Termodinâmica | Ondas | Óptica | Eletricidade · PDF fileDIAGRAMA DE FASES E...
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Termodinâmica | Ondas | Óptica | Eletricidade
DIAGRAMA DE FASES E PROPAGAÇÃO DO CALOR
1. (UEL – PR) O gráfico abaixo representa o diagrama de
fases da água. A linha A corresponde à pressão na cidade
de Paranaguá, no litoral paranaense. A linha B, na cidade de
Londrina, e a linha C, no pico Paraná (ponto culminante do
estado do Paraná). Com base nesse gráfico, são feitas as
seguintes afirmativas:
I. Utilizando-se sistemas de aquecimento idênticos para
aquecer massas iguais de água, com as mesmas
temperaturas iniciais, até o ponto de vapor, gasta-se mais
energia na cidade de Londrina que no pico Paraná.
II. Nas três localidades, o gasto de energia para aquecer
quantidades iguais de água, do ponto de gelo até o ponto
de vapor, é o mesmo.
III. A temperatura do ponto de gelo em Paranaguá é maior
que a temperatura do ponto de gelo em Londrina.
Assinale a alternativa correta:
(A) Apenas a afirmativa I é correta.
(B) Apenas a afirmativa II é correta.
(C) Apenas as afirmativas I e III são corretas.
(D) Todas as afirmativas são corretas.
(E) Apenas as afirmativas II e III são corretas.
2. (UFPR) Pode-se atravessar uma barra de gelo usando-se
uma arame com um peso adequado, sem que a barra fique
dividida em duas partes.
Qual é a explicação para o fenômeno?
(A) A pressão exercida pelo arames obre o gelo abaixa seu
ponto de fusão.
(B) O gelo já cortado pelo arame, devido a baixa
temperatura, se funde novamente.
(C) A pressão exercida pelo arame sobre o gelo aumenta
seu ponto de fusão, mantendo a barra sempre solida.
(D) O arame, estando naturalmente mais aquecido, funde o
gelo; essa energia, uma vez perdida para a atmosfera, deixa
a barra novamente solida.
(E) Há uma ligeira flexão da barra, e as duas partes, já
cortadas pelo arame, são comprimidas uma contra a outra,
soldando-se.
3. (ENEM MEC) A panela de pressão permite que os
alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente
do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma
borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não
ser através de um orifício central sobre o qual assenta um
peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-
se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua
operação segura, é necessário observar a limpeza do
orifício central e a existência de uma válvula de segurança,
normalmente situada na tampa. O esquema da panela de
pressão e um diagrama de fase da água são apresentados
abaixo. A vantagem do uso de panela de pressão é a
rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve
(A) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.
(B) à temperatura de seu interior, que está acima da
temperatura de ebulição da água no local.
(C) à quantidade de calor adicional que é transferida à
panela.
(D) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela
válvula.
(E) à espessura da sua parede, que é maior que a das
panelas comuns.
4. (ENEM MEC) Ainda hoje, é muito comum as pessoas
utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de
cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma
temperatura menor do que a do ambiente.
Isso ocorre porque:
(A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a
uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor.
(B) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua
composição química. Na reação, a água perde calor.
(C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através
dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa
e do restante da água, que são assim resfriadas.
(D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na
parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a
uma temperatura maior que a de dentro.
(E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando
substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a
temperatura da água.
5. Observe as figuras a seguir sobre a formação das brisas
marítima e terrestre.
Durante o dia, o ar próximo à areia da praia se aquece mais
rapidamente do que o ar próximo à superfície do mar.
Desta forma o ar aquecido do continente sobe e o ar mais
frio do mar desloca-se para o continente, formando a brisa
marítima. À noite, o ar sobre o oceano permanece aquecido
mais tempo do que o ar sobre o continente, e o processo se
inverte. Ocorre então a brisa terrestre. Dentre as
alternativas a seguir, indique a que explica, corretamente,
o fenômeno apresentado.
(A) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato
de a água ter um calor específico maior do que a areia.
Desta forma, a temperatura da areia se altera mais
rapidamente.
(B) É um exemplo de condução térmica e ocorre pelo fato
de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Desta
forma, o calor se dissipa rapidamente.
(C) É um exemplo de irradiação térmica e ocorre pelo fato
de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Desta
forma, o calor se dissipa rapidamente.
(D) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato
de a água ter um calor específico menor do que a areia.
Desta forma, a temperatura da areia se altera mais
rapidamente.
(E) É um processo de estabelecimento do equilíbrio
térmico e ocorre pelo fato de a água ter uma capacidade
térmica desprezível.
6. (UFRN 2005) Cotidianamente são usados recipientes de
barro (potes, quartinhas, filtros etc.) para esfriar um pouco
a água neles contida.
Considere um sistema constituído por uma quartinha cheia
d'água. Parte da água que chega à superfície externa da
quartinha, através de seus poros, evapora, retirando calor
do barro e da água que o permeia. Isso implica que também
a temperatura da água que está em seu interior diminui
nesse processo.
Tal processo se explica porque, na água que evapora, são
as moléculas de água
(A) com menor energia cinética média que escapam do
líquido, aumentando, assim, a energia cinética média desse
sistema.
(B) que, ao escaparem do líquido, aumentam a pressão
atmosférica, diminuindo, assim, a pressão no interior da
quartinha.
(C) com maior energia cinética média que escapam do
líquido, diminuindo, assim, a energia cinética média desse
sistema.
(D) que, ao escaparem do líquido, diminuem a pressão
atmosférica, aumentando, assim, a pressão no interior da
quartinha.
7. (UNITAU) Indique a alternativa que associa
corretamente o tipo predominante de transferência de
calor que ocorre nos fenômenos, na seguinte sequência:
- Aquecimento de uma barra de ferro quando sua
extremidade é colocada numa chama acesa.
- Aquecimento do corpo humano quando exposto
ao sol.
- Vento que sopra da terra para o mar durante a
noite.
(A) convecção - condução - radiação.
(B) convecção - radiação - condução.
(C) condução - convecção - radiação.
(D) condução - radiação - convecção.
8. (UEPA) O efeito estufa é um fenômeno natural,
característico de planetas onde existe atmosfera. Ele
acontece na atmosfera da Terra e também na de
Vênus, onde o efeito é muito acentuado e a
temperatura alcança valores de cerca de 460 ºC.
Embora importante para a manutenção da vida no
planeta, hoje é uma preocupação para muitos
ambientalistas e cientistas. Com base em seus
conhecimentos sobre o efeito estufa, analise as
seguintes afirmativas:
I. Existem materiais, como o vidro, que permitem a
passagem de luz, mas dificultam a passagem da
radiação térmica. Numa estufa com cobertura de
vidro, por exemplo, parte da luz que entra é
absorvida pelas plantas. Estas, sendo aquecidas,
emitem radiação infravermelha que tem
dificuldade para atravessar o vidro e aquece o
interior da estufa. Este efeito é semelhante ao
que acontece na atmosfera da Terra, daí o nome
“efeito estufa”.
II. O efeito estufa é importante porque retém o
calor na Terra, possibilitando a vida de animais e
vegetais. Sua intensificação é que é danosa,
ocasionando o aumento da temperatura do
planeta. Como consequência disto, entre outras
coisas, parte da ilha do Marajó poderá ser
inundada e os furacões no Caribe poderão ser
mais frequentes e devastadores.
