EA CFOAV/CFOINT/CFOINF 2009 PROVAS DE FÍSICA E...

EA CFOAV/CFOINT/CFOINF 2009 PROVAS DE FÍSICA E LÍNGUA PORTUGUESA – CÓDIGO 21 2

01 - O diagrama abaixo representa as posições de dois corpos A e B em função do tempo.

Por este diagrama, afirma-se que o corpo A iniciou o seu movimento, em relação ao corpo B, depois de a) 2,5 s c) 7,5 s b) 5,0 s d) 10 s RESOLUÇÃO:

Pela definição de velocidade escalar média, tem-se que: s

vt

∆=

∆.

Logo s

vtA

AA

∆=

∆ ⇒ v

t'A

20

10=

− e

sv

tB

B∆

=∆

⇒ vB40

10

−= ⇒

vB 4,0m / s=−

Escrevendo a equação horária dos dois corpos, tem-se

SB = 40 – 4t; logo, quando SB = 10 m, temos 10 = 40 – 4t ⇒ t30

4=

⇒ t = 7,5 s e

SA = t t- t'

200 ( ')

10+ ⋅ − ; assim, quando SA = SB tem-se

tt

2010 (7,5 ')

10 '= ⋅ −

− ⇒ 100 – t’ = 150 – 20 t’ ⇒ 10 t’ = 50 ⇒

t’ = 5,0 que é o instante em que o corpo A iniciou seu movimento RESPOSTA: opção b

02 - Uma bola rola com velocidade v

r, constante, sobre uma superfície

de vidro plana e horizontal, descrevendo uma trajetória retilínea. Enquanto a bola se desloca, a sua sombra percorre os planos representados pelos trechos 1 e 2 da figura abaixo, com velocidades

escalares médias v1 e v2 , respectivamente.

Considerando que a sombra está sendo gerada por uma projeção ortogonal à superfície de vidro, pode-se afirmar que o seu movimento é

a) acelerado no trecho 1 e retardado no trecho 2, sendo

21vvv >>

b) acelerado nos dois trechos, sendo vvv >=21

c) uniforme nos dois trechos, sendo vvv >=21

d) uniforme nos dois trechos, sendo vvv ==21

RESOLUÇÃO: Como a velocidade da bola é constante, a sua sombra também terá velocidade constante, logo seu movimento é uniforme nos dois trechos. Por outro lado, deve-se observar que as sombras nos trechos 1 e 2 percorrem distâncias d1 e d2, tais que d1 e d2 > d, isso ocorrendo no mesmo intervalo de tempo ∆t em que a bola percorre d.

Logo, v v v1 2= > .

Portanto, a sombra possui movimento uniforme nos dois trechos, sendo v v v1 2= > .

RESPOSTA: opção c

03 - Uma bola de basquete descreve a trajetória mostrada na figura após ser arremessada por um jovem atleta que tenta bater um recorde de arremesso.

A bola é lançada com uma velocidade de 10 m/s e, ao cair na cesta,

sua componente horizontal vale 6,0 m/s. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2. Pode-se afirmar que a distância horizontal (x) percorrida pela bola desde o lançamento até cair na cesta, em metros, vale

a) 3,0 c) 4,8 b) 3,6 d) 6,0 RESOLUÇÃO: 1) De acordo com a figura abaixo, que representa a composição da

velocidade no lançamento da bola, pode-se obter a componente

v0y:

v0 10m/s=

xv v0x 6,0m/ s= =

x yv v v2 2 20 0 0+ =

( )yv22 2

0(6,0) 10+ =

v0y 8,0m/ s=

2) Da equação horária para o movimento vertical da bola

encontra-se:

v t gt20 0y1

y y2

= + −

v t gt20 0y1

y y2

− = −

t t25,0 2,0 8,0 5− = ⋅ −

t t + 25 8 3 0− =

t = 0,6s (não serve, pois a bola se encontra no movimento de

subida) t = 1,0s

3) Da equação horária do movimento horizontal obtém-se a

distância horizontal x:

v toxx=

x 6,0 1= ⋅

x 6,0m=

RESPOSTA: opção d

04 - Uma pessoa, brincando em uma roda-gigante, ao passar pelo ponto

mais alto, arremessa uma pequena bola (Figura 1), de forma que esta descreve, em relação ao solo, a trajetória de um lançamento vertical para cima.


