Apostila Exercícios Jean Pegoraro 2015

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Jean Pegoraro-Física Grupo de Estudos UFRGS e ENEM FÍSICA Prof: CLAYTON REIS JEAN PEGORARO

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Apostila Exercícios Jean Pegoraro 2015

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Jean Pegoraro-Fsica Grupo de Estudos UFRGS e ENEM FSICA Prof: CLAYTON REIS JEAN PEGORARO Jean Pegoraro-Fsica Jean Pegoraro-Fsica Sumrio CINEMTICA (Conceitos) ................... 3 MRU .................................................. 5 MRUV ................................................ 7 GRFICOS (MRU e MRUV) ................. 9 MQL ................................................. 12 LANAMENTO OBLQUO .................. 14 MOVIMENTO CIRCULAR .................. 16 DINMICA (Leis de Newton) ............ 18 TRABALHO E POTNCIA ................... 23 CONSERVAO DE ENERGIA ............ 26 MOMENTUN LINEAR E IMPULSO ..... 30 COLISES ......................................... 33 PNDULOS ....................................... 36 TORQUE ........................................... 38 GRAVITAO ................................... 40 HIDROSTTICA ................................. 43 DILATAO ...................................... 46 CALORIMETRIA ................................ 49 TERMODINMICA (Gases Perfeitos)54 LEIS DA TERMODINMICA ............... 58 ONDAS ............................................. 62 FENMENOS ONDULATRIOS ......... 65 ACSTICA ......................................... 68 PTICA - ESPELHOS .......................... 70 PTICA - LENTES .............................. 73 ELETROSTTICA (Eletrizao e Lei de Coulomb) ......................................... 77 CAMPO ELTRICO ............................ 80 POTENCIAL ELTRICO ....................... 83 LEI DE OHM ...................................... 85 CIRCUITO ......................................... 89 MAGNETISMO ................................. 95 1 FENMENO ................................. 97 2 FENMENO ................................. 99 3 FENMENO ................................ 102 MODERNA (Efeito fotoeltrico) ...... 107 MODERNA (Processos Nucleares eRadioatividade) .............................. 110 MODERNA (Modelos Atmicos) ...... 114 MODERNA (Relatividade) ............... 117 Jean Pegoraro-Fsica 3 CINEMTICA (Conceitos) 1)Deumavioquevoadelesteparaoeste abandona-seumprojtil.Emrelaoaum observadorfixonosolo,atrajetriadoprojtil ser: a) Um arco de circunferncia. b) Parablica. c) Elptica. d) Uma reta inclinada. e) Uma reta vertical. 2)Otempomdiodeumatletaolmpicoparaa corrida de 100 metros rasos de 10 segundos. A velocidademdiadesseatletaemkm/hde aproximadamente? a) 12.d) 48. b) 24.e) 60. c) 36. 3)Umautomvelpercorreumadistnciade400 kmem5horas.Acercadesuavelocidade podemos afirmar que: a)Durantetodoopercursoovelocmetromarcou 80 km/h. b)Emnenhuminstanteovelocmetropodeter marcado 60 km/h c) Na metade do percurso, o velocmetro marcava 40 km/h. d) O velocmetro pode ter marcado 100 km/h. e)impossvelumautomvelefetuaro movimento descrito. 4)Umcarropercorreuametadedeumaestrada viajando a 30 km/h e a outra metade da estrada a 60km/h.Suavelocidademdianopercursototal foiemkm/h.Suavelocidademdianopercurso total foi, em km/h, de? a) 60. b) 54. c) 48. d) 40. e) 30 5)Durantedcadas,avelocidademxima permitida,nasrodoviasdoRS,foide80km/h. Com a melhoria das condies de trafegabilidade, estavelocidade,gradativamente,estsendo aumentadapara100km/h.Suponhaquedois carros,AeB,saindo,simultaneamente,dePOA rumoaolitoral,deslocando-se160km.SeA desenvolve a velocidade mdia de 100 km/h e B a velocidade mdia de 80 km/h, ento o tempo, em minutos,queAchegarantesqueBaodestino ser de: a) 0,4. b) 7,5. c) 1,5. d) 24. e) 40. 6)Dizerqueummovimentoserealizacomuma aceleraoescalarconstantede5m/ssignifica que: a)Emcadasegundo,omvelsedesloca5 metros. b) Em cada segundo, a velocidade do mvel varia 5 m/s. c) Em cada segundo, a acelerao do mvel varia 5 m/s. d)Emcada5segundosomvelpercorreum metro. e)Emcada5segundosavelocidadedomvel varia 5 m/s. 7)Todasasafirmaesestocertasexceto: a)possveltermosovetorvelocidadee aceleraoemsentidoscontrriosemum movimento. b)possveltermos acelerao perpendicularao sentidodomovimentocomoanossaacelerao gravitacional. c)Aceleraoumagrandezavetorialquenem sempretemomesmosentidodavelocidade resultante do corpo. d)Quandosoltamosumcorpodeumprdioele sofreumaaceleraochamadaacelerao gravitacional sempre orientada para baixo. e)Seavelocidadedeumcorpodiferentede zeroeconstanteaolongodeumatrajetria, necessariamentesuaaceleraodeveser constante e diferente de zero tambm. Jean Pegoraro-Fsica 4 8)Quandoaaceleraotangencialdeum movimento No nula: a) A trajetria retilnea. b) O mvel descreve uma curva. c) A velocidade vetorial constante. d) A velocidade vetorial varia em mdulo. e) A velocidade vetorial varia em direo. 9) Um automvel que vinha a 72 km/h freado em 10 segundos. Qual o valor absoluto da acelerao mdia do automvel durante a frenagem. a) zero. b) 7,2 m/s. c) 3,6 m/s. d) 2 m/s. e) 20 m/s. 10)(UFRGS)Umautomvelquetrafegaemuma autoestradaretaehorizontal,comvelocidade constante,estsendoobservadodeum helicptero.Relativamenteaosolo,ohelicptero voacomvelocidadeconstantede100km/h,na mesmadireoenomesmosentidodo movimentodoautomvel.Paraoobservador situadonohelicptero,oautomvelavanaa20 km/h.Qual,ento,avelocidadedoautomvel relativamente ao solo? a) 120km/h b) 100km/h c) 80km/h d) 60km/h e) 20km/h 11) Uma motocicleta com velocidade constante de 20m/sultrapassaumtremdecomprimento100m evelocidade15m/s.Aduraodaultrapassagem : a) 5s. b) 15s. c) 20s. d) 25s. e) 30s 12(UFRGS2015)Em 2014 comemoram-se os 50 anosdoinciodaoperaodetrensdealta velocidadenoJapo,oschamadostrens-bala. Considerequeumdessestrensdesloca-secom uma velocidade constante de 360 km/h, porm em sentidocontrrio.Nessecaso,omduloda velocidade relativa dos trens, em m/s igual a a) 50. b) 100. c) 200. d) 360. e) 720. GABARITO 1b2c3d4d5d6b 7e 8d9d10a11c12c Jean Pegoraro-Fsica 5 MRU1)(UFRGS)Atabelaregistradadosdo deslocamentoemfunodotempot,referentes aomovimentoretilneouniformedeummvel. Qual a velocidade desse mvel? t(s)x(m) 00 26 515 927 a) 1/9 m/s. b) 1 m/s. c) 3 m/s. d) 6 m/s. e) 15 m/s. 2)(UFRGS)Doisautomveis,umdePortoAlegre eoutrodeCidreira,distanciadosem100km, partem simultaneamente um ao encontro do outro, pelaestrada,andandosemprea60km/he90 km/h,respectivamente.Aofimdequantotempo eles se encontraro? a) 30 min. b) 40 min. c) 1h. d) 1he6min. e) 1he40min. 3)Avelocidademdiadeumautomvelque duranteosprimeiros150kmdeviajemdeslocou-se a 50 km/h e nos 700 km seguintes a 100km/h, : a) 55 km/h. b) 60 km/h. c) 65 km/h. d) 85 km/h. e) 70 km/h. 4) Um patrulheiro viajando em um carro dotado de radaraumavelocidadede60 km/hemrelaoa um referencial fixo no solo do carro ultrapassado poroutroautomvelqueviajanomesmosentido queele.Avelocidade(docarroqueultrapassou) indicada pelo radar aps a ultrapassagem de 30 km/h.Avelocidadedoautomvelemrelaoao solo , em km/h, igual a: a) 30. b)45. c) 60. d) 75. e) 90. 5)(UFRGS)UmautomvelA,fazopercursode idaevoltasobreomesmotrecho,de20km,de uma rodovia. Na ida sua velocidade mdia de 60 km/henavoltasuavelocidademdiade40 km/h,sendotAointervalodetempopara completaraviagem.Outroautomvel,B,fazo mesmopercurso,masvaievoltacomamesma velocidademdia,de50km/h,completandoa viagememumintervalodetempotB.Quala razo tA/tB entre os citados intervalos de tempo? a) 5/4. b) 25/24. c) 1. d) 25/28. e) 5/6. 6)(UFRGS)Trsmveis,A,B,Cdeslocam-se comvelocidadesconstantescujosmdulosso designadosporVA,VBeVCrespectivamente.O mvel A percorre, em um dado intervalo de tempo, odobrodadistnciapercorridaporBnomesmo intervalode tempo. O mvel C necessita do triplo desse intervalo de tempo para percorrer a mesma distncia percorrida por A. Se VB igual a 3 m/s, VA e Vc valem, respectivamente, em m/s? a) 2 e 3. b) 6 e 2. c) 3 e 1. d) 3 e 2. e) 9 e 2. Jean Pegoraro-Fsica 6 7)(UFRGS) O tempo de reao tR de um condutor deumautomveldefinidocomoointervalode tempodecorridoentreoinstanteemqueo condutor se depara com uma situao de perigo e o instante em que aciona os freios. Umautomveltrafegacomvelocidadeconstante demduloV=54km/hemumapistahorizontal. Emdadoinstante,ocondutorvisualizauma situao de perigo, e seu tempo de reao a essa situaode4/5desegundos,comoilustrana sequncia de figuras baixo.

Considerando-sequeavelocidadedoautomvel permaneceu inalterada durante o tempo de reao tR,corretoafirmarqueadistnciadr(distncia de frenagem) de: a) 3,0m. b) 12,0m. c) 43,2m. d) 60,0m. e) 67,5m. 8)(UFRGS)Umcaminhopercorretrsvezeso mesmo trajeto. Na primeira, sua velocidade mdia de15m/seotempodeviagemt1.Na segunda,suavelocidademdiade20m/seo tempo de viagem t2. Se, na terceira, o tempo de viagem for igual a (t1+t2)/2, qual ser a velocidade media do caminho nessa vez? a) 20,00 m/s. b) 17,50 m/s. c) 17,14 m/s. d) 15,00 m/s. e) 8,57 m/s. 9(ENEM)Umaempresadetransporteprecisa efetuaraentregadeumaencomendaomais brevepossvel.Paratanto,aequipedelogstica analisaotrajetodesdeaempresaatolocalda entrega.Elaverificaqueotrajetoapresentadois trechosdedistnciasdiferentesevelocidades mximaspermitidasdiferentes.Noprimeiro trecho,avelocidademximapermitidade80 km/h e a distncia a ser percorrida de 80 km. No segundotrecho,cujocomprimentovale60km,a velocidademximapermitida120km/h. Supondoqueascondiesdetrnsitosejam favorveisparaqueoveculodaempresaande continuamentenavelocidademximapermitida, qualserotemponecessrio,emhoras,paraa realizao da entrega? a) 0,7

b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0 e) 3,0 GABARITO 1c2b3d4e5b6b 7b8c9c Jean Pegoraro-Fsica 7 MRUV 1) Uma partcula inicialmente em repouso passa a ser acelerada constantemente razo de 3,0 m/s2 no sentido da trajetria. Aps ter percorrido 24 m, sua velocidade : a) 3,0 m/s. b) 8,0 m/s. c) 12,0 m/s. d) 72,0 m/s. e) 144 m/s 2) A distncia da universidade at a zona oeste da cidadede24km.Considerandoavelocidade mximapermitidade72km/h,quantosminutos, nomnimo,umapessoadevegastarnopercurso emtrnsitocompletamentelivreevelocidade constante? a) 28 min b) 24 min c) 20 min d) 18 min e) 16 min 2) Um trem com uma acelerao constante igual a 5m/s.Senumdadoinstantesuavelocidade iguala36km/h.Entodoissegundosaps,sua velocidade ser, em m/s, igual a: a) 46 b) 5 c) 20 d) 15 e) 25 3)(UFRGS)Umautomvelquetrafegacom velocidadeconstantede10m/s,emumapista reta e horizontal, passa a acelerar uniformemente razode60m/semcadaminuto,mantendo essaaceleraodurantemeiominuto.A velocidadeinstantneadoautomvel,aofinal desse tempo, e sua velocidade mdia, no mesmo intervalo de tempo, so respectivamente. a) 30 m/s e 15 m/s. b) 30 m/s e 20 m/s. c) 20 m/s e 15 m/s. d) 40 m/s e 20 m/s. e) 40 m/s e 25 m/s. 4)(UFRGS)Em uma manh de maro de 2001,a plataformapetrolferaP-36daPetrobrs,foia pique.Emapenas3minutos,elapercorreu1320 metrosdeprofundidadequeaseparavamdo fundo do mar. Suponha que a plataforma, partindo dorepousoacelerouuniformementeduranteos primeiros30segundos,aofinaldoquaissua velocidadeatingiuumvalorVemrelaoao fundo,eque,orestantedotempo,continuoua cair verticalmente, mas com velocidade constante de valor igual a V. Nessa hiptese, qual foi o valor V? a) 4 m/s. b) 7,3 m/s. c) 8,0 m/s. d) 14,6 m/s. e) 30,0m/s. 5)(UFRGS) Na figura abaixo o motorista avista um felino sua frente.Aoapertarno freio para evitar colisoavelocidadedoautomvelpassaa diminuirgradativamente,aaceleraoconstante demdulo7,5m/s.Sabendoqueantesde apertar o freio ele estava com uma velocidade em mdulo de 54 km/h. Nessascondies,corretoafirmarque, distnciapercorridadepoisqueomotorista acionou o freio at parar de: a) 2,0m. b) 6,0m. c) 15,0m. d) 24,0m. e) 30,0m. Jean Pegoraro-Fsica 8 6)Durante os jogos Olmpicos de 1989 os atletas queparticiparamdascorridasde100mrasos conseguiramrealizaressepercursoem9,98s. Considereasseguintesconclusessobreos atletas feitas a partir dessa informao: I-Elesnecessariamentetmumaaceleraode mdulo constante ao longo de todo o percurso. II - Eles conseguem percorrer 10 m em menos de 1s. III-Elestmumavelocidademdiacommdulo aproximadamente entre 48 km/h e 50 km/h. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II.

