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CINEMÁTICA

Conceitos Exercícios: 1) De um avião que voa de leste para oeste

abandona-se um projétil. Em relação a um observador fixo no solo, a trajetória do projétil será: a) Um arco de circunferência.

b) Parabólica. c) Elíptica. d) Uma reta inclinada. e) Uma reta vertical. 2) O tempo médio de um atleta olímpico para a corrida de 100 metros rasos é de 10 segundos. A velocidade média desse atleta em km/h é de aproximadamente? a) 12. b) 24. c) 36. d) 48.

e) 60. 3) Um automóvel percorre uma distância de 400 km em 5 horas. Acerca de sua velocidade

podemos afirmar que: a) Durante todo o percurso o velocímetro marcou 80 km/h. b) Em nenhum instante o velocímetro pode ter marcado 60 km/h

c) Na metade do percurso, o velocímetro marcava 40 km/h. d) O velocímetro pode ter marcado 100 km/h.

e) É impossível um automóvel efetuar o movimento descrito.

4) Um carro percorreu a metade de uma estrada viajando a 30 km/h e a outra metade da estrada a 60 km/h. Sua velocidade média

no percurso total foi em km/h. Sua velocidade média no percurso total foi, em km/h, de? a) 60.

b) 54. c) 48. d) 40. e) 30 5) Durante décadas, a velocidade máxima permitida, nas rodovias do RS, foi de 80km/h. Com a melhoria das condições de trafegabilidade, esta velocidade, gradativamente, está sendo aumentada para 100 km/h. Suponha que dois carros, A e B, saindo, simultaneamente, de POA rumo ao litoral, deslocando-se 160km. Se A desenvolve a velocidade média de 100 km/h e B a velocidade média de 80 km/h, então o tempo, em minutos, que A chegará antes que B ao destino será de:

a) 0,4. b) 7,5. c) 1,5.

d) 24. e) 40.

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6) Dizer que um movimento se realiza com uma aceleração escalar constante de 5 m/s² significa que: a) Em cada segundo, o móvel se desloca 5 metros.

b) Em cada segundo, a velocidade do móvel varia 5 m/s. c) Em cada segundo, a aceleração do móvel varia 5 m/s.

d) Em cada 5 segundos o móvel percorre um metro. e) Em cada 5 segundos a velocidade do móvel varia 5 m/s. 7) Quando a aceleração tangencial de um movimento é Não nula: a) A trajetória é retilínea. b) O móvel descreve uma curva. c) A velocidade vetorial é constante. d) A velocidade vetorial varia em módulo.

e) A velocidade vetorial varia em direção. 8) Todas as afirmações estão certas exceto: a) É possível termos o vetor velocidade e aceleração em sentidos contrários em um

movimento. b) É possível termos aceleração perpendicular ao sentido do movimento como a nossa aceleração gravitacional. c) Aceleração é uma grandeza vetorial que

nem sempre tem o mesmo sentido da velocidade resultante do corpo. d) Quando soltamos um corpo de um prédio ele sofre uma aceleração chamada aceleração gravitacional sempre orientada para baixo.

e) Se a velocidade de um corpo é diferente de zero e constante ao longo de uma trajetória, necessariamente sua aceleração deve ser constante e diferente de zero também.

9) Um automóvel que vinha a 72 km/h é freado em 10 segundos. Qual o valor absoluto da aceleração média do automóvel durante a frenagem.

a) zero. b) 7,2 m/s². c) 3,6 m/s².

d) 2 m/s². e) 20 m/s².

Gabarito

1b 2c 3d 4d 5d 6b 7d 8e 9d

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MRU Exercícios: 1)(UFRGS)- A tabela registra dados do deslocamento em função do tempo t, referentes ao movimento retilíneo uniforme de um móvel. Qual é a velocidade desse móvel?

t(s) x(m)

0 0

2 6

5 15

9 27

a) 1/9 m/s. b) 1 m/s. c) 3 m/s. d) 6 m/s. e) 15 m/s. 2)(UFRGS)- O gráfico mostra o módulo das

velocidades v em função do tempo t de dois móveis A e B que partiram da mesma posição inicial e deslocaram-se ao longo de uma reta. Com base neste gráfico, podemos afirmar que:

a) O móvel A é alcançado por B em 5 segundos.

b) A velocidade de B é o dobro de A aos 3 segundos. c) O móvel A percorre o dobro da distância do móvel B durante 5 segundos.

d) O móvel B percorre uma distância maior do que o móvel A durante os 5 segundos. e) A velocidade do móvel B é constante durante os 5 segundos.

3) A velocidade média de um automóvel que durante os primeiros 150km de viajem deslocou-se a 50 km/h e nos 700 km seguintes a 100km/h, é: a)55 km/h.

b)60 km/h. c)65 km/h. d)85 km/h.

e)70 km/h. 4)(UFRGS )- Um caminhão percorre três vezes o mesmo trajeto. Na primeira, sua velocidade média é de 15 m/s e o tempo de viagem é t1. Na segunda, sua velocidade média é de 20 m/s e o tempo de viagem é t2. Se, na terceira, o tempo de viagem for igual a (t1+t2)/2, qual será a velocidade media do caminhão nessa vez? a) 20,00 m/s. b) 17,50 m/s. c) 17,14 m/s. d) 15,00 m/s.

e) 8,57 m/s. 5) Um patrulheiro viajando em um carro

dotado de radar a uma velocidade de 60 km/h em relação a um referencial fixo no solo do carro é ultrapassado por outro automóvel que viaja no mesmo sentido que ele. A velocidade (do carro que ultrapassou) indicada pelo radar após a ultrapassagem é de 30 km/h. A velocidade do automóvel em

relação ao solo é, em km/h, igual a: a) 30. b) 45.

c) 60. d) 75. e) 90.

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6)(UFRGS)- Um automóvel A, faz o percurso de ida e volta sobre o mesmo trecho, de 20 km, de uma rodovia. Na ida sua velocidade média é de 60 km/h e na volta sua velocidade média é de 40 km/h, sendo tA o intervalo de tempo para completar a viagem. Outro

automóvel, B, faz o mesmo percurso, mas vai e volta com a mesma velocidade média, de 50 km/h, completando a viagem em um intervalo de tempo tB. Qual é a razão tA/tB entre os citados intervalos de tempo?

a) 5/4. b) 25/24. c) 1. d) 25/28. e) 5/6. 7)(UFRGS)- Dois automóveis, um de Porto Alegre e outro de Cidreira, distanciados em 100 km, partem simultaneamente um ao encontro do outro, pela estrada, andando sempre a 60 km/h e 90 km/h, respectivamente. Ao fim de quanto tempo

eles se encontrarão?

a) 30 min. b) 40 min. c) 1h. d) 1h e 6 min. e) 1h e 40 min.

8)(UFRGS)- O tempo de reação tR de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com uma situação de perigo e o instante em que aciona os freios.

Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo V= 54 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza uma situação de perigo, e seu tempo de reação a essa situação é de 4/5 de segundos, como ilustra na sequência de

figuras baixo. Considerando-se que a velocidade do

automóvel permaneceu inalterada durante o tempo de reação tR, é correto afirmar que a distância dr(distância de frenagem) é de:

a) 3,0m.

b) 12,0m. c) 43,2m. d) 60,0m. e) 67,5m.

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9)(UFRGS)- Três móveis, A, B, C deslocam-se com velocidades constantes cujos módulos são designados por VA, VB e VC respectivamente. O móvel A percorre, em um dado intervalo de tempo, o dobro da distância percorrida por B no mesmo intervalo de

tempo. O móvel C necessita do triplo desse intervalo de tempo para percorrer a mesma distância percorrida por A. Se VB é igual a 3 m/s, VA e Vc valem, respectivamente, em m/s?

a) 2 e 3. b) 6 e 2. c) 3 e 1. d) 3 e 2. e) 9 e 2. 10)(UFRGS)- As figuras abaixo representam gráficos da aceleração a e da velocidade v, ambos em função do tempo t, de objetos em movimento retilíneo.

Analise os pares de gráficos (I) (I'), (II) (II') e (III) (III'). Indique em que casos o gráfico dá velocidade em função do tempo refere-se corretamente ao gráfico da

aceleração em função do tempo. a) Apenas em (I) (I’). b) Apenas em (I) (I’) e (II) (II’). c) Apenas em (II) (II’) e (III) (III’). d) Apenas em (I) (I’) e (III) (III’). e) Apenas em (III) (III’).

Gabarito

1c 2c 3d 4c 5e 6b 7b 8b 9b 10e

MRUV Exercícios: 1) Dois ciclistas A e B andam ao longo de uma ciclovia retilínea ocupando as posições X ao longo do tempo t, indicados na figura:

Analisando-se o movimento a partir do gráfico pode-se afirmar que: a) Os dois ciclistas percorrem a mesma distância em 4s. b) O módulo da velocidade do ciclista A é constante em todo o percurso. c) O módulo da velocidade do ciclista B é maior do que a do A no instante 3s. d) O módulo da velocidade do ciclista B é sempre maior do que o a do A, ao longo do percurso. e) O ciclista A ultrapassa o ciclista B antes de transcorridos 4s.