A velocidade de lançamento da bola na direção vertical tem o mesmo módulo da velocidade escalar (v) da roda-gigante, que executa um movimento circular uniforme. Despreze a resistência do ar, considere a aceleração da gravidade igual a g e π = 3. Se a pessoa consegue pegar a bola no ponto mais próximo do solo (Figura 2), o período de rotação da roda-gigante pode ser igual a

a) v

g c) v

g203

b) vg

107

d) vg

12

RESOLUÇÃO:

R é o raio da roda-gigante

1) Fazendo T

t2

= (onde T é o período de rotação da roda gigante):

t gt20 01

y y v2

= + −

T TR +v g 21

0 2 ( )2 2 2

= −

T Tg v R

2

2 08 2

− − = ①

2) R vT vT

v R RT

2

2 6

π= ⇒ = ⇒ =

π ②

Substituindo ② em ①, vem

T T vTg v

2

2 08 2 6

− − =

gT vT vT23 12 8 0− − =

gT vT23 20 0− = ⇒ 20 v

T =3 g

RESPOSTA: opção c

05 - Uma partícula é abandonada de uma determinada altura e percorre o trilho esquematizado na figura abaixo, sem perder contato com ele.

Considere que não há atrito entre a partícula e o trilho, que a resistência do ar seja desprezível e que a aceleração da gravidade seja g. Nessas condições, a menor velocidade possível da partícula ao terminar de executar o terceiro looping é

a) 3Rg c) 11Rg

b) 7Rg d) 15Rg

RESOLUÇÃO:

1) v NMIN 0→ =

CF P=

mvmg

R

2MIN

3=

v Rg2MIN 3=

2) E EA BM M=

E E = E EA A B BC P C P+ +

Fazendo EBP 0= vem:

mv mv

mg R= 2 2MIN B62 2

+

2BvRg

Rg= 3

62 2

+

Rg Rg= v 2B3 12+ ⇒ v RgB 15=

RESPOSTA: opção d

06 - Dispõe-se de quatro polias ideais de raios RA=R, RB = 3R, C2

=R

R e

D10

=R

R que podem ser combinadas e acopladas a um motor cuja

freqüência de funcionamento tem valor f. As polias podem ser ligadas por correias ideais ou unidas por eixos rígidos e, nos acoplamentos, não ocorre escorregamento. Considere que a combinação dessas polias com o motor deve acionar uma serra circular (S) para que ela tenha uma freqüência de rotação igual a 5/3 da freqüência do motor. Sendo assim, marque a alternativa que representa essa combinação de polias.

a) c) b) d)

RESOLUÇÃO: A combinação de polias deve ser aquela em que aconteça um “aumento” da freqüência de rotação disponível. Assim: 1) Motor + polia A: acoplamento por eixo rígido e fA = f 2) Polia A + polia B: acoplamento por correia ideal, então:

vA = vB ① onde vA é a velocidade de um ponto na periferia da

polia A e vB é a velocidade de um ponto na periferia da polia B.

Como v = ωR, de ① temos:

ωBRB = ωARA ⇒ 2π f RB B 2= πf RA A

Assim: AB A

B=R

f fR

que do enunciado fica: B =R

f3R

Af ⇒ B3

=f

f

3) Polia B + polia C: acoplamento por eixo rígido e C B3

= =f

f f .

4) Polia C + polia D: acoplamento por correia ideal, então:

vC = vD onde vC e vD são as velocidades de pontos na periferia das polias C e D respectivamente.

Assim: ωCRC = ωDRD ⇒ 2π C C 2= πf R D Df R

R R ff f f f f

R R

CD C D D

D

10 5

2 3 3= ⇒ = ⇒ =⋅ ⋅


5) Polia D acoplada por eixo rígido com a serra S.

Portanto: f fS5

3= .

RESPOSTA: opção a

07 - Um planeta Alpha descreve uma trajetória elíptica em torno do seu sol como mostra a figura abaixo.

