Provas Anteriores | UFABC 2008 · 1ª fase

Q23

Eletricidade — Eletrostática — Descargas atmosféricas e proteção

Com relação à ocorrência de uma descarga elétrica na atmosfera, analise:

I. objetos pontiagudos como o pára-raios estão mais propensos a dissipar cargas elétricas, pois, devido a sua forma, as cargas elétricas livres tendem a se acumular nesse local, em um processo conhecido como “poder das pontas”;

II. o processo de acúmulo de cargas na atmosfera assemelha-se ao processo de carga de duas placas condutoras paralelas que possuem um dielétrico entre elas. Quando o raio ocorre, diz-se que o dielétrico, no caso o ar, foi rompido, passando a conduzir;

III. o interior de corpos metálicos, como um carro, constitui um ambiente seguro contra raios que neles incidam, devido ao fato de o campo elétrico no interior desses corpos ser nulo.

É correto o contido em

A)I, apenas.

B)I e II, apenas.

C)I e III, apenas.

D)II e III, apenas.

E)I, II e III.

Gabarito

E

Resolução comentada

I é correta: em condutores pontiagudos a densidade de cargas é maior e o campo elétrico próximo à ponta é intenso, o que favorece a dissipação de cargas pelo ar.

II é correta: nuvem e solo se comportam como as placas de um capacitor, e o ar é o dielétrico. Quando o campo supera a rigidez dielétrica do ar, ele deixa de ser isolante e conduz a descarga.

III é correta: no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo, o que protege quem está dentro de um carro, a chamada gaiola de Faraday.

Q24

Termologia — Termometria — Variação de temperatura em Fahrenheit

Na imprensa americana, certamente a informação inicial de que a temperatura na cidade de São Paulo aumentou em 2 ºC teria a seguinte citação, em graus Fahrenheit:

A)0,9.

B)1,8.

C)2,4.

D)3,6.

E)4,5.

Gabarito

D

Resolução comentada

Entre os pontos de fusão e de ebulição da água, há 100 divisões na escala Celsius e 180 na Fahrenheit. Para variações:

$$\dfrac{\Delta T_C}{100}=\dfrac{\Delta T_F}{180}\ \Rightarrow\ \Delta T_F=1{,}8\,\Delta T_C$$

$$\Delta T_F=1{,}8\cdot2=3{,}6\ ^\circ\mathrm{F}$$

Q43

Mecânica — Hidrostática — Densidade da baleia em repouso

Considere que uma baleia, durante sua “exibição”, permaneça em repouso por alguns segundos, com 1/5 do volume de seu corpo fora da água.

Admitindo-se que a densidade da água do mar seja 1,00 g/cm³, a densidade da baleia, nessa situação, vale, em g/cm³,

A)0,10.

B)0,20.

C)0,50.

D)0,80.

E)1,20.

Gabarito

D

Resolução comentada

Em repouso, o empuxo equilibra o peso. O volume imerso é $V_i=\dfrac{4}{5}V$:

$$E=P\ \Rightarrow\ \rho_{a}\,V_{i}\,g=\rho_{b}\,V\,g$$

$$\rho_{b}=\rho_{a}\cdot\dfrac{V_i}{V}=1{,}00\cdot\dfrac{4}{5}=0{,}80\ \mathrm{g/cm^{3}}$$

Q44

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Impulso aplicado sobre a baleia

As baleias deslocam-se na água por meio de suas nadadeiras caudais horizontais. Suponha que num dia de verão, determinada baleia de 40 toneladas de massa, numa viagem para águas mais frias em busca de alimentos, esteja se movendo horizontalmente e tenha sua velocidade aumentada de 1,4 m/s para 2,2 m/s num certo intervalo de tempo. A intensidade do impulso total aplicado sobre essa baleia, nesse intervalo de tempo, foi, em N.s, igual a

A)16 000.

B)32 000.

C)56 000.

D)88 000.

E)144 000.

