Física Pai d'égua
PUC-RJ 2019

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27 questões





1. (PUC-RJ 2019) Assinale a única configuração com dois ímãs, abaixo, que produz campo magnético nulo em pelo menos um ponto dentro da região limitada pelo quadrado.

a)
b)
c)
d)
e)


2. (PUC-RJ 2019) Um conjunto de seis resistores idênticos, de resistências iguais a 1,0 Ω , formam um tetraedro em cujas arestas estão os resistores, como na figura. Aplicando uma diferença de voltagem igual a 1,0 V entre os pontos A e B, observamos que passa uma corrente I pelo circuito. Calcule a corrente I, em ampere.



a) 0,0
b) 0,33
c) 0,17
d) 1,0
e) 2,0


3. (PUC-RJ 2019) Uma moça faz um programa de treinamento físico com duração de 40,0 min em uma esteira, de forma a intercalar caminhada e corrida em ciclos de 5,00 min: durante os primeiros 2,00 min, ela caminha a uma velocidade de 6,00 km/h e, então, corre a uma velocidade de 9,00 km/h nos seguintes 3,00 min.
Ao fim do tempo de treinamento, qual é a leitura de distância total percorrida, em km, que a esteira indica?

a) 5,0
b) 5,2
c) 6,0
d) 7,5
e) 7,8


4. (PUC-RJ 2019) Um corpo de massa igual a 2,0 kg, com velocidade inicial vi = 5,0 m/s, percorre uma rampa curva, como na figura. Ao chegar a um ponto que está 1,0 m acima da posição inicial, sua velocidade final é vf = 1,0 m/s.

Calcule, em J, a energia dissipada pelo atrito, enquanto o corpo se move entre essas duas posições.

a) - 25
b) - 20
c) - 4
d) - 1
e) 0


5. (PUC-RJ 2019) Um tubo em U, composto por dois tubos grandes (tubo A com seção reta de 5,00 cm2 e tubo B com seção reta de 2,50 cm2), ligados por um pequeno tubo horizontal, contém uma certa quantidade de água. Coloca-se então um volume V = 25,0 cm3 de óleo, que não se mistura com a água, no tubo A. Ao atingir o equilíbrio, o sistema fica como mostrado na figura, tal que a superfície livre do tubo A fica a uma altura H acima da superfície livre do tubo B.

Calcule H, em cm.

Dados
g = 10,0 m/s2;
dóleo = 0,800 g/cm3;
dágua = 1,00 g/cm3

a) 0,0
b) 1,0
c) 4,0
d) 5,0
e) 10,0


6. (PUC-RJ 2019) Com fios ideais, três resistores idênticos de 3,0 Ω e uma bateria de 3,0 V, sem resistência interna, podem-se montar circuitos elétricos que dissipam energia. Calcule, em W, a maior potência dissipada possível de ser dissipada com esses componentes.

a) 0,33
b) 1,0
c) 3,0
d) 9,0
e) 27,0


7. (PUC-RJ 2019) Uma mangueira fornece água a uma vazão de 400 cm3 por segundo. Em quanto tempo, com essa mangueira, é possível encher uma pequena piscina de capacidade 1800 L?

a) 75 segundos
b) 7 minutos e 30 segundos
c) 1 hora e 15 minutos
d) 7 horas e 30 minutos
e) 12 horas e 30 minutos


8. (PUC-RJ 2019) Uma placa retangular de 2,00 m de largura é composta por duas metades A e B de mesmo tamanho, como mostrado na figura, tendo a metade A uma massa três vezes maior que a metade B. Ambas as metades têm distribuição de massa homogênea. Um fio vertical deve ser usado para suspender a placa, tal que sua base fique alinhada horizontalmente.

Medindo a partir da borda esquerda da placa, em qual posição horizontal, em metros, o fio deve ser colocado?

a) 0,50
b) 0,67
c) 0,75
d) 1,33
e) 1,50


9. (PUC-RJ 2019) No espectro de luz visível, a luz laranja no vácuo tem um comprimento de onda típico de 600 nm (1 nm = 10-9 m). Qual é a frequência da luz laranja, em Hz?

Dado: velocidade da luz no vácuo = 3 x 108 m/s

a) 1,8 x 1011
b) 5,0 x 1014
c) 2,0 x 1015
d) 5,0 x 1016
e) 1,8 x 1020


10. (PUC-RJ 2019) Um bloco de 2,0 kg é empurrado, a partir do repouso, por uma força de módulo 20 N sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força atua obliquamente, fazendo um ângulo de 60o com a horizontal. Quanto tempo, em segundos, o bloco leva para percorrer 10,0 m?

