Física Pai d'égua
CATOLICASC 2014

CATOLICASC 2014

10 questões





1. (CATOLICASC 2014) Um inventor afirma ter criado uma máquina térmica que, operando entre as temperaturas do gelo fundente e da água em ebulição, ambos à pressão atmosférica, possui rendimento de 65%. Analise as alternativas seguintes e assinale aquela na qual tanto a afirmativa quanto a justificativa estejam CORRETAS.

a) Uma máquina térmica com o rendimento informado pelo inventor não pode existir, pois viola a Segunda Lei da Termodinâmica.
b) Uma máquina térmica com o rendimento informado pelo inventor não pode existir, pois esse rendimento é superior ao rendimento de uma máquina de Carnot e, por isso, viola a Primeira Lei da Termodinâmica.
c) Não há problema algum com a máquina térmica relatada pelo inventor, pois, em princípio, o rendimento de qualquer máquina pode estar entre 0 e 100%. No caso de um rendimento de 100%, toda a energia térmica seria convertida em trabalho.
d) Uma máquina térmica pode ter qualquer rendimento, entre 0 e 100%, desde que não viole a primeira lei da Termodinâmica.
e) A máquina de Carnot é uma máquina térmica teórica, ideal e perfeita, por isso, caso ela existisse de fato, poderia converter toda a energia térmica absorvida de uma fonte de calor em trabalho.


2. (CATOLICASC 2014) Uma atração dos grandes parques temáticos é o Car looping, que corresponde a um carro adaptado para realizar um looping em uma pista metálica de formato circunferencial. A circunferência utilizada no looping possui um raio de 10 m e, para efeito de cálculo, despreze a espessura da pista metálica e considere g = 10 m/s². O sistema carro-pista pode ser considerado conservativo.
Para uma volta completa com o carro na pista, a velocidade mínima necessária é de:

a) 72 m/s
b) 20 km/h
c) 46 m/s
d) 46 km/h
e) 20 m/s


3. (CATOLICASC 2014) Preconizado por Nikola Tesla, o Wi-Fi (Wireless Fidelity) é uma tecnologia sem fio bastante comum no dia a dia, tanto nas residências quanto nos shoppings ou espaços públicos. Essa tecnologia permite a comunicação entre equipamentos sem a utilização de cabos, pois enviam e recebem sinais através das ondas de rádio de 2,4 GHz – ondas eletromagnéticas. A figura a seguir ilustra uma situação típica, em que a localização do modem Wi-Fi possibilita um sinal satisfatório aos notebooks.



Considerando a figura acima, dois fenômenos ondulatórios que contribuem para um sinal satisfatório do Wi- Fi nos computadores são:

a) ressonância e a polarização.
b) reflexão e a difração.
c) efeito doppler e o espalhamento.
d) difração e ressonância.
e) reflexão e o efeito doppler.


4. (CATOLICASC 2014) Um reostato é um dispositivo capaz de variar sua resistência elétrica. Na figura é mostrado um reostato linear (potenciômetro) feito com uma barra condutora cilíndrica de grafite de 15 Ω e 15 cm de comprimento e um contato elétrico deslizante (resistência de contato é desprezível). O dispositivo é ligado a uma bateria ideal, formando um circuito que fornece uma diferença de potencial (VS) em dois terminais de saída. Qual a diferença de potencial de saída se o contato elétrico deslizante estiver a uma distância x = 10 cm da extremidade inferior da barra? A resistência elétrica de uma barra condutora uniforme pode ser determinada por

R = ρL/A, em que ρ a resistividade elétrica do material, L o comprimento do condutor e A a seção reta de área (bitola) do condutor.



Considerando a figura acima, dois fenômenos ondulatórios que contribuem para um sinal satisfatório do Wi- Fi nos computadores são:

a) ressonância e a polarização.
b) reflexão e a difração.
c) efeito doppler e o espalhamento.
d) difração e ressonância.
e) reflexão e o efeito doppler.


5. (CATOLICASC 2014) Um motor térmico é projetado para ter uma eficiência de 25% e completar um ciclo de funcionamento em 0,01 s. A eficiência de uma máquina térmica é definida como sendo a razão entre o trabalho realizado pelo motor e o calor por ele recebido para um ciclo completo de funcionamento. Se o motor recebe 300 J de calor a cada ciclo, assinale a alternativa que corresponde à potência desenvolvida por esse motor.

a) 7500 W
b) 6000 W
c) 1200 W
d) 350 W
e) 830 W


6. (CATOLICASC 2014) Uma onda eletromagnética se propaga pelo vácuo com velocidade de 3 x 108 m/s. Sabendo que tal onda tem frequência de propagação de 900 MHz, qual é o comprimento aproximado desta onda?

a) 30 cm
b) 9 cm
c) 27 cm
d) 2,7 cm
e) 33,3 cm


7. (CATOLICASC 2014) Um bloco, a partir do repouso, desliza por uma superfície inclinada em dois níveis. Para a representação a seguir, considere que θ1 e θ2 sejam os ângulos formados entre a horizontal e o plano e que θ2 < θ1.



para a outra é desprezado para a situação e todos os tipos de atritos são desconsiderados.

A partir do descrito, podemos afirmar que os gráficos da velocidade por tempo e aceleração por tempo podem ser melhor representados pela alternativa:

a)
b)
c)
d)
e)


8. (CATOLICASC 2014)


Considere os seguintes valores:
R1 = 15 Ω
R2 = R2 = R3 = R4 = 30 Ω
V: voltímetro ideal
A: amperímetro ideal
Ch: chave liga - desliga

Os fios que ligam os componentes podem ser considerados sem nenhuma resistência elétrica e o gerador como ideal.

Marque a alternativa que representa as indicações do amperímetro com a chave aberta e a do voltímetro com a chave fechada.

a) 2,5 A e 45 V
b) 1,25 A e 20 V
c) 2,5 A e 20 V
d) 5 A e 45 V
e) 1,25 A e 45 V


9. (CATOLICASC 2014) No esquema a seguir, um motor elétrico, ligado a uma rede de 200 V, é percorrido por uma corrente elétrica de 20 A. Ele fornece energia para um elevador erguer com velocidade constante de 18 km/h um saco de cimento de 50 kg. Considere nulas as perdas por atrito. Caso necessário, adote g = 10 m/s2. A potência útil desse motor e seu rendimento aproximado valem, respectivamente:



a) 2500 W; 62%
b) 9000 W; 49%
c) 4000 W; 62%
d) 2500 W; 12%
e) 4000 W; 44%


10. (CATOLICASC 2014) Na tabela a seguir, são apresentados alguns valores da aceleração da gravidade em algumas localidades da Terra. A elevação é considerada em relação ao nível do mar (0 m).



A respeito do valor da aceleração da gravidade, podemos afirmar:

I. Independe da altitude em que o corpo se encontra.
II. Depende da latitude em que e corpo se encontra.
III. Corpos de massas diferentes podem ter o mesmo valor do peso em pontos diferentes do planeta.

É(são) verdadeira(s):

a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) Todas as afirmativas
e) Nenhuma das afirmativas


Respostas 1. a    2. e    3. b    4. d    5. a    6. e    7. b    8. e    9. a    10. c   

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