Questões de Física - UFPR | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Existem grandezas caractersticas de cada rea da Fsica, e suas respectivas unidades so usadas de forma bastante comum. Considerando essas unidades, em Eletromagnetismo, ____________ aparece como unidade comum. Em Termodinmica, temos __________. Em Mecnica, temos ___________, e em Ondulatria, ___________. Assinale a alternativa que apresenta as unidades que preenchem corretamente as lacunas acima, na ordem em que aparecem no texto.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Em Termodinmica, estudamos processos importantes que fazem parte de ciclos utilizados em mquinas trmicas, alguns dos quais de grande relevncia tecnolgica, alm de cientfica. Com relao ao que ocorre com um gs ideal, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Em todo processo isovolumtrico, tambm chamado de isocrico, o trabalho realizado pelo gs nulo. ( ) Em todo processo adiabtico, a energia interna do gs constante. ( ) Em todo processo isobrico, no h trocas de calor entre o gs e o meio externo. ( ) Em todo processo isotrmico, a temperatura do gs aumenta quando h realizao de trabalho sobre ele. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Numa experincia realizada em laboratrio, a posio x de um objeto, cuja massa constante, foi medida em funo do tempo t. Com isso, construiu-se o grfico ao lado. Sabe-se que o referencial adotado para realizar as medidas inercial e que o objeto move-se ao longo de uma linha reta. Com base no grfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A energia cintica do objeto constante entre os instantes t = 20 e t = 30 s. 2. A fora resultante sobre o objeto em t = 15 s nula. 3. O deslocamento total do objeto desde t = 0 at t = 40 s nulo. Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) O consumo eltrico de uma unidade residencial foi medido pelo seu proprietrio, e o resultado obtido foi expresso pelo grfico ao lado, que descreve o consumo de corrente eltrica (i) da residncia ao longo das 24 horas do dia (t). A unidade residencial alimentada por uma tenso de 110 V. Considerando os dados expressos no grfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da maior potncia eltrica consumida ao longo do dia.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Uma orquestra formada por instrumentos musicais de vrias categorias. Entre os instrumentos de sopro, temos a flauta, que , essencialmente, um tubo sonoro aberto nas duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a velocidade do som no local vale vsom = 340 m/s. Levando em considerao os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor frequncia (chamada de frequncia fundamental) que essa flauta pode produzir.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Um trem se desloca em movimento retilneo uniforme numa dada seo reta de trilhos. Sabe-se que, nesse movimento, analisado num referencial inercial, a energia cintica do trem vale K = 10 MJ e a quantidade de movimento (ou momento linear) vale (em mdulo) p = 1 x 106 kg ∙ m/s. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do deslocamento realizado pelo trem num intervalo de 10 minutos executando esse movimento.

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Um canho efetua um disparo de um projtil verticalmente para cima, a partir do cho, e o projtil atinge uma altura mxima H medida a partir do cho, quando ento retorna a ele, caindo no mesmo local de onde partiu. Supondo que, para esse movimento, a superfcie da Terra possa ser considerada como sendo um referencial inercial e que qualquer tipo de resistncia do ar seja desprezada, considere as seguintes afirmativas: 1. A acelerao no ponto mais alto da trajetria, que fica a uma altura H do cho, nula. 2. O deslocamento total do projtil vale 2 H. 3. O tempo de subida at a altura H igual ao tempo de queda da altura H at o cho. Assinale a alternativa correta

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Nas Paralimpadas recentemente realizadas no Brasil, uma das modalidades esportivas disputadas foi o basquetebol. Em um determinado jogo, foi observado que um jogador, para fazer a cesta, arremessou a bola quando o centro de massa dessa bola estava a uma altura de 1,4 m. O tempo transcorrido desde o instante em que a bola deixou a mo ao jogador at ter o seu centro de massa coincidindo com o centro do aro foi de 1,1 s. No momento do lanamento, o centro de massa da bola estava a uma distncia horizontal de 4,4 m do centro do aro da cesta, estando esse aro a uma altura de 3,05 m, conforme pode ser observado na figura ao lado. Considerando que a massa da bola igual a 600 g, que a resistncia do ar desprezvel e que o valor absoluto da acelerao gravidade de 10 m/s2 , determine, utilizando todas as unidades no Sistema Internacional de Unidades: a) A velocidade horizontal da bola ao atingir o centro do aro da cesta de basquete. b) A velocidade inicial vertical da bola. c) A energia cintica da bola no momento do lanamento (considerando o exato instante em que a bola deixa a mo do atleta).