Considere que as áreas A1, A2 e A3 são varridas pelo raio vetor que une o centro do planeta ao centro do sol quando Alpha se move respectivamente das posições de 1 a 2, de 2 a 3 e de 4 a 5. Os trajetos de 1 a 2 e de 2 a 3 são realizados no mesmo intervalo de tempo ∆t e o trajeto de 4 a 5 num intervalo ∆t’ < ∆t. Nessas condições é correto afirmar que

a) A1 < A3 c) A1 > A2

b) A2 < A3 d) A3 < A2 RESOLUÇÃO: De acordo com a segunda lei de Kepler (lei das áreas)

AA K t K

tcons tan te= ∆ ⇒ = =

∆⋅

Assim, como A1 e A2 são varridas no mesmo intervalo de tempo,

então A1 = A2

E, como A3 é varrida num intervalo ∆t’ < ∆t, tem-se que A A

A A2 3 t '

3 2t t ' t

∆= ⇒ ⋅=

∆ ∆ ∆, como t '

t1

∆<

∆ então A3 < A2

RESPOSTA: opção d

08 - Dois corpos A e B, esféricos, inicialmente estacionários no espaço,

com massas respectivamente iguais a mA e mB, encontram-se separados, centro a centro, de uma distância x muito maior que os seus raios, conforme figura abaixo. Na ausência de outras forças de interação, existe um ponto P do espaço que se localiza a uma distância d do centro do corpo A. Nesse ponto P é nula a intensidade da força gravitacional resultante, devido à ação dos corpos A e B sobre um corpo de prova de massa m, ali colocado. Considere que os corpos A e B passem a se afastar com uma velocidade constante ao longo de uma trajetória retilínea que une os

seus centros e que mA = 16mB. Nessas condições, o gráfico que melhor representa d em função de x é a) c) b) d) RESOLUÇÃO:

FA = FB gmA m g

d2=

mB m

d)2(x −

mB16 m

d

B

2=

d)2(x −¨

d2= 16(x – d)

2 ⇒ d = 4(x – d) ⇒ d = 4x - 4d ⇒ 5d = 4x ⇒ d x

4

5=

RESPOSTA: opção a

09 - Na situação de equilíbrio abaixo, os fios e as polias são ideais e a

aceleração da gravidade é g. Considere µe o coeficiente de atrito

estático entre o bloco A, de massa mA, e o plano horizontal em que se apóia.

A maior massa que o bloco B pode ter, de modo que o equilíbrio se mantenha, é

a) e Amµ c) e A2 mµ

b) e A3 mµ d) e A4 mµ

RESOLUÇÃO: Diagrama de corpo livre: Como os blocos estão em equilíbrio e com base na 2ª Lei de Newton, temos:

N P m g A:

f N m g T

A A

at e e A

bloco= = ⋅

=µ ⋅ =µ ⋅ ⋅ =

B: P T m g m gB B Abloco 2 2= ⇒ = µ

m mB e A2= ⋅µ ⋅ que corresponde a maior massa que o bloco B pode

ter de modo que o equilíbrio se mantenha. RESPOSTA: opção c

10 - A figura abaixo representa um vagão em repouso, no interior do qual

se encontram um pêndulo simples e um recipiente fixo no piso, cheio de água. O pêndulo simples é composto de uma bolinha de ferro presa ao teto do vagão por um fio ideal e, dentro do recipiente, existe uma bolinha de isopor, totalmente imersa na água e presa no seu fundo também por um fio ideal. Assinale a alternativa que melhor representa a situação física no interior do vagão, se este começar a se mover com aceleração constante para a direita.

a) c)


b) d)

RESOLUÇÃO: Tudo se passa dentro do vagão, que está acelerado, como se existisse uma aceleração fictícia que faz com que o pêndulo, a bola de isopor e a superfície livre da água passem a uma nova posição de equilíbrio. Assim, para um referencial no vagão: 1)

O pêndulo se alinha com a aceleração resultante gR

ur.

2) A superfície do líquido e o líquido como um todo

experimentam a ação de aceleração fictícia para a esquerda. A bolinha de isopor se alinha com a

aceleração resultante gR

ur.

