Física Pai d'égua
UFPA 2008
14 questões
1. (UFPA 2008) Considere o texto a seguir e a figura mostrada abaixo.
”Na semana passada, foram exatos 3 centésimos de segundo que permitiram ao jamaicano Asafa Powell, de 24 anos, bater o novo recorde mundial na corrida de 100 m rasos e se confirmar no posto de corredor mais veloz do planeta. Powell percorreu a pista do estádio de Rieti, na Itália, em 9,74 s, atingindo a velocidade média de 37 km/h. Anteriormente, Powell dividia o recorde mundial, de 9,77 s, com o americano Justin Gatlin, afastado das pistas por suspeita de doping.”
(revista Veja, edição de 19 de setembro de 2007)
Baseado no texto e na figura, julgue as afirmações a seguir:
I O movimento do atleta é acelerado durante toda a corrida.
II A aceleração do atleta é negativa no trecho entre 60 m e 100 m.
III A máxima velocidade atingida pelo atleta é da ordem de 11,9 m/s.
IV No trecho entre 50 m e 60 m, o movimento do atleta é uniforme.
Estão corretas somente
a) I e II
b) II e III
c) I e IV
d) I, II e IV
e) II, III e IV
2. (UFPA 2008) Em 4 de outubro de 2007 fez 50 anos do lançamento do Sputnik, que foi o primeiro satélite artificial da Terra. Lançado pela antiga União Soviética, consistia em uma esfera metálica de 58 cm de diâmetro e massa de 83 kg. Sua órbita era elíptica, inclinada de 64o em relação ao equador terrestre, com período de 96 min. Seu foguete de lançamento era de dois estágios, tendo o 2º estágio também entrado em órbita ao redor da Terra. O Sputnik, cuja função básica era transmitir sinais de rádio para Terra, ficou em órbita por aproximadamente seis meses antes de cair.
Baseado no texto, julgue as afirmações a seguir:
I O Sputnik era um satélite do tipo geoestacionário.
II Após o Sputnik separar-se do 2º estágio do foguete, considerando-se que o momento linear do sistema se conserva, a trajetória do centro de massa do conjunto não é modificada.
III Se o Sputnik mudasse de trajetória, vindo a ocupar uma órbita circular, de menor raio, a sua velocidade certamente deveria diminuir.
IV A 3ª Lei de Kepler pode ser usada para comparar os raios das órbitas e períodos da Lua e do Sputnik.
Estão corretas somente
a) I e II
b) II e III
c) II e IV
d) I, III e IV
e) II, III e IV
3. (UFPA 2008) Na figura abaixo está representado um brinquedo bastante popular, denominado pássaro equilibrista. O brinquedo, cujo peso vale 2 N, é apoiado em S (ponto de sustentação) e tem, quando em repouso, seu centro de gravidade G na mesma vertical que passa por S (situação 1). Deslocado da posição de equilíbrio (situação 2), o corpo tende a girar, devido à ação do binário formado pelas forças peso P e F aplicada no ponto de sustentação, oscilando algumas vezes em torno de S, mas novamente voltando à posição de equilíbrio inicial, que era o repouso. Para tal situação, são feitas as seguintes afirmações: (considere, caso necessário, sen 30o = 0,5 e cos 30o = 0,8)
I Na situação 1 o equilíbrio do pássaro é estável e a energia potencial nesse caso é mínima.
II O torque exercido pelo binário na situação 2 vale 0,03 N.m.
III Quanto menor a distância entre S e G, maior a estabilidade do brinquedo.
IV O trabalho realizado para deslocar o pássaro para a posição 2 vale 1,2 J.
Estão corretas somente
a) I e II
b) II e III
c) I e IV
d) I, II e IV
e) II, III e IV
4. (UFPA 2008) Nos Jogos dos Povos Indígenas, evento que promove a integração de diferentes tribos com sua cultura e esportes tradicionais, é realizada a competição de arco e flecha, na qual o atleta indígena tenta acertar com precisão um determinado alvo. O sistema é constituído por um arco que, em conjunto com uma flecha, é estendido até um determinado ponto, onde a flecha é solta (figura abaixo), acelerando-se no decorrer de sua trajetória até atingir o alvo.
Para essa situação, são feitas as seguintes afirmações:
I A força exercida pela mão do atleta sobre o arco é igual, em módulo, à força exercida pela outra mão do atleta sobre a corda.
II O trabalho realizado para distender a corda até o ponto C fica armazenado sob forma de energia potencial elástica do conjunto corda – arco.
III A energia mecânica da flecha, em relação ao eixo CD, no momento do lançamento, ao abandonar a corda, é exclusivamente energia cinética.
