Física - Grupos 2 e 3
Prova objetiva realizada no dia 11/12/2001

Questões

11
Existem bolas de boliche de diversas massas. Suponha que você jogue, com forças iguais, três bolas, uma de cada vez. A primeira tem massa m₁ = m, a segunda m₂ = m/2 e a terceira m₃ = 2m. Suas respectivas acelerações são:

(A) a₁, a₂ = 2a₁, a₃ = a₁/2.
(B) a₁, a₂ = a₁/2, a₃ = 2a₁.
(C) a₁ = a₂ = a₃.
(D) a₁, a₂ = a₁/3, a₃ = 2a₁/3.
(E) a₁, a₂ = 3a₁, a₃ = 3a₁/2.

Resposta
(A)
Usando a 2ª lei de Newton, F=ma, e sabendo que as bolas sofrem a mesma força, as suas acelerações são

 ou seja,

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

12
Trens viajam na maior parte do tempo com velocidade constante. Em algumas situações, entretanto, eles têm aceleração. Considerando as afirmações abaixo, selecione a opção que indica aquelas que são corretas.
I - O trem acelera para frente quando parte de uma estação.
II - O trem desacelera (aceleração para trás) quando está chegando a uma estação.
III - O trem acelera para a esquerda quando faz uma curva para a esquerda e acelera para a direita quando faz uma curva para a direita, ainda que o módulo de sua velocidade seja constante.
IV - O trem acelera para a direita quando faz uma curva para a esquerda e acelera para a esquerda quando faz uma curva para a direita, ainda que o módulo de sua velocidade seja constante.

(A) I , II e III são corretas.
(B) I e II e IV são corretas.
(C) I e III são corretas.
(D) I e IV são corretas.
(E) II e III são corretas.

Resposta
(A) I, II e III são corretas

As afirmações I e II são obviamente corretas. Quando o trem faz uma curva para esquerda, ele sofre uma aceleração centrípeta para a esquerda; e quando faz uma curva para a direita, sofre aceleração centrípeta para a direita. Logo, a afirmação III está correta, e a afirmação IV está errada.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

13
Você está viajando a uma velocidade de 1km/min. Sua velocidade em km/h é:
(A) 3600.
(B) 1/60.
(C) 3,6.
(D) 60.
(E) 1/3600.

Resposta
(D) 60
     v = 1 km/min = 60 km/60 min = 60 km/h

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

14

No circuito mostrado na figura, a queda de voltagem em cada resistor
(A) é dividida igualmente entre os 3 resistores.
(B) é a mesma e igual a V.
(C) depende da resistência total equivalente.
(D) é maior no resistor mais próximo.
(E) é maior no resistor de maior resistência.

Resposta
(B) é a mesma e igual a V
Os resistores estão em paralelo. Todos os resistores estão sujeitos à mesma d.d.p.V.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

15

Suponha que você tenha que subir, sem deslizar, uma ladeira muito íngreme de comprimento L = 30 metros. Se você subir em zig-zag, em um percurso de comprimento total igual a 60 metros, a energia total que você vai dispender, em relação à energia dispendida no caminho reto,
(A) é duas vezes maior.
(B) é a metade.
(C) é igual.
(D) depende da massa.
(E) depende da ladeira.

Resposta
(C) é igual
A energia total que você irá despender é mgh, onde m é a sua massa, e h é a altura do topo da ladeira em relação ao seu início. Logo, a energia despendida para subi-la é a mesma, não importando a forma como você sobe.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

16


Um litro de água do mar pesa em torno de 10N. Suponha que você coloque esta quantidade de água em um saco plástico, feche-o com uma corda e afunde-o no oceano. Quando o saco plástico está completamente submerso, que força, aproximadamente, você deverá exercer na corda para sustentá-lo?
(A) 0N.
(B) 5N.
(C) 20N.
(D) 10N.
(E) Depende da profundidade.