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Foi feito um estudo com uma associao de resistores (de acordo com a figura ao lado), a qual foi conectada a uma fonte de tenso com fora eletromotriz de 7,5 V e resistncia interna r. Os valores dos resistores da associao esto indicados na figura ao lado. Todos os fios condutores so ideais e os resistores so hmicos. Verificou-se uma intensidade de corrente eltrica no resistor R2 de 0,5 A. Assim, determine: a) O resistor equivalente da associao. b) A tenso eltrica nos extremos da associao de resistores. c) A resistncia interna do gerador

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Um espelho cncavo, com raio de curvatura 10 cm e centro em C, foi posicionado de acordo com a figura abaixo. Um objeto O, com 2 cm de altura, est localizado a 3 cm do espelho e orientado para baixo, a partir do eixo principal. Os segmentos que podem ser observados sobre o eixo principal so equidistantes entre si. a) Na figura, assinale o foco do espelho, ressaltando-o por meio da letra F. b) Determine graficamente, na figura, a imagem formada, representando, adequadamente, no mnimo,dois raios notveis, antes e aps a ocorrncia da reflexo. c) Determine, apresentando os devidos clculos, o tamanho da imagem. sabido que a ampliao corresponde ao simtrico da razo entre a distncia da imagem ao espelho e a distncia do objeto ao espelho, ou a razo entre o tamanho da imagem e o tamanho do objeto, com as devidas orientaes.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Em 18 de junho de 2016, foi lanado o foguete Ariane 5 ECA, que transportava o satlite de comunicao EchoStar XVIII, com o objetivo de transferi-lo para uma rbita geoestacionria. As rbitas geoestacionrias so aquelas em que o perodo de revoluo do satlite de 24 h, o que corresponde a seu posicionamento sempre sobre um mesmo ponto da superfcie terrestre no plano do Equador. Considere o raio R1 da rbita desse satlite como sendo de 42.000 km. Em 15 de setembro de 2016, foi lanado o foguete Vega, transportando os satlites SkySats, denominados de 4 a 7 (satlites de uma empresa do Google), para mapeamento com alta preciso da Terra inteira. A altitude da rbita desses satlites, em relao superfcie terrestre, de 500 km. Considerando o raio da terra como sendo de aproximadamente 6500 km e que a velocidade de um satlite, tangencial rbita, pode ser calculada pela raiz quadrada do produto da constante gravitacional G pela massa M da terra dividida pelo raio da rbita do satlite, determine: (Obs.: No necessrio o conhecimento dos valores de G e M e todos os clculos devem ser claramente apresentados. Alguns dos valores esto com aproximaes por convenincia de clculo. No necessrio determinar os valores das razes quadradas, basta deixar os valores numricos, aps os devidos clculos, indicados no radical.) a) O valor numrico da velocidade V2 do satlite EchoStar XVIII, em relao velocidade V1 de um dos satlites SkySats. b) O valor do perodo T2 dos satlites SkySats, em horas, por aplicao da terceira Lei de Kepler.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Num estudo sobre ondas estacionrias, foi feita uma montagem na qual uma fina corda teve uma das suas extremidades presa numa parede e a outra num alto-falante. Verificou-se que o comprimento da corda, desde a parede at o alto-falante, era de 1,20 m. O alto-falante foi conectado a um gerador de sinais, de maneira que havia a formao de uma onda estacionria quando o gerador emitia uma onda com frequncia de 6 Hz, conforme mostrado na figura a seguir. Com base nessa figura, determine, apresentando os respectivos clculos: a) O comprimento de onda da onda estacionria. b) A velocidade de propagao da onda na corda.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Uma mquina trmica terica ideal teve um dimensionamento tal que, a cada ciclo, ela realizaria trabalho de 50 cal e cederia 150 cal para a fonte fria. A temperatura prevista para a fonte quente seria de 127 oC. Determine: a) O rendimento dessa mquina trmica. b) A temperatura prevista para a fonte fria, em graus Celsius.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) O raio da roda de uma bicicleta de 35 cm. No centro da roda h uma engrenagem cujo raio de 4 cm. Essa engrenagem, por meio de uma corrente, acionada por outra engrenagem com raio de 8 cm, movimentada pelo pedal da bicicleta. Um ciclista deslocase fazendo uso dessa bicicleta, sendo gastos 2 s a cada trs voltas do pedal. Assim, determine: (Obs.: represente a constante pi apenas por . No necessrio substituir o seu valor numrico nos clculos.) a) A velocidade angular da engrenagem do pedal, em radianos por segundo. b) O valor absoluto da velocidade linear de um dos elos da corrente que liga a engrenagem do pedal engrenagem do centro da roda. c) A distncia percorrida pela bicicleta se o ciclista mantiver a velocidade constante, nas condies citadas no enunc iado do problema, durante 5 minutos.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Em uma cmara com vcuo, um acelerador de eltrons emite partculas que saem dele em movimento retilneo uniforme com trajetria horizontal. Um dispositivo composto por um ncleo de ferro, um solenoide e uma bateria, conforme mostrado na figura ao lado, produz um campo magntico uniforme de 0,03 T no entreferro do ncleo de ferro. O sistema tem dimensionamento tal que o campo magntico significativo apenas no entreferro. a) Represente, no entreferro do ncleo de ferro da figura, as linhas de campo magntico. Justifique a sua resposta. b) Qual , por ao do campo magntico, o comportamento da trajetria a ser descrita pelos eltrons no ncleo de ferro no incio do movimento no entreferro? Indicar tambm o sentido do movimento a ser executado. Justifique a sua resposta. c) Considerando os valores aproximados, por convenincia de clculo, para algumas das grandezas fsicas mostradas abaixo, determine a acelerao de cada eltron que penetra no entreferro do ncleo de ferro se a velocidade deles , ao iniciarem o movimento no entreferro, for de 400 m/s. meltron = 9.10-31 kg qeltron = 1,5.10-19 C F = q. v . B . sen