2) Um trem com uma aceleração constante igual a 5 m/s². Se num dado instante sua velocidade é igual a 36 km/h. Então dois

segundos após, sua velocidade será, em m/s, igual a: a) 46 b) 5

c) 20 d) 15 e) 25

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3) Durante os jogos Olímpicos de 1989 os atletas que participaram das corridas de 100m rasos conseguiram realizar esse percurso em 9,98s. Considere as seguintes conclusões sobre os atletas feitas a partir dessa informação:

I) Eles necessariamente têm uma aceleração de módulo constante ao longo de todo o percurso. II) Eles conseguem percorrer 10 m em menos

de 1s. III) Eles têm uma velocidade média com módulo aproximadamente entre 48 km/h e 50 km/h. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

4)(UFRGS)- Um automóvel que trafega com velocidade constante de 10 m/s, em uma pista reta e horizontal, passa a acelerar uniformemente à razão de 60 m/s em cada minuto, mantendo essa aceleração durante meio minuto. A velocidade instantânea do

automóvel, ao final desse tempo, e sua velocidade média, no mesmo intervalo de tempo, são respectivamente. a) 30 m/s e 15 m/s. b) 30 m/s e 20 m/s.

c) 20 m/s e 15 m/s. d) 40 m/s e 20 m/s. e) 40 m/s e 25 m/s.

5)(UFRGS)- A sequencia de pontos na figura abaixo marca as posições, em intervalos de 1 segundo, de um corredor de 100 m rasos, desde a largada até após a chegada.

Assinale o gráfico que melhor representa a velocidade instantânea do corredor.

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6)(UFRGS)- Observe o gráfico abaixo, que mostra a velocidade instantânea V em função do tempo t de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. Neste gráfico, I, II e III identificam, respectivamente, os intervalos de tempo de 0s a 4s, de 4s a 6s e de 6s a

14s.

Nos intervalos de tempo indicados, as

acelerações do móvel valem, em m/s², respectivamente. a) 20,40 e 20. b) 10, 20 e 5.

c) 10, 0 e -5. d) -10, 0 e 5. e) -10, 0 e -5.

7)(UFRGS)- Em uma manhã de março de 2001, a plataforma petrolífera P-36 da Petrobrás, oi a pique. Em apenas 3 minutos, ela percorreu 1320 metros de profundidade que a separavam do fundo do mar. Suponha

que a plataforma, partindo do repouso acelerou uniformemente durante os primeiros 30 segundos, ao final do quais sua velocidade atingiu um valor V em relação ao fundo, e que, o restante do tempo, continuou a cair verticalmente, mas com velocidade constante

de valor igual a V. Nessa hipótese, qual foi o valor V? a) 4 m/s. b) 7,3 m/s. c) 8,0 m/s. d) 14,6 m/s. e) 30,0 m/s.

8)(UFRGS)- O Gráfico mostra as posições (x) de dois móveis, A e B, em função do tempo (t). Os movimentos ocorrem ao longo do eixo. Analisando o gráfico, pode-se verificar que:

a) Em nenhum dos instantes o móvel A possui velocidade instantânea nula.

b) O movimento do móvel B é uniformemente acelerado. c) O móvel B alcança A no instante t=4s. d) O módulo da velocidade instantânea do

móvel é sempre maior do que o do B. e) No instante t=3s, o módulo da velocidade instantânea do móvel B é maior do que o do A.

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9)(UFRGS)- Na figura abaixo o motorista avista um felino à sua frente. Ao apertar no freio para evitar à colisão a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, a aceleração constante de módulo 7,5 m/s². Sabendo que antes de apertar o freio ele

estava com uma velocidade em módulo de 54 km/h.

Nessas condições, é correto afirmar que, à distância percorrida depois que o motorista

acionou o freio até parar é de: a) 2,0m. b) 6,0m.

c) 15,0m. d) 24,0m. e) 30,0m.

INSTRUÇÃO: O gráfico que segue representa os movimentos unidimensionais de duas partículas, 1 e 2, observados no intervalo de tempo (0, tf). A partícula 1 segue uma trajetória partindo do ponto A, e a partícula 2, partindo do ponto B. Essas

partículas se cruzam no instante tC.

10)(UFRGS)- As velocidades escalares das partículas 1 e 2 no instante tC e suas acelerações escalares são, respectivamente.

(A) V1<0 V2<0 a1>0 a2>0 (B) V1>0 V2<0 a1>0 a2>0 (C) V1<0 V2>0 a1<0 a2<0

(D) V1>0 V2<0 a1<0 a2<0 (E) V1>0 V2>0 a1>0 a2<0

Gabarito

1e 2c 3b 4e 5c 6c 7c 8e 9c 10d

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MQL Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura representa a trajetória de uma bola que se move livremente da esquerda para a direita, batendo repetidamente no piso horizontal de um ginásio.

Desconsiderando-se a pequena resistência que o ar exerce sobre a bola, selecione a alternativa que melhor representa – em

módulo, direção e sentido– a aceleração do centro de gravidade da bola nos pontos P, Q e R, respectivamente.

2)(UFRGS)- Lança-se um corpo para cima

na vertical; no instante em que ele pára, é nula? a) A massa do móvel. b) A aceleração do móvel. c) A ação gravitacional. d) A velocidade do móvel. e) A corpo não pára.

3)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma esfera de madeira (M) e uma de chumbo (C), ambas inicialmente em repouso, no topo de uma torre que tem altura H em relação ao solo. A esfera C é vinte vezes mais pesada do que a esfera M.

Num experimento, primeiro se soltam as esferas M e C juntas; depois, no instante em que a esfera M.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Desprezando-se os efeitos do ar sobre o movimento das esferas, pode-se afirmar que, quando a esfera M atinge o solo, a esfera C se encontra a uma altura ......... H/2 e que,

comparando-se os módulos das velocidades das esferas ao atingirem a altura H/2, o módulo da velocidade da esfera M é ......... da esfera C. a) maior do que – igual ao. b) maior do que – menor do que o. c) menor do que – igual ao. d) menor do que – menor do que o. e) igual a – igual ao.

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Instruções referentes às questões 4 e 5. Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima com velocidade de módulo igual a 40 m/s, atingindo uma altura máxima H. (Considere o módulo da

aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar.) 4)(UFRGS) Se soltarmos um segundo objeto que estava em repouso dessa mesma altura H, quanto tempo ele vai demorar até chegar

ao solo? a) 1s. b) 2s. c) 3s. d) 4s. e) 5s. 5) (UFRGS) Quanto que vale a razão V1/V2. Onde V1 é velocidade inicial do primeiro objeto e V2 é a velocidade que o segundo objeto tem ao colidir com o solo.

a) 1. b) 2. c) 3.

d) 4. e) 5.

Instrução: As questões 6 e 7 estão relacionadas ao enunciado abaixo. Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a

resistência do ar. 6)(UFRGS)- Qual foi a velocidade com que o objeto foi lançado? a) 144m/s.

b) 72m/s. c) 14,4m/s. d) 12m/s.

e) 1,2m/s.

7)(UFRGS)- Sobre o movimento do objeto, são feitas as seguintes afirmações.

I - Durante a subida, os vetores velocidade e aceleração têm sentidos opostos.

II -

No ponto mais alto da trajetória, os

vetores velocidade e aceleração são nulos.

III -

Durante a descida, os vetores velocidade e aceleração têm mesmo sentido.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II.

c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) Apenas II e III.

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8)(UFRGS)- Um projétil de brinquedo é arremessado verticalmente para cima, da beira da sacada de um prédio, com uma velocidade inicial de 10 m/s. O projétil sobe

livremente e, ao cair, atinge a calçada do prédio com uma velocidade de módulo igual a 30 m/s. Indique quanto tempo o projétil permaneceu no ar, supondo o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e desprezando os efeitos de atrito sobre o

movimento do projétil. a) 1s. b) 2s. c) 3s. d) 4s. e) 5s.

Gabarito

1e 2d 3c 4d 5a 6d 7d 8d

LANÇAMENTO OBLÍQUO Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura abaixo representa as trajetórias dos projéteis A e B, desde seu lançamento simultâneo do topo de uma torre, até atingirem o solo, considerado

perfeitamente horizontal. A altura máxima é a mesma para as duas trajetórias, e o efeito do ar, desprezível nesses movimentos.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. O projétil A atinge o solo ......... o projétil B.

Sobre a componente horizontal da velocidade no ponto mais alto da trajetória, pode-se afirmar que ela é ........ . a) Antes que – nula para ambos os projéteis b) Antes que – maior para o projétil B do que para o projétil A c) Antes que – menor para o projétil B do que para o projétil A d) Ao mesmo tempo em que – menor para o projétil B do que para o projétil A e) Ao mesmo tempo em que – maior para o projétil B do que para o projétil A. As questões 2 e 3 referem-se ao

enunciado abaixo. Na figura que segue, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis.