Assim, tem-se RESPOSTA: opção b

11 - Um paciente, após ser medicado às 10 h, apresentou o seguinte quadro de temperatura:

A temperatura desse paciente às 11 h 30 min, em °F, é a) 104 c) 54,0 b) 98,6 d) 42,8

RESOLUÇÃO: No intervalo de tempo de 2h, há uma variação de 4º C na temperatura do paciente. Logo, para um intervalo de tempo de 1h e

30 min, esta variação será de 3º C. Como C

F

5

9

∆θ=

∆θ em que C∆θ é a

variação de temperatura na escala Celsius e F∆θ a variação de

temperatura na escala Fahrenheit, a variação correspondente F∆θ

será de FF C9 9

3 5,4º5 5

∆θ = ⋅ ∆θ = ⋅ = .

Às 11h e 30 min, o paciente se encontra com a temperatura de 37º C, a qual corresponde, na escala Fahrenheit,

FC FF

3298,6º

5 9

θ θ −= ⇒θ =

RESPOSTA: opção b

12 - Um frasco de vidro, cujo volume é 2000 cm3 a 0 ºC, está

completamente cheio de mercúrio a esta temperatura. Sabe-se que o

coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio é 1,8 x 10 -4

ºC -1

e o coeficiente de dilatação linear do vidro de que é feito o frasco é

1,0 x 10 -5

ºC -1

. O volume de mercúrio que irá entornar, em cm3,

quando o conjunto for aquecido até 100 ºC, será a) 6,0 c) 30 b) 18 d) 36

RESOLUÇÃO:

O volume de mercúrio que irá entornar VE( )∆ é dado por

V V V VE AP L R;∆ =∆ =∆ − ∆ .

AP

L

R

V = Dilatação aparente do líquido (mercúrio)

onde V = Dilatação real do líquido (mercúrio)

V = Dilatação do recipiente (frasco de vidro)

∆∆

∆

Assim, lembrando que 13 3 3,0 10 ºCR R R−γ = α⇒γ = α ⇒ γ = × , tem-

se que V V V V V V

V V

E L R E L R R R

E L R R( )

∆ = ∆ − ∆ ⇒∆ = γ ⋅ ⋅ ∆θ − γ ⋅ ⋅ ∆θ

⇒ ∆ = γ − γ ⋅ ⋅ ∆θ

V 4 4 3 2E (1,8 x10 0,3x10 ) 2x10 10− −⇒ ∆ = − ⋅ ⋅

V 4 5E 1,5x10 2x10−⇒ ∆ = ⋅ ⇒ V 3

E 30cm∆ =

RESPOSTA: opção c

13 - Um estudante, querendo determinar o equivalente em água de um

calorímetro, colocou em seu interior 250 g de água fria e, aguardando um certo tempo, verificou que o conjunto alcançou o equilíbrio térmico a uma temperatura de 20 °C. Em seguida, acrescentou ao mesmo 300 g de água morna, a 45 °C. Fechando rapidamente o aparelho, esperou até que o equilíbrio térmico fosse refeito; verificando, então, que a temperatura final era de 30 °C. Baseando-se nesses dados, o equivalente em água do calorímetro vale, em gramas,

a) 400 c) 200 b) 300 d) 100 RESOLUÇÃO: Inicialmente determina-se a capacidade térmica do calorímetro através da equação:

AM AF C

AM

AF

C

C R R

C

R

R

Q Q Q ; onde

Q é a quantidade de calor cedida pela água morna

Q é a quantidade de calor recebida pela água fria

Q é a quantidade de calor recebida pelo calorímetro

− = +

Assim, Q Q Q m m C

C C

C

c cAM AF CC R R AM AM AF AF

300 1 (30 45) 250 1 10 10 10 4500 2500

200 cal / ºC

− = + ⇒ − + ∆θ

⇒ − − = + ⇒ = −

∴ =

⋅ ⋅ ∆θ = ⋅ ⋅∆θ ⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Logo, o equivalente em água do calorímetro é E = 200 g RESPOSTA: opção c

14 - O diagrama a seguir representa o ciclo percorrido por 3 mols de um

gás perfeito. Sabendo-se que no estado A a temperatura é –23 ºC e considerando

R 8 J/mol K= ⋅ , o trabalho, em joules, realizado pelo gás no ciclo é a) 12000 c) 1104 b) – 6000 d) – 552 RESOLUÇÃO: No diagrama da pressão em função do volume (diagrama de trabalho), o produto p v∆⋅ corresponde numericamente à área sob a curva. Considerando todo ciclo realizado, o trabalho total realizado é dado pela soma algébrica dos trabalhos nas diferentes etapas; logo, corresponde à área do triângulo retângulo. Como há conversão de trabalho em calor < 0 (ciclo no sentido


anti-horário), tem-se v p2

2=

⋅ ⇒ = – pv (1)

Pela equação de Clapeyron, pode-se rescrever (1) como: NRT (2)= − . Como a temperatura no estudo dos gases, é

sempre expressa em Kelvin (K), tem-se

K C

K

273

23 273 250K

θ = θ +

θ = − + =

Substituindo em (2), encontra-se: (3) (8) (250) 6000= − = −⋅ ⋅

= –6000 J RESPOSTA: opção b

15 - O gás contido no balão A de volume V e pressão p é suavemente escoado através de dutos rígidos e de volumes desprezíveis, para os balões B, C, D e E, idênticos e inicialmente vazios, após a abertura simultânea das válvulas 1, 2, 3 e 4, como mostra a figura abaixo. Após atingido o equilíbrio, a pressão no sistema de balões assume o

valor 3

p . Considerando que não ocorre variação de temperatura, o

volume de dois dos balões menores é a) 0,5 V c) 1,5 V b) 1,0 V d) 2,0 V RESOLUÇÃO: 1) Como a transformação gasosa é isotérmica

(pAVA)inicial – (pSVS)final onde

(pA = p); VA = V e

pS e VS são a pressão e o volume do sistema após atingido o equilíbrio.

2) Como S 3=p

p e VS = V + 4v onde v é o volume dos balões

menores então

( 4 )3

=

+ =

pV nRT

pV v nRT

p =p

V4

3+

V p

33 4

2 4

Assim :

2

= +

=

=

v

V V v

V v

Vv

Portanto, o volume de dois balões menores é V V

V2 2

+ =

RESPOSTA: opção b

16 - A figura I representa uma lente delgada convergente com uma de suas faces escurecida por tinta opaca, de forma que a luz só passa pela letra F impressa. Um objeto, considerado muito distante da lente, é disposto ao longo do eixo óptico dessa lente, como mostra a figura II. Nessas condições, a imagem fornecida pela lente e projetada no anteparo poderá ser a) c) b) d) RESOLUÇÃO: 1) A condição de que o objeto esteja muito distante da lente, implica

que o objeto está além do ponto antiprincipal objeto da lente. Assim, a imagem fornecida pela lente será real e invertida em relação ao objeto.

2) A passagem da luz apenas por uma parte da lente, no caso, pela letra F, não irá alterar a imagem fornecida, que ficará apenas mais tênue.

3) Assim, a imagem projetada no anteparo deverá ser a do objeto “A” invertida:

4) Portanto, a alternativa que contempla as condições acima poderá

ser somente a letra (d). RESPOSTA: opção d

17 - A imagem de um ponto P, posicionado a uma distância d de um

espelho plano E, pode ser visualizada por dois observadores A e B, como mostra a figura abaixo. A respeito da imagem P’ do ponto P vista pelos observadores, é correto afirmar que a) o observador A visualiza P’ a uma distância d/2 do espelho. b) o observador B visualiza P’ a uma distância d/4 do espelho. c) o observador A visualiza P’ a uma distância 3d/2 do espelho e o

observador B, à distância 5d/4 do espelho. d) ambos os observadores visualizam P’ a uma distância 2d do

ponto P. RESOLUÇÃO: 1) Devido ao estigmatismo do espelho plano, todo raio de luz que,

saindo do ponto P, atinge o espelho é refletido de maneira que o seu prolongamento passe por P’. O observador, em qualquer posição, vê o ponto de imagem P’ que se “localiza” à distância d do espelho plano ou 2d do ponto P.

2) Assim, ambos os observadores visualizam P’ a uma distância 2d do ponto P.

RESPOSTA: opção d


E

E

EA

2M eq

2M

M

1K A

22K

A2

K

=

=

=

F m a N m a

m a a

m g g

AT A MAX e A A MAX

A MAX MAXe e

A

≥ ⇒ µ ≥ ⇒

⇒ µ ≥ ⇒ µ ≥

18 - Considere dois pássaros A e B em repouso sobre um fio homogêneo de densidade linear µ, que se encontra tensionado, como mostra a figura abaixo. Suponha que a extremidade do fio que não aparece esteja muito distante da situação apresentada. Subitamente o pássaro A faz um movimento para alçar vôo, emitindo um pulso que percorre o fio e atinge o pássaro B ∆t segundos depois. Despreze os efeitos que o peso dos pássaros possa exercer sobre o fio. O valor da força tensora para que o pulso retorne à posição onde se encontrava o pássaro A, em um tempo igual a 3∆t, é

a) d

t

2

2

9( )µ∆

c) d

t

2

2( )µ∆

b) d

t

2

2

4( )µ∆

d) d

t

2

29( )µ∆

RESOLUÇÃO: 1) Como a velocidade no fio é constante:

AB BA

total BC32

= = ∆

∆= ∆ ⇒ =

t t t

tt t t

2) Como

2 2

2 2

onde é a força tensora e , então

2

2

4 4

( )

∆= = =

∆µ ∆

=∆ µ

µ= ⇒ =

µ∆ ∆

F S dv F v

tt

d F

t

d F dF

t t

RESPOSTA: opção b

19 - Um par de blocos A e B, de massas mA = 2 kg e mB = 10 kg, apoiados em um plano sem atrito, é acoplado a duas molas ideais de mesma constante elástica K = 50 N/m, como mostra a figura abaixo. Afastando-se horizontalmente o par de blocos de sua posição de equilíbrio, o sistema passa a oscilar em movimento harmônico simples com energia mecânica igual a 50 J. Considerando g = 10 m/s2, o mínimo coeficiente de atrito estático que deve existir entre os dois blocos para que o bloco A não escorregue sobre o bloco B é a) 1/10 c) 5/6 b) 5/12 d) 1 RESOLUÇÃO: 1) A montagem mostrada no desenho equivale a uma associação

de molas em paralelo.

Assim Keq = 2 K e o sistema oscila com freqüência

Bm + mA

1 2Kf

2=

π 1

2) A energia máxima do sistema em função da amplitude A é:

2 3) Para que o bloco A não escorregue sobre B, deve-se considerar

que a máxima aceleração do sistema deverá ser:

a a f a f2 2 2 2MAX MAX MAXA (2 ) A 4 A= ω ⇒ = π ⇒ = π 3

4) No bloco A, deve-se ter

4

5) Levando 1, 2, 3 em 4, tem-se:

2E4 f

g g m m

Eg m m

2 2 2M

e eA B

e M eA B

A 4 1 2K

2 K

2 5K

( ) 6

π πµ ≥ ⇒ µ ≥ ⇒ π +

⇒ µ ≥ ⇒ µ ≥+

RESPOSTA: opção c

20 - Os valores do potencial elétrico V em cada vértice de um quadrado

estão indicados na figura abaixo.

VA = 0

VB = VD = 5V

VC = 10 V

Os valores desses potenciais condizem com o fato de o quadrado estar situado num campo eletrostático a) uniforme, na direção do eixo x. b) uniforme, na direção da bissetriz do 1º quadrante. c) criado por duas cargas puntiformes situadas no eixo y. d) criado por duas cargas puntiformes situadas nas bissetrizes dos

quadrantes ímpares.

RESOLUÇÃO: V V V VA B D C< = <

1) A linha que une os pontos B e D é uma linha equipotencial

V VB D( )= .

2) A ddp entre os pontos A e B é igual à ddp entre os pontos B e C. 3) Daí conclui-se que trata-se de campo elétrico uniforme na

direção do eixo x.

d d U U

U E d

AE EC AE ECe

onde

= =

= ⋅

RESPOSTA: opção a


21 - Na figura abaixo, uma partícula com carga elétrica positiva q e massa m é lançada obliquamente de uma superfície plana, com velocidade inicial de módulo v0, no vácuo, inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal.