Gabarito

B

Resolução comentada

Pelo teorema do impulso, com $m=40\ \mathrm{t}=4{,}0\cdot10^{4}\ \mathrm{kg}$:

$$I=\Delta Q=m\,(v-v_0)=4{,}0\cdot10^{4}\cdot(2{,}2-1{,}4)$$

$$I=3{,}2\cdot10^{4}\ \mathrm{N\cdot s}=32\,000\ \mathrm{N\cdot s}$$

Q46

Mecânica — Dinâmica — Forças no cabo de guerra

Cabo-de-guerra. Quem diria que uma brincadeira de criança já valeu medalha de ouro. Esse esporte esteve presente em todas as Olimpíadas disputadas entre 1900 e 1920, quando ainda era considerado uma modalidade de atletismo. Em 1908, em Londres, o resultado foi um pódio caseiro e fardado. A polícia de Londres ficou em primeiro, seguida por policiais de Liverpool e da polícia Metropolitana, respectivamente.

Revista Galileu, Ed. n.º 204, julho/2008.

Considere duas equipes A e B, formadas por três garotas cada uma, numa disputa de cabo-de-guerra sobre uma superfície plana e horizontal, como mostra a figura.

A equipe A, à esquerda, e a equipe B, à direita, com três garotas cada uma, puxam uma corda esticada sobre o solo.

A alternativa que mostra corretamente a força de tração aplicada pela corda nas mãos e a força de atrito aplicada pelo solo nos pés, respectivamente, de uma integrante da Equipe B, durante a disputa, é

A)

Garota inclinada para a direita, com a tração para a esquerda e o atrito para cima e para a direita, em diagonal.

B)

Garota inclinada para a direita, com a tração para a direita e o atrito para a direita.

C)

Garota inclinada para a direita, com a tração para a direita e o atrito para a esquerda.

D)

Garota inclinada para a direita, com a tração para a esquerda e o atrito para a esquerda.

E)

Garota inclinada para a direita, com a tração para a esquerda e o atrito para a direita.

Gabarito

E

Resolução comentada

A equipe B está à direita. A corda, esticada, puxa as mãos da garota para a esquerda, em direção à equipe A: a tração aponta para a esquerda.

Como a garota não escorrega, o solo exerce sobre seus pés uma força de atrito que se opõe à tendência de deslizar para a esquerda. O atrito aponta para a direita e é ele que equilibra a tração, de modo que a resultante horizontal fica nula quando a garota está em equilíbrio.

Q67

Óptica — Óptica da visão — Correção da miopia por cirurgia a laser

Pode-se corrigir a miopia com o uso de óculos, lentes de contato ou cirurgicamente. A cirurgia a laser consiste em esculpir e modelar a curvatura da córnea com a tecnologia do laser frio, chamado Excimer Laser. O epitélio do olho (camada superficial sobre a córnea) é raspado para receber o laser. As células da córnea são pulverizadas com a aplicação do laser, e a córnea é aplanada, tornando-se menos curva. O epitélio, com o tempo, se regenera.

O fato de a córnea ter sido aplanada corrige a miopia porque

A)seu índice de refração fica menor, causando menos desvio nos raios luminosos.

B)seu índice de refração fica maior, causando mais desvio nos raios luminosos.

C)diminuindo a curvatura da córnea, o globo ocular torna-se menos convergente.

D)diminuindo a curvatura da córnea, o globo ocular torna-se mais convergente.

E)a córnea, mais fina, permite a entrada de mais luz no globo ocular.

Gabarito

C

Resolução comentada

No olho míope, o sistema óptico converge a luz demais, e a imagem se forma antes da retina.

Aplanar a córnea diminui sua curvatura e, portanto, sua vergência. O olho fica menos convergente e a imagem se forma mais atrás, sobre a retina. O índice de refração do tecido não muda com a cirurgia, e a quantidade de luz que entra não corrige a nitidez.

