pelo resistor R3 é igual a

a) 1/(2R)(U/3)2
b) 2/R(U/3)2
c) 2/3(U/R)2
d) 1/(2R)(U/6)2

24. (AFA 2009) Uma bateria de f.e.m. igual a ε e resistência interna de valor igual a r (constante) alimenta o circuito formado por uma lâmpada L e um reostato R, conforme ilustra a figura abaixo.



Considerando constante a resistência da lâmpada, o gráfico que melhor representa a potência por ela dissipada quando o cursor do reostato move-se de A para B é

a)
b)
c)
d)

25. (AFA 2009) O trecho AB, de comprimento 30 cm, do circuito elétrico abaixo, está imerso num campo magnético uniforme de intensidade 4 T e direção perpendicular ao plano da folha. Quando a chave CH é fechada e o capacitor completamente carregado, atua sobre o trecho AB uma força magnética de intensidade 3 N, deformando-o, conforme a figura.



Sabe-se que os fios são ideais. A intensidade da corrente elétrica, em ampères, e a diferença de potencial elétrico entre os pontos C e D, em volts, são, respectivamente

a) 25 e 50
b) 5 e 10
c) 2,5 e 5
d) 1,25 e 2,5

Respostas 1. b    2. c    3. d    4. c    5. d    6. a    7. d    8. a    9. b    10. c    11. b    12. b    13. c    14. c    15. b    16. b    17. d    18. d    19. c    20. a    21. a    22. d    23. a    24. a    25. c   

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