d) Apenas I e III. e) I, II e III. Instruo:Aquesto7refere-seaoenunciado abaixo. Umautomveldesloca-seporumaestrada retilneaplanaehorizontal,comvelocidade constante de mdulo v. 7)(UFRGS 2013) Aps algum tempo, os freios so acionados e o automvel percorre uma distncia d com as rodas travadas at parar. Desconsiderandooatritocomoar,podemos afirmarcorretamenteque,seavelocidadeinicial doautomvelfosseduasvezesmaiordistncia percorrida seria. a) d/4. b) d/2. c) d. d) 2d. e) 4d. 8)(UFRGS2015)OsTrensMAGLEV,quetm comoprincpiodefuncionamentoasuspenso eletromagntica,entraroemoperaocomercial noJapo,nosprximosanos.Elespodematingir velocidades superiores a 550 km/h. Considere que um trem, partindo do repouso e movendo-se sobre umtrilhoretilneo,uniformementeacelerado durante2,5minutosatatingir540km/h.Nessas condies,aaceleraodotrem,emm/s, a) 0,1 b) 1 c) 60 d) 150 e) 216 GABARITO 1e2c3e4c5c6b 7e8b Jean Pegoraro-Fsica 9 GRFICOS (MRU e MRUV) 1)(UFRGS)Ogrficomostraomdulodas velocidadesvemfunodotempotdedois mveisAeBquepartiramdamesmaposio inicialedeslocaram-seaolongodeumareta. Com base neste grfico, podemos afirmar que: a) O mvel A alcanado por B em 5 segundos. b)AvelocidadedeBodobrodeAaos3 segundos. c)OmvelApercorreodobrodadistnciado mvel B durante 5 segundos. d) O mvel B percorre uma distncia maior do que o mvel A durante os 5 segundos. e)AvelocidadedomvelBconstantedurante os 5 segundos. 2)DoisciclistasAeBandamaolongodeuma ciclovia retilnea ocupando as posies X ao longo do tempo t, indicados na figura: Analisando-seomovimentoapartirdogrfico pode-se afirmar que: a)Osdoisciclistaspercorremamesmadistncia em 4s. b)OmdulodavelocidadedociclistaA constante em todo o percurso. c) O mdulo da velocidade do ciclista B maior do que a do A no instante 3s. d) O mdulo da velocidade do ciclista B sempre maior do que o a do A, ao longo do percurso. e)OciclistaAultrapassaociclistaBantesde transcorridos 4s.3)(UFRGS)Asfigurasabaixorepresentam grficos da acelerao a e da velocidade v, ambos emfunodotempot,deobjetosemmovimento retilneo. Analiseosparesdegrficos(I)(I'),(II)(II')e(III) (III').Indiqueemquecasosogrficod velocidadeemfunodotemporefere-se corretamente ao grfico da acelerao em funo do tempo. a) Apenas em (I) (I). b) Apenas em (I) (I) e (II) (II). c) Apenas em (II) (II) e (III) (III). d) Apenas em (I) (I) e (III) (III). e) Apenas em (III) (III). 4)(UFRGS)Observe o grfico abaixo, que mostra a velocidade instantnea V em funo do tempo t deummvelquesedeslocaemumatrajetria retilnea.Nestegrfico,I,IIeIIIidentificam, respectivamente,osintervalosdetempode0sa 4s, de 4s a 6s e de 6s a 14s. Nosintervalosdetempoindicados,as aceleraesdomvelvalem,emm/s, respectivamente. a) 20,40 e 20. b) 10, 20 e 5. c) 10, 0 e -5. d) -10, 0 e 5. e) -10, 0 e -5. Jean Pegoraro-Fsica 10 5)Dois carros,AeB, deslocam-se numa estrada retilneacomomostraogrficoabaixo,ondex representa a distncia percorrida durante o tempo t.

Podemos afirmar que a velocidade do carro B a) menor que a do carro A. b) maior que a do carro A. c) igual ao do carro A. d) cresce com o tempo. e) decresce com o tempo. 6)(UFRGS)Asequnciadepontosnafigura abaixomarcaasposies,emintervalosde1 segundo, de um corredor de 100 m rasos, desde a largada at aps a chegada. Assinaleogrficoquemelhorrepresentaa velocidade instantnea do corredor. 7)(UFRGS)OGrficomostraasposies(x)de doismveis,AeB,emfunodotempo(t).Os movimentos ocorrem ao longo do eixo. Analisando o grfico, pode-se verificar que: a)EmnenhumdosinstantesomvelApossui velocidade instantnea nula. b)OmovimentodomvelBuniformemente acelerado. c) O mvel B alcana A no instante t=4s. d)Omdulodavelocidadeinstantneadomvel A sempre maior do que o do B. e)Noinstantet=3s,omdulodavelocidade instantnea do mvel B maior do que o do A. INSTRUO:Ogrficoqueseguerepresentaos movimentos unidimensionais de duas partculas, 1 e2,observadosnointervalodetempo(0,tf).A partcula 1 segue uma trajetria partindo do ponto A,eapartcula2,partindodopontoB.Essas partculas se cruzam no instante tC. 8)(UFRGS)Asvelocidadesescalaresdas partculas 1 e 2 no instante tC e suas aceleraes escalares so, respectivamente. a)V10 b)V1>0V20a2>0 c)V10a1 ay. d) x = y e ax = ay. e) x = y e ax < ay. 5)(UFRGS)Natemporadaautomobilsticade Frmula 1 do ano passado, os motores dos carros decorridaatingiramumavelocidadeangularde 18000rotaesporminuto.Emrad/s,qualo valor dessa velocidade? a) 300. b) 600. c) 9000. d) 18000. e) 36000. 6)(UFRGS)Levando-seemcontaunicamenteo movimentoderotaodaTerraemtornodeseu eixoimaginrio,qualaproximadamentea velocidadetangencialdeumpontonasuperfcie da Terra, localizado sobre o equador terrestre? (Considere =3,14; raio da Terra RT=6.000 km.). a) 440km/h. b) 800 km/h. c) 880 km/h. d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h.

Jean Pegoraro-Fsica 17 7)(UFRGS2013)Afiguraapresenta esquematicamenteosistemadetransmissode uma bicicleta convencionaI. Nabicicleta,acoroaAconecta-secatracaB atravsdacorreiaP.Porsuavez,Bligada roda traseira R, girando com ela quando o ciclista est pedalando.Nestasituao,supondoqueabicicletasemove semdeslizar,asmagnitudesdasvelocidades angulares, A, B e R, so tais que a) A < B = R b) A = B < R c) A = B = R d) A < B < R e) A > B = R 8)(UFRGS2014)Ummvelpercorreuma trajetriafechada,representadanafiguraabaixo, no sentido anti-horrio AopassarpelaposioP,omvelestfreando.Assinaleaalternativaquemelhorindica,nessa posio, a orientao do vetor acelerao total do mvel a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 9)(ENEM2014)Umprofessorutilizaessahistria emquadrinhosparadiscutircomosestudanteso movimentodesatlites.Nessesentido,pedea elesqueanalisemomovimentodocoelhinho, considerandoomdulodavelocidadeconstante Desprezando a existncia de foras dissipativas, o vetoraceleraotangencialdocoelhinho,n terceiro quadrinho, a)nulo b)paralelosuavelocidadelinearenomesmo sentido. c)paralelosuavelocidadelinearenosentido oposto. d) perpendicular sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra. e) perpendicular sua velocidade linear e dirigido para fora da superfcie da Terra. GABARITO 1c2b3d4c5b6d 7a8d9a Jean Pegoraro-Fsica 18 DINMICA (Leis de Newton)1)(UFRGS)Considereomovimentodeum veculo,totalmentefechado,sobreumaestrada perfeitamenteplanaehorizontal.Nessecontexto, osoloconstituiumsistemaderefernciainercial, eocampogravitacionalconsideradouniforme na regio. Suponha que voc se encontre sentado nointeriordesseveculo,sempoderobservar nada do que acontece do lado de fora. Analise as seguintes afirmaes relativas situao descrita. I.Seomovimentodoveculofosseretilneoe uniforme,oresultadodequalquerexperimento mecnicorealizadonointeriordoveculoem movimentoseriaidnticoaoobtidonointeriordo veculo parado. II.Seomovimentodoveculofosseacelerado parafrente,vocperceberiaseutroncose inclinando involuntariamente para trs. III.Seomovimentodoveculofosseacelerado paraadireita,vocperceberiaseutroncose inclinando involuntariamente para a esquerda. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 2)(UFRGS)Duranteointervalodetempoemque umanicaforaagesobreumcorpo,essecorpo necessariamente: a) tem o mdulo de sua velocidade aumentando. b)adquiriummovimentouniformemente retardado. c)adquireummovimentocomvelocidade constante. d) varia a velocidade. e)adquireummovimentouniformemente acelerado. Asinstrues3e4referem-seaoenunciado abaixo Doisblocos,demassasm1=3kgem2=1kg ligadosporumfioinextensvel,podemdeslizar sematritosobreumplanohorizontal.Esses blocos so puxados por uma fora horizontal F de mduloF=6N,conformeafiguraabaixo. (Desconsidere a massa do fio.) 3)(UFRGS) A tenso no fio que liga os dois blocos a) zero b) 2,0N c) 4,0N d) 4,5N e) 6,0N 4)(UFRGS)Asforasresultantessobrem1em2 so, respectivamente, a) 3,0N e 1,5 N b) 4,5N e 1,5N c) 4,5N e 3,0N d) 6,0N e 3,0N e) 6,0N e 4,5N 5)(UFRGS) Considere as afirmaes a respeito da aceleraodeumapartcula,suavelocidade instantnea e a fora resultante sobre ela. IQualquerquesejaatrajetriadapartcula,a aceleraotemsempreamesmadireoe sentido da fora resultante. IIEmmovimentosretilneoscomacelerao,a velocidadeinstantneatemsempreamesma direo da fora resultante, mas pode ou no ter o mesmo sentido dela. IIIEmmovimentoscurvilneos,avelocidade instantneatemsempreamesmadireoe sentido da fora resultante. Quais esto corretas? a) Apenas Id) Apenas I e II b) Apenas II e) Apenas II e III c) Apenas IIIJean Pegoraro-Fsica 19 6)(UFRGS)Umcubomacioehomogneo,cuja massade1,0kg,estemrepousosobreuma superfcieplanahorizontal.Ocoeficientedeatrito estticoentreocuboeasuperfcievale0,30. Uma foraF, horizontal, ento aplicada sobre o centro de massa do cubo.(Considereomdulodaaceleraodagravidade igual a 10 m/s2.) Assinaleogrficoquemelhorrepresentaa intensidade f da fora de atrito esttico em funo da intensidade F da fora aplicada. Instruo:Asquestes7e8referem-seao enunciado abaixo. Um cubo de massa 1,0 kg, macio e homogneo, estemrepousosobreumasuperfcieplana horizontal.Oscoeficientesdeatritoestticoe cinticoentreocuboeasuperfcievalem, respectivamente,0,30e0,25.UmaforaF, horizontal,entoaplicadasobreocentrode massa do cubo. (Considereomdulodaaceleraodagravidade igual a 10,0 m/s2.) 7)(UFRGS)SeaintensidadedaforaFiguala 2,0 N, a fora de atrito esttico vale a) 0,0 N. b) 2,0 N. c) 2,5 N. d) 3,0 N. e) 10,0 N. 8)(UFRGS)SeaintensidadedaforaFiguala 6,0 N, o cubo sofre uma acelerao cujo mdulo igual a a) 0,0 m/s2. b) 2,5 m/s2. c) 3,5 m/s2. d) 6,0 m/s2. e) 10,0 m/s2. 9)(UFRGS)Umdinammetro,emquefoi suspensoumcubodemadeira,encontra-seem repouso,presoaumsuportergido.Nessa situao,aleituradodinammetrode2,5N. Umapessoapuxa,ento,ocuboverticalmente parabaixo,fazendoaumentaraleiturado dinammetro.Qualseromdulodafora exercidapelapessoasobreocubo,quandoa leitura do dinammetro for 5,5 N? a) 2,2 N b) 2,5 N c) 3,0 N d) 5,5 N e) 8,0 N Jean Pegoraro-Fsica 20 10)(UFRGS)Afigurarepresentaumpndulo cnico ideal que consiste em uma pequena esfera suspensa a um ponto fixo por meio de um cordo de massa desprezvel. Para um observador inercial, o perodo de rotao daesfera,emsuarbitacircular,constante. Para o mesmo observador, a resultante das foras exercidas sobre a esfera aponta a) verticalmente para cima b) verticalmente para baixo c) tangencialmente no sentido do movimento d) para o ponto fixo e) para o centro da rbita 11)(UFRGS)Umapessoa,paradasmargem deumlagocongeladocujasuperfcie perfeitamentehorizontal,observaumobjetoem forma de discoque, em certo trecho, desliza com movimentoretilneouniforme,tendoumadesuas faces planas em contato com o gelo. Do ponto de vista desse observador, considerado inercial, qual dasalternativasindicaomelhordiagramapara representarasforasexercidassobreodisco nessetrecho?