III. No efeito estufa, a radiação solar atravessa a
atmosfera, parte é absorvida pela Terra e parte é
refletida. Uma parcela da radiação absorvida é
reemitida na forma de raios ultravioletas (ondas
de calor), que têm pequeno comprimento de
onda, dos quais uma pequena parte é absorvida,
principalmente pelo gás carbônico, vapor d’água
e metano, nas altas camadas atmosféricas,
criando um manto quente na superfície da Terra.
IV. Na Lua não há ocorrência de efeito estufa, em
virtude de não existir atmosfera. Isto é uma das
causas das temperaturas no nosso satélite
variarem entre –150 ºC durante a noite e 100 ºC
durante o dia.
Estão corretas somente as afirmativas:
(A) I, II e IV.
(B) I, II e III.
(C) I, III e IV.
(D) I e II.
(E) II e IV.
TERMODINÂMICA
9. (UFRGS RS) O diagrama abaixo representa a pressão (p)
em função da temperatura absoluta (T), para uma amostra
de gás ideal. Os pontos A e B indicam dois estados desta
amostra. Sendo VA e VB os volumes correspondentes aos
estados indicados, podemos afirmar que a razão VB/VA é:
(A) 1/4.
(B) 1/2.
(C) 1.
(D) 2.
(E) 4.
10. (UTFPR) Uma seringa de injeção tem seu bico
completamente vedado e inicialmente contém o volume 5
cm3 de ar sob pressão de 0,9 . 105 Pa. Suponha que a
massa de ar se comporte como um gás perfeito e sofra
uma transformação isotérmica quando o êmbolo for
puxado, aumentando o volume interno para 20 cm3. Sendo
assim, calcule (em Pa) a pressão em Pa:
(A) 0,30 . 105
(B) 2,25 . 104
(C) 4,30 . 104
(D) 3,60 . 104
(E) 1,00 . 105
11. (UFMG) Um mergulhador, em um lago, solta uma bolha
de ar de volume V a 5,0 m de profundidade. A bolha sobe
até a superfície, onde a pressão é a pressão atmosférica.
Considere que a temperatura da bolha permanece
constante e que a pressão aumenta cerca de 1,0 atm a cada
10 m de profundidade. Nesse caso, o valor do volume da
bolha na superfície é, aproximadamente,
(A) 0,67 V
(B) 1,5 V
(C) 2,0 V
(D) 0,50 V
(E) 0,75 V
12. Um balão que contém gás oxigênio, mantido sob
pressão constante, tem volume igual a 10 L, a 27°C. Se o
volume for dobrado, podemos afirmar que:
(A) A temperatura, em °C, dobra.
(B) A temperatura, em K, dobra.
(C) A temperatura, em K, diminui à metade.
(D) A temperatura, em °C, diminui à metade.
(E) A temperatura, em °C, aumenta de 273 K.
13. (PUC MG 98) Uma amostra de gás ideal sofre as
transformações mostradas no diagrama pressão x volume
ilustrado abaixo. Sabe-se que a linha AC é uma isoterma.
Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando
a opção CORRETA:
(A) Na transformação AB a temperatura da amostra
aumenta.
(B) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é positivo.
(C) O trabalho realizado pelo gás na etapa AB foi de 9 J.
(D) No decorrer da transformação CA, quando a pressão for
de 3 N/m2, o volume será de 4,5 m
3.
(E) A energia interna da amostra diminui ao longo da
transformação AB.
14. (PUC MG 98) Uma amostra de gás ideal sofre as
transformações mostradas no diagrama pressão x volume,
ilustrado abaixo.
Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando
a opção CORRETA:
(A) A transformação AB é isobárica e a transformação BC,
isométrica.
(B) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é positivo.
(C) Na etapa AB, o gás sofreu compressão e, na etapa BC,
sofreu expansão.
(D) O trabalho realizado sobre o gás na etapa CA foi de 8 J.
(E) A transformação CA é isotérmica.
15. (UFRS) Em uma transformação termodinâmica sofrida
por uma amostra de gás ideal, o volume e a temperatura
absoluta variam como indica o gráfico a seguir, enquanto a
pressão se mantém igual a 20 N/m².
Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250 J
de calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia
interna é de
(A) 100 J.
(B) 150 J.
(C) 250 J.
(D) 350 J.
(E) 400 J.
16. (PUC-RS) Uma máquina térmica, ao realizar um ciclo,
retira 2,0 kcal de uma “fonte quente” e libera 1,8 kcal
para uma “fonte fria”. O rendimento dessa máquina é:
(A) 0,2%
(B) 1,0%
(C) 2,0%
(D) 10%
(E) 20%
17. Uma determinada máquina térmica deve operar em
ciclo entre as temperaturas de 27 °C e 227 °C. Em cada
ciclo, ela recebe 1000 cal da fonte quente. O máximo de
trabalho que a máquina pode fornecer por ciclo ao
exterior, em calorias, vale:
(A) 1.000
(B) 600
(C) 500
(D) 400
(E) 200
18. Uma máquina térmica executa um ciclo entre as
temperaturas 500 K (fonte quente) e 400 K (fonte fria). O
máximo rendimento que essa máquina poderá ter será:
(A) 10%
(B) 20%
(C) 25%
(D) 30%
(E) 80%
19. O rendimento de certa máquina térmica de Carnot é de
25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27 °C. A
temperatura da fonte quente é:
(A) 5,4 °C
(B) 52 °C
(C) 104 °C
(D) 127 °C
(E) 227 °C
20. ENEM MEC
Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma
quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia
armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a
combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o
motor funciona, parte da energia convertida ou
transformada na combustão não pode ser utilizada para a
realização de trabalho. Isso quer dizer que há vazamento
da energia em outra forma.
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax,
2009 (adaptado).
De acordo com o texto, as transformações de energia que
ocorrem durante o funcionamento do motor são
decorrentes da
(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.
(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
(D) transformação de energia térmica em cinética ser
impossível.
(E) utilização de energia potencial do combustível ser
incontrolável.
21. UFRN 2010
A transformação termodinâmica b →c , ilustrada no
diagrama PV da figura, constitui um dos processos do ciclo
Otto, utilizado em motores de combustão interna de
automóveis a gasolina. No diagrama, P representa a
pressão na câmara de combustão, e V o volume da câmara.
Esse processo ocorre quando, no instante da queima da
mistura ar gasolina contida na câmara de combustão,
fornece-se calor ao sistema, produzindo-se:
(A) aumento da pressão interna, com variação do volume
da câmara.
(B) diminuição da pressão interna, sem variação do volume
da câmara.
(C) diminuição da pressão interna, com variação do volume
da câmara.
(D) aumento da pressão interna, sem variação do volume
da câmara.
(E) NDA.
ONDULATÓRIA
22. (PUC – SP) O RELÓGIO DE PÊNDULO E A TEMPERATURA
Experimentalmente, verifica-se que o período de oscilação
de um pêndulo aumenta com o aumento do comprimento
deste. Considere um relógio de pêndulo, feito de material
de alto coeficiente de dilatação linear, calibrado à
temperatura de 20 °C. Esse relógio irá:
(A) Atrasar quando estiver em um ambiente cuja
temperatura é de 40 °C.
(B) Adiantar quando estiver em um ambiente cuja
temperatura é de 40 °C.
(C) Funcionar de forma precisa em qualquer temperatura.