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2)(UFRGS)- Se o projétil A leva 0,4s para atingir o solo, quanto tempo levará o projétil B?

a) 0,2s. b) 0,4s. c) 0,6s.

d) 0,8s. e) 1,0 s. 3)(UFRGS )- Qual será o alcance horizontal do projétil B? a) 0,2m. b) 0,4m. c) 0,6m. d) 0,8m. e) 1,0m.

Gabarito

1e 2b 3c

Movimento Circular Exercícios: 1)(UFRGS)– O volante de um motor gira com movimento circular uniforme completando 120 voltas em um minuto. Qual é o período desse movimento? a) 1,2 x10-3s. b) 0,8 x 10-3s. c) 0,5s.

d) 2s. e) 20s.

2)(UFRGS)- Uma roda de raio R igual a 1,0m gira uniformemente, completando 20 voltas por segundo. Qual é o módulo da velocidade tangencial de um dessa roda localizado em r/2? a) 10∏m/s. b) 20∏m/s. c) 25∏m/s. d) 40∏m/s. e) 45∏m/s.

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3)(UFRGS)- Para um observador O, um disco metálico de raio r gira em movimento uniforme em torno de seu próprio eixo, que permanece em repouso. Considere as seguintes afirmações sobre o movimento do disco.

I. O módulo v da velocidade linear é o mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. II. O módulo ω da velocidade angular é o

mesmo para todos os pontos do disco, com exceção do seu centro. III. Durante uma volta completa, qualquer ponto da periferia do disco percorre uma distância igual a 2ωr. Quais estão corretas do ponto de vista do observador O? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

4)(UFRGS)- X e Y são dois pontos da superfície da Terra. O ponto X encontra-se sobre a linha do Equador, e o ponto Y sobre o

trópico de Capricórnio. Designando por ωx e ωy, respectivamente, as velocidades angulares de X e Y em torno do eixo polar e por ax e ay as correspondentes acelerações centrípetas, é correto afirmar que:

a) < e aX=aY.

b) > e aX=aY.

c) = e aX>aY.

d) = e aX=Ay.

e) = e aX<aY. 5)(UFRGS)- Na temporada automobilística de Fórmula 1 do ano passado, os motores dos

carros de corrida atingiram uma velocidade angular de 18000 rotações por minuto. Em rad/s, qual é o valor dessa velocidade? a) 300∏.

b) 600∏. c) 9000∏. d) 18000∏.

e) 36000∏. 6)(UFRGS)- Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre? (Considere π=3,14; raio da Terra RT=6.000 km.). a) 440km/h. b) 800 km/h. c) 880 km/h.

d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h. 7)(UFRGS)- Uma roda de bicicleta de raio

50,0cm roda sobre uma superfície horizontal, sem deslizar, com velocidade angular constante de 2∏rad/s. Em 1,0 s, o ponto central da roda percorre uma distância de: a) ∏/2m.

b) ∏m. c) 2∏m. d) 1,0m.

e) 2,0m.

gabarito

1c 2b 3d 4c 5b 6d 7b

X Y

X Y

X Y

X Y

X Y

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DINÂMICA LEIS DE NEWTON Exercícios: 1)(UFRGS )- Considere o movimento de um veículo, totalmente fechado, sobre uma

estrada perfeitamente plana e horizontal. Nesse contexto, o solo constitui um sistema de referência inercial, e o campo gravitacional é considerado uniforme na região. Suponha que você se encontre sentado no interior desse veículo, sem poder observar nada do que acontece do lado de fora. Analise as seguintes afirmações relativas à situação descrita. I. Se o movimento do veículo fosse retilíneo e uniforme, o resultado de qualquer experimento mecânico realizado no interior

do veículo em movimento seria idêntico ao obtido no interior do veículo parado. II. Se o movimento do veículo fosse acelerado para frente, você perceberia seu tronco se inclinando involuntariamente para trás.

III. Se o movimento do veículo fosse acelerado para a direita, você perceberia seu tronco se inclinando involuntariamente para a esquerda. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) Apenas I e III.

d) Apenas II e III. e) I, II e III.

2)(UFRGS)- Durante o intervalo de tempo em que uma única força age sobre um corpo, esse corpo necessariamente: a) tem o módulo de sua velocidade aumentando

b) adquiri um movimento uniformemente retardado c) adquire um movimento com velocidade constante

d) varia a velocidade e) adquire um movimento uniformemente acelerado 3)(UFRGS)- Considere as afirmações a respeito da aceleração de uma partícula, sua velocidade instantânea e a força resultante sobre ela. I – Qualquer que seja a trajetória da partícula, a aceleração tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. II – Em movimentos retilíneos com aceleração, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção da força resultante, mas pode ou não ter o mesmo sentido dela.

III – Em movimentos curvilíneos, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante. Quais estão corretas?

a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I e II

e) Apenas II e III

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As instruções 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo Dois blocos, de massas m1=3kg e m2=1kg ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal.

Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6N, conforme a figura abaixo. (Desconsidere a massa do fio.)

4)(UFRGS)- A tensão no fio que liga os dois

blocos é a) zero b) 2,0N

c) 4,0N d) 4,5N e) 6,0N 5)(UFRGS)- As forças resultantes sobre m1 e m2 são, respectivamente, a) 3,0N e 1,5 N b) 4,5N e 1,5N c) 4,5N e 3,0N d) 6,0N e 3,0N e) 6,0N e 4,5N 6)(UFRGS)- Um cubo maciço e homogêneo,

cuja massa é de 1,0 kg, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o cubo e a superfície vale 0,30. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo.

(Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2.)

Assinale o gráfico que melhor representa a intensidade f da força de atrito estático em

função da intensidade F da força aplicada.

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Instrução: As questões 7 e 8 referem-se ao enunciado abaixo. Um cubo de massa 1,0 kg, maciço e homogêneo, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o cubo e a

superfície valem, respectivamente, 0,30 e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s2.)

7)(UFRGS)- Se a intensidade da força F é igual a 2,0 N, a força de atrito estático vale a) 0,0 N. b) 2,0 N. c) 2,5 N. d) 3,0 N. e) 10,0 N. 8)(UFRGS)- Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o cubo sofre uma aceleração cujo módulo é igual a

a) 0,0 m/s2. b) 2,5 m/s2. c) 3,5 m/s2.

d) 6,0 m/s2. e) 10,0 m/s2.

9)(UFRGS)- A figura representa um pêndulo cônico ideal que consiste em uma pequena esfera suspensa a um ponto fixo por meio de um cordão de massa desprezível.

Para um observador inercial, o período de rotação da esfera, em sua órbita circular, é constante. Para o mesmo observador, a

resultante das forças exercidas sobre a esfera aponta a) verticalmente para cima b) verticalmente para baixo

c) tangencialmente no sentido do movimento d) para o ponto fixo e) para o centro da órbita 10)(UFRGS )- Um dinamômetro, em que foi suspenso um cubo de madeira, encontra-se em repouso, preso a um suporte rígido. Nessa situação, a leitura do dinamômetro é

de 2,5 N. Uma pessoa puxa, então, o cubo verticalmente para baixo, fazendo aumentar a leitura do dinamômetro. Qual será o módulo da força exercida pela pessoa sobre o cubo, quando a leitura do dinamômetro for 5,5 N?

a) 2,2 N b) 2,5 N c) 3,0 N d) 5,5 N e) 8,0 N

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11)(UFRGS)- Uma pessoa, parada às à margem de um lago congelado cuja superfície é perfeitamente horizontal, observa um objeto em forma de disco que, em certo trecho, desliza com movimento retilíneo uniforme, tendo uma de suas faces planas em

contato com o gelo. Do ponto de vista desse observador, considerado inercial, qual das alternativas indica o melhor diagrama para representar as forças exercidas sobre o disco nesse trecho? (Supõe-se a ausência total de forças dissipativas, como o atrito com a pista

ou com o ar.)

12)(UFRGS)- Um automóvel pode desenvolver uma aceleração máxima de 2,7 m/s². Qual seria sua aceleração máxima se ele estivesse rebocando outro carro cuja massa fosse o dobro da sua? a) 2,5 m/s² b) 1,8 m/s² c) 1,5 m/s² d) 0,9 m/s² e) 0,5m/s²

13)(UFRGS)- Duas partículas de massas diferentes, m1 e m2, estão sujeitas a uma mesma força resultante. Qual é a relação entre as respectivas acelerações a1 e a2, dessas partículas?

a) a1=a2 b) a1=(m1+m2).a2 c) a1=(m2/m1).a2

d) a1=(m1/m2).a2 e) a1=(m1.m2).a2

14)(UFRGS)- A massa de uma partícula X é 10 vezes maior do que a massa de uma partícula Y. Se as partículas colidirem frontalmente uma com a outra, pode-se afirmar que, durante a colisão, a intensidade da força exercida por X sobre Y, comparada à intensidade da força exercida por Y sobre X, será: a) 100 vezes menor. b) 10 vezes menor. c) igual.

d) 10 vezes maior. e) 100 vezes maior.