(Supe-seaausnciatotalde forasdissipativas,comooatritocomapistaou com o ar.) 12)(UFRGS)Umautomvelpodedesenvolver umaaceleraomximade2,7m/s.Qualseria suaaceleraomximaseeleestivesse rebocandooutrocarrocujamassafosseodobro da sua? a) 2,5 m/s b) 1,8 m/s c) 1,5 m/s d) 0,9 m/s e) 0,5m/s 13)(UFRGS)Duaspartculasdemassas diferentes,m1em2,estosujeitasaumamesma foraresultante.Qualarelaoentreas respectivasaceleraesa1ea2,dessas partculas? a) a1=a2 b) a1=(m1+m2).a2 c) a1=(m2/m1).a2 d) a1=(m1/m2).a2 e) a1=(m1.m2).a2 14)(UFRGS2015)Doisblocos,1e2,s arranjadosdeduasmaneirasdistintase empurradossobreumasuperfciesematrito,por uma mesma fora horizontal F. As situaes esto representadas nas figuras I e II abaixo. Considerando que a massa do bloco 1 m1 e que a massa do bloco 2 m2=3m1 , a opo que indica corretamenteaintensidadedaforaqueatua entreosblocos,nassituaesIeII,, respectivamente a) F/4 e F/4 b) F/4 e 3F/4 c) F/2 e F/2 d) 3F/4 e F/4 e) F e F Jean Pegoraro-Fsica 21 15)(UFRGS)AmassadeumapartculaX10 vezesmaiordoquea massadeumapartculaY. Se as partculas colidirem frontalmente uma com a outra,pode-seafirmarque,duranteacoliso,a intensidadedaforaexercidaporXsobreY, comparada intensidade daforaexercida por Y sobre X, ser: a) 100 vezes menor. d) 10 vezes maior. b) 10 vezes menor. e) 100 vezes maior. c) igual. 16)(UFRGS2013)Nasfiguras(X)e(Y)abaixo, estrepresentadoumlimpadordejanelas trabalhandoemumandaimesuspensopelos cabos 1 e 2, em dois instantes de tempo. Duranteointervalodetempolimitadopelas figuras,vocobservaqueotrabalhadorcaminha sobreoandaimeindodoladoesquerdo,figura (X), para o lado direito, figura (Y).Assinaleaalternativaquepreenchecorretamente as lacunas da sentena abaixo, na ordem em que aparecem.Apsotrabalhadorter-semovidoparaadireita (figura(Y)),podemosafirmarcorretamenteque, emrelaosituaoinicial(figura(X)),asoma dastensesnoscabos1e2........,visto que......... a) permanece a mesma - as tenses nos cabos 1 e 2 permanecem as mesmas. b)permaneceamesma-adiminuiodatenso no cabo 1 corresponde a igual aumento na tenso no cabo 2. c)aumenta-aumentaatensonocabo2e permanece a mesma tenso no cabo 1. d)aumenta-aumentaatensonocabo1e permanece a mesma tenso no cabo 2. e)diminui-diminuiatensonocabo1e permanece a mesma tenso no cabo 2. Aquesto17refere-seaoenunciadoabaixo. Umestudantemovimentaumblocohomogneo de massa M, sobre uma superfcie horizontal, com forasdemesmomduloF,conformerepresenta a figura abaixo. EmX,oestudanteempurraobloco;emY,o estudantepuxaobloco;emZ,oestudante empurra o bloco com fora paralela ao solo. 17)(UFRGS2013)Aforanormalexercidapela superfcie , em mdulo, igual ao peso do bloco a) apenas na situao X. b) apenas na situao Y. c) apenas na situao Z. d) apenas nas situaes X e Y. e) em X, Y e Z. 18)(UFRGS2014)Nasfigurasabaixo,blocos idnticosestosuspensosporcordasidnticas em trs situaes distintas,1,2,3. Assinalea alternativa queapresenta assituaes naordemcrescentedeprobabilidadede rompimentodascordas.(Osinaldeigualdade abaixo indica situaes com mesma probabilidade de rompimento) a) 3, 2, 1 b) 3, 2 = 1 c) 1, 2, 3 d) 1 = 2, 3 e) 1 = 2 = 3 Jean Pegoraro-Fsica 22 19)(ENEM)OsfreiosABSsoumaimportante medidadesegurananotrnsito,osquais funcionamparaimpedirotravamentodasrodas docarroquandoosistemadefreiosacionado, liberandoasrodasquandoestonolimiardo deslizamento.Quandoasrodastravam,afora defrenagemgovernadapeloatritocintico.As representaes esquemticas da fora de atrito fat entre os pneus e a pista, em funo da presso p aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, so: 20)(ENEM2013)Emumdiasemventoaosaltar deumavioumparaquedistacaiverticalmente at atingir a velocidade limite. No instante em que oparaquedasaberto(instanteTA),ocorrea diminuiodesuavelocidadedequeda.Algum tempo aps a abertura do para quedas, ele passa atervelocidadedequedaconstante,que possibilitasuaaterrissagememsegurana.Que grficorepresentaaforaresultantesobreo paraquedista durante o movimento de queda. GABARITO 1e2d3d4b5d6c7b 8c9c10e11a12d13c14d 15c16b17c18a19a20b Jean Pegoraro-Fsica 23 TRABALHO E POTNCIA 1)Umaforade10N,atuandonosentidodo movimentodeumcorpode2,0kgdemassa, desloca-serealizandoumtrabalhode40J. Conclui-se que o deslocamento de: a) 2,0 m b) 4,0 m c) 5,0 m d) 20 m e) 80 m 2)AfigurarepresentaogrficodomduloFde uma fora que atua sobre um corpo em funo do seudeslocamentox.Sabe-sequeaforaatua semprenamesmadireoesentidodo deslocamento. Pode-seafirmarqueotrabalhodessaforano trecho representado pelo grfico , em joules, a) 0. b) 2,5. c) 5,0. d) 7,5. e) 10. 3)Umcorpodemassaiguala5kglevantado verticalmente,comvelocidadeconstante,auma alturade5m.Sendog=10m/s,otrabalho realizadopelaforapesodocorpo,duranteesse levantamento de: a) 250 J b) -250 J c) 25 J d) -25 J e) 5 J 4)(UFRGS)Umbaldecheiodeargamassa, pesandoaotodo200N,puxadoverticalmente porumcaboparaoaltodeumaconstruo, velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se aaceleraodagravidadeiguala10m/s2,a energiacinticadobaldeeapotnciaaele fornecidaduranteomovimentovalero, respectivamente, a) 2,5 J e 10 W. b) 2,5 J e 100 W. c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W. e) 10 J e 10 W. 5)(UFRGS) O resgate de trabalhadores presos em umaminasubterrneanonortedoChilefoi realizadoatravsdeumacpsulaintroduzida numaperfuraodosoloatolocalemquese encontravam os mineiros,a uma profundidade da ordemde600m.Ummotorcompotnciatotal aproximadamenteiguala200,0kWpuxavaa cpsulade250kgcontendoummineirodecada vez. Considerequeparaoresgatedeummineirode 70 kg de massa a cpsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a acelerao da gravidade local 9,8 m/s2.Nosecomputandoapotncianecessriapara compensarasperdasporatrito,apotncia efetivamentefornecidapelomotorparaiara cpsula foi de: a) 686 W, b) 2450 W, c) 3.136 W d) 18.816 W e) 41.160 W Jean Pegoraro-Fsica 24 6)(UFRGS)Umcaixoteseencontraemrepouso sobreopisohorizontaldeumasala(considerada um sistema de referncia inercial). Primeiramente,exercidasobreocaixoteuma forahorizontalF0,demduloiguala100N, constatando-sequeocaixotesemantmem repouso devido ao atrito entre ele e o piso. Aseguir,acrescenta-seaosistemadeforas outra fora horizontal F1, de mdulo igual a 20 N e desentidocontrrioaF0,conformerepresentaa figura abaixo. A respeito da nova situao, correto afirmar que otrabalhorealizadosubsequentepelaresultante dasforasexercidassobreocaixote,nomesmo referencial da sala, igual a a) zero, pois a fora resultante nula. b) 20 J para um deslocamento de 1 m. c) 160 J para um deslocamento de 2 m. d) 300 J para um deslocamento de 3m. e) 480 J para um deslocamento de 4 m. 7)Umblocodemassa10kgestsujeitaauma foraresultante,namesmadireoesentidode seudeslocamento,quevariadeacordocomo grfico abaixo. Analisando o grfico, correto afirmar que: a)Omovimentodobloco,entre0e20m,foi retilneo uniforme. b)Aaceleraodobloco,naposio10mde 2,5m/s2 c)Entre20me40m,oblocoexecutaum movimento com acelerao negativa. d) Entre 20m e 40m o bloco recebe da fora um trabalho de 60J. e) o trabalho total realizado foi 240J. 8)Umaempilhadeiraeltricatransportadocho atumaprateleira,a6mdocho,umpacotede 120 kg. O grfico adiante ilustra a altura do pacote emfunodotempo.Apotnciaaplicadaao corpopelaempilhadeira,emwatts:(considere g=10m/s) a) 120 b) 360 c) 720 d) 1200 e) 2400 9)Sobreumblocoatuamasforasindicadasna figurasquaisodeslocam2maolongodoplano horizontal. A intensidade da fora F F=100N. Analise as afirmaes: IOtrabalhorealizadopelaforadeatrito Fat positivo. II O trabalho realizado pela fora F vale 200J. III- Otrabalhorealizadopelaforapeso P diferente de zero IV-Otrabalhorealizadopelaforanormal N nulo. Quais esto corretas? a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas II e IV. d) apenas II e III. e) apenas III e IV. Jean Pegoraro-Fsica 25 A questo 10 refere-se ao enunciado abaixo.Umestudantemovimentaumblocohomogneo de massa M, sobre uma superfcie horizontal, com forasdemesmomduloF,conformerepresenta a figura abaixo. EmX,oestudanteempurraobloco;emY,o estudantepuxaobloco;emZ,oestudante empurra o bloco com fora paralela ao solo. 10)(UFRGS2013)Otrabalhorealizadopelo estudanteparamoverobloconassituaes apresentadas,porumamesmadistnciad,tal que a) Wx = Wv = Wz. b) Wx =Wv < Wz. c) Wx > Wv > Wz. d) Wx > Wv = Wz. e) Wx < Wv < Wz. 11)Umaforahorizontalde20Narrastapor5m um peso de 30N, sobre uma superfcie horizontal. Ostrabalhosrealizadospelaforade20Nepela forapeso,nessedeslocamento,valem, respectivamente: a) 100J e zero b) 100J e 150J c) 100J e 300J d) 150J e 600J e) 600J e 150J 12)(UFRGS ) O watt-hora uma unidade de: a) trabalho. b) potncia. c) fora. d) potncia por unidade de tempo. e) fora por unidade de tempo. Instruo:A questes13refere-se ao enunciado abaixo.Nafiguraabaixoestorepresentadosdois pndulossimples,XeY,demassasiguaisa 100g.Ospndulos,cujashastestmmassas desprezveis, encontram-se em repouso quando o pnduloXliberadodeumaalturah=0,2mem relaoaele.Considereomdulodaacelerao da gravidade g=10m/s 13)(UFRGS2015)Qualfoiotrabalhorealizado pelocampogravitacionalsobreopnduloX, desde que foi liberado at o instante da coliso ? a) 0,02J b) 0,2J c) 2J d) 20J e) 200J GABARITO 1b2c3b4b5c6a7d 8b9c10b11a12a13b Jean Pegoraro-Fsica 26 ENERGIA E CONSERVAO 1)Umabolade200gdemassaabandonada desdeumaalturade10macimadosolo. Considere que a energia mecnica na varia e que aaceleraogravitacionalvale10m/s,ea energia cintica da bola ao atingir o solo vale? a) 0,2 J b) 2,0 J c) 20 J d) 200 J e) 2000 J 2)Umcarrodemassade500kgestaauma velocidade de 36 km/h. Sabendo que ele tem uma energiacinticade25kJ.Quantodeenergia cinticaessemesmocarrovaitersedobrarmos sua velocidade, em kJ? a) 25. b) 50. c) 75. d)100. e) 125. 3)(UFRGS)Umapartculamovimenta-se inicialmentecomenergiacinticade250J. Durantealgumtempo,atuasobreelaumafora resultante com o mdulo de 50 N, cuja orientao ,acadainstante,perpendicularvelocidade lineardapartcula;nessasituao,apartcula percorreumatrajetriacomocomprimentode3 m.Depois,atuasobreapartculaumafora resultanteemsentidocontrriosuavelocidade linear, realizando um trabalho de -100 J. Qual a energia cintica final da partcula? a)150 J b) 250 J c) 300 J d) 350 J e) 500 J 4)(UFRGS)Umobjetodemassaiguala0,5kg arremessadoverticalmenteparacima.Ovalorde suaenergiacintica,aumaalturay=4,0m, Ec=10,0J.Qualaalturamximaqueoobjeto atinge?(Desprezeosatritosexistentese considere g= 10 m/s2.) a)1,0 m. b) 4,0 m. c) 6,0 m. d) 7,5 m. e) 15,0 m. 5)(UFRGS)Umprojtillanadoverticalmente para cima, a partir do solo, no campo gravitacional terrestre.ApsatingiraalturamximaH,ele retorna ao ponto de lanamento.(Desprezearesistnciadoareconsiderea aceleraodagravidadeconstanteaolongoda trajetria.) Qualdosparesdegrficosabaixomelhor representa a energia potencial gravitacional Ep e a energiacinticadetranslaoEcdesseprojtil, em funo de sua altura y? Jean Pegoraro-Fsica 27 6)(UFRGS)Umobjeto,commassade1kg, lanado,apartirdosolo,comenergiamecnica de20J.Quandooobjetoatingeaalturamxima, sua energia potencial gravitacional relativa ao solo de 7,5J. Desprezando-searesistnciadoar,e considerando-seaaceleraodagravidadecom mdulode10m/s,avelocidadedesseobjetono ponto mais alto de sua trajetria a) zero b) 2,5 m/s c) 5 m/s d) 12,5m/s e) 25,0m/s 7)(UFRGS) Na modalidade esportiva de salto com vara,oatletasaltaeapia-senavarapara ultrapassarosarrafo.Mesmoassim,uma excelente aproximao considerar que a impulso do atleta para ultrapassar o sarrafo resulta apenas daenergiacinticaadquiridanacorrida,que totalmentearmazenadanaformadeenergia potencial de deformao da vara. Nasituaoidealemqueamassadavara desprezveleaenergiapotencialdadeformao davaratodaconvertidaemenergiapotencial gravitacional do atleta -, qual o valor aproximado dodeslocamentoverticaldocentrodemassado atleta,duranteo salto, sea velocidadede corrida de 10 m/s? a) 0,5 m. b) 5,0 m. c) 6,2 m. d) 7,1 m. e) 10,0 m. 8)Umcorpodemassampossuicertaenergia cinticadesenvolvendoumavelocidadev. Dobrandoavelocidadedocorpo,suaenergia cintica: a) fica duas vezes maior b) fica quatro vezes maior c) fica 2 vezes menor d) fica quatro vezes menor e) no se altera 9)(UFRGS)Afiguraqueseguerepresentauma esfera que desliza sem rolar sobre uma superfcie perfeitamentelisaemdireoaumamolaem repouso.Aesferaircomprimiramolaeser arremessadadevolta.Aenergiamecnicado sistemasuficienteparaqueaesferasubaa rampa e continue em movimento. Considerandot0oinstanteemqueocorrea mximacompressodamola,assinale,entreos grficosabaixo,aquelequemelhorrepresentaa possvel evoluo da energia cintica da esfera. Jean Pegoraro-Fsica 28 10)(UFRGS)Afiguraabaixorepresentaumbloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elstica k. A outra extremidadedamolaestfixaparede.Aoser liberadoosistemabloco-mola,oblocosobea rampaatqueseucentrodemassaatinjauma alturahemrelaoaonvelinicial.(Desprezeas forasdissipativaseconsideregomduloda acelerao da gravidade.) Nessasituao,acompressoinicialxdamola deve ser tal que a) x=(2Mgh/k)1/2. b) x=(Mgh/k)1/2. c) x=2Mgh/k. d) x=Mgh/k. e) x=k/Mgh. 11)(UFRGS)Afiguraabaixorepresentaumbloco que,deslizandosematritosobreumasuperfcie horizontal,sechocafrontalmentecontraa extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta est presaa uma parede vertical rgida.Selecioneaalternativaquepreenche corretamenteaslacunasnopargrafoabaixo,na ordem em que elas aparecem. Duranteaetapadecompressodamola,a energiacinticadobloco......eaenergia potencial elstica armazenada no sistema massa-mola ....... . No ponto de inverso do movimento, a velocidadedoblocozeroesuaacelerao ....... . a) aumenta diminui zero. b) diminui aumenta mxima. c) aumenta diminui mxima. d) diminui aumenta zero. e) diminui diminui zero. 12)Umcorpodemassa2kglanado verticalmenteparacima,comvelocidadeinicial 30m/s.Nopontomaisaltodatrajetriaaenergia cintica do corpo vale: a) zero d) 600J b) 60Je) 900J c) 300J 13)(UFRGS)Umapessoaemrepousosobreum piso horizontal observa um cubo, de massa 0,2kg, quedeslizasobreopisoemmovimentoretilneo detranslao.Inicialmenteocubodeslizasem trio,comvelocidadeconstantede2m/s.Em seguidaocuboencontrapelafrente,eatravessa em linha, um trecho do piso, de 0,3m, onde existe atrito.Logoapsatravessiadessetrecho,a velocidadededeslizamentodocubode1m/s. Paraaqueleobservador,qualfoiotrabalho realizadopelaforadeatritosobreocubo? a) -0,1 J b) -0,2J c) -0,3J d) -0,4J e) -0,5J 14)(UFRGS2015)Observeosistemaformado por um bloco de massa m comprimindo uma mola de constante k, representado na figura abaixo. Considere a mola como sem massa e o coeficiente de atrito cintico entreo bloco e a superfcie igual a c. Qual deve sera compresso X da mola para que o bloco deslize sem rolar sobre a superfcie horizontal e pare no ponto distante 4X da posio de equilbrio da mola ? a) 2mg/k b) 2c.mg/k c) 4c.mg/k d) 8c.mg/k e) 10c.mg/k Jean Pegoraro-Fsica 29 15)(UFRGS 2014) A figura abaixo representa o movimento de um pndulo que oscila sem atrito entre os pontos X1 e X2. Qualdosseguintesgrficosmelhorrepresentaa energiamecnicatotaldopnduloEt-em funodasuaposiohorizontal 16)(UFRGS 2014) Um plano inclinado com 5m de comprimentousadocomorampaparaarrastar umacaixade120kgparadentrodeum caminho, a uma altura de 1,5m como representa a figura abaixo. Considerando que a fora de atrito cintico entre a caixa e a rampa seja de 564N, o trabalho mnimo necessrioparaarrastaracaixaparadentrodo caminho em joules a) 846 J. b) 1056 J. c) 1764 J. d) 2820 J. e) 4584 J. 17)(ENEM)Observe a situao descrita na tirinha abaixo. Menina: Voc quer mat-lo ou acertar a maa? Menina: Voc deve mirar mais para cima, para compensar a gravidade! Menino: Assim?! Menina: !!! Menino Preso na rvore: Ufa! Ainda bem que Lisa chegou! Assimqueomeninolanaaflecha,h transformaodeumtipodeenergiaemoutra.A transformao, nesse caso, de energia a) potencial elstica em energia gravitacional. b) gravitacional em energia potencial. c) potencial elstica em energia cintica. d) cintica em energia potencial elstica. e) gravitacional em energia cintica. GABARITO 1c2d3a4c5e6c 7b8b9c10a11b12a 13c14e15c16e17c Jean Pegoraro-Fsica 30 MOMENTUM LINEAR E IMPULSO Instruo:asquestes1e2referem-seao enunciado abaixo. Umpardecarrinhosidnticos,cadaumcom massaiguala0,2kg,move-sesematrito,da esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longoehorizontal.Oscarrinhos,queesto desacopladosumdooutro,tmamesma velocidadede0,8m/semrelaoaotrilho.Em dadoinstante,ocarrinhotraseirocolidecomum obstculoquefoiinterpostoentreosdois.Em consequnciadessacoliso,ocarrinhotraseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas aindacomvelocidadedemduloiguala0,8m/s, enquantoomovimentodocarrinhodianteiro permanece inalterado. 1)(UFRGS)Emrelaoaotrilho,osvalores,em kg.m/s, da quantidade de movimento linear do par decarrinhosantesedepoisdacolisoso, respectivamente, a) 0,16 e zero. b) 0,16 e 0,16. c) 0,16 e 0,32. d) 0,32 e zero. e) 0,32 e 0,48. 2)(UFRGS)Qualovalordoquocienteda energiacinticafinalpelaenergiacinticainicial do par de carrinhos, em relao ao trilho? a) . b) 1. c) 2. d) 4. e) 8. 3)Umcorpodemassaiguala3kgevelocidade escalar43,2km/htemquantidadedemovimentocujo mdulo, em kg.m/s, igual: a) 432 b) 216 c) 108 d) 36 e) 4 Instruo: As questes 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo. A figura que segue representa uma mola, de massa desprezvel, comprimida entre dois blocos, de massas M1 = 1 kg e M2 = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfcie horizontal. O sistema mantido inicialmente em repouso. Num determinado instante, a mola liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola, as massas M1 e M2 passam a deslizar com velocidades de mdulos v1 = 4 m/s e v2 = 2 m/s, respectivamente. 4)(UFRGS) Quanto vale, em kg.m/s, o mdulo da quantidade de movimento total dos blocos, depois de perderem contato com a mola? a) 0. b) 4. c) 8. d) 12. e) 24. 5)(UFRGS) Qual o valor da energia potencial elstica da mola, em J, antes de ela ser liberada? a) 0. b) 4. c) 8. d) 12. e) 24. 6)(UFRGS) Dois vages de trem, de massas 4x104 kg e 3x104 kg, deslocam-se no mesmo sentido, sobre uma linha frrea retilnea. O vago de menor massa est na frente, movendo-se com uma velocidade de 0,5 m/s. A velocidade do outro 1m/s. Em dado momento, se chocam e permanecem acoplados. Imediatamente aps o choque, a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois vages a) 3,5x104 kg.m/s b) 5,0x104 kg.m/s c) 10,5x104kg.m/s d) 7,0x104 kg.m/s e) 5,5x104 kg.m/s Jean Pegoraro-Fsica 31 7)(UFRGS)Ogrficoabaixorepresentaas velocidades(v),emfunodotempo(t),dedois carrinhos,XeY,quesedeslocamemlinhareta sobreosolo,ecujasmassasguardamentresia seguinte relao: mX=4mY. Arespeitodessegrfico,considereasseguintes afirmaes. I.Noinstantet=4s,XeYtmamesmaenergia cintica. II.AquantidadedemovimentolinearqueY apresentanoinstantet=4igual,emmdulo, quantidadedemovimentolinearqueXapresenta no instante t=0. III.Noinstantet=0,asaceleraesdeXeYso iguais em mdulo. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 8) Duas massas constituem um sistema e movem-sesobreumalinharetadevelocidadeconstante. Necessariamente,aquantidadedemovimento linear conserva-se se: a) as massas forem iguais. b) as massas se moverem em sentidos contrrios. c) as massas se moverem no mesmo sentido. d)aforaresultantesobreosistemapermanecer igual a zero. e) a energia cintica do sistema variar. 9)(UFRGS) Uma pistola dispara um projtil contra umsacodeareiaqueseencontraemrepouso, suspensoaumaestruturaqueodeixa completamente livre para se mover. O projtil fica alojadonaareia.Logoapsoimpacto,osistema formado pelo saco de areia e o projtil move-se na mesmadireododisparocomvelocidadede mduloiguala0,25m/s.Sabe-sequearelao entreasmassasdoprojtiledosacodeareia de 1/999. Qual o mdulo da velocidade com que o projtil atingiu o alvo? a) 25 m/s. b) 100 m/s. c) 250 m/s. d) 999 m/s. e) 1000 m/s. 10)AforaF,mostradanogrficoabaixo,atua durante6sesobeumobjetodemassade8kg, inicialmente em repouso o, a velocidade que esse blocoadquire,emm/s,apsessetempode atuao, igual a: a) 2,5 b) 3,5 c) 3,0 d) 4,0 e) 4,5 Jean Pegoraro-Fsica 32 11)(UFRGS2014)Umobjetodemassaiguala 2kgmove-seemlinharetacomvelocidade constantede4m/s.Apartirdeumcertoinstante, um forademduloiguala2Nexercidapor6s sobreumobjeto,namesmadireodeseu movimento.Emseguida,oobjetocolide frontalmentecomumobstculoetemseu movimento invertido, afastando-se com velocidade de 3 m/s. O mdulo do impulso exercido pelo obstculo e a variao da energia cintica do objeto, durante a coliso emN.s eJ, foram, respectivamente a) 26,-91 b) 14,-91 c) 26,-7 d) 14,-7 e) 7,-7 12)(UFRGS 2015) Um bloco de massa de 1kg move-se retilineamente com velocidade de mdulo constante igual a 3m/s, sobre uma superfcie horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de uma fora externa aplicada na mesma direo e sentido de seu movimento. A intensidade dessa fora, em funo do tempo, dada pelo grfico abaixo. A partir desse grfico, pode-se afirmar que o mdulo da velocidade do bloco aps a impulso recebido , em m/s de a) -6 b) 1 c) 5 d) 7 e) 9 13)(ENEM2014)Paraentenderosmovimentos doscorpos,Galileudiscutiuomovimentodeuma esferademetalemdoisplanosinclinadossem atritosecomapossibilidadedesealteraremos ngulosdeinclinao,conformemostraafigura. Na descrio do experimento, quando a esfera de metalabandonadaparadescerumplano inclinadodeumdeterminadonvel,elasempre atinge, no plano ascendente, no mximo, um nvel igual quele em que foi abandonada. Se o ngulo deinclinaodoplanodesubidaforreduzido zero, a esfera: a)mantersuavelocidadeconstante,poiso impulso resultante sobre ela ser nulo. b)mantersuavelocidadeconstante,poiso impulso da descida continuar a empurr-la. c) diminuir gradativamente a sua velocidade, pois no haver mais impulso para empurr-la. d)diminuirgradativamenteasuavelocidade, poisoimpulsoresultantesercontrrioaoseu movimento. e)aumentargradativamenteasuavelocidade, pois no haver nenhum impulso contrrio ao seu movimento. GABARITO 1d2b3d4a5d6e7c 8d9c10e11a12e13a Jean Pegoraro-Fsica 33 COLISES 1)(UFRGS)Assinaleaalternativaquepreenche corretamenteaslacunasdotextoabaixo,na ordem em que aparecem. Nosquadrinhosaseguir,vemosumaandorinha em voo perseguindo um inseto que tenta escapar. AmbosestoemMRUe,depoisdeumtempo,a andorinha finalmente consegue apanhar o inseto. Nessascircunstncias,pode-seafirmarque, imediatamenteapsapanharoinseto,omdulo davelocidade final da andorinha .........mdulo de suavelocidadeinicial,e queoato de apanhar oinsetopodeserconsideradocomoumacoliso ........ . a) maior que o inelstica b) menor que o elstica c) maior que o elstica d) menor que o inelstica e) igual ao inelstica 2) Um peixe de 4 kg, nadando com velocidade de 1,0m/s,nosentidoindicadopelafigura,engole umpeixede1kg,queestavaemrepouso,e continua nadando no mesmo sentido. Avelocidade,emm/s,dopeixemaior, imediatamente aps a ingesto, igual a: a) 1,0 b) 0,8 c) 0,6 d) 0,4 e) 0,2 3)(UFRGS)Umcubocommassaespecfica1 deslizacomvelocidadedemdulov0sobreuma mesahorizontal,sematrito,emdireoaum segundocubodeiguaisdimenses,inicialmente emrepouso.Apsacolisofrontal,oscubosse movemjuntossobreamesa,aindasematrito, com velocidade de mdulo vf=3v0/4. Combasenessasinformaes,corretoafirmar que a massa especfica do segundo cubo igual a a) 41/3. b) 91/7. c) 71/9. d) 31/4. e) 1/3. 4)(UFRGS)Umbloco,movendo-secom velocidadeconstanteV0,colidefrontalmentecom um conjunto de dois blocos que estoem contato e em repouso (V = 0)sobre uma superfcie plana sem atrito, conforme indicadona figura abaixo. Considerando que as massas dos trs blocos so iguais e que a coliso elstica, assinale a figura querepresentaomovimentodosblocosapsa coliso. Jean Pegoraro-Fsica 34 5) Dois patinadores, um homem de massa 60kg e um menino de massa 40kg esto, inicialmente, em repousosobreumasuperfciegelada,planae horizontal.Suponhaqueelesseempurrem mutuamente.Seohomemvaiparaadireitacom velocidade de 2m/s, o menino vai para a esquerda com velocidade de: a) 2m/s b) 3m/s d) 5m/s c) 4m/s e) 6m/s 6)(UFRGS2013)Assinaleaalternativaque preenchecorretamenteaslacunasdasentena abaixo, na ordem em que aparecem. Doisblocos,1e2,demassasiguais,movem-se com velocidades constantes de mdulos V1i > V2i, seguindoamesmadireoorientadasobreuma superfciehorizontalsematrito.Emcerto momento, o bloco 1 colide com o bloco 2. A figura representadoisinstantneosdessemovimento, tomados antes (X) e depois (Y) de o bloco 1 colidir comobloco2.Acolisoocorridaentreos instantesrepresentadostalqueasvelocidades finaisdosblocos1e2so,respectivamenteV1f= V2i e V2f=V1i. Combasenessasituao,podemosafirmar corretamentequeacolisofoi........equeo mdulo do impulso sobre o bloco 2 foi ....... que o mdulo do impulso sobre o bloco 1. a) inelstica - o mesmo b) inelstica - maior c) perfeitamente elstica - maior d) perfeitamente elstica - o mesmo e) perfeitamente elstica - menor 7)(UFRGS)Duasbolasdebilharcolidiramde formacompletamenteelstica.Ento,emrelao situao anterior coliso. a)suasenergiascinticasindividuais permaneceram iguais, b)suasquantidadesdemovimentoindividuais permaneceram iguais. c)aenergiacinticatotaleaquantidadede movimento total do sistema permaneceram iguais. d)asbolasdebilharsemovem,ambas,coma mesma velocidade final. e)apenasaquantidadedemovimentototal permanece igual. 8)(UFRGS2014)Umabombaarremessada, seguindo uma trajetria conforme representado na figura abaixo. Na posio mais alta da trajetria, a bomba explode. Assinaleaalternativaquepreenchecorretamente aslacunasdoenunciadoabaixo,naordemem queaparecem. Aexplosodabombaumeventoque........a energia cintica do sistema. A trajetriado centro de massa do sistema constitudo pelos fragmentos dabobasegue........ a) no conserva verticalmente para o solo b)noconservaatrajetriadofragmentomais massivo da bomba c)noconservaamesmaparbolaanteriorexploso. d)Conservaamesmaparbolaanteriorexploso. e) conserva verticalmente para o solo Jean Pegoraro-Fsica 35 Instruo:Aquesto09refere-seaoenunciado abaixo.Nafiguraabaixoestorepresentadosdois pndulossimples,XeY,demassasiguaisa 100g.Ospndulos,cujashastestmmassas desprezveis, encontram-se em repouso quando o pnduloXliberadodeumaalturah=0,2mem relaoaele.Considereomdulodaacelerao da gravidade g=10m/s 9)(UFRGS2015)ApsacolisoXeYpassama mover-sejuntos,formandoumnicopndulode massa de 200g. Se V a velocidade do pndulo X no instante da coliso, o mdulo da velocidade do pndulo de massa de 200g, imediatamente aps a coliso a) 2V b ) c) v d) v / e) V/2 10)(ENEM2014)OpndulodeNewtonpodeser constitudoporcincopndulosidnticos suspensosemummesmosuporte.Emumdado instante,asesferasdetrspndulosso deslocadasparaaesquerdaeliberadas, deslocando-separaadireitaecolidindo elasticamentecomasoutrasduasesferas,que inicialmente estavam paradas Omovimentodospndulosapsaprimeira coliso est representado em: GABARITO 1d2b3e4a5b6d 7c8c9e10c Jean Pegoraro-Fsica 36 PNDULOS SIMPLES 1) Em relao aos ponteiros das horas e dos minutos de um relgio comum, correto afirmar que: a) o ponteiro das horas tem maior frequncia. b)oponteirodashorastemmaiorvelocidade angular. c) possuem o mesmo perodo. d) possuem mesma frequncia. e)oponteirodashorastemmaiorperodo. 2)(UFRGS)Assinaleaalternativaquepreenche corretamenteaslacunasdotextoabaixo,na ordem em que aparecem. UmartistadoCirqueduSoleiloscila,com pequenasamplitudes,penduradoemumacorda demassadesprezvel.Oartista,posicionadoa 5,0mabaixodopontodefixaodacorda,oscila comosefosseumpndulosimples.Nessas condies,oseuperododeoscilaode, aproximadamente, ..... s. Para aumentar o perodo de oscilao, o artista deve ....... mais na corda. (Considere g=10 m/s2.) a)t 2 - subir b)2 t - descer c)t - descer d)2 / t - subir e)2 / t - descer 3)(UFRGS) A figura mostra um pndulo quepodeoscilarlivrementeentreasposiesAeB. Setesegundosapstersidolargadodaposio A,opnduloatingeopontoBpelaquartavez. Qualoperododessepndulo,emsegundos? a) 1/2d) 1 b) 7/3e) 2 c) 7/4 4)(UFRGS)Assinaleaalternativaquepreenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Doispndulossimples,AeB,oscilamcom pequenas amplitudes em movimentos harmnicos comfrequnciasiguais,apsserdadoomesmo impulsoinicialaambos.Seaamplitudede oscilaodopnduloAigualaodobroda amplitudedeoscilaodopnduloB,podemos afirmarqueoscomprimentosdospndulos,LAe LB,respectivamente,sotaisque.......,equeas massaspresasassuasextremidades,mAemB, respectivamente, so tais que ....... . a) LA = LB mAmB 5)Doispndulossimples,AeB,ambosde comprimentoigualaL,oscilamcomamplitudes cujos mdulos aparecem nos esquemas abaixo. ARelaoentreosperodosTAeTBdosdois pndulos : a) TA/TB = 3 b) TA / TB = 3/2 c) TA /TB = 1 d) TA /TB =2/3 e) TA/TB=1/3 Jean Pegoraro-Fsica 37 6)(UFRGS)Afiguraabaixorepresentaseis pndulossimples,queestooscilandonum mesmo local. O pndulo P executa uma oscilao completa em 2s.Qualdosoutrospndulosexecutauma oscilao completa em 1 s? a) I. b) lI. c) III. d) IV. e) V. 7)(ENEM2014)ChristianHuygens,em1656, criouorelgiodopndulo.Nessedispositivo,a pontualidadebaseia-senaregularidadedas pequenasoscilaesdopndulo.Paramantera precisodesserelgio,diversosproblemasforam contornados.Porexemplo,ahastepassoupor ajustesatque,noinciodoSculoXX,houve uma inovao, que foi sua fabricao usando uma ligametlicaquesecomportaregularmenteem um largo intervalo de temperaturas. Desprezandoapresenadeforasdissipativase considerandoaaceleraodagravidade constante,paraqueessetipoderelgiorealize corretamente a contagem do tempo, necessrio que o(a) a) comprimento da haste seja mantido constante b)massadocorposuspensopelagasteseja pequena c)materialdahastepossuaaltacondutividade trmica d)amplitudedeoscilaosejaconstantea qualquer temperatura e)energiapotencialgravitacionaldocorpo suspenso se mantenha constante GABARITO 1e2b3e4a5c6e7a Jean Pegoraro-Fsica 38 TORQUE 1)(UFRGS) As figuras representam uma alavanca demassadesprezvelapoiadasobreumfulcro. UmacaixademassaMfoidepositadasobre alavanca. Em qual das alternativas maior a fora queapessoadeveexercerparamantera alavanca em equilbrio mecnico Instruo:Asquestes2e3referem-seao enunciado abaixo. 2)(UFRGS) Uma barra rgida horizontal, de massa desprezvel,medindo80cmdecomprimento, encontra-seemrepousoemrelaoaosolo. Sobreabarraatuamapenastrs forasverticais: nassuasextremidadesestoaplicadasduas forasdemesmosentido,umade2Nna extremidade Ae outra de6 N na extremidadeB; a terceira fora, F, est aplicada sobre um ponto C da barra. Qual a intensidade da fora F? a) 2 N. b) 4 N. c) 6 N. d) 8 N. e) 16 N. 3)(UFRGS) Quais so as distncias AC e CB que separamopontodeaplicaodaforaFdas extremidades da barra? a) AC = 65 cm e CB = 15 cm. b) AC = 60 cm e CB = 20 cm. c) AC = 40 cm e CB = 40 cm. d) AC = 20 cm e CB = 60 cm. e) AC = 15 cm e CB = 65 cm. 4)(UFRGS)Afiguraabaixorepresentauma alavanca constituda por uma barra homognea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto deapoiofixosobreosolo.Sobaodeum contrapesoiguala60N,abarrapermaneceem equilbrio,emsuaposiohorizontal,nas condies especificadas na figura. Qual peso da barra? a) 20 b) 30 c) 60 d) 90 e) 180 5)(UFRGS)Pinassoutilizadaspara manipulaodepequenosobjetos.Seuprincpio de funcionamento consiste na aplicao de foras opostasnormaisacadaumdosbraosdapina. Nafiguraabaixo,estrepresentadaaaplicao de uma fora no pontoA,que se encontra a uma distnciaOA de um ponto de apoio localizado em O.NopontoB,colocadoumobjetoentreos braosdapina,eadistnciadestepontoao ponto de apoio OA OB 4 = . Sabendo-sequeaforaaplicadaemAde4N emcadabrao,qualaforatransferidaao objeto, por brao? a) 1 N. b) 4 N. c) 8 N. d) 16 N. e) 32 N. Jean Pegoraro-Fsica 39 6) A figura representa uma barra homognea AO, rgida e horizontal, de pesoP . A barra mantida emequilbrio,sustentadanumaextremidadepela articulaoOe,naoutraextremidade,porum cabo AB, preso a uma parede no ponto B. NopontoO,aforaexercidapelaarticulao sobre a barra tem uma componente vertical que a) diferente de zero e dirigida para cima. b) diferente de zero e dirigida para baixo. c) diferente de zero e de sentido indefinido. d) igual a zero. e) igual, em mdulo, ao pesoPda barra. 7)(UFRGS) Uma barra homognea X, de 1,0m de comprimento,estpenduradahorizontalmente pelosseusextremos,enquantoumblocoYest penduradoa25cmdaextremidadeesquerdada barra, conforme a figura abaixo. A barra pesa 60N, e o bloco, 40N. Qual a tenso na corda presa na extremidade direita da barra? a) 30N b) 40N c) 50N d) 70N e) 100N 8)(ENEM) O mecanismo que permite articular uma porta (deum mvel oudeacesso) a dobradia. Normalmente,sonecessriasduasoumais dobradias para que a porta seja fixada no mvel ounoportal,permanecendoemequilbrioe podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagramavetorialdasforasqueasdobradias exercem na porta est representado em GABARITO 1d2d3b4c5a 6a7b8d Jean Pegoraro-Fsica 40 GRAVITAO 1) A intensidade da fora gravitacional com que a TerraatraiaLuaigualaF.Sefossem duplicadasamassadaTerraeadaLua,ea distnciaqueasseparafossemreduzidasa metade, a nova fora seria. a) 16 F b) 8 F c) 4 F d) 2 F e) 1F 2)(UFRGS)Considereoraiomdiodarbitade JpiteremtornodoSoliguala5vezesoraio mdiodarbitadaTerra.Segundoa3Leide Kepler,operododerevoluodeJpiterem torno do Sol de aproximadamente: a) 5 anos. b) 11 anos. c) 25 anos. d) 110 anos. e) 125 anos 3)Considerandoqueomdulodaaceleraoda gravidadenaTerraiguala10m/s,correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujoraiofossemquatrovezessuperioresaosda Terra, a acelerao da gravidade seria de? a) 2,5m/s b) 5 m/s c) 10 m/s d) 20 m/s e) 40 m/s 4)Umplanetaimaginrio,TerraMirim,tema metadedamassadaTerraemove-seemtorno doSolemumarbitaigualdaTerra.A intensidadedaforagravitacionalentreoSole TerraMirim,emcomparaointensidade dessa fora entre o Sol e a Terra, a) o qudruplo. d) um quarto. b) o dobro.e) a mesma. c) a metade. 5)(UFRGS) Considere as seguintes afirmaes. IParaqueumsatlitesemantenhaemuma rbita circular ao redor da Terra, a fora resultante sobre ele no deve ser nula. II O efeito de mars ocenicas, que consiste na alteraodonveldaguadomar,no influenciadopeloSol,apesardagrandemassa deste. III O mdulo da acelerao da gravidade em um pontonointeriordeumplanetadiminuicoma distnciadessepontoemrelaoaocentrodo planeta. TendoemvistaosconceitosdaGravitao Universal, quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 6)(UFRGS)Odiagramadafigura1,abaixo, representa pequenas esferas, separadas por uma certadistncia.Assetasrepresentamasforas gravitacionais que as esferas exercem entre si. A figura 2 mostra cinco diagramas, representando possibilidadesdealteraodaquelasforas, quando a distncia entre as esferas modificada. SegundoaLeidaGravitaoUniversal,qualdos diagramas da figura 2 coerente com o diagrama da figura 1? a) I.d) IV. b) II. e) V. c) III. Jean Pegoraro-Fsica 41 Instruo:Asquestes7e8estorelacionadas ao texto abaixo. Oanode2009foiproclamadopelaUNESCOo Ano InternacionaldaAstronomia para comemorar os400anosdasprimeirasobservaes astronmicas realizadas por Galileu Galilei atravs detelescpiose,tambm,paracelebrara Astronomiaesuascontribuiesparao conhecimento humano. O ano de 2009 tambm celebrou os 400 anos da formulao da Lei das rbitas e da Lei das reas porJohannesKepler.Aterceiralei,conhecida comoLeidosPerodos,foiporeleformulada posteriormente. 7)(UFRGS) Sobre as trs leis de Kepler so feitas as seguintes afirmaes. IArbitadecadaplanetaumaelipsecomo Sol em um dos focos. II O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre reas iguais em tempos iguais. IIIOquadradodoperodoorbitaldecada planetadiretamenteproporcionalaocuboda distncia mdia do planeta ao Sol. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 8)(UFRGS)AAstronomiaestudaobjetoscelestes que,emsuamaioria,seencontramagrandes distnciasdaTerra.Deacordocomamecnica newtoniana,osmovimentosdessesobjetos obedecem Lei da Gravitao Universal. Considereasseguintesafirmaes,referentess unidades empregadas em estudos astronmicos. I Um ano-luz corresponde distncia percorrida pela luz em um ano. II Uma unidade astronmica (1 UA) corresponde distncia mdia entre a Terra e o Sol. IIINoSistemaInternacional(SI),aunidadeda constanteGdaLeidaGravitaoUniversal m/s2. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 9)(UFRGS2013)Em6deagostode2012,ojipe Curiositypousouem Marte.Emumdosmais espetacularesempreendimentosdaeraespacial, oveculofoicolocadonasuperfciedoplaneta vermelhocommuitapreciso.Diferentemente das missesanteriores,nesta,depoisdausual descidabalsticanaatmosferadoplanetaeda diminuiodavelocidadeprovocadaporum enormeparaquedas,oveculodequase 900kg demassa,apartirde20mdealtura,foisuavee lentamentebaixadoatosolo,suspensoportrs cabos,porumtipodeguindastevoador estabilizado no ar por meio de 4 pares de foguetes direcionais.Ailustraoabaixorepresentao evento. Ocaboonduladoqueaparecenafiguraserve apenasparacomunicaoetransmissode energia entre os mdulos. Considerandoasseguintesrazes:massada Terra/massadeMarte~10eraiomdioda Terra/raio mdio de Marte ~ 2, a comparao com descidasimilar,realizadanasuperfcieterrestre, resultaquearazocorretaentreatensoem cadacabodesuspensodojipeemMarteena Terra TM/TT , aproximadamente, de a) 0,1. b) 0,2. c) 0,4. d) 2,5. e) 5,0. Jean Pegoraro-Fsica 42 10) A figura ilustra o movimento de um planeta em torno do sol. Seostemposgastosparaoplanetasedeslocar deAparaB,deCparaDedeEparaFso iguais,entoasreasA1,A2eA3 apresentam a seguinte relao: a) A1 = A2 = A3 b) A1 > A2 = A3 c) A1 < A2 < A3 d) A1 > A2 > A3 e) A1 = A2 > A3 11)(UFRGS2014)AssinalecomV(verdadeiro)ou F(falso) as afirmaes abaixo () Um objeto colocado em uma altitude de 3 raios terrestresacimadasuperfciedaTerrasofrer uma fora gravitacional9vezes menordoque se estivessesobreasuperfcie. () O mdulo da fora gravitacional exercida sobre um objeto pode sempre ser calculada por meio do produtodamassadesseobjetoedomduloda aceleraodagravidadedolocalondeelese encontra. ()Objetosemrbitasterrestresnosofrema ao da fora gravitacional. ()Se a massa e o raio terrestre forem duplicados, omdulodaaceleraodagravidadena superfcieterrestrereduz-se`ametade. a) V-V-F-F b) F-V-F-V c) F-F-V-F d) V-F-F-V e) V-V-V-E 12)(UFRGS2015)Aelipse,nafiguraabaixo, representaarbitadeumaplanetaemtornode umaestrelaS.Ospontosaolongodaelipse representamposiessucessivasdoplaneta, separadasporintervalosdetempoiguais.As regiesalternadamentecoloridasrepresentamas reasvarridaspeloraiodatrajetrianesses intervalosdetempo.Nafigura,emqueas dimensesdosastroseotamanhodarbitano estoemescala,osegmentoderetaSH representaoraiofocalnodopontoH,de comprimento p. Considerandoqueanicaforaatuanteno sistemaestrela-planetasejaaforagravitacional, sofeitasasseguintesafirmaes. I-AsreasS1eS2,varridaspeloraiopda trajetria,soiguais. II-Operododarbitaproporcionaap. III-Asvelocidadestangenciaisdoplanetanos pontos A e H, VA e VH, so tais que VA>VH. Quais esto corretas? a) apenas I b) apenas I e II c) apenas I e III d) apenas II e III e) apenas I, II e III GABARITO 1a2b3a4c5c6a 7e8d9c10a11d12c Jean Pegoraro-Fsica 43 HIDROSTTICA 1)(UFRGS) Voc est em p sobre o cho de uma sala,exercendosobreesseumapressop. Casovocsuspendaump,equilibrando-se numa s perna, essa presso passa a ser: a) p b) p/2 c) 2p d) p e)1/p 2)(UFRGS)Selecioneaalternativaquecompleta corretamenteaslacunasnasafirmaes seguintes: I-Naatmosferaterrestre,apressoatmosfrica .............amedidaqueaumentaaaltitude. II-Nomar,apressodasuperfcie.............do queapressoadezmetrosdeprofundidade a) aumenta - maior b) permanece constante menor c) permanece constante maior d) diminui maior e)diminui menor 3)(UFRGS)Naprensahidrulicailustradaabaixo, ombolomenortemreaS,enquantoombolo maiortemrea4S.Admitindog=10m/s, determine a intensidade da fora F que consegue equilibrar a carga disposta no mbolo maior. a) 100N b) 200N c) 400N d) 800N e) 1600N 4)(UFRGS)Nafiguraabaixo,esto representados,emcortelateral,trsrecipientes debasecircularqueforampreenchidoscomo mesmo lquido at uma altura h. As superfcies do lquidoemcadarecipienteestosubmetidas presso atmosfrica p0. Nafigura,p1,p2ep3indicamosvaloresda presso no fundo dos recipientes. Nessa situao, pode-se afirmar que a) p1>p2>p3. b) p1=p2>p3. c) p1=p2=p3. d) p1=p2 y > z d) x < z < y e) x = z > y 10)Observeafigura,ondehmercriode densidade13,6g/cmeumoutrolquidono miscvelcomoprimeiro,cujadensidade aproximadamente: a) 12,2 g/cm b) 1,5 g/cm c) 0,15 g/cm d) 18,6 g/cm e) 20 g/cm Jean Pegoraro-Fsica 45 11)(UFRGS 2013) Uma esfera macia de ao est suspensaemumdinammetro,pormeiodeum fio de massa desprezvel, e todo este aparato est imersonoar.Aesferaaindasuspensaao dinammetro, ento mergulhada completamente numlquidodedensidadedesconhecida.Nesta situao,aleituradodinammetrosofreuma diminuiode30%emrelaosituaoinicial. Considerando a densidade do ao igual a 8 g/cm, adensidadedolquido,emg/cm, aproximadamente a) 1 b) 1,1 c) 2,4 d) 3 e) 5,6 12)(UFRGS)TrscubosA,BeC,maciose homogneos, tm o mesmo volume de 1 cm3.As massasdessescubosso,respectivamente,5g, 2ge0,5g.Emqualdasalternativasoscubos aparecememordemcrescentedemassa especfica? a) A, B e Cd) C, A e B b) C, B e A e) B, A e C c) A, C e B 13)(UFRGS2014)Nafiguraabaixo,esto representadostrsblocos(A,BeC)demesmas dimenses,queestoemequilbriomecnicona gua Os blocos A e B tm, respectivamente , e de seusvolumesacimadasuperfcie,enquantoo blocoCesttotalmentesubmerso. ConsiderandoqueoblocoCtempesoP,os pesos de A e B so, respectivamente a) P/4, P/4 b) P/4, 3P/4 c) P/4, 4P/3 d) 3P/4, 3P/4 e) P, P 14)(UFRGS2015)Assinaleaalternativaque preenchecorretamenteaslacunasdoenunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Dois objetos, R e S, cujos volumes iguais, so feitos do mesmo material.RtemumaformacbicaeSaforma esfrica. Se R macio e S oco, seus pesos PR ePSsotaisque.........Quandomantidos totalmentesubmersosemgua,aforade empuxoERexercidasobreR.......forade empuxoEssobreS. a) PR>PS - maior do que a b) PR>PS igual c) PR>PS menor do que a d) PR=PS maior de que a e) PR=PS igual 15)(ENEM)Umdosproblemasambientais vivenciadospelaagriculturahojeemdiaa compactaodosolo,devidaaointensotrfego de mquinas cada vez mais pesadas, reduzindo a produtividade das culturas. Umadasformasdepreveniroproblemade compactaodosolosubstituirospneusdos tratores por pneus mais a) largos, reduzindo a presso sobre o solo. b) estreitos, reduzindo a presso sobre o solo. c) largos, aumentando a presso sobre o solo. d) estreitos, aumentando a presso sobre o solo. e) altos, reduzindo a presso sobre o solo. GABARITO 1c2e3b4c5b6d7e8c 9d10b11c12b13b14b15a Jean Pegoraro-Fsica 46 DILATAO 1)Ocoeficientededilataolineardeuma substncia 17x10-6 0C-1. Isso significa dizer que, por exemplo, se a temperatura se elevar 1C, uma barrade1mdessasubstnciasofreruma dilatao de, em metros: a) 17x10-6. b) 17x10-2. c) 17x10-1. d) 17x106. e) 17x106. 2)(UFRGS)Assinaleaalternativaquepreenche corretamenteaslacunasdotextoabaixo,na ordem em que aparecem. Afiguraqueseguerepresentaumanelde alumnio homogneo,deraiointernoRaeraio externoRb,queseencontratemperatura ambiente. Seoanelforaquecidoatatemperaturade 2000C, o raio Ra ....... e o raio Rb ........ . a) Aumentar Aumentar. b) Aumentar Permanecer constante. c) Permanecer constante aumentar. d) Diminuir Aumentar. e) Diminuir Permanecer constante. 3)(UFRGS) De maneira geral, pode-se afirmar que corposslidosdilatam-seaoseremaquecidos. Parafinsprticos,edependendodaformado corpo,muitasvezesoestudodadilataopode restringir-seavaliaodadilataolineardo corpo.Assim,umabarradedeterminadometal, comcomprimentoL0temperaturaambiente, sofreumavariaoL A noseucomprimento quando submetida a uma variao de temperatura T A . Quandoumdiscodomesmometal,dereaA0 temperaturaambiente,submetidoauma variao de temperaturaT A , sua rea sofre uma variaoA A . Assinaleogrficoquemelhorrepresentao comportamentodarazo 0/ A A A dessedisco, em funo da variao da temperaturaT A . Jean Pegoraro-Fsica 47 4)Nafiguraestrepresentadaumalminabi metlica.Ocoeficientededilataodometalda partesuperiorodobrodocoeficientedometal daparteinferior.temperaturaambiente,a lminahorizontal.Seatemperaturafor aumentada de 150C, a lmina: a) Continuara na horizontal. b) Curvar para baixo. c) Curvara para cima. d) Curvar para direita. e) Curvar para a esquerda. 