(D) Atrasar quando estiver em um ambiente cuja
temperatura é de 0 °C.
(E) Atrasar em qualquer temperatura.
23. (UEL – PR) A partícula de massa m, presa à extremidade
de uma mola, oscila num plano horizontal de atrito
desprezível, em trajetória retilínea em torno do ponto de
equilíbrio, O. O movimento é harmônico simples, de
amplitude x.
Considere as afirmações:
I. O período do movimento independe de m.
II. A energia mecânica do sistema, em qualquer ponto da
trajetória é constante.
III. A energia cinética é máxima no ponto O.
É correto afirmar que SOMENTE
(A) I é correta.
(B) II é correta.
(C) III é correta.
(D) I e II são corretas.
(E) II e III são corretas.
24. (UnB-DF) A figura mostra um sistema ideal massa-mola
apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O
corpo de massa m é deslocado desde a posição de
equilíbrio (posição O) até a posição - A e em seguida
abandonado.
Julgue os itens abaixo dando como resposta a soma dos
números correspondentes às proposições corretas.
(01) A energia mecânica do corpo no ponto +A é maior que
a energia no ponto - A.
(02) A energia mecânica do corpo no ponto + A/2 é 50%
potencial e 50% cinética.
(04) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição
de equilíbrio, é menor que a energia no ponto +A ou - A.
(08) A energia cinética do corpo no ponto – A/2 é menor
que a energia cinética no ponto +A/2.
(16) A energia mecânica do corpo nos pontos + A e - A é
exclusivamente potencial.
(32) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição
de equilíbrio, é exclusivamente cinética.
Dê como resposta a soma dos números correspondentes
aos itens verdadeiros: ______________.
25. (W W DE ARAGAO – 14) FENÔMENOS FÍSICOS NA
ATMOSFERA
Durante uma tempestade em regiões de clima seco, podem
ser notadas a ocorrência de raios, relâmpagos e trovões,
fenômenos físicos obsevados na atmosfera. Uma nuvem é
dita carregada quando tem excesso de partículas elétricas
em seu interior. A alta densidade de cargas na nuvem faz
com que as partículas sejam atraídas fortemente pelo solo,
que contem partículas eletrizadas com cargas opostas às da
nuvem. As eletropartículas são transmisidas através da
descarga elétrica conhecida por raio. Durante a passagem
da descarga pelo ar, que dura em média 0,5 segundo, o ar é
ionizado e emite um flash luminoso, conhecido por
relâmpago. O aquecimento imediato do ar devido à
passagem da corrente elétrica, faz com que os gases da
atmosfera sofram expansão volumétrica, onde ouve-se um
estrondo, chamado de trovão.
O fato de o relâmpago ser percebido antes do trovão indica
que:
(A) O som se propaga no ar.
(B) O som se propaga no ar com velocidade maior que a da
luz.
(C) A velocidade da luz no ar é maior que a velocidade do
som.
(D) A luz não se propaga no ar.
(E) A luz do relâmpago é muito intensa comparada à
intensidade do som.
26. (UFRJ) Antenas de recepção ou de transmissão de
ondas eletromagnéticas eficientes tem a dimensão da
ordem dos comprimentos de ondas recebidas ou emitidas.
Sabendo-se que a frequencia de um celular é de 6,0. 108 Hz,
calcule o comprimento das ondas antenas de uma estação
repetidora.
27. (W W DE ARAGAO - 14) TEMPESTADE SOLAR AFETA
TRANSMISSÃO DE ONDAS DE RÁDIO
A atmosfera terrestre foi atingida anteontem por
uma das maiores tempestades solares dos últimos cinco
anos. O fenômeno afetou as comunicações por rádio e
forçou algumas companhias aéreas a mudar trajetos
para evitar regiões polares, segundo a agencia espacial
norte americana, a Nasa (...)
A intensificação das erupções solares é também
mais frequente quando o Sol termina um ciclo de
atividade para iniciar outro mais ativo, como é o caso
desde janeiro de 2008. As tempestades solares
observadas há vários séculos provocam alterações de
rotina. Em 1989, em Quebec, no Canadá, a cidade ficou
sem energia devido a uma pane no sistema elétrico em
decorrência do fenômeno.
Como as anteriores, a tempestade de ontem é
suscetível, em função da intensidade magnética, de
afetar a distribuição elétrica, o sistema GPS e as
comunicações por rádio, bem como o transporte aéreo,
que é dependente dessa comunicação.
GIRALDI, Renata. Tempestade solar afeta
comunicações por rádio. Diário de Cuiabá, Cuiabá, 10
mar. 2012.
O fenômeno ondulatório citado na reportagem extraída do
Diário de Cuiabá é a:
(A) Reflexão
(B) Refração
(C) Difração
(D) Polarização
(E) Interferência
28. (UFRN – RN) TERREMOTOS
A cidade de João Câmara, a 80 km de Natal, no Rio Grande
do Norte (RN), tem sido o epicentro (ponto da superfície
terrestre atingido em primeiro lugar e com mais
intensidade pelas ondas sísmicas) de alguns terremotos
ocorridos nesse estado. O Departamento de Física da UFRN
tem um grupo de pesquisadores que trabalham na área de
sismologia utilizando um sismógrafo instalado nas suas
dependências, para detecção de terremotos. Num
terremoto, em geral, duas ondas, denominadas de primária
(P) e secundária (S), percorrem o interior da Terra com
velocidades diferentes. Admita que as informações
contidas no gráfico abaixo são referentes a um dos
terremotos ocorridos no RN. Considere ainda que a origem
dos eixos da figura é coincidente com a posição da cidade
de João Câmara.
Dados referentes às ondas P e S, associados a um
terremoto ocorrido no Rio Grande do Norte.
Diante das informações contidas no gráfico, é correto
afirmar que a onda mais rápida e a diferença de tempo
de chegada das ondas P e S no sismógrafo da UFRN,
em Natal, correspondem, respectivamente:
(A) A onda S e 4 segundos.
(B) A onda P e 8 segundos.
(C) A onda P e 16 segundos.
(D) A onda S e 24 segundos.
(E) A onda S e 30 segundos.
29. (ENEM – MEC) As ondas eletromagnéticas, como a luz
visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um
meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na
região litorânea do Brasil não alcançariam a região
amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra.
Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de
rádio entre essas localidades devido à ionosfera. Com a
ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o
litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio
da:
(A) Reflexão
(B) Difração
(C) Interferência
(D) Refração
(E) Polarização
30. (ENEM MEC) Em viagens de avião, é solicitado aos
passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo
funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas
eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para
eliminar fontes de radiação que possam interferir nas
comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.
A propriedade das ondas emitidas que justifica o
procedimento adotado é o fato de
(A) terem fases opostas.
(B) serem ambas audíveis.
(C) terem intensidades inversas.
(D) serem de mesma amplitude.
(E) terem frequências próximas.
31. (ENEM MEC) Uma manifestação comum das torcidas
em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores
de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem
lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com
os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos
espectadores do estádio, formando uma onda progressiva,
conforme ilustração.
Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um
valor mais próximo de
(A) 0,3.
(B) 0,5.
(C) 1,0.
(D) 1,9.
(E) 3,7.
32. (ENEM MEC) Em um piano, o Dó central e a próxima
nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não
idênticos. É possível utilizar programas computacionais
para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada
uma das situações como apresentado nas figuras, em que
estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).