Dados
sen 60° = /2
cos 60° = 1/2

a) 2/3
b) 10
c) 2,0
d) 2
e) 4


11. (PUC-RJ 2019) Uma certa quantidade de um gás ideal passa por um ciclo composto pelos quatro processos termodinâmicos quaseestáticos da figura. Começando, no estado inicial A, com
T = 300 K, p = p0 e V= V0, o sistema sofre um
1 – processo isobárico de A a B;
2 – processo isocórico de B a C;
3 – processo isobárico de C a D;
4 – processo isocórico de D a A, voltando ao estado inicial.

Calcule, em Kelvin, o máximo valor que a temperatura do gás atinge ao longo desses processos.

a) 900
b) 600
c) 300
d) 200
e) 150


12. (PUC-RJ 2019) Três corpos idênticos, 1, 2 e 3, se movem horizontalmente sobre o eixo x, sem nenhuma resistência ou atrito, com as velocidades iniciais respectivas 3v0, 2v0 e v0, como mostrado na figura. Assuma que todas as colisões futuras entre os corpos serão elásticas e que o movimento não para. Depois de um longo tempo, as velocidades finais dos corpos 1, 2 e 3 serão respectivamente:



a) 3v0, 2v0 e v0
b) v0, 2v0 e 3v0
c) 2v0, 2v0 e 2v0
d) 0, 0 e 6v0
e) 0, 2v0 e 4v0


13. (PUC-RJ 2019) Dois corpos de massas M = 10,0 kg e m = 5,00 kg estão ligados por uma corda ideal, passando por uma polia ideal, onde M está em uma superfície horizontal, como mostrado na figura. Dado que a aceleração escalar dos corpos é de 3,00 m/s2, calcule o módulo, em Newtons, da força de atrito que age sobre o corpo de massa M.

Dado: g = 10 m/s2



a) 5
b) 15
c) 30
d) 45
e) 50


14. (PUC-RJ 2019) Uma partícula pontual de carga positiva Q está viajando, em linha reta, na direção x, em uma região do espaço onde existe campo magnético B e campo elétrico E. Encontre a única possibilidade abaixo para as direções dos campos, de modo que a partícula continue sempre se movendo na direção x, independentemente do módulo de sua velocidade.

a) B // z e E // z
b) B // z e E // y
c) B // y e E // z
d) B // y e E // y
e) B // x e E // x


15. (PUC-RJ 2019) Uma esfera, de massa 0,200 kg está dentro de um recipiente cheio de água. A esfera está em equilíbrio, ligada por um fio ao fundo do recipiente. A tensão nesse fio é de 0,500 N. Calcule, em cm3, o volume da esfera.

Dados
g = 10,0 m/s2;
dágua = 1,00 g/cm3



a) 500
b) 300
c) 250
d) 200
e) 100


16. (PUC-RJ 2019) Um jogador chuta uma bola a partir do solo, e ela sai com um ângulo de 45° em relação à horizontal. Desprezando a resistência do ar, a bola atinge uma altura máxima de 2,5m. Qual é o módulo da velocidade inicial da bola, em m/s?

Dados: g = 10 m/s²

cos 45° = sen 45° = /2

a)
b) 2,5
c) 5,0
d) 50
e) 10


17. (PUC-RJ 2019) Uma bola de chumbo é sustentada por dois fios ideais de comprimentos 3,0 m e 4,0 m presos a um teto horizontal, como mostrado na figura. O módulo da força de tensão no fio mais longo é de 15,0 N. Qual é, em newtons, o peso da bola de chumbo?



a) 12
b) 15
c) 20
d) 25
e) 30


18. (PUC-RJ 2019) Uma onda senoidal se propaga em uma longa corda com velocidade de 0,12 m/s, como mostrado na figura. Considere as seguintes afirmações com relação a essa onda.

I. A amplitude da onda é 0,40 m.
II. A frequência da onda é 80 mHz.
III. O comprimento de onda da onda é 1,0 m.

Marque a única alternativa correta.

 

a) Apenas a afirmação I é verdadeira.
b) Apenas a afirmação II é verdadeira.
c) Apenas a afirmação III é verdadeira.
d) As afirmações I e II são verdadeiras.
e) As afirmações II e III são verdadeiras.


19. (PUC-RJ 2019) Uma gangorra homogênea de 2,0 m de comprimento está apoiada em seu centro, como mostrado na figura. Um menino de 40,0 kg decide subir na extremidade direita da gangorra.

