Questões de Física - UFPR | Gabarito e resoluções

(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).

(UFPR - 2015- 2 FASE) Um fazendeiro pretende aproveitar a existncia de uma queda dgua em sua propriedade para gerar energia eltrica. Ele desenvolveu um sistema em que um gerador foi instalado na base dessa queda dgua, cuja altura igual a 45 metros e cuja vazo de 1000 litros por segundo. Considere a hiptese simplificadora em que a velocidade da gua no incio da queda nula, que so desprezveis todas as formas de perda de energia, que a acelerao gravitacional 10 m/e que a densidade da gua 1 g/ Com base nesse enunciado, determine: a) A potncia do gerador, expressa em watts, se ele aproveitar toda a energia da queda dgua. b) A energia total disponvel aps 2 horas de funcionamento do sistema, em kWh.

(Ufpr 2014) O espectrômetro de massa é um equipamento utilizado para se estudar a composição de um material. A figura abaixo ilustra diferentes partículas de uma mesma amostra sendo injetadas por uma abertura no ponto O de uma câmara a vácuo. Essas partículas possuem mesma velocidade inicial v, paralela ao plano da página e com o sentido indicado no desenho. No interior desta câmara há um campo magnético uniforme B perpendicular à velocidade v, cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da página e saindo desta, conforme representado no desenho com o símbolo . As partículas descrevem então trajetórias circulares identificadas por I, II, III e IV. Considerando as informações acima e os conceitos de eletricidade e magnetismo, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) A partícula da trajetória II possui carga positiva e a da trajetória IV possui carga negativa.( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I.( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II.( ) Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio maior. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso. Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas: 1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1 andar era 20 m/s. 2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5 andar era maior que 100 J. 3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade. Assinale a alternativa correta.

Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram at a profundidade de 3.600 m no Plat de So Paulo. A presso interna no submarino foi mantida igual presso atmosfrica ao nvel do mar. Considere que a presso atmosfrica ao nvel do mar de ,a acelerao da gravidade 10 m/s2 e que a densidade da gua seja constante e igual a 1,0 x 10 kg/m.Com base nos conceitos de hidrosttica, assinale a alternativa que indica quantas vezes a presso externa da gua sobre o submarino, naquela profundidade, maior que a presso no seu interior, se o submarino repousa no fundo do plat.

(Ufpr 2014) Um microscpio composto constitudo, em sua forma mais simples, por duaslentes convergentes colocadas em sequncia, conforme esquematizado na figura abaixo. Alente mais prxima ao objeto chamada objetiva e a lente mais prxima ao olho humano chamada ocular. A imagem formada pela objetiva real, maior e invertida, e serve como objetopara a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relao imagem formadapela objetiva. Suponha que a distncia focal da lente objetiva seja 1 cm, a distncia focal dalente ocular seja 4 cm e a distncia entre as lentes seja de 6 cm. Com base nas informaes acima e nos conceitos de ptica, identifique como verdadeiras (V)ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as caractersticas especificadas noenunciado, o objeto deve estar a uma distncia maior que 2 cm dessa lente. ( ) Supondo que o objeto esteja a uma distncia de 1,5 cm da objetiva, a imagem formadapor esta lente estar a 3 cm dela. ( ) A imagem final formada por este microscpio virtual, invertida e maior em relao aoobjeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distncia maior que 4 cm da ocular. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(Ufpr 2013) A indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i. Com base na figura acima, assinale a alternativa correta.  

O grfico abaixo, obtido experimentalmente, mostra a curva de aquecimento que relaciona a temperatura de uma certa massa de um lquido em funo da quantidade de calor a ele fornecido. Sabemos que, por meio de grficos desse tipo, possvel obter os valores do calor especfico e do calor latente das substncias estudadas. Assinale a alternativa que fornece corretamente o intervalo em que se pode obter o valor do calor latente de vaporizao desse lquido.

Dois satlites, denominados de SA e SB, esto orbitando um planeta P. Os dois satlites so esfricos e possuem tamanhos e massas iguais. O satlite SB possui uma rbita perfeitamente circular e o satlite SA uma rbita elptica, conforme mostra a figura abaixo. Em relao ao movimento desses dois satlites, ao longo de suas respectivas rbitas, considere as seguintes afirmativas: 1. Os mdulos da fora gravitacional entre o satlite SA e o planeta P e entre o satlite SB e o planeta P so constantes. 2. A energia potencial gravitacional entre o satlite SA e o satlite SB varivel. 3. A energia cintica e a velocidade angular so constantes para ambos os satlites. Assinale a alternativa correta.

(Ufpr 2012) Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas. Supondo que o ciclista imprima aos pedais um movimento circular uniforme, assinale a alternativa correta para o= número de voltas por minuto que ele impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta questão, considere = 3 .

Em 1914, o astrônomo americano Vesto Slipher, analisando o espectro da luz de várias galáxias, constatou que a grande maioria delas estava se afastando da Via Láctea. Em 1931, o astrônomo Edwin Hubble, fazendo um estudo mais detalhado, comprovou os resultados de Slipher e ainda chegou a uma relação entre a distância (x) e a velocidade de afastamento ou recessão (v) das galáxias em relação à Via Láctea, isto é, . Nessa relação, conhecida com a Lei de Hubble, H0 é determinado experimentalmente e igual a 75 km/(s.Mpc). Com o auxílio dessas informações e supondo uma velocidade constante para a recessão das galáxias, é possível calcular a idade do Universo, isto é, o tempo transcorrido desde o Big Bang (Grande Explosão) até hoje. Considerando 1 pc = 3 x 1016 m, assinale a alternativa correta para a idade do Universo em horas.

(Ufpr 2011) Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca decomposto em vrias cores. Esse fenmeno acontece porque as ondas eletromagnticas de diferentes comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o ndice de refrao n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo das propriedades ticas de um pedao de vidro forneceu o grfico ao lado para o ndice de refrao em funo do comprimento de onda da luz. Suponha a velocidade da luz no vcuo igual a 3,0 x 108 m/s. Com base nos conceitos de tica e nas informaes do grfico, assinale a alternativa correta.

(Ufpr 2011) Um pesquisador produziu um novo material e, para investigar possveisaplicaes tecnolgicas, estudou o comportamento eltrico de um objeto cilndrico feito comesse material. Aplicaram-se diversos valores de diferenas de potencial ∆V a esse objeto emediu-se a corrente eltrica i que circulou por ele. Foi obtido ento o grfico ao lado: Com base nesse grfico, considere as seguintes afirmativas: 1. O objeto apresenta comportamento hmico apenas para diferenas de potencial entre 0 V e1 V. 2. Quando submetido a uma diferena de potencial de 4 V, a resistncia eltrica do objeto valeR = 20. 3. Para diferenas de potencial entre 1 V e 3 V, a resistncia eltrica do objeto constante. 4. Quando aplicada uma diferena de potencial de 2 V, a potncia eltrica dissipada pelo objeto igual a 1 W. Assinale a alternativa correta.

Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronmicas com a utilizao de um telescpio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Alm de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele tambm foi o primeiro a apontar um telescpio para o planeta Jpiter e observar os seus quatro maiores satlites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Satlite Raio orbital (105 km) Massa (1022 kg) Io 4 9 Europa 6 5 Ganimedes 10 15 Calisto 20 11 Supondo que as rbitas desses satlites ao redor de Jpiter sejam circulares, e com base nas informaes da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por convenincia)