A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é
de:
(A) 1/2
(B) 2
(C) 1
(D) 1/4
(E) 4
33. (ENEM MEC) Ao sintonizarmos uma estação de rádio
ou um canal de TV em um aparelho, estamos alterando
algumas características elétricas de seu circuito receptor.
Das inúmeras ondas eletromagnéticas que chegam
simultaneamente ao receptor, somente aquelas que
oscilam com determinada frequência resultarão em
máxima absorção de energia. O fenômeno descrito é a
(A) difração.
(B) refração.
(C) polarização.
(D) interferência.
(E) ressonância.
34. (ENEM MEC) A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de
acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-
C, conforme a figura.
Para selecionar um filtro solar que apresente absorção
máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros
de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:
Considere:
velocidade da luz = 3,0×108 m/s e 1 nm = 1,0×10
-9 m.
O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o
(A) V.
(B) IV.
(C) III.
(D) II.
(E) I.
35. (ENEM MEC) Quando adolescente, as nossas tardes,
após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o
dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso
amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde,
quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta,
ele possui o ouvido absoluto. O ouvido absoluto é uma
característica perceptual de poucos indivíduos capazes de
identificar notas isoladas sem outras referências, isto é,
sem precisar relacioná-las com outras notas de uma
melodia.
LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão.
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em:
15 ago. 2012 (adaptado).
No contexto apresentado, a propriedade física das ondas
que permite essa distinção entre as notas é a
(A) frequência.
(B) intensidade.
(C) forma da onda.
(D) amplitude da onda.
(E) velocidade de propagação.
36. (ENEM MEC) Alguns sistemas de segurança incluem
detectores de movimento. Nesses sensores, existe uma
substância que se polariza na presença de radiação
eletromagnética de certa região de frequência, gerando
uma tensão que pode ser amplificada e empregada para
efeito de controle. Quando uma pessoa se aproxima do
sistema, a radiação emitida por seu corpo é detectada por
esse tipo de sensor.
WENDLING, M. Sensores. Disponível em:
www2.feg.unesp.br. Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).
A radiação captada por esse detector encontra-se na região
de frequência
(A) da luz visível.
(B) do ultravioleta.
(C) do infravermelho.
(D) das micro-ondas.
(E) das ondas longas de rádio.
37. (ENEM MEC) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo
a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses
instrumentos um do outro.
Essa diferenciação se deve principalmente ao(à)
(A) intensidade sonora do som de cada instrumento
musical.
(B) potência sonora do som emitido pelos diferentes
instrumentos musicais.
(C) diferente velocidade de propagação do som emitido
por cada instrumento musical.
(D) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas
de cada instrumento sejam diferentes.
(E) altura do som, que possui diferentes frequências para
diferentes instrumentos musicais.
38. (ENEM MEC) Para obter a posição de um telefone
celular, a polícia baseia-se em informações do tempo de
resposta do aparelho em relação às torres de celular da
região de onde se originou a ligação. Em uma região, um
aparelho está na área de cobertura de cinco torres,
conforme o esquema.
Considerando que as torres e o celular são puntiformes e
que estão sobre um mesmo plano, qual o número mínimo
de torres necessárias para se localizar a posição do
telefone celular que originou a ligação?
(A) Uma.
(B) Duas.
(C) Três.
(D) Quatro.
(E) Cinco
39. (ENEM MEC) Christiaan Huygens, em 1656, criou o
relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade
baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do
pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos
problemas foram contornados. Por exemplo, a haste
passou por ajustes até que, no início do século XX, houve
uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga
metálica que se comporta regularmente em um largo
intervalo de temperaturas.
YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the
mathematization of nature. Cambridge: Cambridge
University Press, 2004 (adaptado).
Desprezando a presença de forças dissipativas e
considerando a aceleração da gravidade constante, para
que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem
do tempo, é necessário que o(a)
(A) comprimento da haste seja mantido constante.
(B) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
(C) material da haste possua alta condutividade térmica.
(D) amplitude da oscilação seja constante a qualquer
temperatura.
(E) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se
mantenha constante.
ÓPTICA
40. FEI SP
Um dos métodos para medir o diâmetro do Sol consiste em
determinar o diâmetro de sua imagem nítida, produzida
sobre um anteparo, por um orifício pequeno feito em um
cartão paralelo a este anteparo, conforme ilustra a figura.
Em um experimento realizado por este método foram
obtidos os seguintes dados:
I. diâmetro da imagem = 9,0mm
II. distância do orifício até a imagem = 1,0m
III. distância do Sol à Terra = 1,5 . 1011
m
Qual é, aproximadamente, o diâmetro do Sol medido por
este método?
(A) 1,5 . 10
8 m
(B) 1,35 . 108
m
(C) 2,7 . 108
m
(D) 1,35 . 109
m
(E) 1,5 . 109
m
41. Numa aula prática de Física foi feito o experimento
esquematizado nas figuras I e II, onde o professor alternou
a posição da fonte e do observador.
Com esse experimento, o professor pretendia demonstrar
uma aplicação da (o):
(A) reflexão difusa.
(B) fenômeno da difração.
(C) princípio da reflexão.
(D) princípio da reversibilidade da luz.
(E) princípio da independência dos raios luminosos.
42. A formação de sombra evidencia que:
(A) a luz se propaga em linha reta.
(B) a velocidade da luz não depende do referencial.
(C) a luz sofre refração.
(D) a luz é necessariamente fenômeno de natureza
corpuscular.
(E) a temperatura do obstáculo influi na luz que o
atravessa.
43. A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura
mede 60 cm. No mesmo momento, ao seu lado, a sombra
projetada de um poste mede 2,00 m. Se, mais tarde, a
sombra do poste diminuiu para 50 cm, a sombra da pessoa
passou a medir:
(A) 30 cm
(B) 45 cm
(C) 50 cm
(D) 80 cm
(E) 90 cm
44. Uma fonte luminosa projeta luz sobre paredes de uma
sala; um pilar intercepta parte dessa luz. A penumbra que
se observa é devida:
(A) ao fato de não ser pontual a fonte luminosa.
(B) ao fato de não se propagar a luz rigorosamente em
linha reta.
(C) aos fenômenos de interferência da luz depois de
tangenciar os bordos do pilar.
(D) aos fenômenos de difração.
(E) à capacidade do globo ocular de concorrer para uma
diferenciação eficiente da linha divisória entre luz e
penumbra.
45. Entre uma fonte pontual de luz e um anteparo, coloca-
se uma placa quadrada de lado 10 cm, paralela ao anteparo.
A fonte e o centro da placa estão numa mesma reta
perpendicular ao anteparo, conforme ilustrado na figura a
seguir.
A placa está a 1,0 m da fonte e a 2,0 m do anteparo. A área
da sombra projetada sobre o anteparo é de:
(A) 100 cm²
(B) 200 cm²
(C) 300 cm²
(D) 900 cm²
(E) 950 cm²
46. (ENEM MEC) As lentes fotocromáticas escurecem
quando expostas à luz solar por causa de reações químicas
reversíveis entre uma espécie incolor e outra colorida.
Diversas reações podem ser utilizadas, e a escolha do
melhor reagente para esse fim se baseia em três principais
aspectos: (i) o quanto escurece a lente; (ii) o tempo de
escurecimento quando exposta à luz solar; e (iii) o tempo
de esmaecimento em ambiente sem forte luz solar. A
transmitância indica a razão entre a quantidade de luz que
atravessa o meio e a quantidade de luz que incide sobre
ele. Durante um teste de controle para o desenvolvimento
de novas lentes fotocromáticas, foram analisadas cinco
amostras, que utilizam reagentes químicos diferentes. No
quadro, são apresentados os resultados.
Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostra de
lente fotocromática para se utilizar em óculos?
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
47. (ENEM MEC) Uma proposta de dispositivo capaz de
indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e,
consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o
conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina
não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão
entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4.
Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do
ar com ângulo fixo e maior do que zero, qualquer
modificação no ângulo do feixe refratado indicará
adulteração do combustível. Em uma fiscalização rotineira,
o teste apresentou o valor 1,9. Qual foi o comportamento
do raio refratado?
(A) Mudou de sentido.
(B) Sofreu reflexão total.
(C) Atingiu o valor do ângulo limite.
(D) Direcionou-se para a superfície de separação.
(E) Aproximou-se da normal à superfície de separação.
48. (ENEM MEC) É comum aos fotógrafos tirar fotos
coloridas em ambientes iluminados por lâmpadas
fluorescentes, que contêm uma forte composição de luz
verde. A consequência desse fato na fotografia é que todos
os objetos claros, principalmente os brancos, aparecerão
esverdeados. Para equilibrar as cores, deve-se usar um
filtro adequado para diminuir a intensidade da luz verde
que chega aos sensores da câmera fotográfica. Na escolha
desse filtro, utiliza-se o conhecimento da composição das
cores-luz primárias: vermelho, verde e azul; e das cores-luz
secundárias: amarelo = vermelho + verde, ciano = verde +
azul e magenta = vermelho + azul.
Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt. Acesso em: 20
maio 2014 (adaptado).
Na situação descrita, qual deve ser o filtro utilizado para
que a fotografia apresente as cores naturais dos objetos?
(A) Ciano.
(B) Verde.
(C) Amarelo.
(D) Magenta.
(E) Vermelho.
49. (ENEM MEC) Certos tipos de superfícies na natureza
podem refletir luz de forma a gerar um efeito de arco-íris.
Essa característica é conhecida como iridescência e ocorre
por causa do fenômeno da interferência de película fina. A
figura ilustra o esquema de uma fina camada iridescente de
óleo sobre uma poça d’água. Parte do feixe de luz branca
incidente 1 interface ar/óleo e sofre inversão de fase 2 , o
que equivale a uma mudança de meio comprimento de
onda. A parte refratada do feixe 3 incide na interface
óleo/água e sofre reflexão sem inversão de fase 4. O
observador indicado enxergará aquela região do filme com
coloração equivalente à do comprimento de onda que
sofre interferência completamente construtiva entre os
raios 2 e 5 , mas essa condição só é possível para uma
espessura mínima da película. Considere que o caminho
percorrido em 3 e 4 corresponde ao dobro da espessura E
da película de óleo.
Expressa em termos do comprimento de onda (λ), a
espessura mínima é igual a
(A) λ/4.
(B) λ/2.
(C) 3λ/4
(D) λ.
(E) 2λ.
50. (ENEM MEC) Será que uma miragem ajudou a afundar o
Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana
pode fazer com que uma falsa parede de água apareça
sobre o horizonte molhado. Quando as condições são
favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada
por uma camada incomum de ar quente acima, chegando
até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De
acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de
San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido
os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do
Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte
verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que
se parece muito com águas calmas no escuro.
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012
(adaptado).
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca
a Fata Morgana é a
(A) ressonância.
(B) refração.
(C) difração.
(D) reflexão.
(E) difusão.
51. (ENEM MEC) Entre os anos de 1028 e 1038, Alhazen
(ibn al-Haytham 965-1040 d.C.) escreveu sua principal obra,
o Livro da Óptica, que, com base em experimentos,
explicava o exemplo, o funcionamento da câmara escura. O
livro foi traduzido e incorporado aos conhecimentos
científicos ocidentais pelos europeus. Na figura, retirada
dessa obra, é representada a imagem invertida de
edificações em um tecido utilizado como anteparo.
Se fizermos uma analogia entre a ilustração e o olho
humano, o tecido corresponde ao(à)
(A) íris.
(B) retina
(C) pupila.
(D) córnea.
(E) cristalino.
ELETROSTÁTICA
52. "Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os
primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos
pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de
explicar convenientemente os aspectos básicos da
eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...].
No primeiro deles, a existência do campo elétrico
atmosférico dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são
descargas de curta duração, com correntes elétricas
intensas, que se propagam por distâncias da ordem de
quilômetros [...]".
(FERNANDES, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A.
Eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. set.
2008. p. 18.)
(UEL 2009) Revistas de divulgação científica ajudam a
população, de um modo geral, a se aproximar dos
conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns
conceitos básicos precisam ser compreendidos para o
entendimento das informações. Nesse texto, estão
explicitados dois importantes conceitos elementares para
a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico
e o de corrente elétrica.
Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo
elétrico.
(A) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida
como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
(B) As linhas de força do campo elétrico convergem para a
carga positiva e divergem da carga negativa.
(C) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como
a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
(D) A intensidade do campo elétrico no interior de
qualquer superfície condutora fechada depende da
geometria desta superfície.
(E) O sentido do campo elétrico independe do sinal da
carga Q, geradora do campo.
53. (UNIFESP 2006) Duas partículas de cargas elétricas Q1 =
4,0 × 10-16
C e Q2 = 6,0 × 10-16
C estão separadas no vácuo
por uma distância de 3,0 × 10-9
m. Sendo k = 9,0 ×
109 N.m
2/C
2, a intensidade da força de interação entre elas,
em newtons, é de
(A) 1,2 × 10-5
.
(B) 1,8 × 10-4
.
(C) 2,0 × 10-4
.
(D) 2,4 × 10-4
.
(E) 3,0 × 10-3
.
54. (PUC RJ 2006) Inicialmente, a força elétrica atuando
entre dois corpos A e B, separados por uma distância d, é
repulsiva e vale F. Se retirarmos metade da carga do corpo
A, qual deve ser a nova separação entre os corpos para que
a força entre eles permaneça igual a F?
55. (PUC MG 2006) Em certos dias do ano, frequentemente
tomamos pequenos “choques” ao fecharmos a porta do
carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples
aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais provável
que ocorram essas descargas elétricas?
(A) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna
condutor.
(B) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos
se eletrizam mais facilmente.
(C) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima
condutora de eletricidade.
(D) A umidade do ar não influi nos fenômenos da
eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a
qualquer momento.
56. (Fatec 2006) Duas pequenas esferas idênticas A e B
têm cargas respectivamente QA = -14 . 10-6
e QB = 50 . 10-
6C. As duas são colocadas em contato e após atingido o
equilíbrio eletrostático são separadas. Lembrando-se que a
carga de um elétron é 1,6 . 10-19
C, é correto afirmar que,
após atingido o equilíbrio,
(A) 2 . 1014
prótons terão passado de A para B.
(B) 1,6 . 10-19
prótons terão passado de A para B.
(C) 2 . 1014
elétrons terão passado de A para B.
(D)1,6 . 10-19
elétrons terão passado de A para B.
(E) 2 . 1014
elétrons terão passado de B para A.
57. (UFPEL 2000) Na mitologia dos povos da antiguidade,
assim como no humor de Luís Fernando Veríssimo, os raios
são apresentados como manifestações da irritação dos
deuses.