Q80

Mecânica — Trabalho e energia — Trabalho do operador no geo-radar

Peritos utilizam técnica arqueológica para descobrir conexões clandestinas de água em postos de gasolina. Usado para descoberta de nichos arqueológicos, o geo-radar prova que é uma excelente tecnologia para detectar conexões clandestinas de água em postos de gasolina.

Carrinho de quatro rodas sobre o solo, com uma haste inclinada para cima e para a direita, como a de um carrinho de bebê.

O aparelho, montado sobre um pequeno carrinho de quatro rodas, deve ser conduzido sobre toda a extensão do piso do posto de gasolina. Para tanto, o operador empurra o aparelho com o auxílio de uma haste inclinada a 54º com a horizontal, tal qual um carrinho de bebê.

Suponha que um geo-radar, com massa 20 kg, deva realizar a varredura de um pátio de área 100 m². Sabendo que o aparelho cobre uma faixa de 0,5 m de largura e que o operador empurra o aparelho com força constante de 80 N, na direção da haste, suficiente para manter um movimento uniforme, o menor trabalho que o operador poderá realizar ao empurrar o aparelho, desconsiderando as manobras de 180º que devem ser feitas para cobrir completamente a área prevista, é, em joules,

Dados: sen 54º = 0,8; cos 54º = 0,6; tg 54º = 1,4.

A)4 000.

B)4 800.

C)8 000.

D)9 600.

E)22 400.

Gabarito

D

Resolução comentada

Cada passagem cobre uma faixa de 0,5 m de largura. O comprimento total percorrido é a área dividida pela largura:

$$d=\dfrac{100}{0{,}5}=200\ \mathrm{m}$$

Só a componente da força na direção do deslocamento horizontal realiza trabalho:

$$\tau=F\,d\cos54^\circ=80\cdot200\cdot0{,}6=9\,600\ \mathrm{J}$$

Q81

Ondas — Ondas — Ondas mecânicas e eletromagnéticas

Enquanto passeia sobre o pátio, o geo-radar capta informações que são visualizadas na tela de um computador, de modo semelhante a uma ultra-sonografia. Apesar da semelhança do geo-radar com o ultra-som, as ondas emitidas por esses aparelhos guardam extremas distinções, já que para o primeiro são utilizadas ondas eletromagnéticas, enquanto que o segundo utiliza ondas mecânicas.

Com respeito a essas formas de ondas, analise:

I. uma onda mecânica apenas se propaga em meios materiais;

II. a lei que determina a velocidade de propagação da onda eletromagnética, em função do comprimento de onda e da freqüência da onda, não se aplica a ondas mecânicas;

III. a reflexão, a refração e a difração são fenômenos que ambas as formas de onda podem sofrer.

É correto o contido em

A)I, apenas.

B)II, apenas.

C)I e III, apenas.

D)II e III, apenas.

E)I, II e III.

Gabarito

C

Resolução comentada

I é correta: as ondas mecânicas dependem da vibração de um meio material e não se propagam no vácuo.

II é falsa: a equação $v=\lambda f$ é a equação fundamental da ondulatória e vale para qualquer tipo de onda, mecânica ou eletromagnética.

III é correta: reflexão, refração e difração são comuns a todas as ondas.

Q86

Eletricidade — Eletrodinâmica — Interruptores paralelos

Hoje é muito comum, em instalações elétricas residenciais, o uso de interruptores paralelos, aqueles que permitem ligar e desligar uma lâmpada quando colocados em paredes diferentes. A figura mostra um esquema com duas chaves CH1 e CH2 representando esses interruptores, uma lâmpada e uma fonte de tensão constante, todos ideais. O fio 1 e o fio 2 são feitos do mesmo material, porém o comprimento do fio 2 e sua área de secção transversal são duas vezes maiores que os do fio 1. A chave CH1 pode ser conectada aos pontos A e B, e a chave CH2 pode ser conectada aos pontos C e D.

Circuito com fonte, lâmpada e duas chaves, CH1 e CH2. O fio 1 liga os pontos A e C. O fio 2 liga os pontos B e D, passando por baixo.

