Física Pai d'égua
UERJ 2008

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10 questões





1. (UERJ 2008) Um bloco de massa igual a 1,0 kg repousa em equilíbrio sobre um plano inclinado. Esse plano tem comprimento igual a 50 cm e alcança uma altura máxima em relação ao solo igual a 30 cm.

Calcule o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano inclinado.


2. (UERJ 2008) A figura abaixo representa o instante no qual a resultante das forças de interação gravitacional entre um asteróide X e os planetas A, B e C é nula.



Admita que:
• dA, dB e dC representam as distâncias entre cada planeta e o asteróide;
• os segmentos de reta que ligam os planetas A e B ao asteróide são perpendiculares e dC = 2dA = 3dB ;
• mA, mB, mC e mX representam, respectivamente, as massas de A, B, C e X e mA = 3mB.

Determine a razão mC/mB nas condições indicadas.


3. (UERJ 2008) O circuito abaixo é utilizado para derreter 200 g de gelo contido em um recipiente e obter água aquecida.



No momento em que a chave C é ligada, a temperatura do gelo é igual a 0 ºC.

Estime o tempo mínimo necessário para que a água no recipiente A atinja a temperatura de 20 0C.


4. (UERJ 2008) Uma caixa d´água cilíndrica, com altura h = 36 cm e diâmetro D = 86 cm, está completamente cheia de água. Uma tampa circular, opaca e plana, com abertura central de diâmetro d, é colocada sobre a caixa.
No esquema a seguir, R representa o raio da tampa e r o raio de sua abertura.



Determine o menor valor assumido por d para que qualquer raio de luz incidente na abertura ilumine diretamente o fundo da caixa, sem refletir nas paredes verticais internas.


5. (UERJ 2008) Considere um recipiente R cujo volume interno encontra-se totalmente preenchido por um corpo maciço C e um determinado líquido L, conforme o esquema abaixo.



A tabela a seguir indica os valores relevantes de duas das propriedades físicas dos elementos desse sistema.



Admita que o sistema seja submetido a variações de temperatura tais que os valores das propriedades físicas indicadas permaneçam constantes e que o líquido e o corpo continuem a preencher completamente o volume interno do recipiente.

Calcule a razão que deve existir entre a massa MC do corpo e a massa ML do líquido para que isso ocorra.


6. (UERJ 2008) Os corpos A e B, ligados ao dinamômetro D por fios inextensíveis, deslocam-se em movimento uniformemente acelerado.
Observe a representação desse sistema, posicionado sobre a bancada de um laboratório.



A massa de A é igual a 10 kg e a indicação no dinamômetro é igual a 40 N.
Desprezando qualquer atrito e as massas das roldanas e dos fios, estime a massa de B.


7. (UERJ 2008) Um transformador ideal, que possui 300 espiras no enrolamento primário e 750 no secundário, é utilizado para carregar quatro capacitores iguais, cada um com capacitância C igual a 8,0 × 10-6 F.

Observe a ilustração.



Quando a tensão no enrolamento primário alcança o valor de 100 V, a chave K, inicialmente na posição A, é deslocada para a posição B, interrompendo a conexão dos capacitores com o transformador.
Determine a energia elétrica armazenada em cada capacitor.


8. (UERJ 2008) Uma onda harmônica propaga-se em uma corda longa de densidade constante com velocidade igual a 400 m/s. A figura abaixo mostra, em um dado instante, o perfil da corda ao longo da direção x.



Calcule a freqüência dessa onda.


9. (UERJ 2008) Um recipiente com capacidade constante de 30 L contém 1 mol de um gás considerado ideal, sob pressão P0 igual a 1,23 atm.

Considere que a massa desse gás corresponde a 4,0 g e seu calor específico, a volume constante, a 2,42 cal. g-1. ºC-1.

Calcule a quantidade de calor que deve ser fornecida ao gás contido no recipiente para sua pressão alcançar um valor três vezes maior do que P0.


10. (UERJ 2008) Um elevador que se encontra em repouso no andar térreo é acionado e começa a subir em movimento uniformemente acelerado durante 8 segundos, enquanto a tração no cabo que o suspende é igual a 16.250 N. Imediatamente após esse intervalo de tempo, ele é freado com aceleração constante de módulo igual a 5 m/s2, até parar.

Determine a altura máxima alcançada pelo elevador, sabendo que sua massa é igual a 1.300 kg.


Respostas 1. 0,75    2. 15    3. 7 minutos    4. d = 6 cm    5. 9    6. 2,5 kg    7. 6,25 x 10-2J    8. f = 800 Hz    9. Q = 8,7 x 103cal    10. 120 m   

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