Simulado de Física (com gabarito)
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.
Resolução:
Os pilotos dos aviões se comunicam com a torre de controle por meio de ondas de rádio. A utilização, por parte dos passageiros, de aparelhos como os telefones celulares, cujo funcionamento envolve a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas, pode interferir nessa comunicação. A utilização de frequência próximas acentua o fenômeno da interferência de ondas.
Resposta: e
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.
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.
Resolução:
Se os objetos estão aparecendo esverdeados, colocar um filtro amarelo ou ciano vai
intensificar ainda mais tal fato, pois os mesmos contém o verde.
Porém o filtro magenta é composto por vermelho e azul, fazendo assim com que o
verde perca sua evidência, e gerando uma foto com características mais naturais.
Resposta: d
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
Resolução:
A melhor amostra de lente fotocromática deve ter:
A melhor amostra é aquela que concilia o menor tempo de escurecimento, o menor tempo de esmaecimento e a menor transmitância. A melhor resposta é a da amostra 3.
Resposta: c
Questão
Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma
esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se
alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do
experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano
inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no
máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.
Galileu e o plano inclinado.
Disponível em www.fisica.ufpp.br. Acesso em: 21 ago. 2012 (adaptado).
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera
a) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
b) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
e) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.
Resolução:
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera ao atingir esse nível manterá sua velocidade constante. Nesse caso a aceleração é zero: F =m.a = 0 ;
Como Impulso I = F.T =0 Por isso não ocorrerá variação da quantidade de movimento e, portanto, o impulso resultante será nulo.
Resposta: a
Questão
Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em
postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração l
uminosa. 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 um ângulo fixo e maior que zero,
qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no
combustível. Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 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
Resolução:
Pela Lei de Snell-Descartes:
De acordo com a Lei de Snell:
sen (i) / sen (r) = nliq /nar
Se a razão aumentou é porque aumentou o índice de refração do líquido, diminuindo
o seno do ângulo de refração, fazendo com que o raio refratado se aproximasse da normal
Resposta: e
Questão
A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade
do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem
desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais, dizemos
que existe poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo
de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição. Que parte do ciclo de
geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição?
a) Fissão do material radioativo.
b) Condensação do vapor-d’água no final do processo.
c) Conversão de energia das turbinas pelos geradores.
d) Aquecimento da água líquida para gerar vapor-d’água.
e) Lançamento do vapor-d’água sobre as pás das turbinas.
Resolução:
Nas usinas nucleares a energia liberada no processo de fissão nuclear é utilizada para ferver a água e produzir vapor. O vapor sob alta pressão incide na turbina, movimentando-a. A turbina adquire energia cinética de rotação que é transformada em energia elétrica, em virtude do fenômeno da indução eletromagnética.
O vapor de água que sai da turbina é resfriado, sofre condensação e também se resfria, sendo bombeada de volta ao reator. O resfriamento da água que sai da turbina é feito pela água fria que é proveniente de um rio, de um lago ou do oceano. Esta água se aquece e volta ao lugar de origem.
O aumento da temperatura da água diminui a taxa de oxigênio nela dissolvido, que é essencial para a vida aquática e para a decomposição da matéria orgânica.
Resposta: b
Questão
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.
WENDLlNG. 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.
Resolução:
O calor liberado pelo corpo humano é detectado pelo sensor, a frequência dessa radiação está na faixa do infravermelho.
Resposta: c
Questão
DO funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado
na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
a) a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
b) direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.
c) esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.
d) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.
e) esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.
Resolução:
Pela Lei de Lenz (conhecida como lei das virgens pela idéia de que: “Se aproxima repele, se afasta atrai”), ao afastar um pólo norte surge na face da espira da esquerda, um pólo sul. Se houver a aproximação relativa entre o ímã e a espira e se a polaridade do ímã for invertida, também surge na face da espira, próxima ao ímã, um pólo sul que se opõe à aproximação do pólo sul do ímã. Assim, devemos mover a espira para a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
Resposta: a
Questão
Uma pessoa, lendo o manual de uma ducha que acabou de adquirir para a sua casa,
observa o gráfico, que relaciona a vazão na ducha com a pressão, medida em metros
de coluna de água (mca).
Nessa casa residem quatro pessoas. Cada uma delas toma um banho por dia,
com duração média de 8 minutos, permanecendo o registro aberto com vazão máxima
durante esse tempo. A ducha é instalada em um ponto seis metros abaixo do nível da
lâmina de água, que se mantém constante dentro do reservatório.
Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a
a) 69 120. b) 17 280. c) 11 520. d) 8 640. e) 2 880.
Resolução:
8 min x 4 pessoas x 30 dias = 960 min
12 L ————–1 min
x ————–960 min
x= 11520
Resposta: c 65 e, o valor de x, é 11.520. O ’2′ e o ’5′ estão invertidos na resposta.
Questão
Um sistema de iluminação foi construído com um circuito de três lâmpadas iguais
conectadas a um gerador (G) de tensão constante. Esse gerador possui uma chave
que pode ser ligada nas posições A ou B.
Considerando o funcionamento do circuito dado, a lâmpada 1 brilhará mais quando
a chave estiver na posição
a) B, pois a corrente será maior nesse caso.
b) B, pois a potência total será maior nesse caso.
c) A, pois a resistência equivalente será menor nesse caso.
d) B, pois o gerador fornecerá uma maior tensão nesse caso.
e) A, pois a potência dissipada pelo gerador será menor nesse caso.
Resolução:
Fechando a chave “A” a R2 fica anulada pelo fio A e a Requiv = R . R/ (R+R) = R/2 pois estão em paralelo.
Neste caso a Corrente i se divide nas duas resistências 1 (i=1/2 A) e 3 (i=1/2 A)
Fechando a chave em B: a Requiv= R + R/2 = 3 R/2 ( R da lâmpada 2 e R/2 do paralelo das lâmpadas 1 e 3)
Como quanto menor a resistência, maior a intensidade de corrente e maior o brilho a resposta é A pois a resistência equivalente é menor.
Resposta: c
Questão
Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a extremidade
superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se
um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao
gás e, com auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes
valores de calor fornecido, considerando o sistema como hermético, o objeto
elevou-se em valores Δh, como mostrado no gráfico.
Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes
gases, denominados M e V. A diferença no comportamento dos gases no
experimento decorre do fato de o gás M, em relação ao V, apresentar
a) maior pressão de vapor.
b) menor massa molecular.
c) maior compressibilidade.
d) menor energia de ativação.
e) menor capacidade calorífica.
Resolução:
Temos: ΔV =variação de volume
ΔT =variação de temperatura
C = Q/ΔT = capacidade calorífica
Sabemos que ΔV e ΔT são diretamente proporcionais e ΔT e C são inversamente proporcionais . Pela análise gráfica dado temos que ao receber calor Q, o gás M sofre maior variação de volume do que o gás V então teremos maior variação de temperatura: ΔTM > ΔTV.
Então nesse caso: CM < CV,
Resposta: e
Questão
Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes
o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento
do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante.
Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial
do coelhinho, no terceiro quadrinho, é
a) nulo.
b) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido.
c) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto.
d) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra.
e) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra.
Resolução:
O coelho está em movimento circular uniforme (MCU). Não há variação de velocidade linear logo a aceleração tangencial é zero. Apenas teremos, nesse caso aceleração centrípeta diferente de zero!
Resposta: a
Questão
MChristiaan 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.
Resolução:
T = periodo do pendulo
L = comprimento do fio
g = 9,8 m/s2
Sendo g uma constante, então o Período T só dependerá do comprimento do fio L. Nesse caso a descoberta de MChristiaan Huygens foi a criação de uma liga que não dilata linearmente, mantendo o comprimento do fio.
Resposta: a
Questão
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.
Resolução:
A máxima absorção de energia ocorre quando a frequência do circuito receptor for igual à frequência da onda eletromagnética que chega ao receptor. O fenômeno descrito é chamado ressonância.
Resposta: e
( PROF. REGIS CORTES)
Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a
temperatura da água até 70°C. No entanto, a temperatura ideal da água
para um banho é de 30°C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida
com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se
encontra a 25°C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na
mistura para um banho à temperatura ideal?
a) 0,111. b) 0,125. c) 0,357. d) 0,428. e) 0,833.
Resolução:
No reservatório A, que contem água a 70 ºC temos:
massa de água: mA
temperatura inicial: 70 ºC
temperatura final: 30 ºC
No reservatório B, que contém água a 25 ºC, temos:
massa de água: mB
temperatura inicial: 25 ºC
temperatura final: 30 ºC
Ao misturarmos o conteúdo dos recipientes A e B, haverá troca de calor e a somatória dos calores envolvidos será nula. Assim:
QA + QB = 0
mA.c.(30-70) + mB.c.(30-25) = 0
mA.40 = mB.5
mA/mB = 5/40 => mA/mB = 0,125
Resposta: b
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