Questões de Física - UFPR 2015 | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2015 - 2 FASE) Em uma tubulao com dimetro interno de 2,0 cm, est fluindo gua, com velocidade constante e igual a 0,8 m/s. Em determinada regio, o tubo sofre um estreitamento, de maneira que o seu dimetro passa a ser de 1,0 cm. Aps ter passado pelo estreitamento, a gua derramada em um recipiente. a) Qual a velocidade da gua no tubo com 1,0 cm de dimetro? b) Qual a vazo no tubo com 1,0 cm de dimetro, em /s? c) Se necessrio 1 minuto para que o recipiente fique completamente cheio, qual o volume desse recipiente?

(UFPR - 2015- 1 FASE) Um sistema amplamente utilizado para determinar a velocidade de veculos muitas vezes, chamado erroneamente de radar possui dois sensores constitudos por laos de fios condutores embutidos no asfalto. Cada um dos laos corresponde a uma bobina. Quando o veculo passa pelo primeiro lao, a indutncia da bobina alterada e detectada a passagem do veculo por essa bobina. Nesse momento, acionada a contagem de tempo, que interrompida quando da passagem do veculo pela segunda bobina. Com base nesse sistema, considere a seguinte situao: em uma determinada via, cuja velocidade limite 60 km/h,a distncia entre as bobinas de 3,0 m. Ao passar um veculo por esse radar, foi registrado um intervalo de tempo de passagem entre as duas bobinas de 200 ms. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade determinada pelo sistema quando da passagem do veculo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Uma esfera homognea e de material pouco denso, com volume de 5,0 cm3, est em repouso, completamente imersa em gua. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra parte inferior da esfera, conforme figura ao lado. Por ao da esfera, a mola foi deformada em 0,1 cm, em relao ao seu comprimento quando no submetida a nenhuma fora deformadora. Considere a densidade da gua como 1,0 g/cm3, a acelerao gravitacional como 10 m/s2 e a densidade do material do qual a esfera constituda como 0,1 g/cm3. Com base nas informaes apresentadas, assinale a alternativa que apresenta a constante elstica dessa mola.

(UFPR - 2015- 1 FASE) De um trecho de um circuito mais complexo, em que as setas indicam o sentido convencional da corrente eltrica, so conhecidas as informaes apresentadas na figura abaixo. Quanto aos valores que podem ser calculados no circuito, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) A resistncia eltrica no resistor R5 de 3. ( ) A tenso eltrica no resistor R1 de 2V. ( ) A potncia dissipada pelo resistor R4 de 9W. ( ) O valor da resistncia eltrica R6 de 6. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Com relao aos conceitos relativos a energia, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Se um automvel tem a sua velocidade dobrada, a sua energia cintica tambm dobra de valor. ( ) A energia potencial gravitacional de um objeto pode ser positiva, negativa ou zero, dependendo do nvel tomado como referncia. ( ) A soma das energias cintica e potencial de um sistema mecnico oscilatrio sempre constante. ( ) A energia cintica de uma partcula pode ser negativa se a velocidade tiver sinal negativo. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) O sistema representado na figura corresponde a um corpo 1, com massa 20 kg, apoiado sobre uma superfcie plana horizontal, e um corpo 2, com massa de 6 kg, o qual est apoiado em um plano inclinado que faz 60o com a horizontal. O coeficiente de atrito cintico entre cada um dos corpos e a superfcie de apoio 0,1. Uma fora F de 200 N, aplicada sobre o corpo 1, movimenta o sistema, e um sistema que no aparece na figura faz com que a direo da fora F seja mantida constante e igual a 30o em relao horizontal. Uma corda inextensvel e de massa desprezvel une os dois corpos por meio de uma polia. Considere que a massa e todas as formas de atrito na polia so desprezveis. Tambm considere, para esta questo, a acelerao gravitacional como sendo de 10 m/s2 e o cos 30o igual a 0,87. Com base nessas informaes, assinale a alternativa que apresenta a tenso na corda que une os dois corpos.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Um cilindro com dilatao trmica desprezvel possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gs sob presso de 4 atmosferas e temperatura de 227oC. Uma vlvula de controle do gs do cilindro foi aberta at que a presso no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situao, a temperatura do gs e do cilindro era a ambiente e igual a 27oC. (Considere que a temperatura de 0oC corresponde a 273 K) Assinale a alternativa que apresenta o volume de gs que escapou do cilindro, em litros.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Verificou-se que, numa dada regio, o potencial eltrico V segue o comportamento descrito pelo grfico V x r abaixo. (Considere que a carga eltrica do eltron -1,6.10-19 C) Baseado nesse grfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A fora eltrica que age sobre uma carga q = 4 C colocada na posio r = 8 cm vale 2,5.10-7 N. 2. O campo eltrico, para r = 2,5 cm, possui mdulo E = 0,1 N/C. 3. Entre 10 cm e 20 cm, o campo eltrico uniforme. 4. Ao se transferir um eltron de r = 10 cm para r = 20 cm, a energia potencial eltrica aumenta de 8,0.10-22 J. Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Sabe-se que o objeto fotografado por uma cmera fotogrfica digital tem 20 vezes o tamanho da imagem ntida formada no sensor dessa cmera. A distncia focal da cmera de 30 mm. Para a resoluo desse problema, considere as seguintes equaes: e Assinale a alternativa que apresenta a distncia do objeto at a cmera.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequncias f1 e f2 . Sabe-se que a frequncia f2era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenmeno acstico denominado batimento, cuja frequncia era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequncia f2 era maior que o comprimento de onda para a frequncia f1. Com base nessas informaes, assinale a alternativa que apresenta a frequncia f1.