Considere que, além do campo gravitacional de intensidade g, atua também um campo elétrico uniforme de módulo E. Pode-se afirmar que a partícula voltará à altura inicial de lançamento após percorrer, horizontalmente, uma distância igual a

a) 2o sen2 1 tgv qE

θ θg mg

+

c) o sen2

v qEθ

g mg

+

b) 2o sen cos sen

2v qE

θ θ θg m

+

d) o 1 sen2

2v qE

θg m

+

RESOLUÇÃO: Na direção do eixo x:

MRUV F ma

qEa

m

=

=

d v t atx

20

1

2= +

20

1cos

2= θ +

qEd v t t

m 1

Na direção do eixo y:

MRUV

20 0y

20

20

0

1y y v t gt

21

0 0 v sen t gt2

gt 2v sen t 0

t 0

2v sent

g

= + −

= + θ −

− θ =

=

θ= 2

Substiuindo 2 em 1, vem:

v vqEd v

g m g

v qEd v

g mg

2 20 0

0 2

22 20

02

2 cos 4 sencos

2

2sen cos 2 sen

θ θ= θ +

= θ θ + θ

v qEd

g mg

v qEd

g mg

20

20

sensen2 1

cos

sen2 1 tg

θ= θ + θ

= θ + θ

RESPOSTA: opção a

22- O elemento de aquecimento de uma torneira elétrica é constituído de dois resistores e de uma chave C, conforme ilustra a figura abaixo.

Com a chave C aberta, a temperatura da água na saída da torneira aumenta em 10 ºC. Mantendo-se a mesma vazão d’água e fechando C, pode-se afirmar que a elevação de temperatura da água, em graus Celsius, será de

a) 2,5 c) 15 b) 5,0 d) 20 RESOLUÇÃO: chave C aberta

REQ = R Energia = calor P∆t = mc∆θ

Ut mc

R

2

∆ = ∆θ

U t

Rmc

2∆∆θ = 1

chave C fechada

EQ 2=R

R

Energia = calor P’∆t = mc∆θ’

Ut mc

R

2

'

2

∆ = ∆θ

22'

∆∆θ = 2

U t

RmC

De 1 e 2, conclui-se que ∆θ’ = 2∆θ = 20 ºC RESPOSTA: opção d

23 - Parte de um circuito elétrico é constituída por seis resistores ôhmicos

cujas resistências elétricas estão indicadas ao lado de cada resistor, na figura abaixo.

Se a d.d.p. entre os pontos A e B é igual a U, pode-se afirmar que a

potência dissipada pelo resistor R3 é igual a

a) U

R

21

2 3

c) U

R

22

3

b) U

R

22

3

d) U

R

21

2 6

RESOLUÇÃO: O circuito dado é equivalente à: Trata-se de uma ponte de Wheatstone em equilíbrio, pois

4 2 2=⋅ ⋅R R R R

Seja i a intensidade da corrente elétrica no resistor 6R, 6

=U

iR

.

Assim, a potência dissipada em R3 será:


U UP R i R R

R R

U UP

R R

UP

R

2 22

3 3 2

2 2

3

2

3

2 26 36

18 2

1

2 3

9

= = =

= =

=

⋅

⋅

⋅

RESPOSTA: opção a

24 - Uma bateria de f.e.m. igual a ε e resistência interna de valor igual a r (constante) alimenta o circuito formado por uma lâmpada L e um reostato R, conforme ilustra a figura abaixo.

Considerando constante a resistência da lâmpada, o gráfico que melhor representa a potência por ela dissipada quando o cursor do reostato move-se de A para B é

a) c)

b) d)

25 - O trecho AB, de comprimento 30 cm, do circuito elétrico abaixo, está imerso num campo magnético uniforme de intensidade 4 T e direção perpendicular ao plano da folha. Quando a chave CH é fechada e o capacitor completamente carregado, atua sobre o trecho AB uma força magnética de intensidade 3 N, deformando-o, conforme a figura.

Sabe-se que os fios são ideais. A intensidade da corrente elétrica, em ampères, e a diferença de potencial elétrico entre os pontos C e D, em volts, são, respectivamente

a) 25 e 50 c) 2,5 e 5 b) 5 e 10 d) 1,25 e 2,5 RESOLUÇÃO:

M sen90º

3 4 0,30 1

3

1,2

2,5A

=

=

=

=

⋅ ⋅lF Bi

i

i

Observa-se que os resistores de 4Ω estão curto-circuitados. Assim, a resistência equivalente entre os pontos C e D é igual a 2Ω. U R i

U

CD CD

CD

2 2,5

5V

= =

=

⋅

RESPOSTA: opção c

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