UFPR 2019 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Federal do Paraná
Processo Seletivo 2019
Dados da prova
Processo Seletivo UFPR 2019 · Conhecimentos Gerais · Física, questões 55 a 63.
Identificação impressa: Processo Seletivo 2019.
Aplicação: 21/10/2018 · Ano de ingresso: 2019.
Enunciados e alternativas transcritos da fonte fornecida; respostas assinaladas no caderno e conferidas por resolução própria. Esta edição disponibiliza a parte de Conhecimentos Gerais encontrada na fonte.
55
Unidades básicas do SI
O Sistema Internacional de Unidades (SI) tem sete unidades básicas: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampère (A), mol (mol), kelvin (K) e candela (cd). Outras unidades, chamadas derivadas, são obtidas a partir da combinação destas. Por exemplo, o coulomb (C) é uma unidade derivada, e a representação em termos de unidades básicas é 1 C = 1 A.s. A unidade associada a forças, no SI, é o newton (N), que também é uma unidade derivada. Assinale a alternativa que expressa corretamente a representação do newton em unidades básicas.
A)$1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg\cdot m/s^2}$.
B)$1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg\cdot m^2/s^2}$.
C)$1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg/s^2}$.
D)$1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg/s}$.
E)$1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg\cdot m^2}$.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
A
Resolução TEF
Pela segunda lei de Newton, $F=ma$. A massa é medida em kg e a aceleração em m/s², portanto $1\,\mathrm N=1\,\mathrm{kg\cdot m/s^2}$.
Alternativa correta: A.
56
Função horária e dinâmica
Um objeto move-se numa pista retilínea, descrevendo um movimento retilíneo uniformemente variado, quando observado por um sistema de referência inercial. A posição desse objeto é descrita pela equação $x(t)=5-6t+3t^2$, onde x é medido em metros e t em segundos. Sabe-se que a massa do objeto é fixa e vale m = 600 g. Tendo em vista essas informações, considere as seguintes afirmativas:
1. A posição inicial do objeto vale 5 m.
2. A força agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em módulo, F = 3,6 N.
3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s.
4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo.
Assinale a alternativa correta.
A)Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
B)Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
C)Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
D)Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
E)As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
D
Resolução TEF
Comparando $x=5-6t+3t^2$ com $x=x_0+v_0t+at^2/2$, obtemos $x_0=5\,\mathrm m$, $v_0=-6\,\mathrm{m/s}$ e $a=6\,\mathrm{m/s^2}$. Logo $F=ma=0{,}6\cdot6=3{,}6\,\mathrm N$ e $v=-6+6t$ zera em 1 s. O deslocamento de 0 a 3 s é $14-5=9\,\mathrm m$. São verdadeiras 1, 2 e 3.
Alternativa correta: D.
57
Energia armazenada
Um dado capacitor apresenta uma certa quantidade de carga Q em suas placas quando submetido a uma tensão V. O gráfico ao lado apresenta o comportamento da carga Q (em microcoulombs) desse capacitor para algumas tensões V aplicadas (em volts).
Com base no gráfico, assinale a alternativa que expressa corretamente a energia U armazenada nesse capacitor quando submetido a uma tensão de 3 V.
A)U = 24 μJ.
B)U = 36 μJ.
C)U = 72 μJ.
D)U = 96 μJ.
E)U = 144 μJ.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
C
Resolução TEF
A inclinação do gráfico fornece $C=Q/V=64/4=16\,\mathrm{\mu F}$. A 3 V, $U=CV^2/2=16\cdot9/2=72\,\mathrm{\mu J}$.
Alternativa correta: C.
58
Conceitos de pressão
Um conceito importante que surge no estudo dos fluidos é o conceito de pressão. Com relação a ele, considere as seguintes afirmativas:
1. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0 °C vale 1 atm.
2. Um processo termodinâmico que ocorra sujeito a uma pressão constante é chamado isobárico.
3. A pressão exercida por um líquido num dado ponto aumenta à medida que a profundidade desse ponto aumenta.
4. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de pressão é o pascal (Pa).
Assinale a alternativa correta.
A)Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
B)Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
C)Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
D)Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
E)As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
E
Resolução TEF
Na convenção usada no enunciado, a pressão atmosférica ao nível do mar é 1 atm. Isobárico significa pressão constante; a pressão hidrostática aumenta com a profundidade; e a unidade de pressão no SI é o pascal. As quatro afirmações estão corretas.
Alternativa correta: E.
59
Índice de refração e velocidade da luz
Um dado meio tem um índice de refração $n_1$. Um outro meio tem um índice de refração $n_2$. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando $n_2=2n_1$.
A)$v_2=4v_1$.
B)$v_2=2v_1$.
C)$v_2=v_1$.
D)$v_2=v_1/2$.
E)$v_2=v_1/4$.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
D
Resolução TEF
Como $n=c/v$, a velocidade é inversamente proporcional ao índice de refração. De $n_2=2n_1$ resulta $v_2=c/(2n_1)=v_1/2$.
Alternativa correta: D.
60
Força centrípeta
Um motociclista descreve uma trajetória circular de raio R= 5 m, com uma velocidade de módulo v = 10 m/s medida por um observador inercial. Considerando que a massa combinada do motociclista e da motocicleta vale 250 kg, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da força centrípeta necessária para a realização da trajetória circular.
A)F = 1 kN.
B)F = 5 kN.
C)F = 10 kN.
D)F = 50 kN.
E)F = 100 kN.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
Um certo resistor dissipa uma potência de 1 W quando percorrido por uma corrente de 100 mA. Assinale a alternativa que expressa corretamente a tensão V aplicada a esse resistor quando percorrido por uma corrente de 50 mA.
A)2,5 V.
B)5 V.
C)7,5 V.
D)10 V.
E)12 V.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
B
Resolução TEF
Na primeira situação, $R=P/i^2=1/(0{,}1)^2=100\,\Omega$. Para corrente de 50 mA, $V=Ri=100\cdot0{,}05=5\,\mathrm V$.
Alternativa correta: B.
62
Diagrama pressão por volume
O diagrama P x V ao lado ilustra uma sequência de processos termodinâmicos executada por um gás ideal monoatômico, passando pelos pontos A, B, C e D, caracterizados pelos valores de pressão e volume apresentados no diagrama. Tendo em vista as informações apresentadas no diagrama, considere as seguintes afirmativas:
1. O processo A→B é isométrico.
2. Os pontos C e D estão à mesma temperatura.
3. O trabalho realizado pelo gás no processo B→C é nulo.
4. O processo C→D é isobárico.
Assinale a alternativa correta.
A)Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
B)Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
C)Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
D)Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
E)As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
A
Resolução TEF
A→B mantém o volume: é isométrico. Em C e D, $pV=6P_0V_0$, logo as temperaturas são iguais para a mesma quantidade de gás ideal. B→C é uma expansão a pressão constante e tem trabalho não nulo. C→D não tem pressão constante. Verdadeiras: 1 e 2.
Alternativa correta: A.
63
Velocidade de propagação
O gráfico ao lado apresenta a frequência f de uma onda sonora que se propaga num dado meio em função do comprimento de onda λ dessa onda nesse meio.
Com base nesse gráfico, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da velocidade do som v no meio considerado, quando a frequência da onda sonora é de 25 Hz.
A)v= 250 m/s.
B)v= 340 m/s.
C)v= 750 m/s.
D)v= 1000 m/s.
E)v= 1500 m/s.
Resposta indicada no caderno consultado · conferida pelo TEF
C
Resolução TEF
Para $f=25\,\mathrm{Hz}$, o gráfico indica $\lambda=30\,\mathrm m$. Portanto $v=\lambda f=30\cdot25=750\,\mathrm{m/s}$.