Resposta
(A) 0N

Ao submegir o saco plástico, o conjunto sofre um empuxo igual ao peso da água deslocada pelo saco. Como o saco plástico contém a mesma água do mar, este empuxo é igual ao seu peso. Logo, o empuxo equilibra o peso da água do mar dentro do saco plástico, não sendo preciso nenhuma força adicional para sustentá-lo.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

17


Uma corda de guitarra é esticada do ponto A ao ponto G da figura. São marcados os pontos A, B, C, D, E, F, G em intervalos iguais. Nos pontos D, E e F, são apoiados pedacinhos de papel. A corda é segurada com um dedo em C, puxada em B e solta. O que acontece?

(A) Todos os papéis vibram.
(B) Nenhum papel vibra.
(C) O papel em E vibra.
(D) Os papéis em D e F vibram.
(E) Os papéis em E e F vibram.

Resposta
(D) Os papéis em D e F vibram.

Ao segurar o ponto C e puxar o ponto B, gerou-se uma onda estacionária com ventre em B e nó em C.
A e G são necessariamente nós (extreminades fixas). Logo D e F são pontos de ventre desta onda, e E é ponto de nó.
Assim, apenas os pedaços de papel em D e F vibram.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

18
A figura a seguir mostra uma câmera focalizada para fotografar adequadamente montanhas distantes. O filme sempre fica na parte detrás da câmera.

Qual das figuras abaixo pode representar a situação da câmera focalizada para fotografar uma pessoa mais próxima, quando comparada com a focalização anterior?

Resposta
(E)
Nas câmeras fotográficas, a lente ocular projeta imagens de objetos sobre um filme colocado atrás da lente. Para isto, focalizamos a câmera, i.é, ajustamos a distância da lente ao filme, de forma que esta distância coincida com a da formação da imagem nítida.

Usando a equação de lentes delgadas: onde f, o e i são a posição focal, a posição do objeto e a posição da imagem, respectivamente, quando o objeto é distante Portanto na figura apresentada, a câmera encontra-se ajustada com a lente distante da parte detrás (onde se forma a imagem no filme) justamente igual à distância focal.

Ainda segundo a equação de lentes delgadas, quando aproximamos o objeto (o valor de o diminui), a imagem se forma além do foco da lente (i > f ). Portanto, a partir da posição anterior da lente, devemos afastá-la em relação ao filme, para fazer com que a imagem se projete, nítida, no filme. Para objetos bem próximos, como os apresentados, o valor de i será bem maior que o de f. Logo, a lente deve ser bem afastada da posição original.

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

19
Quando você liga a chave de ignição do seu carro, uma corrente de 200 A flui através do motor de arranque. Se esta corrente sofre uma queda de tensão de 12V, a potência consumida por este motor, em watts, é:
(A) 16,7.
(B) 28800.
(C) 2400.
(D) 3333,4.
(E) 277,8.

Resposta
(C) 2400
A potência é dada por P = iV
A deste motor é P = 200 X 12 = 2400 W

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20

20
O volume do tanque de combustível de um Boeing 767 é de 90.000 l. Sabemos que a queima de 1 litro deste combustível de aviação libera 35,0 MJ da energia (um Mega Joule equivale a um milhão de Joules). Por outro lado, a explosão de um kiloton de dinamite (mil toneladas de TNT) libera 4,2 x 10¹² J de energia. Se o tanque de combustível do Boeing, por um terrível acidente, explodisse, equivaleria a quantos kilotons de TNT?
(A) 1,34
(B) 0,75
(C) 7,5 X 10²
(D) 1,34 X 10³
(E) 1,08 X 10⁷

Resposta
(B) 0,75
O tanque cheio do Boeing 767 liberaria
Q = 90.000 X 35 10⁶ J
Q = 3,15 X 10¹² J

Esta energia eqüivale ao número n de quilotons de TNT

Questões: 11 | 12 | 13 | 14 | 15| 16 | 17 | 18 | 19 | 20