Para estudar o funcionamento desse circuito, foram feitos dois experimentos:

1.º experimento: CH 1 ligada em A e CH 2 ligada em C.
2.º experimento: CH 1 ligada em B e CH 2 ligada em D.

Pode-se afirmar, corretamente, que

A)no 1.º experimento, a lâmpada brilha mais que no 2.º experimento.

B)no 1.º experimento, a lâmpada brilha da mesma forma que no 2.º experimento.

C)no 2.º experimento, a intensidade de corrente elétrica que passa pela lâmpada é quatro vezes maior que no 1.º experimento.

D)no 2.º experimento, a intensidade de corrente elétrica que passa pela lâmpada é duas vezes maior que no 1.º experimento.

E)no 1.º experimento, a potência dissipada pela lâmpada é o dobro que no 1.º experimento.

Gabarito

B

Resolução comentada

Pela segunda lei de Ohm, a resistência de um fio é:

$$R=\rho\,\dfrac{L}{A}$$

O fio 2 tem comprimento $2L$ e área $2A$, e o mesmo material:

$$R_2=\rho\,\dfrac{2L}{2A}=\rho\,\dfrac{L}{A}=R_1$$

Os dois fios têm a mesma resistência, e a tensão é a mesma. Logo, a corrente na lâmpada e a potência dissipada nela são iguais nos dois experimentos, e a lâmpada brilha da mesma forma.

Q87

Mecânica — Cinemática — Função horária do deslocamento do ar

Técnicos advertem que mínima velocidade do vento é indispensável.

A instalação de turbinas eólicas é conveniente em locais cuja velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s. O movimento do ar em um parque eólico foi monitorado observando o deslocamento de partículas suspensas durante intervalos de tempos de duração irregular.

Tabela com deslocamentos e intervalos de tempo: −175 m em 35 s, −90 m em 18 s e −135 m em 27 s.

A partir de uma trajetória de origem convenientemente definida e supondo que o ar se movimente com aceleração nula, das funções apresentadas, aquela que pode ser associada ao deslocamento do ar nessa região é

A)s = 20 – 5 · t

B)s = – 5 + 15 · t

C)s = 10 – 25 · t

D)s = – 20 + 5 · t

E)s = 15 – 30 · t

Gabarito

A

Resolução comentada

Sem aceleração, o movimento é uniforme, e a velocidade é a razão entre deslocamento e intervalo:

$$v=\dfrac{-175}{35}=\dfrac{-90}{18}=\dfrac{-135}{27}=-5\ \mathrm{m/s}$$

A função horária deve ter coeficiente de $t$ igual a $-5$. Só uma das funções apresentadas tem essa velocidade, e a posição inicial é livre, pois a origem foi escolhida convenientemente.

Q88

Mecânica — Lançamentos — Velocidade da água na mangueira

Em certa ocasião, enquanto regava um jardim, esse profissional percebeu que, colocando a saída de água da mangueira quase na posição vertical e junto ao solo, se ele variasse a inclinação com a qual a água saía, ela atingia posições diferentes, mas nunca ultrapassava a distância horizontal de 9,8 m do ponto de partida. Com essa informação, adotando g = 10 m/s², desprezando a resistência do ar e sabendo que a água sai da mangueira com velocidade escalar constante, pode-se concluir que essa velocidade vale, aproximadamente, em m/s,

A)14.

B)12.

C)10.

D)8.

E)6.

Gabarito

C

Resolução comentada

O alcance horizontal máximo ocorre para lançamento a 45º, e vale:

$$A_{max}=\dfrac{v^{2}\,\sin 90^\circ}{g}=\dfrac{v^{2}}{g}$$

$$v=\sqrt{g\,A_{max}}=\sqrt{10\cdot9{,}8}=\sqrt{98}\approx9{,}9\ \mathrm{m/s}$$

Aproximadamente 10 m/s.

UFABC 2008 · 1ª fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova