UFF | 2009 · 1ª etapa

Para a mesma quantidade de gás ideal, $V=nRT/P$: o volume é proporcional à razão $T/P$, com a temperatura em kelvin. No trecho AB, a pressão permanece em $1\,\mathrm{atm}$ e a temperatura sobe de $150$ para $300\,\mathrm K$, portanto o volume dobra.

Em BC, temperatura e pressão dobram juntas, de $300\,\mathrm K$ e $1\,\mathrm{atm}$ para $600\,\mathrm K$ e $2\,\mathrm{atm}$. A razão $T/P$ não muda e o volume permanece constante. Em CD, a temperatura fica em $600\,\mathrm K$ e a pressão dobra, fazendo o volume cair à metade. A sequência é aumenta, permanece constante, diminui.

Alternativa B.

Para percorrer a mesma distância em menor tempo, a velocidade em A deve ser maior: $v_A>v_B$. Como $n=c/v$, isso implica $n_B>n_A$. Pela lei de Snell, o raio que entra em B aproxima-se da normal à interface, diminuindo seu ângulo com essa normal.

A frequência da luz não muda ao atravessar a interface. Pela relação $\lambda=v/f$, a velocidade menor em B implica menor comprimento de onda: as frentes tracejadas ficam mais próximas. A alternativa D reúne as duas condições: raio mais próximo da normal e menor espaçamento entre frentes de onda.

Alternativa D.

O ímã atrai o cilindro para baixo. Pela terceira lei de Newton, o cilindro atrai o ímã para cima, com força magnética $f$ de mesmo módulo. Essas duas forças atuam em corpos diferentes; no diagrama do ímã entra a força para cima.

Como o ímã continua em repouso sobre a mesa, $N+f-P=0$, portanto $N=P-f

Alternativa A.

No movimento circular, a velocidade instantânea é tangente à circunferência. A força exercida pelo cabo mantém a mudança de direção da velocidade, fornecendo a componente centrípeta.

Quando o martelo é solto, essa força deixa de atuar. Desprezando o ar, a projeção horizontal do movimento segue em linha reta na direção tangente em A, no sentido da velocidade naquele instante. A gravidade altera a altura, mas não curva a trajetória vista de cima. A alternativa E representa essa tangente; o martelo não mantém uma “força centrífuga” que o faça continuar curvando.

Alternativa E.

Com a chave aberta, A e B devem estar em série: por serem idênticas e percorridas pela mesma corrente, têm o mesmo brilho. A lâmpada C está em um ramo interrompido pela chave.

A alternativa C coloca A em série com um conjunto no qual B fica em paralelo com o ramo formado por C e a chave. Ao fechar a chave, B e C ficam em paralelo e a resistência desse conjunto cai de $R$ para $R/2$. A resistência total cai de $2R$ para $3R/2$, aumentando a corrente em A e, portanto, seu brilho.

Chamando a tensão da tomada de $U$, antes da comutação cada lâmpada acesa recebe $U/2$. Depois, A recebe $2U/3$ e B e C recebem $U/3$ cada. Assim, A aumenta o brilho, B diminui e C fica com o mesmo brilho de B, como pede o enunciado.

Alternativa C.

O bastão positivo atrai elétrons para o lado esquerdo da primeira esfera. Essa redistribuição gera excesso de carga negativa no lado próximo ao bastão e excesso de carga positiva no lado oposto. Como não há contato nem aterramento, a carga total da esfera continua nula.

A polarização da primeira esfera e o campo do bastão também polarizam as seguintes. No modelo esquemático das alternativas, as três apresentam o lado esquerdo negativo e o direito positivo, mantendo neutralidade em cada esfera. Isso corresponde a A. Não há transferência de elétrons de uma esfera para outra através dos espaços de ar.

Alternativa A.

No uso como lupa, deseja-se observar uma imagem direita, virtual e ampliada. Para uma lente convergente, essa configuração é obtida com o objeto entre o centro óptico da lente e seu foco objeto: $0

Pela equação $1/f=1/p+1/p^\prime$, temos $1/p^\prime=1/f-1/p<0$, portanto $p^\prime<0$ e a imagem é virtual. O aumento é $A=-p^\prime/p=f/(f-p)>1$. Um objeto além do foco pode produzir uma imagem real ampliada, mas essa não é a situação de uso como lupa descrita no enunciado.

Alternativa E.

O iceberg remanescente passa a ter massa menor. Ao atingir um novo equilíbrio de flutuação, o empuxo deve equilibrar seu novo peso: $E=P=mg$. Como $m$ diminuiu, o empuxo sobre o iceberg remanescente também diminui.

Pelo princípio de Arquimedes, $E=\rho_{\text{água}}gV_{\rm submerso}$, de modo que o volume de água deslocado por esse iceberg remanescente é menor. O gelo separado passa a deslocar água por conta própria. Não é a densidade do gelo que muda, nem a simples fragmentação de gelo já flutuante implica aumento do nível do mar.

Alternativa D.

Com três resistores de $1\,\Omega$ todos ativos, há quatro associações em série e paralelo distintas. Todos em série dão $R_{\rm eq}=1+1+1=3\,\Omega$. Todos em paralelo dão $1/R_{\rm eq}=1+1+1$, portanto $R_{\rm eq}=1/3\,\Omega$.

Dois em série, ligados em paralelo com o terceiro, fornecem $R_{\rm eq}=(2\cdot1)/(2+1)=2/3\,\Omega$. Dois em paralelo, ligados em série com o terceiro, fornecem $R_{\rm eq}=1/2+1=3/2\,\Omega$.

O valor $1\,\Omega$ não aparece em nenhuma dessas associações usando os três resistores. Obter $1\,\Omega$ deixando outros resistores sem corrente ou desconectados não atende à condição de utilizar todos eles.

Alternativa C.