A qual distância desse menino, em metros, deve se posicionar seu amigo, de 50,0 kg, para que a gangorra fique em posição horizontal?

a) 0,90
b) 1,00
c) 1,20
d) 1,80
e) 2,00


20. (PUC-RJ 2019) Duas cargas elétricas idênticas estão separadas por uma distância d e, nessa condição, em cada uma delas atua uma força de modulo F.
Ao dobrar a distância entre as cargas, qual é a nova força atuante em cada carga?

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


21. (PUC-RJ 2019) Um pequeno satélite percorre uma órbita circular em torno de um planeta distante, com velocidade escalar constante igual a 2400 km/h. O período da órbita é de 3,14 horas. Qual é o módulo da aceleração do satélite, em km/h2?

a) 0
b) 764
c) 1200
d) 2400
e) 4800


22. (PUC-RJ 2019) Um corpo, de massa 10,0 kg, é levantado verticalmente com aceleração constante igual a 2,37 m/s2, por uma altura de 5,00 m.
Calcule, em J, o trabalho realizado pela força peso ao longo da subida.

Dado: g = 10 m/s²

a) + 50000
b) + 5000
c) + 500
d) - 500
e) - 50


23. (PUC-RJ 2019) Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60 oC. Calcule a massa de gelo a 0 oC, em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40oC.

Dados
cágua = 1,0 cal/(goC)
Lfusão = 80 cal/g

a) 0
b) 20
c) 40
d) 80
e) 120


24. (PUC-RJ 2019) Um pequeno copo é virado na superfície de um lago, onde o volume V de ar contido no copo está na pressão atmosférica. O copo é baixado até a profundidade H, onde o volume de ar dentro do copo se torna V/2, como mostrado na figura.

Este processo é lento, e a temperatura do copo e da água pode ser considerada como constante.
Considerando o ar um gás ideal, calcule a profundidade H, em m.

Dados
g = 10,0 m/s2;
patm = 1,00 x 105 Pa;
dágua = 1,00 x 103 kg/m3

a) 10,0
b) 5,00
c) 1,00
d) 0,500
e) 0,100


25. (PUC-RJ 2019) Um estudante faz uma experiência com dois blocos, 1 e 2, colocando-os nas bordas opostas de uma superfície plana a uma altura h do solo, como mostrado na figura.

A massa do bloco 2 é o dobro da massa do bloco 1. Ambos os blocos são então abandonados a partir do repouso: o bloco 1 desce em queda livre, e o bloco 2 desce pela rampa. Efeitos de atrito e resistência do ar são desprezíveis.

Considere as afirmações a seguir:


I - Os dois blocos chegam ao nível do solo no mesmo instante já que a inclinação da rampa é compensada exatamente pela maior massa do bloco 2.
II - O módulo da aceleração do bloco 2 é a metade do módulo da aceleração do bloco 1.
III - Os módulos das velocidades dos dois blocos, imediatamente antes de atingir o nível do solo, são iguais.

Com relação às afirmações acima, marque a única opção correta.

a) Todas as afirmações são incorretas.
b) Somente a afirmação II é correta.
c) Somente a afirmação III é correta.
d) Somente as afirmações II e III são corretas.
e) Todas as afirmações são corretas.


26. (PUC-RJ 2019) Seja uma carga elétrica colocada em repouso em uma determinada região. Considere as seguintes afirmações:

I - Na presença unicamente de um campo elétrico, a carga se moverá na direção paralela a esse campo.
II - Na presença unicamente de um campo magnético, a carga se moverá na direção perpendicular a esse campo.
III - Na presença de uma diferença de potencial elétrico, a carga irá se mover necessariamente no sentido do maior para o menor potencial.

Marque a única alternativa correta.

a) Apenas a afirmação I é correta.
b) Apenas a afirmação II é correta.
c) Apenas as afirmações I e II são corretas.
d) Apenas as afirmações I e III são corretas.
e) Todas as afirmações são corretas.


27. (PUC-RJ 2019) Um feixe de luz se propagando no ar encontra, perpendicularmente, uma camada de material transparente, de espessura L = 1,50 x 10-3 m. O índice de refração do material é n = 2,00.
Calcule, em s, o tempo necessário para o feixe de luz atravessar o material.

Dado
c = 3,00 x 108 m/s

a) 1,00 x 10-10
b) 0,50 x 10-11
c) 1,00 x 10-11
d) 1,50 x 10-11
e) 5,00 x 10-11


Respostas 1. e    2. e    3. b    4. c    5. b    6. d    7. c    8. c    9. b    10. c    11. b    12. b    13. a    14. e    15. c    16. e    17. d    18. b    19. d    20. a    21. e    22. d    23. b    24. a    25. d    26. a    27. c   

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