UFPR 2006 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Em uma prova de atletismo, um corredor de 100 m rasos parte do repouso, corre com aceleração constante nos primeiros 50 m e depois mantém a velocidade constante até o final da prova. Sabendo que a prova foi completada em 10 s, o valor da aceleração é:

Quatro bolas de futebol, com raios e massas iguais, foram lançadas verticalmente para cima, a partir do piso de um ginásio, em instantes diferentes. Após um intervalo de tempo, quando as bolas ocupavam a mesma altura, elas foram fotografadas e tiveram seus vetores velocidade identificados conforme a figura abaixo:

Desprezando a resistência do ar, considere as seguintes afirmativas:

I. No instante indicado na figura, a força sobre a bola $b_1$ é maior que a força sobre a bola $b_3$.

II. É possível afirmar que $b_4$ é a bola que atingirá a maior altura a partir do solo.

III. Todas as bolas estão igualmente aceleradas para baixo.

Assinale a alternativa correta.

Duas crianças estão em um parque de diversões em um brinquedo conhecido como gangorra, isto é, uma prancha de madeira apoiada em seu centro de massa, conforme ilustrado na figura. Quando a criança B se posiciona a uma distância x do ponto de apoio e a outra criança A à distância x/2 do lado oposto, a prancha permanece em equilíbrio.

Nessas circunstâncias, assinale a alternativa correta.

Em meados do ano de 2005, o mini-submarino russo Priz, em operações de treinamento no Oceano Pacífico, ficou preso ao cabo de fixação de uma antena usada para monitorar o fundo do mar. A situação está ilustrada na figura abaixo, onde A é a antena em formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o conjunto fixo ao fundo do mar.

Com base nos conceitos de hidrostática, considere as seguintes afirmativas:

I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro está sujeita a forças que se cancelam aos pares.

II. As forças que atuam nas bases superior e inferior do cilindro, devido às pressões da água, não se cancelam aos pares.

III. A resultante de todas as forças causadas pelas pressões que atuam no cilindro é a força de empuxo.

IV. O empuxo depende da inclinação do eixo do cilindro para uma mesma profundidade do seu centro de massa.

Assinale a alternativa correta.

Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 90 ºC. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20 °C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g ºC) e o do leite vale 0,6 cal/(g °C). A temperatura final do café com leite é de:

Quando uma pessoa fala, o que de fato ouvimos é o som resultante da superposição de vários sons de freqüências diferentes. Porém, a freqüência do som percebido é igual à do som de menor freqüência emitido. Em 1984, uma pesquisa realizada com uma população de 90 pessoas, na cidade de São Paulo, apresentou os seguintes valores médios para as freqüências mais baixas da voz falada: 100 Hz para homens, 200 Hz para mulheres e 240 Hz para crianças. (TAFNER, Malcon Anderson. Reconhecimento de palavras faladas isoladas usando redes neurais artificiais. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina.) Segundo a teoria ondulatória, a intensidade I de uma onda mecânica se propagando num meio elástico é diretamente proporcional ao quadrado de sua freqüência para uma mesma amplitude. Portanto, a razão $I_F/I_M$ entre a intensidade da voz feminina e a intensidade da voz masculina é:

O resistor de um chuveiro elétrico foi fabricado para operar em 220 V e fornecer uma potência de 6050 W na posição inverno. Nesse caso, a resistência do resistor vale:

O fenômeno da indução eletromagnética permite explicar o funcionamento de diversos aparelhos, entre eles o transformador, o qual é um equipamento elétrico que surgiu no início do século 19, como resultado da união entre o trabalho de cientistas e engenheiros, sendo hoje um componente essencial na tecnologia elétrica e eletrônica. Utilizado quando se tem a necessidade de aumentar ou diminuir a tensão elétrica, o transformador é constituído por um núcleo de ferro e duas bobinas, conforme ilustra a figura abaixo. Uma das bobinas (chamada de primário) tem N₁ espiras e sobre ela é aplicada a tensão U₁, enquanto que a outra (chamada de secundário) tem N₂ espiras e fornece a tensão U₂.

Sobre o transformador, é correto afirmar:

O índice de refração de meios transparentes depende do comprimento de onda da luz. Essa dependência é chamada de dispersão e é responsável pela decomposição da luz branca por um prisma e pela formação do arco-íris. Geralmente o índice de refração diminui com o aumento do comprimento de onda. Considere um feixe I de luz branca incidindo sobre um ponto P de um prisma triangular de vidro imerso no ar, onde N é a reta normal no ponto de incidência, como ilustra a figura abaixo.

Com base nisso, avalie as seguintes afirmativas:

I. O ângulo de refração da componente violeta dentro do prisma é maior que o ângulo de refração da componente vermelha.

II. Na figura, a cor vermelha fica na parte superior do feixe transmitido, e a violeta na parte inferior.

III. O feixe sofre uma decomposição ao penetrar no prisma e outra ao sair dele, o que resulta em uma maior separação das cores.

Assinale a alternativa correta.

Resposta alterada após recurso na fonte: o documento indica “Somente a afirmativa II é verdadeira”. A justificativa do recurso não consta no caderno; a resolução preserva essa indicação e explica a ressalva física sobre a afirmação III.