IV O trabalho realizado na penetração da flecha no alvo é igual à variação da energia potencial gravitacional da flecha.
Estão corretas somente
a) I e II
b) II e III
c) I e IV
d) I, II e III
e) II, III e IV
5. (UFPA 2008) A fotografia mostrada abaixo expõe o resultado de uma imprudência. Um carro de massa igual a uma tonelada, ao tentar ultrapassar um caminhão, acabou colidindo de frente com outro carro de massa 800 kg, que estava parado no acostamento. Em virtude de a estrada estar muito lisa, após colisão, os carros se moveram juntos em linha reta, com uma velocidade de 54 km/h.
Admitindo-se que a força que deformou os veículos atuou durante um tempo de 0,1 s, são feitas as seguintes afirmações para a situação descrita:
I O choque é completamente inelástico e, por isso, não há conservação da quantidade de movimento.
II A velocidade do carro de uma tonelada antes da colisão era de 97,2 km/h.
III A intensidade do impulso atuante na colisão foi de 1,2 .104 N.s.
IV A intensidade da força média que deformou os veículos foi de 1,2 .103 N.
Estão corretas somente
a) I e II
b) II e III
c) III e IV
d) I, II e III
e) II, III e IV
6. (UFPA 2008) Nos últimos anos, com o desmatamento exagerado no estado Pará, algumas madeireiras, usando balsas, optam por buscar madeira no Amapá. Ao realizar esse trajeto, uma balsa, em forma de prisma retangular, navega em dois tipos de água: água doce, nos rios da região, e, ultrapassando a foz do rio Amazonas, água salgada, na travessia de uma pequena parte do oceano Atlântico. Considerando-se que as densidades das águas doce e salgada sejam, respectivamente, 1000 kg/m3 e 1025 kg/m3 e admitindo-se que a altura da linha da água (H), distância entre o fundo da balsa e o nível da água (figura abaixo), seja, respectivamente, HD para a água doce e HS para a água salgada, podemos afirmar que a relação HD/HS, na viagem de volta da balsa, será
a) 0,975
b) 1,000
c) 1,025
d) 9,75
e) 10,00
7. (UFPA 2008) Um expressivo pólo de ferro-gusa tem se implantado ao longo da ferrovia de Carajás, na região sudeste do Pará, o que ensejou um aumento vertiginoso na produção de carvão, normalmente na utilização de fornos conhecidos como “rabos-quentes”, que a foto abaixo ilustra. Além dos problemas ambientais causados por esses fornos, a questão relativa às condições altamente insalubres e desumanas a que os trabalhadores são submetidos é preocupante. A enorme temperatura a que chegam tais fornos propaga uma grande quantidade de calor para os corpos dos trabalhadores que exercem suas atividades no seu entorno.
Com base nas informações referidas no texto ao lado, analise as seguintes afirmações:
I. O gás carbônico (CO2) emitido pelos fornos é um dos agentes responsáveis pelo aumento do efeito estufa na atmosfera.
II Nas paredes do forno o calor se propaga pelo processo de convecção.
III O calor que atinge o trabalhador se propaga predominantemente através do processo de radiação.
IV O deslocamento das substâncias responsáveis pelo efeito estufa é conseqüência da propagação do calor por condução.
Estão corretas somente
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) III e IV
e) II e IV
8. (UFPA 2008) Dois estudantes do ensino médio decidem calcular a temperatura do fundo de um lago. Para tanto, descem lentamente um cilindro oco, de eixo vertical, fechado apenas na extremidade superior, até o fundo do lago, com auxílio de um fio (figura abaixo). Ao puxarem o cilindro de volta, observam que ele está molhado internamente até 70% da sua altura interna. Medindo o comprimento do fio recolhido, eles encontram que a profundidade do lago é igual a 21 m. Na superfície do lago, a pressão é 1,0 atm (1,0 . 105 N/m2) e a temperatura é 27 ºC. Admitindo-se que o ar seja um gás ideal, que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2 e que a densidade da água é constante e igual a 103 kg/m3, o valor da temperatura encontrada pelos estudantes é
a) 2,79oC
b) 276 K
c) 289 K
d) 12oC
e) 6oC
9. (UFPA 2008) No trabalho de restauração de um antigo piano, um músico observa que se faz necessário substituir uma de suas cordas. Ao efetuar a troca, fixando rigidamente a corda pelas duas extremidades ao piano, ele verifica que as freqüências de 840 Hz, 1050 Hz e 1260 Hz são três freqüências de ressonâncias sucessivas dos harmônicos gerados na corda. Se a velocidade de propagação de uma onda transversal na corda for 252 m/s, pode-se afirmar que o comprimento da corda, colocada no piano, em cm, é
a) 100
b) 90
c) 80
d) 70
e) 60
10. (UFPA 2008) O gráfico representado abaixo é um modelo ideal do ciclo das transformações que ocorrem em um motor à explosão de quatro tempos (de um automóvel, por exemplo), uma das máquinas térmicas mais populares que existem. As transformações são realizadas no interior de um cilindro, usando uma mistura de vapor de gasolina e ar (considerada um gás ideal), para produzir movimento em um pistão. As evoluções de A para B e de C para D são processos adiabáticos enquanto de B para C e de D para A são processos isométricos.