Seus conhecimentos de eletricidade permitem-lhe afirmar
que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e a Terra
quando:
(A) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o valor
de sua rigidez dielétrica.
(B) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao
acumulo de cargas elétricas nas nuvens.
(C) se torna nula a diferença de potencial entre as nuvens e
a Terra porque estão carregadas com cargas de sinais
contrários.
(D) diminui o campo elétrico na região, devido à eletrização
da superfície terrestre por indução.
(E) o valor do campo elétrico na região oscila fortemente,
devido ao acúmulo de cargas elétricas nas nuvens.
58. (UFSM 2002) Uma partícula com carga de 8 x 10-7
C
exerce uma força elétrica de módulo 1,6 x 10-2
N sobre
outra partícula com carga de 2 x 10-7
C. A intensidade do
campo elétrico no ponto onde se encontra a segunda
partícula é, em N/C,
(A) 3,2 x 10-9
(B) 1,28 x 10-8
(C) 1,6 x 104
(D) 2 x 104
(E) 8 x 104
59. (PUC RS 2001) Leia com atenção a tira do gato Garfield
mostrada a seguir e analise as afirmativas que se seguem.
I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire
carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo
eletrização por atrito.
II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã,
adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como
sendo eletrização por indução.
III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar,
ao encostar em outros corpos, são devidos à
movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que
flui de seu corpo para os outros corpos.
Estão certas
(A) I, II e III.
(B) I e II.
(C) I e III.
(D) II e III.
(E) apenas I.
60. (W W DE ARAGAO 2015) Durante uma tempestade, se
um raio atingir um avião seus ocupantes não sentirão os
efeitos da descarga elétrica. Os elétrons do raio se
distribuem pela superfície externa do avião e os efeitos são
neutralizados. O motivo de os passageiros não sentirem
choque, nessa situação é:
(A) O avião é revestido com material isolante, que não
distribui cargas elétricas.
(B) O avião voa em alta velocidade, fazendo os elétrons
escaparem de sua superfície.
(C) O avião possui um aparelho que torna seu campo
elétrico interno maior que o externo.
(D) O avião é revestido de material condutor, que distribui
as cargas elétricas.
(E) O avião é um condutor em equilíbrio, onde ocorre a
“Blindagem Eletrostática”.
61. (ENEM MEC) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto
de estudos combinaram de comprar duas caixas com
tampas para guardarem seus pertences dentro de suas
caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de
estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma
caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes,
para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram
estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na
mesa de estudos, guardarem seus celulares ligados dentro
de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu
ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra
tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular
estava fora da área de cobertura ou desligado.
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o
material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as
ligações é de:
(A) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira
não é um bom condutor de eletricidade.
(B) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem
eletrostática que o metal proporcionava.
(C) metal, e o telefone não funcionava porque o metal
refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
(D) metal, e o telefone não funcionava porque a área
lateral da caixa de metal era maior.
(E) madeira, e o telefone não funcionava porque a
espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa
de metal.
62. (W W DE ARAGAO 2013)
O Campo Elétrico no interior das membranas
biológicas vivas.
“As membranas das células vivas estão submetidas a
uma diferença de potencial elétrico existente entre as
suas superfícies interna e externa. O desenvolvimento
do microelétrodo de vidro (LING & GERARD, 1949)
permitiu a DRAPER & WEIDMANN (1951) mostrarem
que as células do coração possuem um potencial de
repouso cujo valor varia de – 60 mV nas células nodais a
– 90 mV nas células de Purkinje. Essa diferença de
potencial, quando aplicada ao sarcolema, cuja
espessura é de 70 Å (1 Å = 10-10
m), cria um campo
elétrico importante no interior da membrana.”
(Biofísica, Eduardo A. C. Garcia. Editora Sarvier São Paulo,
2002, p 8)
De acordo com o texto, o campo elétrico gerado no
interior da membrana devido à diferença de potencial
citada é de:
(A) 4,3. 106 V/m
(B) 7,8. 106
V/m
(C) 4,3. 10-14
V/m
(D) 7,8. 10-14
V/m
(E) NDA.
63. (W W DE ARAGAO 2015)
Fenômenos eletrostáticos na atmosfera.
Nas tempestades com nuvens carregadas é comum a
ocorrência de raios. Tal fenômeno ocorre devido ao
acúmulo de partículas eletrizadas na parte inferior das
nuvens Cúmulus Nimbus, que em certo momento, são
descarregadas em direção ao solo através da descarga
líder. Supondo que o campo elétrico gerado seja de 3. 107
N/C e que a Força de interação eletrostática entre nuvem e
solo atinja 9,6. 102 N, o número de elétrons transferidos da
nuvem para o solo em um raio é:
(A) 1. 1014
(B) 2. 1014
(C) 3. 1014
(D) 4. 1014
(E) 5. 1014
64. Em regiões de clima seco, como o cerrado brasileiro,
onde a umidade relativa do ar chega a 10%, é comum ouvir
as pessoas dizerem que “levam choque” em algumas
circunstâncias como: ao abrirem a porta do carro; ao
passarem próximo a um aparelho de televisão; ao entrarem
em um ônibus; ou, ainda, ao tocarem em outra pessoa. Este
fenômeno ocorre devido:
(A) Ao aumento do campo gravitacional da Terra nos dias
secos.
(B) À transferência de cargas elétricas entre uma pessoa e
um corpo (carro, TV, ônibus ou, mesmo, outra pessoa),
havendo uma pequena corrente elétrica passando pela
pessoa.
(C) Ao aumento de sais na pele das pessoas, causado pelo
suor, já que os sair são excelentes condutores elétricos.
(D) Ao aumento do campo magnético terrestre em dias
secos.
(E) NDA
65. A água, substancia líquida mais abundante em nosso
planeta, está presente em praticamente todas as nossas
atividades diárias. Desde o simples lavar as mãos até o
acender de uma lâmpada. A molécula da água, sendo polar
(distribuição assimétrica de cargas com acúmulo de
positivas de um lado e negativas do outro), tem capacidade
de atrair corpos neutros. Esta capacidade confere a água o
“poder” de limpeza, pois, por onde ela passa, seus lados
“eletrizados” vão atraindo partículas neutras e arrastando-
as com o fluxo em direção aos esgotos. Pode-se dizer que o
corpo eletrizado (indutor) atrai um corpo neutro porque
induz neste:
(A) Apenas cargas de sinal contrário ao das cargas do
indutor, sendo, portanto, atraídas.
(B) Apenas cargas de mesmo sinal das cargas do indutor,
sendo, portanto, atraídas.
(C) Cargas das duas espécies, porém, as de sinal contrário
ao das cargas do indutor, são mais numerosas e a força de
atração é maior que a força de repulsão.
(D) Cargas das duas espécies, porém, as cargas de sinal
contrário ao das cargas do indutor ficam mais próximas
deste e a força de atração é maior que a de repulsão.
(E) NDA
66. Meteorologistas mediram a distribuição de cargas
elétricas no interior das nuvens de tempestade, chamadas
de “Cúmulus Nimbus”, e encontraram um perfil para essa
distribuição de cargas semelhante ao mostrado na figura a
seguir. Nessa figura, é mostrado ainda o solo sob a nuvem,
que fica carregado negativamente por indução, além dos
pontos X, Y, Z e W.