5)(UFRGS)Osrespectivoscoeficientesde dilataolinear, Ao e Bo ,deduashastes metlicas,AeB,guardamentresiarelao A Bo o 2 = .Aosofreremumaquecimentode 20C, a partir da temperatura ambiente, as hastes exibemamesmavariaoL A noseu comprimento.Qualarelaoentreos respectivoscomprimentosiniciais,LAeLB,das hastes? a) LB = 2LA. b) LB = 4LA. c) LB = LA. d) LB = LA/4. e) LB = LA/2 6)(UFRGS)Umabarradeaoeumabarrade vidro tm o mesmo comprimento temperatura de 00C, mas, a 1000C, seus comprimentos diferem de 0,1m.(Considereoscoeficientesdedilatao lineardoaoedovidroiguaisa12x10-6 0C-1e 8x10-6 0C-1, respectivamente.). Qualocomprimentodasduasbarras temperatura de 00C? a) 50 cm. b) 83 cm. c) 125 cm. d) 250 cm. e) 400 cm. 7)(UFRGS)Emcertoinstante,umtermmetrode mercrio com paredes de vidro, que se encontra temperaturaambiente,imersoemumvasoque contmguaa100C.Observa-seque,noincio, onveldacolunademercriocaiumpoucoe, depois, se eleva muito acima do nvel inicial. Qual das alternativas apresenta uma explicao correta para esse fato? a) A dilatao do vidro das paredes do termmetro se inicia antes da dilatao do mercrio. b)Ocoeficientededilataovolumtricadovidro dasparedesdotermmetromaiordoqueodo mercrio. c)Atensosuperficialdomercrioaumentaem razo do aumento da temperatura. d)Atemperaturaambiente,omercrioapresenta umcoeficientededilataovolumtricanegativo, tal como a gua entre 00C e 40C. e)Ocalorespecficodovidrodasparedesdo termmetro menor do que o do mercrio. 8)(UFRGS)Odiagramaabaixorepresenta,em unidadesarbitrrias,ocoeficientededilatao volumtrica ( ) de certo material, como funo da temperaturaabsoluta(T).Emtodoointervalode temperaturasmostradonogrfico,omaterial permanece slido. Selecioneaalternativaquepreenche corretamente as lacunas do pargrafo abaixo. QuandoatemperaturaaumentadeT1paraT2,o volumedeumobjetofeitocomessematerial ........;naregiodetemperaturasmaioresdoque T2, o volume desse objeto ......... quando aumenta a temperatura. a) Aumenta Aumenta. b) Aumenta Permanece constante. c) Aumenta Diminui. d) Diminui Aumenta. e) Diminui Permanece constante. Jean Pegoraro-Fsica 48 9)(UFRGS2013)Duasesferasmaciase homogneas,XeY,demesmovolumee materiaisdiferentes,estoambasnamesma temperatura T. Quando ambas so sujeitas a uma mesmavariaodetemperaturaT,osvolumes deXeYaumentamde1%e5%, respectivamente.Arazoentreoscoeficientesdedilataolinear dos materiais de X e Y, X/Y, a) 1. b) 1/2. c) 1/4. d) 1/5. e) 1/10. 10)(UFRGS2015)DuasbarrasmetlicasXeY, demesmocomprimento(l)emtemperatura ambienteTo,soaquecidasuniformementeat umatemperaturaT.Osmateriaisdasbarrastm coeficientes de dilatao linear respectivamente x e y , que so positivos e podem ser considerados constantesnointervalodetemperaturaT=T-To. Nafiguraabaixo,aretatracejadaXrepresentao acrscimo relativo l/l no comprimento da barra X, emfunodavariaodatemperaturaSabendoquey=2x ,assinaleaalternativaque indicaaretaquemelhorrepresentaoacrscimo l/lnocomprimentodabarraY,emfunoda temperatura. a) 1. b) 2 c) 3 d)4 e)5 11)(ENEM)Durante uma ao de fiscalizao em postosdecombustveis,foiencontradoum mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsvel por um posto de combustvelcompralcoolporR$0,50/litro,a uma temperatura de 5 C. Para revender o lquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba decombustvelparaaquec-lo,paraqueatinjaa temperaturade35C,sendoolitrodelcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20millitrosdelcoola5Ceosrevende.Com relaosituaohipotticadescritanotextoe dado que o coeficiente de dilatao volumtrica do lcoolde110-3C-1,desprezando-seocusto da energia gasta no aquecimento do combustvel, oganhofinanceiroqueodonodopostoteria obtido devido ao aquecimento do lcool aps uma semana de vendas estaria entre: a) R$ 500,00 e R$ 1.000,00. b) R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. c) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. d) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. e) R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00. GABARITO 1a2a3a4b5e6d 7a8a9d10c11d Jean Pegoraro-Fsica 49 CALORIMETRIA 1)Ogrficoabaixorepresentaaquantidadede calorQabsorvidaporumcorpode1000gramas em funo da sua temperatura. Ocalorespecficodasubstnciaqueconstituio corpo em cal/gC. a) 0,05. b) 0,01. c) 0,02. d) 0,03. e) 0,035. 2)(UFRGS)Amesmaquantidadedeenergiaque necessriaparaderreter0,2kgdegeloa0C transferidaaumcorpodeoutromaterial,com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40C. Sabendo-se que o calor latente de fuso do geloL=334kJ/kg,pode-seafirmarqueocalor especfico do material do segundo corpo : a) 0,835 J/kg K. b) 1,670 J/kg K. c) 0,835 kJ/kg K. d) 1,670 kJ/kg K. e) 835,0 kJ/kg K. 3)(UFRGS) Qual a quantidade de calor necessria paratransformar10gdegelotemperaturade 0C em vapor temperatura de 100C? (Considerequeocalorespecficodagua ca=4,2J/g.0C,ocalorlatentedefusodogelo Lg=336J/geocalorlatentedevaporizaoda gua LV = 2.268 J/g.) a) 4.200J. b) 7.560J. c) 22.680J. d) 26.040J. e) 30.240J. 4)(UFRGS)Ogrficoabaixorepresentaas variaes de temperaturaT A , em funo do calor absorvidoQ,sofridaspordoiscorpos,AeB,de massasmAemBecaloresespecficoscAecB, respectivamente. Nessecaso,pode-seafirmarquearazocA/cB igual a: a) 4mB/mA. b) 2mB/mA. c) mB/mA. d) mB/(2mA). e) mB/(4mA). 5)(UFRGS) Uma determinada quantidade de calor fornecida a uma amostra formada por um bloco de1kgdegelo,queseencontrainicialmentea-50C,atquetodaaguaobtidadogeloseja completamente vaporizada. Ogrficoabaixorepresentaavariaode temperatura da amostra e a quantidade mnima de calornecessriaparacompletarcadaumadas transformaes sofridas pela amostra. Nosestgiosdefusoedevaporizao registradosnogrfico,quaisso, respectivamente,ocalorlatentedefusodogelo eocalorlatentedevaporizaodagua, expressos em J/g? a) 105 e 335. b) 105 e 420. c) 105 e 2.360. d) 335 e 420. e) 335 e 2.360. Jean Pegoraro-Fsica 50 6)(UFRGS) Um corpo de alumnio e outro de ferro possuemmassasmAlemFe,respectivamente. Considerequeocalorespecficodoalumnioo dobro do calor especfico do ferro. Seosdoiscorpos,aoreceberemamesma quantidadedecalorQ,sofrema mesmavariao detemperaturaT,asmassasdoscorposso tais que: a) mAl=4mFe. b) mAl=2mFe. c) mAl=mFe. d) mAl=mFe/2. e) mAl=4mFe. 7)(UFRGS)Umaamostradeumasubstncia encontra-se,inicialmente,noestadoslidona temperatura T0. Passa,ento,a recebercalorat atingiratemperaturafinalTf,quandotodaa amostra j se transformou em vapor. Ogrficoabaixorepresentaavariaoda temperaturaTdaamostraemfunoda quantidade de calor Q por ela recebida. Considereasseguintesafirmaes,referentesao grfico. I- T1eT2so,respectivamente,as temperaturas de fuso e de vaporizao da substncia. II- No intervalo X, coexistem os estados slido e lquido da substncia. III - NointervaloY,coexistemosestados slido, lquido e gasoso da substncia. Quais esto corretas?a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 8)(UFRGS)Umgrficoabaixorepresentaocalor absorvidoporunidadedemassa,Q/mem funo dasvariaesdetemperaturaTparaas substnciasar,guaelcool,querecebemcalor emprocessosemqueapressomantida constante. (Considerequeosvaloresdecalorespecficodo ar,dolcooledaguaso,respectivamente,1 kJ/kgC, 2,5 kJC e 4,2kJ/kgC.). Com base nesses dados, correto afirmar que as linhas do grfico identificadas pelas letras X, Y e Z representam, respectivamente. a) O ar, o lcool e a gua. b) O ar, a gua e o lcool. c) A gua, o ar e o lcool. d) A gua, o lcool e o ar. e) O lcool, a gua e o ar. 9)(UFRGS)Emumcalormetrosocolocados 2,0kgdeguanoestadolquido,auma temperaturade0C.Aseguir,soadicionados 2kg de gelo, a uma temperatura no especificada. Aps algum tempo, tendo sido atingido o equilbrio trmico,verifica-sequeatemperaturadamistura de0Cequeamassadegeloaumentoem 100g. Considerequeocalorespecficodogelo(c=2,1 KJ/kgC)ametadedocalorespecficodagua equeocalorlatentedefusodogelode330 kJ/kg;edesconsidereacapacidadetrmicado calormetroeatrocadecalorcomoexterior. Nessascondies,atemperaturadogeloquefoi inicialmenteadicionadoguaera aproximadamente: a) 0C. b) -2,6C. c) -3,9C. d) -6,1C. e) -7,9C. Jean Pegoraro-Fsica 51 10)(UFRGS)Considereasafirmaesabaixo, referentes aos trs processos de transfernciade calor. I A radiao pode ser refletida pelo objeto que a recebe. IIAconduoocorrepelapropagaode oscilaes dos constituintes de um meio material. III A conveco ocorre apenas em fluidos. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. INSTRUO:Aquesto11refere-seaos enunciados e grfico abaixo; OGrficorepresenta,emumprocessoisobrico, a variao em funo do tempo da temperatura de umaamostradeumelementopurocujamassa de1kgobservadadurante9minutos. A amostra est no estado slido a 0C no instante t=0eaquecidaporumafontedecalorquelhe transmiteenergiaaumataxade2x103J/min, supondoquenohajaperdadecalor 11)(UFRGS2014)Apartirdosdadosdogrfico, pode-seafirmarqueesseelementoapresenta umatemperaturadefusoeumcalorespecfico no estado lquido que so, respectivamente, a) 70C e 180 J/kg.K b) 70C e 200 J/kg.K c) 40C e 150 J/kg.K d) 40C e 180 J/kg.K e) 40C e 200 J/kg.K 12)(UFRGS)Aseguirsofeitastrsafirmaes sobreprocessostermodinmicosenvolvendo transferncia de energia de um corpo para outro. I-Aradiaoumprocessodetransfernciade energia que no ocorre se os corpos estiverem no vcuo. II-Aconvecoumprocessodetransferncia de energia que ocorre em meios fluidos. III-Aconduoumprocessodetransferncia de energia que no ocorre se os corpos estiverem mesma temperatura. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. 13)(UFRGS 2014) Materiais com mudana de fase so bastante utilizados na fabricao de tecidos para roupas termorreguladoras, ou seja, que regulam sua temperatura em funo da temperatura da pele com a qual esto em contato. Entre as fibras do tecido, so includas micro cpsulas contendo, por exemplo, parafina, cuja temperatura de fuso est prxima da temperatura de conforto da pele, 31 C. Considere que um atleta, para manter sua temperatura interna constante enquanto se exercita, libere 1,5 x 104 J de calor atravs da pele em contato com a roupa termorreguladora e que o calor de fuso da parafina Lf=2x105 J/kg. Para manter a temperatura de conforto da pele, a massa de parafina encapsulada deve ser de , no mnimo a) 500g b) 450g c) 80g d) 75g e) 13g Jean Pegoraro-Fsica 52 14)(ENEM)Oresultadodaconversodiretade energia solar uma das vrias formas de energia alternativa de que se dispe. O aquecimento solar obtidoporumaplacaescuracobertaporvidro, pelaqualpassaumtubocontendogua.Agua circula,conformemostraoesquemaabaixo. Sofeitasasseguintesafirmaesquantoaos materiais utilizados no aquecedor solar: I o reservatrio de gua quente deve ser metlico para conduzir melhor o calor. IIacoberturadevidrotemcomofunoreter melhorocalor,deformasemelhanteaoque ocorre em uma estufa. III a placa utilizada escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a gua com maior eficincia. Dentreasafirmaesacima,pode-sedizerque, apenas est(o) correta(s): a) I. b) I e II. c) II. d) I e III. e) II e III 15)(ENEM)Se,poreconomia,abaixarmosofogo sobumapaneladepressologoqueseiniciaa sadadevaporpelavlvula,deforma simplesmenteamanterafervura,otempode cozimento a) ser maior porque a panela esfria. b) ser menor, pois diminui a perda de gua. c) ser maior, pois a presso diminui. d) ser maior, pois a evaporao diminui. e) no ser alterado, pois a temperatura no varia. 