Gabarito

1e 2d 3a 4d 5b 6c 7b

8c 9e 10c 11a 12d 13c 14c

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TRABALHO e POTÊNCIA Exercícios: 1)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa a variação da intensidade da força F, que atua sobre um corpo paralelamente a trajetória,

em função do deslocamento d O trabalho de F de 0 a 4 m, em joules é de: a) 20 b) 40 c) 60

d) 80 e) 100 2) Uma força de 10 N, atuando no sentido do movimento de um corpo de 2,0 kg de massa, desloca-se realizando um trabalho de 40 J. Conclui-se que o deslocamento é de: a) 2,0 m b) 4,0 m c) 5,0 m d) 20 m e) 80 m

3)(UFRGS)- Um caixote se encontra em repouso sobre o piso horizontal de uma sala (considerada um sistema de referência inercial). Primeiramente, é exercida sobre o caixote uma força horizontal F0, de módulo igual a

100 N, constatando-se que o caixote se mantém em repouso devido ao atrito entre ele e o piso. A seguir, acrescenta-se ao sistema de forças outra força horizontal F1, de módulo igual a 20 N e de sentido contrário a F0, conforme

representa a figura abaixo.

A respeito da nova situação, é correto afirmar que o trabalho realizado subseqüente pela resultante das forças exercidas sobre o caixote, no mesmo referencial da sala, é igual a a) zero, pois a força resultante é nula. b) 20 J para um deslocamento de 1 m.

c) 160 J para um deslocamento de 2 m. d) 300 J para um deslocamento de 3m. e) 480 J para um deslocamento de 4 m

4)(UFRGS)- Um balde cheio de argamassa, pesando ao todo 200 N, é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a energia cinética do balde e a potência a ele fornecida durante o movimento valerão, respectivamente, a) 2,5 J e 10 W.

b) 2,5 J e 100 W. c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W. e) 10 J e 10 W.

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5)(UFRGS)- O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um

motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez.

Considere que para o resgate de um mineiro

de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m/s2. Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de: a) 686 W, b) 2450 W,

c) 3.136 W d) 18.816 W e) 41.160 W

6) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a 6 m do chão, um pacote de 120 kg. O gráfico adiante ilustra a altura do pacote em função do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é, em watts: (considere g=10m/s²)

a) 120 b) 360

c) 720 d) 1200 e) 2400

7) Um corpo de massa igual a 5 kg é levantado verticalmente, com velocidade constante, a uma altura de 5 m. Sendo g= 10 m/s², o trabalho realizado pela força peso do corpo, durante esse levantamento é de: a) 250 J b) -250 J c) 25 J

d) -25 J e) 5 J

Gabarito

1c 2b 3a 4b 5b 6b 7b

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CONSERVAÇÃO DE ENERGIA resolva por conservação e por cinemática. (UFRGS 2011) Um objeto é lançado da

superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze a resistência do ar.) Qual foi a velocidade com que o objeto foi lançado? Exercícios: 1) Uma bola de 200 g de massa é abandonada desde uma altura de 10 m acima do solo. Considere que a energia mecânica na

varia e que a aceleração gravitacional vale 10m/s², e a energia cinética da bola ao atingir o solo vale? a) 0,2 J b) 2,0 J

c) 20 J d) 200 J e) 2000 J 2) Um carro de massa de 500 kg esta a uma velocidade de 36 km/h. Sabendo que ele tem uma energia cinética de 25kJ. Quanto de energia cinética esse mesmo carro vai ter se dobrarmos sua velocidade, em kJ? a) 25.

b) 50. c) 75. d) 100.

e) 125.

3)(UFRGS)- Uma partícula movimenta-se inicialmente com energia cinética de 250 J. Durante algum tempo, atua sobre ela uma força resultante com o módulo de 50 N, cuja orientação é, a cada instante, perpendicular à velocidade linear da partícula; nessa situação,

a partícula percorre uma trajetória com o comprimento de 3 m. Depois, atua sobre a partícula uma força resultante em sentido contrário à sua velocidade linear, realizando um trabalho de -100 J. Qual é a energia cinética final da partícula?

a)150 J b) 250 J c) 300 J d) 350 J e) 500 J 4)(UFRGS)- Um objeto de massa igual a 0,5kg é arremessado verticalmente para cima. O valor de sua energia cinética, a uma altura y=4,0 m, é Ec=10,0 J. Qual é a altura máxima que o objeto atinge? (Despreze os atritos existentes e considere g= 10 m/s2.) a)1,0 m.

b) 4,0 m. c) 6,0 m. d) 7,5 m.

e) 15,0 m.

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5)(UFRGS)- Um projétil é lançado verticalmente para cima, a partir do solo, no campo gravitacional terrestre. Após atingir a altura máxima H, ele retorna ao ponto de lançamento. (Despreze a resistência do ar e considere a

aceleração da gravidade constante ao longo da trajetória.) Qual dos pares de gráficos abaixo melhor representa a energia potencial gravitacional Ep e a energia cinética de translação Ec desse projétil, em função de sua altura y?

6)(UFRGS)- Um objeto, com massa de 1kg, é lançado, a partir do solo, com energia mecânica de 20J. Quando o objeto atinge a altura máxima , sua energia potencial gravitacional relativa ao solo é de 7,5J.

Desprezando-se a resistência do ar , e considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10m/s² , a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é a) zero

b) 2,5 m/s c) 5 m/s d) 12,5 m/s e) 25,0 m/s 7)(UFRGS)- Na modalidade esportiva de salto com vara, o atleta salta e apóia-se na vara para ultrapassar o sarrafo. Mesmo assim, é uma excelente aproximação considerar que a impulsão do atleta para ultrapassar o sarrafo resulta apenas da

energia cinética adquirida na corrida, que é totalmente armazenada na forma de energia potencial de deformação da vara. Na situação ideal – em que a massa da vara é desprezível e a energia potencial da deformação da vara é toda convertida em

energia potencial gravitacional do atleta -, qual é o valor aproximado do deslocamento vertical do centro de massa do atleta, durante o salto, se a velocidade de corrida é de 10 m/s? a) 0,5 m.

b) 5,0 m. c) 6,2 m. d) 7,1 m.

e) 10,0 m.

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8)(UFRGS)- A figura que segue representa uma esfera que desliza sem rolar sobre uma superfície perfeitamente lisa em direção a uma mola em repouso. A esfera irá comprimir a mola e será arremessada de volta. A energia mecânica do sistema é suficiente para

que a esfera suba a rampa e continue em movimento.

Considerando t0 o instante em que ocorre a máxima compressão da mola, assinale, entre os gráficos abaixo, aquele que melhor

representa a possível evolução da energia cinética da esfera.

9)(UFRGS)- A figura abaixo representa um bloco de massa M que comprime uma das extremidades de uma mola ideal de constante elástica k. A outra extremidade da mola está fixa à parede. Ao ser liberado o sistema bloco-mola, o bloco sobe a rampa até que seu

centro de massa atinja uma altura h em relação ao nível inicial. (Despreze as forças dissipativas e considere g o módulo da aceleração da gravidade.)

Nessa situação, a compressão inicial x da mola deve ser tal que a) x=(2Mgh/k)1/2.

b) x=(Mgh/k)1/2. c) x=2Mgh/k. d) x=Mgh/k.

e) x=k/Mgh. 10)(UFRGS)- A figura abaixo representa um bloco que, deslizando sem atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta está presa a uma parede vertical rígida. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.

Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do bloco ...... e a energia potencial elástica armazenada no sistema

massa-mola ....... . No ponto de inversão do movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é ....... . a) aumenta – diminui – zero. b) diminui – aumenta – máxima. c) aumenta – diminui – máxima. d) diminui – aumenta – zero. e) diminui – diminui – zero.

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11)(UFRGS)- Uma pessoa em repouso sobre um piso horizontal observa um cubo, de massa 0,2kg, que desliza sobre o piso em movimento retilíneo de translação. Inicialmente o cubo desliza sem átrio, com velocidade constante de 2 m/s. Em seguida o

cubo encontra pela frente, e atravessa em linha, um treco do piso, de 0,3m, onde não existe atrito. Logo após a travessia desse trecho, a velocidade de deslizamento do cubo é de 1 m/s. Para aquele observador, qual foi o trabalho realizado pela força de atrito sobre

o cubo? a) -0,1 J b) -0,2J c) -0,3J d) -0,4J e) -0,5J

Gabarito

1c 2d 3a 4c 5e 6c 7b 8c

9a 10b 11c

(ENEM)- Observe a situação descrita na tirinha abaixo.

Menina:Você que matá-lo ou acertar a maça ? Menina:Você deve mirar mais para cima para compensar a gravidade ! Menino: Assim? Menina:É !!! Menino Preso na Árvore: Ainda bem que ela chegou!

Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A

transformação, nesse caso, é de energia a)potencial elástica em energia gravitacional. b) gravitacional em energia potencial. c) potencial elástica em energia cinética. d) cinética em energia potencial elástica. e) gravitacional em energia cinética.

Resposta c (ENEM)-

Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas:

As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas, respectivamente, como a) cinética e elétrica. b) térmica e cinética. c) térmica e elétrica. d) sonora e térmica.

e) radiante e elétrica. Resposta A

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(ENEM)- Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara . As etapas de um dos saltos de uma atleta estão representadas na figura .

Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito ) , para que o salto atinja a maior altura possível ,ou seja , o

máximo de energia conservada é necessário que a) a energia cinética , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial elástica representado na etapa IV .

b) a energia cinética , representada na etapa II , seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional , representada na etapa IV c) a energia cinética , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional representada na etapa III d) a Energia potencial gravitacional , representa na etapa II , seja totalmente convertida em energia potencial elástica , representada na etapa IV e)a energia potencial gravitacional , representada na etapa I , seja totalmente convertida em energia potencial elástica , representada na etapa III

RESPOSTAC

QUANTIDADE DE MOVIMENTO Exercícios: 1) Um corpo de massa igual a 3kg e velocidade escalar 43,2km/h tem quantidade de movimento cujo módulo, em kg.m/s, é igual: a) 432 b) 216 c) 108

d) 36 e) 4 Instrução: as questões 2 e 3 referem-se ao enunciado abaixo. Um par de carrinhos idênticos, cada um com massa igual a 0,2 kg, move-se sem atrito, da

esquerda para a direita, sobre um trilho de ar reto, longo e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um do outro, têm a mesma velocidade de 0,8 m/s em relação ao trilho. Em dado instante, o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois. Em conseqüência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8 m/s, enquanto o movimento do carrinho dianteiro permanece inalterado. 2)(UFRGS)- Em relação ao trilho, os valores, em kg.m/s, da quantidade de movimento linear do par de carrinhos antes e depois da colisão são, respectivamente,

a) 0,16 e zero. b) 0,16 e 0,16. c) 0,16 e 0,32.

d) 0,32 e zero. e) 0,32 e 0,48.

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3)(UFRGS)- Qual é o valor do quociente da energia cinética final pela energia cinética inicial do par de carrinhos, em relação ao trilho? a) ½.

b) 1. c) 2. d) 4.

e) 8. Instrução: As questões 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo. A figura que segue representa uma mola, de massa desprezível, comprimida entre dois blocos, de massas M1 = 1 kg e M2 = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal. O sistema é mantido inicialmente em repouso.

Num determinado instante, a mola é liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola,

as massas M1 e M2 passam a deslizar com velocidades de módulos v1 = 4 m/s e v2 = 2 m/s, respectivamente. 4)(UFRGS)- Quanto vale, em kg.m/s, o módulo da quantidade de movimento total dos blocos, depois de perderem contato com a mola? a) 0. b) 4. c) 8. d) 12. e) 24.

5)(UFRGS)- Qual é o valor da energia potencial elástica da mola, em J, antes de ela ser liberada? a) 0.

b) 4. c) 8. d) 12.

e) 24. 6)(UFRGS)- Dois vagões de trem, de massas 4x104 kg e 3x104 kg, deslocam-se no mesmo sentido, sobre uma linha férrea retilínea. O vagão de menor massa está na frente, movendo-se com uma velocidade de 0,5 m/s. A velocidade do outro é 1m/s. Em dado momento, se chocam e permanecem acoplados. Imediatamente após o choque, a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois vagões é a) 3,5x104 kg.m/s b) 5,0x104 kg.m/s c) 10,5x104 kg.m/s

d) 7,0x104 kg.m/s e) 5,5x104 kg.m/s

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7)(UFRGS)- Uma pistola dispara um projétil contra um saco de areia que se encontra em repouso, suspenso a uma estrutura que o deixa completamente livre para se mover. O projétil fica alojado na areia. Logo após o impacto, o sistema formado pelo saco de

areia e o projétil move-se na mesma direção do disparo com velocidade de módulo igual a 0,25 m/s. Sabe-se que a relação entre as massas do projétil e do saco de areia é de 1/999.

Qual é o módulo da velocidade com que o projétil atingiu o alvo? a) 25 m/s. b) 100 m/s. c) 250 m/s. d) 999 m/s. e) 1000 m/s.

8)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa as velocidades (v), em função do tempo (t), de dois carrinhos, X e Y, que se deslocam em linha reta sobre o solo, e cujas massas guardam entre si a seguinte relação: mX=4mY.

A respeito desse gráfico, considere as seguintes afirmações. I. No instante t=4 s, X e Y têm a mesma energia cinética. II. A quantidade de movimento linear que Y apresenta no instante t=4 é igual, em módulo, à quantidade de movimento linear

que X apresenta no instante t=0. III. No instante t=0, as acelerações de X e Y são iguais em módulo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

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9) Duas massas constituem um sistema e movem-se sobre uma linha reta de velocidade constante. Necessariamente, a quantidade de movimento linear conserva-se se: a) as massas forem iguais

b) as massas se moverem em sentidos contrários c) as massas se moverem no mesmo sentido

d) a força resultante sobre o sistema permanecer igual a zero e) a energia cinética do sistema variar. 10) A força F, mostrada no gráfico abaixo, atua durante 6 se sobe um objeto de massa de 8 kg, inicialmente em repouso o, a velocidade que esse bloco adquire, em m/s, após esse tempo de atuação, é igual a:

a) 2,5 b) 3,5

c) 3,0 d) 4,0 e) 4,5

Gabarito

1d 2d 3b 4a 5d 6e 7c 8c

9d 10e

COLISÕES Exercícios: 1)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.

Nos quadrinhos a seguir, vemos uma andorinha em vôo perseguindo um inseto que tenta escapar. Ambos estão em MRU e, depois de um tempo, a andorinha finalmente consegue apanhar o inseto.

Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que,

imediatamente após apanhar o inseto, o módulo da velocidade final da andorinha é ......... módulo de sua velocidade inicial, e que o ato de apanhar o inseto pode ser considerado como uma colisão ........ . a) maior que o – inelástica b) menor que o – elástica c) maior que o – elástica d) menor que o – inelástica e) igual ao – inelástica 2)(UFRGS)- Um cubo com massa específica ρ1 desliza com velocidade de módulo v0 sobre uma mesa horizontal, sem atrito, em direção

a um segundo cubo de iguais dimensões, inicialmente em repouso. Após a colisão frontal, os cubos se movem juntos sobre a mesa, ainda sem atrito, com velocidade de módulo vf=3v0/4. Com base nessas informações, é correto afirmar que a massa específica do segundo cubo é igual a a) 4 ρ1/3. b) 9 ρ1/7. c) 7 ρ1/9. d) 3 ρ1/4. e) ρ1/3.

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3)(UFRGS)- Um bloco, movendo-se com velocidade constante V0, colide frontalmente com um conjunto de dois blocos que estão em contato e em repouso (V = 0) sobre uma superfície plana sem atrito, conforme indicado na figura abaixo.

Considerando que as massas dos três blocos são iguais e que a colisão é elástica, assinale

a figura que representa o movimento dos blocos após a colisão.

4)(UFRGS)- Duas bolas de bilhar colidiram de forma completamente elástica. Então, em relação à situação anterior à colisão. a) suas energias cinéticas individuais permaneceram iguais, b) suas quantidades de movimento individuais permaneceram iguais. c) a energia cinética total e a quantidade de movimento total do sistema permaneceram iguais.

d) as bolas de bilhar se movem, ambas, com a mesma velocidade final. e) apenas a quantidade de movimento total permanece igual.

5) Um bloco deslizando com velocidade V sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que tocaram na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto.

Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I) Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia cinética total

após a colisão. II) Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica. III) Após a colisão, a velocidade dos blocos é V/2. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas I e III e) I, II, III

Gabarito

1d 2e 3a 4c 5d

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PÊNDULOS Exercícios: 1) Em relação aos ponteiros das horas e dos minutos de um relógio comum , é correto afirmar que :

a) o ponteiro das horas tem maior frenquência b) o ponteiro das horas tem maior velocidade angular c) possuem o mesmo período d) possuem mesma frequência e) o ponteiro das horas tem maior período 2) A figura abaixo representa um pêndulo simples em movimento oscilatório e sobre eles são feitas três afirmativas

I) – A distância PB chama-se amplitude II)- A freqüência de oscilação depende do comprimento do pêndulo III) – A velocidade é mínima ao passar no ponto P

Conclui-se que é correta: a) apenas I

b) apenas II c) apenas III d) apenas I e II

e) apenas II e III

3)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Um artista do Cirque du Soleil oscila, com pequenas amplitudes, pendurado em uma

corda de massa desprezível. O artista, posicionado a 5,0m abaixo do ponto de fixação da corda, oscila como se fosse um pêndulo simples. Nessas condições, o seu período de oscilação é de, aproximadamente, ..... s. Para aumentar o período de oscilação,

o artista deve ....... mais na corda. (Considere g=10 m/s2.)

a) 2 - subir

b) 2 - descer

c) - descer

d) 2/ - subir

e) 2/ - descer

4)(UFRGS)- A figura mostra um pêndulo que pode oscilar livremente entre as posições A e B. Sete segundos após ter sido largado da posição A, o pêndulo atinge o ponto B pela quarta vez. Qual é o período desse pêndulo,

em segundos?

a) 1/2 b) 7/3 c) 7/4 d) 1 e) 2

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5)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Dois pêndulos simples, A e B, oscilam com

pequenas amplitudes em movimentos harmônicos com freqüências iguais, após ser dado o mesmo impulso inicial a ambos. Se a amplitude de oscilação do pêndulo A é igual ao dobro da amplitude de oscilação do pêndulo B, podemos afirmar que os

comprimentos dos pêndulos, LA e LB, respectivamente, são tais que ......., e que as massas presas as suas extremidades, mA e mB, respectivamente, são tais que ....... . a) LA = LB – mA<mB b) LA = 2LB – mA<mB c) LA = LB – mA=mB d) LA = 2LB – mA>mB e) LA = LB/2 – mA>mB 6)Dois pêndulos simples, A e B, ambos de comprimenti igual a L, oscilam com aplitudes cujos módulo aparecem nos esquemas

abaixo.

