Física Pai d'égua
PUC-RJ 2008

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23 questões





1. (PUC-RJ 2008) Um jogador de futebol faz “embaixadinhas” com uma bola de massa 0,30 kg chutando-a verticalmente para cima até uma altura de 80 cm acima dos pés a cada vez. Considerando a aceleração da gravidade g=10 m/s2, faça o que se pede.

a) Calcule a duração de uma “embaixada”, ou seja, o tempo que a bola leva para subir e descer até tocar novamente no pé do jogador.
b) Calcule o trabalho gravitacional realizado entre as posições imediatamente após a bola perder o contato com o pé e o ponto mais alto da trajetória.
c) Se a diferença entre o tempo necessário para fazer 100 novas “embaixadas” e o tempo usado para fazer 100 “embaixadas” antigas (ver item a) é 20s, calcule a nova altura acima dos pés atingida pela bola.
d) Calcule o aumento da energia mecânica total entre a “embaixada” antiga e a nova, considerando a energia potencial igual a zero no pé do jogador.

2. (PUC-RJ 2008) Um calorímetro isolado termicamente possui, inicialmente, 1,0 kg de água a uma temperatura de 55 oC. Adicionamos, então, 500 g de água a 25 oC. Dado que o calor especifico da água é 1,0 cal/(g·oC), que o calor latente de fusão é 80 cal/g e que sua densidade é 1,0 g/cm3, calcule:

a) a temperatura de equilíbrio da água;
b) a energia (em calorias - cal) que deve ser fornecida à água na situação do item a) para que esta atinja a temperatura de ebulição de 100 oC
c) quanto calor deve ser retirado do calorímetro, no item b), para que toda a água fique congelada.

3. (PUC-RJ 2008) Duas partículas de cargas q1 = 4 • 10−5 C e q2 = 1 • 10−5 C estão alinhadas no eixo x sendo a separação entre elas de 6 m. Sabendo que q1 encontra-se na origem do sistema de coordenadas e considerando k = 9 • 109 Nm2/C2, determine:

a) a posição x, entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo;
b) o potencial eletrostático no ponto x = 3 m;
c) o módulo, a direção e o sentido da aceleração, no caso de ser colocada uma partícula de carga q3 = -1 • 10−5 C e massa m3 = 1,0 kg, no ponto do meio da distância entre q1 e q2.

4. (PUC-RJ 2008) Um veleiro deixa o porto navegando 70 km em direção leste. Em seguida, para atingir seu destino, navega mais 100 km na direção nordeste. Desprezando a curvatura da terra e admitindo que todos os deslocamentos são coplanares, determine o deslocamento total do veleiro em relação ao porto de origem.
(Considere = 1,40 e = 2,20)

a) 106 km
b) 34 km
c) 154 km
d) 284 km
e) 217 km


5. (PUC-RJ 2008) A primeira Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forças atuando sobre o corpo é zero, o mesmo

a) terá um movimento uniformemente variado.
b) apresentará velocidade constante.
c) apresentará velocidade constante em módulo, mas sua direção pode ser alterada.
d) será desacelerado.
e) apresentará um movimento circular uniforme.


6. (PUC-RJ 2008) Um balão de ar quente, de massa desprezível, é capaz de levantar uma carga de 100 kg mantendo durante a subida uma velocidade constante de 5,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a força que a gravidade exerce (peso) no sistema (balão + carga), em Newtons, é:

a) 50
b) 100
c) 250
d) 500
e) 1000


7. (PUC-RJ 2008) Uma bola é lançada verticalmente para cima, a partir do solo, e atinge uma altura máxima de 20 m. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a velocidade inicial de lançamento e o tempo de subida da bola são:

a) 10 m/s e 1s
b) 20 m/s e 2s
c) 30 m/s e 3s
d) 40 m/s e 4s
e) 50 m/s e 5s


8. (PUC-RJ 2008) Um patinador de massa m2 = 80 kg, em repouso, atira uma bola de massa m1 = 2,0 kg para frente com energia cinética de 100 J. Imediatamente após o lançamento, qual a velocidade do patinador em m/s?
(Despreze o atrito entre as rodas do patins e o solo)

a) 0,25
b) 0,50
c) 0,75
d) 1,00
e) 1,25


9. (PUC-RJ 2008) Quanto calor precisa ser dado a uma placa de vidro de 0,3 kg para aumentar sua temperatura em 80 °C?
(Considere o calor específico do vidro como 70 J/kg °C)

a) 1060 J
b) 1567 J
c) 1680 J
d) 1867 J
e) 1976 J


10. (PUC-RJ 2008) Uma carga positiva puntiforme é liberada a partir do repouso em uma região do espaço onde o campo elétrico é uniforme e constante.
Se a partícula se move na mesma direção e sentido do campo elétrico, a energia potencial eletrostática do sistema

a) aumenta e a energia cinética da partícula aumenta.
b) diminui e a energia cinética da partícula diminui.
c) e a energia cinética da partícula permanecem constantes.
d) aumenta e a energia cinética da partícula diminui.
e) diminui e a energia cinética da partícula aumenta.


11. (PUC-RJ 2008) Três resistores idênticos de R = 30Ω estão ligados em paralelo com uma bateria de 12 V. Pode-se afirmar que a resistência equivalente do circuito é de

a) Req = 10Ω, e a corrente é 1,2 A.
b) Req = 20Ω, e a corrente é 0,6 A.
c) Req = 30Ω, e a corrente é 0,4 A.
d) Req = 40Ω, e a corrente é 0,3 A.
e) Req = 60Ω, e a corrente é 0,2 A.