(UFPR - 2015- 2 FASE) Um corpo de massa 0,2 kg desloca-se ao longo de uma trajetria retilnea. Foram registrados os valores das velocidades adquiridas pelo corpo em funo do tempo, de acordo com o grfico abaixo. Considerando as informaes contidas nesse grfico, responda: a) Qual o deslocamento do corpo desde 0 s at 140 s? b) Qual a fora aplicada sobre o corpo desde 60 s at 100 s? c) Qual o trabalho realizado entre os instantes 40 s e 60 s?

(UFPR - 2015- 2 FASE) No sistema representado na figura abaixo, cada uma das roldanas pesa 100 N. O sistema est em repouso. Considerando que apenas os segmentos de corda b e c no esto na vertical e desprezando-se o atrito nos eixos das roldanas e no contato das roldanas com a corda, qual a trao na corda b?

(Ufpr 2015) Michael Faraday foi um cientista inglês que viveu no século XIX. Através de suas descobertas foram estabelecidas as bases do eletromagnetismo, relacionando fenômenos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo. Suas invenções permitiram o desenvolvimento do gerador elétrico, e foi graças a seus esforços que a eletricidade tornou-se uma tecnologia de uso prático. Em sua homenagem uma das quatro leis do eletromagnetismo leva seu nome e pode ser expressa como: ε = ΔΦ/Δt onde ε é a força eletromotriz induzida em um circuito, Φ é o fluxo magnético através desse circuito e t é o tempo. Considere a figura abaixo, que representa um ímã próximo a um anel condutor e um observador na posição O. O ímã pode se deslocar ao longo do eixo do anel e a distância entre o polo norte e o centro do anel é d. Tendo em vista essas informações, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Mantendo-se a distância d constante se observará o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante a aproximação do ímã à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante o afastamento do ímã em relação à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, observa-se o surgimento de uma corrente induzida.

(UFPR - 2015- 2 FASE) No diagrama acima, so mostradas 10 isotermas, as quais variam de 100 em 100 K, sendo que a mais fria representa a temperatura de 100 K e a mais quente 1000 K. Um gs evolui segundo um ciclo que inicia no ponto A, indo em seguida at o ponto B, depois C, depois D e, finalmente, retornando ao ponto A. Sabe-se que, ao evoluir de B para C, o gs realizou trabalho de 8400 J (1 cal = 4,2 J). Com base nessas informaes, responda: a) Qual o trabalho realizado no trajeto AB, em joules? b) Qual a troca de calor envolvida no trajeto BC, em calorias? c) Qual o trabalho realizado no trajeto CD? d) Qual a temperatura do ponto B? e) Qual a variao da energia interna no trajeto DA?

(UFPR - 2015- 2 FASE) A figura abaixo mostra uma bobina com 4 espiras, cujas extremidades so caracterizadas por A e B, e um im que dela se afasta. Esse sistema caracteriza um gerador elementar. O fio condutor da bobina de cobre (Cu = 1,7.10-8 m), o dimetro da bobina 2,0 cm e o fio condutor possui 1 de rea de seo plana. Considere = 3,14. a) Determine o valor da resistncia eltrica interna desse gerador, em ohms. b) Considerando a situao quando o im se afasta da bobina, conforme indicado na figura, assinale, nos quadrados da figura, o polo positivo e o polo negativo do gerador. Justifique a sua resposta. (A resposta s ser considerada se acompanhada da justificativa).