A Relação entre os períodos TA e TB dos dois pêndulos é : a) TA/TB = 3 b) TA / TB = 3/2

c) TA /TB = 1 d) TA /TB =2/3 e) TA / TB=1/3

Gabarito

1e 2d 3b 4e 5a 6c

GRAVITAÇÃO Exercícios: 1) De acordo com uma das leis de Kepler, cada planeta contempla (varre )áreas iguais em tempos iguais em torno do Sol. Como órbitas são elípticas e o Sol ocupa um dos focos, conclui-se que: I - Quando o planeta está mais próximo do Sol, sua velocidade aumenta. II - Quando o planeta está mais distante do Sol, sua velocidade aumenta. III - A velocidade do planeta em sua órbita elíptica independe da sua posição relativa ao Sol.

a) somente a I está correta b) somente a II está correta c) somente a III está correta d) somente a I e III e) somente a II e III 2) A 3° Lei de Kepler relaciona os períodos dos movimentos dos planetas em torno do

Sol com a distância média dos planetas ao centro do sistema solar. Comparando-se com a Terra, cujo período de revolução é 1 ano e cuja distância do Sol é R. Qual será aproximadamente o período de revolução em torno do Sol de Plutão em anos terrestres, se

sua distância do raio médio da órbita é aproximadamente igual a 40 R? a) 11,7 b) 13,3 c) 40 d) 160 e) 253

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3) A intensidade da força gravitacional com que a Terra atrai a Lua é igual a F. Se fossem duplicadas a massa da Terra e a da Lua, e a distância que as separa fossem reduzidas a metade, a nova força seria.

a) 16 F b) 8 F c) 4 F

d) 2 F e) 1 F 4)(UFRGS)- Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol igual a 5 vezes o raio médio da órbita da Terra. Segundo a 3ª Lei de Kepler, o período de revolução de Júpiter em torno do Sol é de aproximadamente: a) 5 anos. b) 11 anos. c) 25 anos. d) 110 anos.

e) 125 anos

5)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações. I – Para que um satélite se mantenha em uma órbita circular ao redor da Terra, a força

resultante sobre ele não deve ser nula. II – O efeito de marés oceânicas, que consiste na alteração do nível da água do mar, não é influenciado pelo Sol, apesar da grande massa deste. III – O módulo da aceleração da gravidade

em um ponto no interior de um planeta diminui com a distância desse ponto em relação ao centro do planeta. Tendo em vista os conceitos da Gravitação Universal, quais estão corretas?

a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III.

d) Apenas II e III. e) I, II e III. 6) Considerando que o módulo da aceleração da gravidade na Terra é igual a 10m/s², é

correto afirmar que, se existisse um planeta cuja massa e cujo raio fossem quatro vezes superiores aos da Terra, a aceleração da gravidade seria de? a) 2,5m/s² b) 5 m/s² c) 10 m/s² d) 20 m/s² e) 40 m/s²

7) Um planeta imaginário, Terra Mirim, tem a metade da massa da Terra e move-se em torno do Sol em uma órbita igual à da Terra. A intensidade da força gravitacional entre o

Sol e Terra Mirim é, em comparação à intensidade dessa força entre o Sol e a Terra, a) o quádruplo. b) o dobro.

c) a metade. d) um quarto. e) a mesma.

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8)(UFRGS)- O diagrama da figura 1, abaixo, representa pequenas esferas, separadas por uma certa distância. As setas representam as forças gravitacionais que as esferas exercem entre si.

A figura 2 mostra cinco diagramas,

representando possibilidades de alteração daquelas forças, quando a distância entre as esferas é modificada.

Segundo a Lei da Gravitação Universal, qual dos diagramas da figura 2 é coerente com o diagrama da figura 1? a) I.

b) II. c) III. d) IV. e) V.

Instrução: As questões 9 e 10 estão relacionadas ao texto abaixo. O ano de 2009 foi proclamado pela UNESCO o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações astronômicas realizadas por

Galileu Galilei através de telescópios e, também, para celebrar a Astronomia e suas contribuições para o conhecimento humano. O ano de 2009 também celebrou os 400 anos da formulação da Lei das Órbitas e da Lei das Áreas por Johannes Kepler. A terceira lei,

conhecida como Lei dos Períodos, foi por ele formulada posteriormente. 9)(UFRGS)- Sobre as três leis de Kepler são feitas as seguintes afirmações. I – A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos. II – O segmento de reta que une cada planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. III – O quadrado do período orbital de cada planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol. Quais estão corretas? a) Apenas I.

b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II.

e) I, II e III.

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10)(UFRGS)- A Astronomia estuda objetos celestes que, em sua maioria, se encontram a grandes distâncias da Terra. De acordo com a mecânica newtoniana, os movimentos desses objetos obedecem à Lei da Gravitação Universal.

Considere as seguintes afirmações, referentes às unidades empregadas em estudos astronômicos. I – Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano.

II – Uma unidade astronômica (1 UA) corresponde à distância média entre a Terra e o Sol. III – No Sistema Internacional (SI), a unidade da constante G da Lei da Gravitação Universal é m/s2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

Gabarito

1a 2e 3a 4b 5c 6a 7c

8a 9e 10d

TORQUE Exercícios: 1)(UFRGS)- As figuras representam uma alavanca de massa desprezível apoiada sobre um fulcro. Uma caixa de massa M foi

depositada sobre alavanca. Em qual das alternativas é maior a força que a pessoa deve exercer para manter a alavanca em equilíbrio mecânico

2)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma alavanca constituída por uma barra

homogênea e uniforme, de comprimento de 3m, e por um ponto de apoio fixo sobre o solo. Sob ação de um contrapeso igual a 60 N, a barra permanece em equilíbrio, em sua posição horizontal, nas condições especificadas na figura.

Qual é peso da barra? a) 20 b) 30

c) 60 d) 90 e) 180

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3)(UFRGS)- Pinças são utilizadas para manipulação de pequenos objetos. Seu princípio de funcionamento consiste na aplicação de forças opostas normais a cada um dos braços da pinça. Na figura abaixo, está representada a aplicação de uma força

no ponto A, que se encontra a uma distância

OA de um ponto de apoio localizado em O.

No ponto B, é colocado um objeto entre os braços da pinça, e a distância deste ponto ao

ponto de apoio é OAOB 4 .

Sabendo-se que a força aplicada em A é de 4

N em cada braço, qual é a força transferida ao objeto, por braço? a) 1 N. b) 4 N.

c) 8 N. d) 16 N. e) 32 N. Instrução: As questões 4 e 5 referem-se ao enunciado abaixo. 4)(UFRGS)- Uma barra rígida horizontal, de massa desprezível, medindo 80 cm de comprimento, encontra-se em repouso em

relação ao solo. Sobre a barra atuam apenas três forças verticais: nas suas extremidades estão aplicadas duas forças de mesmo sentido, uma de 2 N na extremidade A e outra de 6 N na extremidade B; a terceira força, F, está aplicada sobre um ponto C da barra.

Qual é a intensidade da força F? a) 2 N. b) 4 N. c) 6 N. d) 8 N. e) 16 N.

5)(UFRGS)- Quais são as distância AC e CB que separam o ponto de aplicação da força F das extremidades da barra? a) AC = 65 cm e CB = 15 cm.

b) AC = 60 cm e CB = 20 cm. c) AC = 40 cm e CB = 40 cm. d) AC = 20 cm e CB = 60 cm.

e) AC = 15 cm e CB = 65 cm. 6) A figura representa uma barra homogênea

AO, rígida e horizontal, de peso P . A barra é

mantida em equilíbrio, sustentada numa extremidade pela articulação O e, na outra extremidade, por um cabo AB, preso a uma parede no ponto B.

No ponto O, a força exercida pela articulação sobre a barra tem uma componente vertical que é a) diferente de zero e dirigida para cima. b) diferente de zero e dirigida para baixo.

c) diferente de zero e de sentido indefinido. d) igual a zero.

e) igual, em módulo, ao peso P da barra.

Gabarito

1d 2c 3a 4d 5b 6a

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HIDROSTÁTICA Exercícios: 1)(UFRGS)- Você está em pé sobre o chão de uma sala, exercendo sobre esse uma pressão ―p‖. Caso você suspenda um pé,

equilibrando-se numa só perna, essa pressão passa a ser: a) p b) p/2

c) 2p d) p² e) 1/p² 2)(UFRGS)- Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas nas afirmações seguintes: I-Na atmosfera terrestre, a pressão atmosférica ............. a medida que aumenta a altitude .