16)(ENEM)Numareadepraia,abrisamartima umaconseqnciadadiferenanotempode aquecimento do solo e da gua, apesar de ambos estaremsubmetidossmesmascondiesde irradiaosolar.Nolocal(solo)queseaquece maisrapidamente,oarficamaisquenteesobe, deixando uma rea de baixa presso, provocando o deslocamento do ar da superfcie que est mais fria (mar). noite,ocorreumprocessoinversoaoquese verifica durante o dia. Como a gua leva mais tempo para esquentar (de dia), mas tambm leva mais tempo para esfriar ( noite),ofenmenonoturno(brisaterrestre)pode ser explicado da seguinte maneira: a) O ar que est sobre a gua se aquece mais; ao subir, deixa uma rea de baixa presso, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. b)Oarmaisquentedesceesedeslocado continenteparaagua,aqualnoconseguiu reter calor durante o dia. c) O ar que est sobre o mar se esfria e dissolve-senagua;forma-se,assim,umcentrodebaixa presso, que atrai o ar quente do continente. d)Oarqueestsobreaguaseesfria,criando um centro de alta presso que atrai massas de ar continental. e)Oarsobreosolo,maisquente,deslocado paraomar,equilibrandoabaixatemperaturado ar que est sobre o mar. Jean Pegoraro-Fsica 53 17)(ENEM)OSolrepresentaumafontelimpae inesgotvel de energia para o nosso planeta. Essa energiapodesercaptadaporaquecedores solares,armazenadaeconvertidaposteriormente em trabalho til. Consideredeterminadaregiocujainsolao potnciasolarincidentenasuperfciedaTerra sejade800watts/m.Umausinatermossolar utilizaconcentradoressolaresparablicosque chegamadezenasdequilmetrosdeextenso. Nessescoletoressolaresparablicos,aluz refletidapelasuperfcieparablicaespelhada focalizadaemumreceptoremformadecanoe aquece o leo contido em seu interior a 400 C. Ocalordesseleotransferidoparaagua, vaporizando-aemumacaldeira.Ovaporemalta pressomovimentaumaturbinaacopladaaum gerador de energia eltrica. Considerandoqueadistnciaentreaborda inferioreabordasuperiordasuperfcierefletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800watts/m2deradiaoprovenientesdoSol,e queocalorespecficodagua1cal.g-1.C-1= 4.200J.kg-1.C-1,entoocomprimentolineardo refletorparabliconecessrioparaelevara temperaturade1m3(equivalentea1t)degua de 20 C para 100 C, em uma hora, estar entre a) 15 m e 21 m. b) 22 m e 30 m. c) 105 m e 125 m. d) 680 m e 710 m. e) 6.700 m e 7.150 m. 18)Emnossocotidiano,utilizamosaspalavras calor e temperatura de forma diferente de como elas so usadas no meio cientfico. Na linguagem corrente, calor identificado como algo quente e temperaturamedeaquantidadedecalordeum corpo.Essessignificados,noentanto,no conseguemexplicardiversassituaesque podemserverificadasnaprtica.Dopontode vistacientfico,quesituaoprticamostraa limitaodosconceitoscorriqueirosdecalore temperatura? a)Atemperaturadaguapodeficarconstante durante o tempo em que estiver fervendo. b)Umamecolocaamonaguadabanheira do beb para verificar a temperatura da gua. c)Achamadeumfogopodeserusadapara aumentar a temperatura da gua em uma panela. d)Aguaquentequeestemumacaneca passadaparaoutracanecaafimdediminuirsua temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha deguaqueestemseuinteriorcommenor temperatura do que a dele. 19)(ENEM 2013) Aquecedores solares usados em residncias tm o objetivo de elevar a temperatura daguaat70C.Noentanto,atemperatura idealdaguaparaumbanho30C.Porisso, deve-semisturaraguaaquecidacomaguaa temperaturaambientedeoutroreservatrio,que seencontraa25C.Qualarazoentreamassa de gua quente e a massa de gua fria na mistura para um banho temperatura ideal? a) 0,111. b) 0,125. c) 0,357. d) 0,428. e) 0,833 GABARITO 1c2c3e4b 5e6d7d 8a9e10e11e12e13d14e 15e16a17a18a19b Jean Pegoraro-Fsica 54 TERMODINMICA (Gases Perfeitos)1)(UFRGS) Os pontos A, B e C do grfico abaixo, que representa o volume (V) como funo a temperatura absoluta (T), indicam trs estados de uma mesma amostra de um gs ideal Sendo pA, pB e PC as presses correspondentes aosestadosindicados,podemosafirmarque: a) pA>pB>pC b) pA>pBpC d) pA=pBTN b) TR > TM >TN c) TR = TM >TN

d) TR < TM Ddociclorepresentadona figurasoprocessos.........Sendoassim,......... trocade.........entreamquinatrmicaeo ambiente. a) isotrmicos h trabalho b) isotrmicos no h trabalho c) adiabticos no h calor d) adiabticos h calor e) adiabticos no h trabalho Jean Pegoraro-Fsica 60 9)(UFRGS)Umamquinatrmicaidealopera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J no ambiente. Uma segunda mquina trmica ideal opera recebendo 600 J e liberando 450 J. Se dividirmos o rendimento da segunda mquina pelo rendimento da primeira maquina, obteremos: a) 1,50. b) 1,33. c) 1,00. d) 0,75. e) 0,25. 10)(UFRGS)Afiguraabaixoapresentaum diagramapxV que ilustra um ciclo termodinmico deumgsideal,Esteciclo,comarealizaode trabalhode750J,ocorreemtrsprocessos sucessivos.NoprocessoAB,osistemasofreumaumentode pressomantendoovolumeconstante;no processoBC,osistemaseexpandemantendoa temperatura constantee diminuindo apresso;e, finalmente,noprocessoCAosistemaretornaao estado inicial sem variar a presso. OtrabalhorealizadonoprocessoBCearelao entreastemperaturasTaeTbso, respectivamente: a) 1310 J e Ta=Tb/8 b) 1310 J e Ta=8Tb c) 560J e Ta=Tb/8 d) 190 J e Ta=Tb/8 e) 190 J e Ta=8Tb 11)(UFRGS2013)Umaamostradegsideal evolui de um estado A para um estado B, atravs de um processo, em que a presso P e o volume V variam conforme o grfico abaixo. Considereasseguintesafirmaessobreesse processo I - A temperatura do gs diminui. II - O gs realizou trabalho positivo. III - Este processo adiabtico Quais esto corretas?a) apenas I b) apenas II c) apenas III d) apenas I e III e) I, II e III 12)(UFRGS2013)Umprojetopropea construodetrsmquinastrmicas,M1,M2e M3,quedevemoperarentreastemperaturasde 250Ke500K,ouseja,quetenhamrendimento idealiguala50%.Emcadaciclode funcionamento,ocalorabsorvidoportodaso mesmo: Q = 20 kJ, mas espera-se que cada uma delasrealizeotrabalhoWmostradonatabela abaixo. Deacordocomasegundaleidatermodinmica, verifica-sequesomentepossvelaconstruo da(s) mquina(s) a) M1 b) M2

c) M3

d) M1 e M2 e) M2 e M3 Jean Pegoraro-Fsica 61 13)(UFRGS)Acadaciclo,umamquinatrmica extrai45kJdecalordasuafontequentee descarrega36kJdecalornasuafontefria.O rendimento mximo que essa mquina pode ter de a) 20%. b) 25%. c) 75%. d) 80%. e) 100%. INSTRUO:Aquesto14refere-seao enunciado e grfico abaixo; OGrficorepresenta,emumprocessoisobrico, a variao em funo do tempo da temperatura de umaamostradeumelementopurocujamassa de1kgobservadadurante9minutos. A amostra est no estado slido a 0C no instante t=0eaquecidaporumafontedecalorquelhe transmiteenergiaaumataxade2.10^3J/min, supondo que no haja perda de calor. 14)(UFRGS 2014) O processo que ocorra na fase slidaenvolveumtrabalhototalde0,1kJ.Nessa fase, a variao da energia interna da amostra a) 6,1kJ b) 5,9kJ c) 6kJ d) -5,9kJ e) -6,1 kJ 15)(UFRGS2014)Considereumprocesso adiabticonoqual o volume ocupado porum gs ideal reduzido a 1/5 do volume inicial. correto afirmar que, nesse processo. a) a energia interna do gs diminui. b)arazoT/p(T=temperatura,p=presso)torna-se 5 vezes o valor inicial. c)apressoeatemperaturadogsaumentam. d) o trabalho realizado sobre o gs igual ao calor trocado com o meio externo. e) a densidade do gs permanece constante. 16)(ENEM)Ummotorspoderrealizartrabalho sereceberumaquantidadedeenergiadeoutro sistema.Nocaso,aenergiaarmazenadano combustvel,emparte,liberadadurantea combustoparaqueoaparelhopossafuncionar. Quandoomotorfunciona,partedaenergia convertidaoutransformadanacombustono podeserutilizadaparaarealizaodetrabalho, issosignificadizerquehvazamentodeenergia emoutraforma. Deacordocomotexto,astransformaesde energiaqueocorremduranteofuncionamentodo motorsodecorrentesa a)liberaodecalordentrodomotorser impossvel. b)realizaodetrabalhopelomotorser incontrolvel. c)conversointegraldecaloremtrabalhoser impossvel. d)transformaodeenergiatrmicaemcintica ser impossvel. e)utilizaodeenergiapotencialdocombustvel ser incontrolvel. GABARITO 1b2d3d4a5d6e7c8c 9d10a11a12c13a14b15c16c Jean Pegoraro-Fsica 62 ONDAS 1)(UFRGS)Umtremdeondassenoidais,gerado por um dispositivo mecnico oscilante, propaga-se ao longo de uma corda. A tabela abaixo descreve quatrograndezasquecaracterizamessasondas mecnicas. GrandezaDescrio 1Nmerodeoscilaesporsegundo de um ponto da corda 2Durao de uma oscilao completa de um ponto da corda 3Distnciaqueaondapercorre durante uma oscilao completa 4Deslocamento mximo deum ponto da corda Asgrandezas1,2,3e4sodenominadas, respectivamente, a)frequncia,fase,amplitudeecomprimentode onda. b)fase,frequncia,comprimentodeondae amplitude. c)perodo,frequncia,velocidadedepropagao e amplitude. d)perodo,frequncia,amplitudeecomprimento de onda. e)frequncia,perodo,comprimentodeondae amplitude. 2)(UFRGS) Na figura abaixo, esto representados trs modos distintos de vibrao de uma corda. A cordaestesticadaentredoispontosfixos,que distam 60 cm um do outro. Oscomprimentosdeonda,emcentmetros,das ondas correspondentes aos modos I, II e III valem, respectivamente a) 30, 60 e 90. b) 60, 30 e 20. c) 60, 120 e 180. d) 120, 60 e 20. e) 120, 60 e 40. 3)(UFRGS) So exemplos de ondas os raios X, os raios gama, as ondas de rdio, as ondas sonoras e as ondas de luz. Cada um desses cinco tipos de onda difere, de algum modo, dos demais. Qualdasalternativasapresentaumaafirmao quediferenciacorretamenteotipodeonda referido das demais ondas acima citadas? a)RaiosXsoasnicasondasquenoso visveis. b) Raios gama so as nicas ondas transversais. c)Ondasderdiosoasnicasondasque transportam energia. d)Ondassonorassoasnicasondas longitudinais. e)Ondasdeluzsoasnicasondasquese propagamnovcuocomvelocidadede300.000 km/s. 4)(UFRGS)Nafiguraabaixoestorepresentadas asconfiguraesespaciaisinstantneasdeduas ondastransversaissenoidais,MeN,quese propagamnadireox,aolongodeuma mesma corda musical. Sendo M efM, respectivamente,ocomprimento deondaeafrequnciadaondaM,correto afirmarqueocomprimentodeonda N ea frequncia fN da onda N so tais que a) M N 3 =e fN=fM/3. b) M N 3 =e fN=fM. c)3 /M N =e fN=3fM. d)3 /M N =e fN=fM/3. e) M N =e fN=3fM. Jean Pegoraro-Fsica 63 5)(UFRGS) As cores azul, verde e vermelho esto emordemcrescentedeseuscomprimentosde onda.Socoresmonocromticas,produzidaspor trsdiferenteslasers.Qualalternativacoloca essascoresemordemcrescentedesuas frequncias? a) Azul, verde e vermelho. b) Azul, vermelho e verde. c) Vermelho,