Desse modo, entre a parte superior e inferior da nuvem,
bem como entre a parte inferior da nuvem e o solo, são
induzidos campos elétricos da ordem de 100 V/m.
Pode-se afirmar que o sentido do vetor campo elétrico
entre os pontos X e Y e entre os pontos Z e W é,
respectivamente:
(A) Para baixo e para cima
(B) Para cima e para baixo
(C) Para cima e para cima
(D) Para baixo e para baixo
(E) NDA
67. Uma das aplicações tecnológicas modernas da
Eletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta.
Esse tipo de impressora utiliza pequenas gotas de tinta,
que podem ser eletricamente neutras ou eletrizadas
positiva ou negativamente. Essas gotas são jogadas entre
as placas defletoras da impressora, região onde existe um
campo elétrico uniforme E, atingindo, então, o papel para
formar letras. A figura a seguir mostra três gotas de tinta
que são lançadas para baixo, a partir do emissor. Após
atravessar a região entre as placas, essas gotas vão
impregnar o papel. (O campo elétrico uniforme está
representado por apenas uma linha de força.)
Pelos desvios sofridos pode-se dizer que as gotas 1, 2 e 3
estão, respectivamente:
(A) Carregada negativamente, neutra e carregada
positivamente.
(B) Neutra, carregada positivamente e carregada
negativamente.
(C) Carregada positivamente, neutra e carregada
negativamente.
(D) Carregada positivamente, carregada negativamente e
neutra.
Texto para a questão 68
Leite Longa Vida
A durabilidade dos alimentos é aumentada por meio de
tratamentos térmicos, como no caso do leite longa vida.
Estes processos térmicos matam os microorganismos, mas
provocam efeitos colaterais indesejáveis. Um dos métodos
alternativos é o que utiliza campos elétricos pulsados,
provocando a variação de potencial através da célula. A
membrana da célula de um microorganismo é destruída se
uma diferença de potencial U = 1 V é estabelecida no interior
da membrana.
68. Sabendo-se que o diâmetro de uma célula é de 1 μm, a
intensidade do campo elétrico que precisa ser aplicado
para destruir a célula é:
(A) 1. 10-6
V/m
(B) 1. 106 V/m
(C) 2. 10-6
V/m
(D) 2. 106 V/m
(E) NDA
69. Experiências mostram que uma célula de músculo de rã
tem uma diferença de potencial elétrico entre o exterior e
o interior da célula. A ddp entre a superfície interna da
membrana celular e a superfície externa é observada como
sendo U = - 9,8. 10-2
V, onde U = Vi – Ve, Ve é o potencial
externo e Vi, o potencial interno. A estrutura da membrana
celular é tal que o módulo do campo elétrico no interior da
membrana é aproximadamente uniforme e tem valor de 1.
106 V/m. A força elétrica agindo sobre um íon K
+ passando
pela membrana é: (Dado: carga elétrica de um elétron = -
1,6. 10-19
C.)
(A) 1,6. 10-13
N, apontando para fora da célula.
(B) 1,6. 10-13
N, apontando para dentro da célula.
(C) 9,8. 104 N, apontando para fora da célula.
(D) 9,8. 104 N, apontando para dentro da célula.
(E) 0 N, pois a célula está em equilíbrio.
70. Millikan realizou um célebre experimento para a
medição da carga elétrica elementar. Um ensaio poderia
consistir em equilibrar uma gotícula de óleo sujeita
exclusivamente à gravidade g e a um campo elétrico E.
Admitir que o peso da gotícula seja mg = 1,6. 10-17
N, que o
campo elétrico E tenha intensidade 100 V/m e que a
gotícula possua um elétron excedente. Indicar a alternativa
que indica a carga do elétron (correta em valor absoluto e
sinal) e o sentido do campo E.
(A) – 1,6. 10-19
C; para cima.
(B) – 1,6. 10-19
C; para baixo.
(C) – 1,6. 10-17
C; para cima.
(D) 1,6. 10-17
C; para baixo.
(E) NDA
71. A figura esquematiza o experimento de Robert Millikan
para a obtenção do valor da carga do elétron. O
vaporizador (atomizador) borrifa gotas de óleo
extremamente pequenas que, no seu processo de
formação são eletrizadas e, ao passar por um campo
elétrico uniforme, estabelecido entre duas placas de uma
bateria, mostradas na figura.
Verificando adequadamente a tensão entre as placas,
Millikan conseguiu estabelecer uma situação na qual a
gotócula mantinha-se em equilíbrio. Conseguiu medir
cargas de milhares de gotículas e concluiu que os valores
eram sempre multiplos inteiros de 1,6. 10-19
C (a cagra do
elétron). Em uma aproximação da investigação descrita,
pode-se considerar que uma gotícula de massa 1,2. 10-12
kg
atingiu o equilíbrio entre placas separadas de 1,6 cm,
estando sujeita apenas aos campos elétrico e gravitacional.
Supondo que entre as placas estabeceça-se uma tensão 6.
102 V, o número de elétrons, em excesso na gotícula, será
(adote g = 10 m/s²):
(A) 2. 103
(B) 4. 103
(C) 6. 103
(D) 8. 103
(E) 1. 104
72. Um professor mostra uma situação em que duas
esferas metálicas idênticas estão suspensas por fios
isolantes. As esferas se aproximam uma da outra, como
indicado na figura.
Três estudantes fizeram os seguintes comentários
sobre essa situação:
Cecília – uma esfera tem carga positiva e a outra está
neutra.
Heloísa – uma esfera tem carga negativa e a outra tem
carga positiva.
Rodrigo – uma esfera tem carga negativa e a outra está
neutra.
Assinale a alternativa correta.
(A) Apenas Heloísa e Rodrigo fizeram comentários
pertinentes.
(B) Todos os estudantes fizeram comentários pertinentes.
(C) Apenas Cecília a Rodrigo fizeram comentários
pertinentes.
(D) Apenas Heloísa fez um comentário pertinente.
(E) NDA
73. Um estudante observou que, ao colocar sobre uma
mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos,
eqüidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice
de um triângulo eqüilátero, as esferas dos pêndulos se
atraíam mutuamente. Sendo as três cargas metálicas, o
estudante concluiu corretamente que:
(A) As três esferas estavam eletrizadas com cargas de
mesmo sinal.
(B) Duas esferas estavam eletrizadas com carga de mesmo
sinal e uma com carga de sinal oposto.
(C) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo
sinal e uma neutra.
(D) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais
opostos e uma neutra.
(E) Uma esfera estava eletrizada e duas neutras.
ELETRODINÂMICA
74. Observe o gráfico característico de um gerador.
Se uma lâmpada de resistência 3,5 for ligada em série
com esse gerador, a corrente elétrica na lâmpada, em
amperes, será
(A) 2,5.
(B) 3,0.
(C) 7,5.
(D) 10.
(E) 15.
75. (UFU) O circuito elétrico (fig. 1) é utilizado para a
determinação da resistência interna r e da força
eletromotriz E do gerador. Um resistor variável R (também
conhecido como reostato) pode assumir diferentes valores,
fazendo com que a corrente elétrica no circuito também
assuma valores diferentes para cada valor escolhido de R.
Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no
voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando
no gráfico (fig. 2).
Com base nessas informações, assinale a alternativa que
corresponde aos valores corretos, respectivamente, da
resistência interna e da força eletromotriz do gerador.
(A) 2 e 7V.
(B) 1 e 4V.
(C) 3 e 12V.