II-No mar, a pressão da superfície é .............do que a pressão a dez metros de profundidade a) aumenta - maior

b) permanece constante – menor c) permanece constante – maior d) diminui – maior e) diminui menor

3)(UFRGS)- Na prensa hidráulica ilustrada abaixo, o êmbolo menor tem área S, enquanto o êmbolo maior tem área 4S. Admitindo g= 10 m/s², determine a intensidade da força F que consegue equilibrar a carga disposta no êmbolo maior.

a) 100N b) 200N c) 400N d) 800N e) 1600N

4)(UFRGS)- Na figura abaixo, estão

representados, em corte lateral, três recipientes de base circular que foram preenchidos com o mesmo líquido até uma altura h. As superfícies do líquido em cada recipiente estão submetidas à pressão atmosférica p0.

Na figura, p1, p2 e p3 indicam os valores da pressão no fundo dos recipientes. Nessa situação, pode-se afirmar que a) p1>p2>p3. b) p1=p2>p3.

c) p1=p2=p3. d) p1=p2<p3. e) p1<p2<p3.

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5) Observe a figura, onde há mercúrio de densidade 13,6 g/cm³ e um outro líquido não miscível com o primeiro, cuja densidade é aproximadamente:

a) 12,2 g/cm³ b) 1,5 g/cm²

c) 0,15 g/cm³ d) 18,6g/cm³ e) 20 g/cm³

6) Duas esferas metálica A e B, de mesmo volume e massas diferentes, estão totalmente imersas na água.

Analisando essa situação, é possível afirmar que a intensidade do empuxo que a água exerce nas esferas. a) é mesma nas duas esferas, pois seus volumes são iguais. b) é maior na esfera de menor massa. c) é maior na esfera de maior massa.

d) é maior na esfera A, porque está mais próxima à superfície. e) depende da quantidade de água no recipiente.

7)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. O gráfico que segue mostra a variação da massa em função do volume para dois materiais diferentes, A e B.

Dois blocos maciços, de mesmo volume, sendo um feito com o material A e outro com o material B, têm, respectivamente, pesos cujos módulos PA e PB são tais que ........ . Se mergulhados completamente em água, os

blocos sofrem empuxos cujos módulos EA e EB, respectivamente, são tais que ......... . a) PA=2PB – EA=2EB b) PA=2PB – EA=EB c) PA=PB - EA=2EB d) PA=PB/2 – EA=EB e) PA=PB/2 - EA=EB/2

9) Uma pedra encontra-se completamente submersa e em repouso no fundo de uma recipiente cheio de água; P e E são,

respectivamente, os módulos do peso da pedra e do empuxo sobre ela. Com base nesses dados, é correto afirmar que o módulo da força aplicada pelo fundo do recipiente sobre a pedra é igual a a) E b) P c) P-E d) P+E

e) zero

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8)(UFRGS)- Considere as afirmações abaixo, referentes a um líquido incompressível em repouso.

I -

Se a superfície do líquido, cuja densidade é ρ, está submetida a uma pressão pa, a pressão p no interior desse líquido, a uma profundidade h, é tal que p = pa + ρgh, onde g é a aceleração da gravidade local.

II -

A pressão aplicada em um ponto do líquido, confinado a um recipiente, transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.

III -

O módulo do empuxo sobre um objeto mergulhado no líquido é igual ao módulo do peso do volume de líquido deslocado.

Quais estão corretas? a) apenas I, b) apenas II c) apenas III d) apenas I e III e) I, II e III

gabarito

1c 2e 3b 4c 5b 6a 7b

8c 9e

DILATAÇÃO Exercícios: 1) O coeficiente de dilatação linear de uma substância é ° . Isso significa dizer que, por exemplo, se a temperatura se elevar 1°C, uma barra de 1m dessa substância sofrerá uma dilatação de, em metros: a) . b) .

c) . d) . e) .

2)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel de

alumínio homogêneo , de raio interno Ra e raio externo Rb, que se encontra à temperatura ambiente.

Se o anel for aquecido até a temperatura de

2000C, o raio Ra ....... e o raio Rb ........ . a) Aumentará – Aumentará. b) Aumentará – Permanecerá constante.

c) Permanecerá constante – aumentará. d) Diminuirá – Aumentará. e) Diminuirá – Permanecerá constante.

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3)(UFRGS)- De maneira geral, pode-se afirmar que corpos sólidos dilatam-se ao serem aquecidos. Para fins práticos, e dependendo da forma do corpo, muitas vezes o estudo da dilatação pode restringir-se à avaliação da dilatação linear do corpo. Assim,

uma barra de determinado metal, com comprimento L0 à temperatura ambiente,

sofre uma variação L no seu comprimento quando submetida a uma variação de

temperatura T .

Quando um disco do mesmo metal, de área A0 à temperatura ambiente, é submetido a

uma variação de temperatura T , sua área

sofre uma variação A . Assinale o gráfico que melhor representa o

comportamento da razão 0/ AA desse disco,

em função da variação da temperatura T .

4) Na figura está representada uma lâmina bi metálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior. Á temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150°C, a lâmina:

a) Continuara na horizontal. b) Curvará para baixo. c) Curvara para cima. d) Curvará para direita. e) Curvará para a esquerda.

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5)(UFRGS)- Os respectivos coeficientes de

dilatação linear, A e B , de duas hastes

metálicas, A e B, guardam entre si a relação

AB 2 . Ao sofrerem um aquecimento de

20°C, a partir da temperatura ambiente, as

hastes exibem a mesma variação L no seu comprimento. Qual é a relação entre os respectivos comprimentos iniciais, LA e LB, das hastes? a) LB = 2LA.

b) LB = 4LA. c) LB = LA. d) LB = LA/4. e) LB = LA/2

6)(UFRGS)- Em certo instante, um termômetro de mercúrio com paredes de vidro, que se encontra à temperatura ambiente, é imerso em um vaso que contém água a 100°C. Observa-se que, no início, o nível da coluna de mercúrio cai um pouco e, depois, se eleva muito acima do nível inicial.

Qual das alternativas apresenta uma explicação correta para esse fato? a) A dilatação do vidro das paredes do termômetro se inicia antes da dilatação do mercúrio. b) O coeficiente de dilatação volumétrica do vidro das paredes do termômetro é maior do que o do mercúrio. c) A tensão superficial do mercúrio aumenta em razão do aumento da temperatura.

d) A temperatura ambiente, o mercúrio apresenta um coeficiente de dilatação volumétrica negativo, tal como a água entre 00C e 40C.

e) O calor específico do vidro das paredes do termômetro é menor do que o do mercúrio.

7)(UFRGS)- Uma barra retilínea e uniforme, feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear é positivo e independente da temperatura. Recebe calor de uma fonte térmica. Entre os gráficos abaixo, o que

melhor representa a variação L do

comprimento da barra como função da

variação T de sua temperatura?

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8)(UFRGS)- Uma barra de aço e uma barra de vidro têm o mesmo comprimento à temperatura de 00C, mas, a 1000C, seus comprimentos diferem de 0,1m. (Considere os coeficientes de dilatação linear do aço e do vidro iguais a 12x10-6 0C-1 e 8x10-6 0C-1,

respectivamente.). Qual é o comprimento das duas barras à temperatura de 00C? a) 50 cm.

b) 83 cm. c) 125 cm. d) 250 cm. e) 400 cm. 9)(UFRGS)- O diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, o coeficiente de dilatação volumétrica ( ) de certo material,

como função da temperatura absoluta (T). Em todo o intervalo de temperaturas mostrado no gráfico, o material permanece sólido.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Quando a temperatura aumenta de T1 para T2, o volume de um objeto feito com esse material ........; na região de temperaturas maiores do que T2, o volume desse objeto ......... quando aumenta a temperatura.

a) Aumenta – Aumenta. b) Aumenta – Permanece constante.

c) Aumenta – Diminui. d) Diminui – Aumenta. e) Diminui – Permanece constante.

Gabarito

1a 2b 3a 4a 5e 6a 7e 8d 9a

CALORIMETRIA Exercícios: 1) O gráfico abaixo representa a quantidade de calor Q absorvida por um corpo de 1000 gramas em função da sua temperatura.

O calor específico da substância que constitui o corpo é em cal/g°C.

a) 0,05. b) 0,01. c) 0,02.

d) 0,03. e) 0,035.

2)(UFRGS)- A mesma quantidade de energia que é necessária para derreter 0,2kg de gelo a 0°C é transferida a um corpo de outro material, com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40°C. Sabendo-se que

o calor latente de fusão do gelo é L=334 kJ/kg, pode-se afirmar que o calor específico do material do segundo corpo é: a) 0,835 J/kg K. b) 1,670 J/kg K. c) 0,835 kJ/kg K. d) 1,670 kJ/kg K. e) 835,0 kJ/kg K.