12. (PUC-RJ 2008) Um objeto em movimento uniforme variado tem sua velocidade inicial v0 = 0,0 m/s e sua velocidade final vf = 2,0 m/s, em um intervalo de tempo de 4s. A aceleração do objeto, em m/s2, é:

a) 1/4
b) 1/2
c) 1
d) 2
e) 4


13. (PUC-RJ 2008) Uma quantidade m de água a 90 °C é misturada a 1,0 kg de água a 30 °C. O resultado final em equilíbrio está a 45 °C. A quantidade m, em kg, vale:

a) 1,00
b) 2,00
c) 0,66
d) 0,33
e) 3,00


14. (PUC-RJ 2008) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas?
(Considere k = 9·109 Nm2/C2)

a) 1,0·10-4C e 2,0·10-4C
b) 2,0·10-4C e 4,0·10-4C
c) 3,0·10-4C e 6,0·10-4C
d) 4,0·10-4C e 8,0·10-4C
e) 5,0·10-4C e 10,0·10-4C


15. (PUC-RJ 2008) Dois resistores R1 = 1Ω e R2 = 2Ω são ligados a uma bateria de 2 V. De que maneira esses dois resistores devem ser combinados para que a potência dissipada no circuito seja a menor possível?

a) Os resistores devem ser colocados em série, e a potência dissipada será de 4/3W.
b) Os resistores devem ser colocados em série, e a potência dissipada será de 3/4W.
c) Os resistores podem ser igualmente colocados em série ou em paralelo, e a potência dissipada será de 1 W.
d) Os resistores devem ser colocados em paralelo, e a potência dissipada será de 4/3 W.
e) Os resistores devem ser colocados em paralelo, e a potência dissipada será de 3/4 W.


16. (PUC-RJ 2008) Uma pessoa caminha uma distância de 20,0 m em um tempo de 10,0s. Qual sua velocidade?

a) 1,6 km/h
b) 2,5 km/h
c) 5,5 km/h
d) 7,2 km/h
e) 9,2 km/h


17. (PUC-RJ 2008) Duas esferas de aço, de massas iguais a m = 1,0 kg, estão amarradas uma a outra por uma corda muito curta, leve, inquebrável e inextensível. Uma das esferas é jogada para cima, a partir do solo, com velocidade vertical de 20,0 m/s, enquanto a outra está inicialmente em repouso sobre o solo. Sabendo que, no ponto de máxima altura hmáx da trajetória do centro de massa, as duas esferas estão na mesma altura, qual o valor, em m, da altura hmáx?
(Considere g = 10 m/s2)

a) 5
b) 10
c) 15
d) 20
e) 25


18. (PUC-RJ 2008) Um mol de gás ideal, à pressão de 16,6 atm, ocupa uma caixa cúbica cujo volume é de 0,001 m3. Qual a temperatura do gás e a força que o gás exerce sobre a tampa quadrada da caixa?
(Considere 1,0 atm = 1,0·105 Pa, R = 8,3 J/mol K)

a) 100 K e 8,3·103N
b) 100 K e 16,6·103N
c) 166 K e 8,3·103N
d) 200 K e 16,6·103N
e) 200 K e 8,3·103N


19. (PUC-RJ 2008) Uma caixa contendo um tesouro, com massa total de 100 kg e 0,02 m3 de volume, foi encontrada no fundo do mar. Qual deve ser a força aplicada para se içar a caixa, enquanto dentro da água, mantendo durante toda a subida a velocidade constante?
(Considere a aceleração da gravidade g =10 m/s2 e a densidade da água ρ = 1,0·103 kg/m3)

a) 725 N
b) 750 N
c) 775 N
d) 800 N
e) 825 N


20. (PUC-RJ 2008) Durante a aula de educação física, ao realizar um exercício, um aluno levanta verticalmente um peso com sua mão, mantendo, durante o movimento, a velocidade constante. Pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo aluno é:

a) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do movimento do peso.
b) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento do peso.
c) zero, uma vez que o movimento tem velocidade constante.
d) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do movimento do peso.
e) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento do peso.


21. (PUC-RJ 2008) Uma caixa cuja velocidade inicial é de 10 m/s leva 5s deslizando sobre uma superfície até parar completamente. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, determine o coeficiente de atrito cinético que atua entre a superfície e a caixa.

a) 0,1
b) 0,2
c) 0,3
d) 0,4
e) 0,5


22. (PUC-RJ 2008) João e Maria empurram juntos, na direção horizontal e mesmo sentido, uma caixa de massa m=100 kg. A força exercida por Maria na caixa é de 35 N. A aceleração imprimida à caixa é de 1 m/s2. Desprezando o atrito entre o fundo da caixa e o chão, pode-se dizer que a força exercida por João na caixa, em Newtons, é:

a) 35
b) 45
c) 55
d) 65
e) 75


23. (PUC-RJ 2008) Durante o momento do saque, em uma partida de voleibol, a velocidade da bola é alterada de zero até 20,00 m/s. A mão do jogador, durante o saque, permaneceu em contato com a bola por 0,02s. Considerando a aceleração constante, e que a bola nesse intervalo se movimenta horizontalmente, determine o deslocamento da bola durante o período em que a mão do jogador esteve em contato com ela.

a) 0,10 m
b) 0,20 m
c) 0,30 m
d) 0,40 m
e) 0,50 m


Respostas 1. a) 0,8 s; b) - 2,4 J; c) 1,25 m; d) 1,35 J    2. a) 45 oC; b) 82,5 kcal; c) - 270 kcal    3. a) x = 4 m; b) 15 x 104 V; c) a = - 0,3 m/s2, no eixo dos X e sentido negativo.    4. c    5. b    6. e    7. b    8. a    9. c    10. e    11. a    12. b    13. d    14. b    15. a    16. d    17. a    18. d    19. d    20. b    21. b    22. d    23. b   

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