(D) 4 e 8V.
(E) 8 e 12V.
76. (UFRJ) Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no
circuito esquematizado a seguir, no qual o amperímetro e o
voltímetro são considerados ideais. Varia-se a resistência R,
e as correspondentes indicações do amperímetro e do
voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de
voltagem (V) versus intensidade de corrente (I).
Usando as informações do gráfico, calcule:
a) o valor da resistência interna da bateria;
b) a indicação do amperímetro quando a resistência R tem
o valor 1,7 .
77. (FUVEST) Uma bateria possui força eletromotriz E e
resistência interna R 0 . Para determinar essa resistência,
um voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria,
obtendo-se V 0 = E (situação I). Em seguida, os terminais da
bateria foram conectados a uma lâmpada. Nessas
condições, a lâmpada tem resistência R = 4 e o
voltímetro indica V A (situação II), de tal forma que V 0 / V
A = 1,2. Dessa experiência, conclui-se que o valor de R 0 é
(A) 0,8
(B) 0,6
(C) 0,4
(D) 0,2
(E) 0,1
78. (UFSCAR) Com respeito aos geradores de corrente
contínua e suas curvas características U × i, analise as
afirmações seguintes:
I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é
decrescente e limitada à região contida no primeiro
quadrante do gráfico.
II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência
interna varia com o uso, a partir do momento em que o
produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à
força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.
III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a
diferença de potencial entre seus terminais é menor que a
força eletromotriz.
Está correto o contido em
(A) I, apenas.
(B) II, apenas.
(C) I e II, apenas.
(D) II e III, apenas.
(E) I, II e III.
79. (ENEM MEC) O alumínio se funde a 666 °C e é obtido à
custa de energia elétrica, por eletrólise - transformação
realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000 °C.
A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da
ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca
de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal.
Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos
sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e
não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se
corresponder ao alumínio.
([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade
do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental.
Piracicaba: UNIMEP, 1994)
Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em
uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas
etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa
residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses
objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que
poderia abastecer essa residência por um período de:
(A) 1 mês
(B) 2 meses
(C) 3 meses
(D) 4 meses
(E) 5 meses
80. (UFSM) No circuito da figura, a corrente no resistor R‚ é
de 2A. O valor da força eletromotriz da fonte (E) é, em V,
(A) 6
(B) 12
(C) 24
(D) 36
(E) 48
81. (UFLA) O circuito elétrico mostrado a seguir é
alimentado por uma fonte de força eletromotriz (fem) ”
com resistência elétrica interna r = 2 . Considerando a
tensão V(CD) = 10V entre os pontos C e D, calcule os itens a
seguir.
a) Resistência equivalente entre os pontos A e G.
b) Corrente que a fonte fornece ao circuito.
c) Força eletromotriz E da fonte.
d) Potência dissipada pela resistência interna da fonte.
82. (UEL) O gráfico a seguir representa a curva
característica de um gerador, isto é, a ddp nos seus
terminais em função da corrente elétrica que o percorre.
A potência máxima que esse gerador pode fornecer ao
circuito externo, em watts, vale
(A) 400
(B) 300
(C) 200
(D) 100
(E) 40,0
83. (WWDEARAGAO 2015) No circuito abaixo, o gerador
alimenta 4 resistores, conforme a associação. A FEM do
gerador vale:
(A) 1 V
(B) 2 V
(C) 3 V
(D) 4 V
(E) 5 V
84. (WWDEARAGAO 2015) No trecho de circuito abaixo, o
gerador possui FEM 30 V e cada resistor possui resistência
1Ω. A potencia dissipada na associação em paralelo vale:
(A) 100 W
(B) 200 W
(C) 300 W
(D) 400 W
(E) 500 W
85. (WWDEARAGAO 2015) Na figura, tem-se um trecho de
circuito onde um gerador de 24 V alimenta 3 resistores.
Sendo R1 a resistência interna da bateria, pode-se concluir
que a eficiência do gerador vale:
(A) 60%
(B) 65%
(C) 70%
(D) 75%
(E) 80%
86. (ENEM MEC) Um curioso estudante, empolgado com a
aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve
desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da
pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as
extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a
intenção de acender a lâmpada:
GONÇALVES FILHO, A. BAROLLI, E. Instalação Elétrica:
investigando e aprendendo. São Paulo, Scipione, 1997
(adaptado).
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a
lâmpada acendeu?
(A) (1), (3), (6)
(B) (3), (4), (5)
(C) (1), (3), (5)
(D) (1), (3), (7)
(E) (1), (2), (5)
87. (ENEM MEC) Quando ocorre um curto-circuito em uma
instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total
do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma
corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação,
devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar
incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e
disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente,
quando a mesma atinge um valor acima do especificado
nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro
instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência,
possua três posições de regulagem da temperatura da água.
Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400
W e na posição inverno, 3200 W. GREF. Física 3:
Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).
Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três
posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos
de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do
disjuntor a ser utilizado?
(A) 40 A
(B) 30 A
(C) 25 A
(D) 23 A
(E) 20 A
88. (ENEM MEC) É possível, com 1 litro de gasolina, usando
todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer
200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse
mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que
consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um
resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo
intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é
transferido à água. Considerando que o calor específico da
água é igual a 4,19 J g-1 °C-1 , aproximadamente qual a
quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de
água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a
partir da combustão?
(A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os
dois casos.
(B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
duas vezes maior que a consumida na combustão.
(C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
duas vezes menor que a consumida na combustão.
(D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
sete vezes maior que a consumida na combustão.
(E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é
sete vezes menor que a consumida na combustão.
89. (UNIRIO) Os antigos navegantes usavam a bússola para
orientação em alto mar, devido a sua propriedade de se
alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético.
Analisando a figura onde estão representadas estas linhas,
podemos afirmar que:
(A) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo
Norte geográfico, porque o Norte geográfico corresponde
ao Sul magnético.
(B) o pólo norte do ponteiro da bússola aponta para o pólo
Norte geográfico, porque as linhas do campo
geomagnético não são fechadas.
(C) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo Sul
geográfico, porque o Sul geográfico corresponde ao Sul
magnético.
(D) o pólo norte do ponteiro da bússola aponta para o pólo
Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao
Norte magnético.
(E) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo Sul
geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul
magnético.
90. (UFSCar SP) A figura representa um solenóide, sem
núcleo, fixo a uma mesa horizontal. Em frente a esse
solenóide está colocado um ímã preso a um carrinho que se
pode mover facilmente sobre essa mesa, em qualquer
direção. Estando o carrinho em repouso, o solenóide é
ligado a uma fonte de tensão e passa a ser percorrido por
uma corrente contínua cujo sentido está indicado pelas
setas na figura. Assim, é gerado no solenóide um campo
magnético que atua sobre o ímã e tende a mover o
carrinho:
Estando o carrinho em repouso, o solenóide é ligado a uma
fonte de tensão e passa a ser percorrido por uma corrente
contínua cujo sentido está indicado pelas setas na figura.
Assim, é gerado no solenóide um campo magnético que
atua sobre o ímã e tende a mover o carrinho:
(A) Aproximando-se do solenóide.
(B) Afastando-se do solenóide.
(C) De forma oscilante, aproximando-o e afastando-o do
solenóide.
(D) Lateralmente, para dentro do plano da figura.
(E) Lateralmente, para fora do plano da figura.