Considerando o texto e o gráfico representados acima, analise as seguintes afirmações:
I. Na transformação de A para B, o trabalho realizado é positivo.
II. Na transformação de B para C, a variação da energia interna do gás é negativa.
III. Na transformação de C para D, a temperatura do gás diminui.
IV. A variação da entropia, na transformação reversível de C para D, é nula.
Estão corretas somente
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) III e IV
e) II e IV
11. (UFPA 2008) Um terremoto é um dos fenômenos naturais mais marcantes envolvidos com a propagação de ondas mecânicas. Em um ponto denominado foco (o epicentro é o ponto na superfície da Terra situado na vertical do foco), há uma grande liberação de energia que se afasta pelo interior da Terra, propagando-se através de ondas sísmicas tanto longitudinais (ondas P) quanto transversais (ondas S). A velocidade de uma onda sísmica depende do meio onde ela se propaga e parte da sua energia pode ser transmitida ao ar, sob forma de ondas sonoras, quando ela atinge a superfície da Terra. O gráfico abaixo representa as medidas realizadas em uma estação sismológica, para o tempo de percurso (t) em função da distância percorrida (d) desde o epicentro para as ondas P e ondas S, produzidas por um terremoto.
Considerando o texto e o gráfico representados acima, analise as seguintes afirmações:
I. As ondas P são registradas na estação sismológica antes que as ondas S.
II. A energia transmitida sob forma de ondas sonoras para o ar, por uma onda sísmica, é predominantemente transportada por ondas P.
III. As ondas S podem propagar-se tanto em meios sólidos como em meios líquidos ou em meios gasosos.
IV. Quanto à direção de vibração, uma onda P se comporta de forma análoga a uma onda que é produzida em uma corda de violão posta a vibrar.
Estão corretas apenas
a) I e II
b) I e III
c) I, II e III
d) II e IV
e) II, III e IV
12. (UFPA 2008) Na figura abaixo estão representados três objetos que utilizam eletricidade.
Os gráficos abaixo mostram o comportamento desses objetos por meio de suas características tensão (U) versus intensidade de corrente ( I ).
(A) Levando-se em conta o comportamento elétrico desses objetos, associe cada um deles com o gráfico correspondente que o caracteriza.
(B) Para uma corrente de 2A, calcule o rendimento do objeto que se comporta como receptor.
13. (UFPA 2008) Um oftalmologista, antes de examinar um paciente, explica-lhe dois defeitos da visão usando os esquemas abaixo:
Em seguida, mostra-lhe as lentes representadas abaixo, cuja função é corrigir esses defeitos.
(A) Qual o nome de cada defeito e qual a lente (1 ou 2) que corrige cada um?
(B) Após exame, o médico constata que o olho do paciente apresenta o defeito A, sendo sua máxima distância de visão distinta igual a 50 cm. Calcule quantas dioptrias deve ter a lente receitada pelo médico para corrigir tal defeito.
14. (UFPA 2008) Um acelerador de partículas é a principal ferramenta usada pelos cientistas para pesquisas em física de altas energias. No maior acelerador linear do mundo, localizado em Stanford, elétrons podem ser acelerados até uma energia da ordem de 50 GeV (1 GeV = 109 eV). Com essa energia, o comprimento de onda de De Broglie associado ao elétron vale 25. 10-18 m. O gráfico representado abaixo mostra como a velocidade v do elétron varia com o tempo t nesse acelerador:
(A) Qual é o significado físico da ordenada A mostrada no gráfico? Qual o seu valor numérico no sistema internacional?
(B) Qual o valor da quantidade de movimento (momento linear) do elétron mais energético produzido em Stanford?
Considere a constante de Planck igual a 6,6 . 10-34J.s
Respostas 1. e 2. c 3. a 4. d 5. b 6. c 7. b 8. e 9. d 10. d 11. b 12. a) gráfico1-bateria, gráfico2-chuveiro, gráfico3-chuveiro; b) 5/7 13. a) miopia (lente 2) e hipermetropia (lente 1); b) - 2 di 14. a) velocidade da luz; b) 2,64 x 10-17 kgm/s
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