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3)(UFRGS)- Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10g de gelo à temperatura de 0°C em vapor à temperatura de 100°C? (Considere que o calor específico da água é ca

= 4,2 J/g.0C, o calor latente de fusão do gelo é Lg = 336 J/g e o calor latente de vaporização da água é LV = 2.268 J/g.) a) 4.200J.

b) 7.560J. c) 22.680J. d) 26.040J. e) 30.240J. 4)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa as

variações de temperatura T , em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente.

Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a: a) 4mB/mA.

b) 2mB/mA. c) mB/mA. d) mB/(2mA). e) mB/(4mA).

5)(UFRGS)- Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Quando um corpo mais quente entra em contato com um corpo mais frio, depois de

certo tempo ambos atingem a mesma temperatura. O que será que ―passa‖ de um corpo para o outro quando eles estão a diferentes temperaturas? Será que é transferida a própria temperatura?

Em 1770 o cientista britânico Joseph Black obteve respostas para essas questões. Ele mostrou que, quando misturamos partes iguais de um líquido (leite, por exemplo) a temperaturas iniciais diferentes, as temperaturas de ambas as partes ......... significativamente; no entanto, se derramarmos um copo de leite morno num balde de cheio de água a 00C e com vários cubos de gelo fundentes, e isolarmos esse sistema como um todo, a temperatura do leite sofrerá uma mudança significativa, mas a temperatura da mistura de água e gelo não. Com esse simples experimento, fica confirmado que ―aquilo‖ que é transferido nesse processo ......... a temperatura. A fim de medir a temperatura da mistura de gelo e água, um termômetro, inicialmente à temperatura ambiente, é introduzido no

sistema e entra em equilíbrio térmico com ele. Nesse caso, o termômetro ........ uma variação em sua própria temperatura. a) Mudam – Não é – Sofre.

b) Não mudam – É – Sofre. c) Mudam – Não é – Não Sofre. d) Mudam – É – Não Sofre. e) Não mudam – É – Sofre.

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6)(UFRGS)- Uma determinada quantidade de calor é fornecida a uma amostra formada por um bloco de 1kg de gelo, que se encontra inicialmente a -50°C, até que toda a água obtida do gelo seja completamente vaporizada.

O gráfico abaixo representa a variação de temperatura da amostra e a quantidade mínima de calor necessária para completar cada uma das transformações sofridas pela amostra.

Nos estágios de fusão e de vaporização

registrados no gráfico, quais são, respectivamente, o calor latente de fusão do gelo e o calor latente de vaporização da água, expressos em J/g? a) 105 e 335.

b) 105 e 420. c) 105 e 2.360. d) 335 e 420. e) 335 e 2.360. 7)(UFRGS)- Um corpo de alumínio e outro de ferro possuem massas mAl e mFe, respectivamente. Considere que o calor específico do alumínio é o dobro do calor específico do ferro. Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade de calor Q, sofrem a mesma variação de temperatura ΔT, as massas dos corpos são tais que:

a) mAl=4mFe. b) mAl=2mFe. c) mAl=mFe.

d) mAl=mFe/2. e) mAl=4mFe.

8)(UFRGS)- Uma amostra de uma substância encontra-se, inicialmente, no estado sólido na temperatura T0. Passa, então, a receber calor até atingir a temperatura final Tf, quando toda a amostra já se transformou em vapor.

O gráfico abaixo representa a variação da temperatura T da amostra em função da quantidade de calor Q por ela recebida.

Considere as seguintes afirmações, referentes ao gráfico.

I - T1 e T2 são, respectivamente, as temperaturas de fusão e de vaporização da substância.

II - No intervalo X, coexistem os estados sólido e líquido da substância.

III - No intervalo Y, coexistem os estados sólido, líquido e gasoso da substância.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

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9)(UFRGS)- Um gráfico abaixo representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m em função das variações de temperatura ∆T para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante.

(Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1 kJ/kg°C, 2,5 kJ°C e 4,2kJ/kg°C.).

Com base nesses dados, é correto afirmar que as linhas do gráfico identificadas pelas letras X, Y e Z representam, respectivamente.

a) O ar, o álcool e a água. b) O ar, a água e o álcool. c) A água, o ar e o álcool. d) A água, o álcool e o ar. e) O álcool, a água e o ar.

10)(UFRGS)- Em um calorímetro são colocados 2,0kg de água no estado líquido, a uma temperatura de 0°C. A seguir, são adicionados 2kg de gelo, a uma temperatura não especificada. Após algum tempo, tendo sido atingido o equilíbrio térmico, verifica-se

que a temperatura da mistura é de 0°C e que a massa de gelo aumento em 100g. Considere que o calor específico do gelo (c=2,1 KJ/kg°C) é a metade do calor específico da água e que o calor latente de

fusão do gelo é de 330 kJ/kg; e desconsidere a capacidade térmica do calorímetro e a troca de calor com o exterior. Nessas condições, a temperatura do gelo que foi inicialmente adicionado à água era aproximadamente: a) 0°C. b) -2,6°C. c) -3,9°C. d) -6,1°C. e)-7,9°C.

Gabarito

1c 2c 3e 4b 5a 6e 7d 8d 9e 10d

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1) (ENEM 99) 1. A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os

tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos: I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estaria

comprando mais massa por litro de combustível. II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Destas considerações, somente (A) I é correta. (B) II é correta. (C) III é correta. (D) I e II são corretas. (E) II e III são corretas. Resposta e

6. (ENEM 99)Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento (A) será maior porque a panela ―esfria‖.

(B) será menor, pois diminui a perda de água. (C) será maior, pois a pressão diminui. (D) será maior, pois a evaporação diminui. (E) não será alterado, pois a temperatura não varia. resposta e

1 (ENEM 2000) . Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente.

Isso ocorre porque: (A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor.

(B) o barro tem poder de ―gelar‖ a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor. (C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. (D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro. (E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água. reposta C

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2. (ENEM 2000) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água

circula, conforme mostra o esquema abaixo.

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.

Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s): (A) I. (B) I e II. (C) II. (D) I e III. (E) II e III Resposta E

7. (ENEM 2000) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de

que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que: (A) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.

(B) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio. (C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos. (D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro. (E) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio. Resposta D

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5. (Enem01) A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de

uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais: I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a

circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador. III. Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente. Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, (A) a operação I. (B) a operação II. (C) as operações I e II. (D) as operações I e III. (E) as operações II e III. Resposta D

3) (ENEM 02) 3. Numa área de praia, a

brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e

sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que

está mais fria (mar).

À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.

Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira: (A) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. (B) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu

reter calor durante o dia. (C) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do

continente. (D) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental. (E) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa

temperatura do ar que está sobre o mar. Resposta A

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2) (ENEM03) 2. Na música ―Bye, bye, Brasil‖, de Chico Buarque de Holanda e Roberto Menescal, os versos ―puseram uma usina no mar talvez fique ruim pra pescar‖

poderiam estar se referindo à usina nuclear de Angra dos Reis, no litoral do Estado do Rio de Janeiro. No caso de tratar-se dessa usina, em funcionamento normal, dificuldades para a pesca

nas proximidades poderiam ser causadas (A) pelo aquecimento das águas, utilizadas para refrigeração da usina, que alteraria a fauna marinha. (B) pela oxidação de equipamentos pesados e por detonações que espantariam os peixes. (C) pelos rejeitos radioativos lançados continuamente no mar, que provocariam a morte dos peixes. (D) pela contaminação por metais pesados dos processos de enriquecimento do urânio. (E) pelo vazamento de lixo atômico colocado em tonéis e lançado ao mar nas vizinhanças da usina.

43. ENEM O uso mais popular de energia solar está associado ao fornecimento de água quente para fins domésticos. Na figura ao lado, é ilustrado um aquecedor de água constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa termicamente isolada e com

cobertura de vidro, os quais absorvem energia solar.

Nesse sistema de aquecimento, A) os tanques, por serem de cor preta, são maus absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia. B) a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento. C) a água circula devido à variação de

energia luminosa existente entre os pontos X e Y. D )a camada refletiva tem como função armazenar energia luminosa. E) o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se mantenha constante a

temperatura no interior da caixa. Resposta B

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46 ENEM Em nosso cotidiano , utilizams as palavras ―calor‖ e ―temperatura‖ de forma diferente de como elas são usadas no meio científico . Na linguagem corrente , calor é identificado como ― algo quente‖ e temperatura mede a

―quantidade de calor de um corpo ― . Esses significados , no entanto , não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática . Do ponto de vista científico , que situação

prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura ? a)A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo que estiver fervendo b)Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água . c)a chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela . d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura . e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com

menor temperatura que a dele repsota A

ENEM Questão 1414 A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como a razão entre a produção de energia ou trabalho útil e o total de entrada de energia no processo. A figura mostra um processo com diversas

etapas. Nesse caso, a eficiência geral será igual ao produto das eficiências das etapas individuais. A entrada de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis (como resíduos de calor).

Aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia implica economizar

recursos e combustíveis. Das propostas seguintes, qual resultará em maior aumento da eficiência geral do processo? A Aumentar a quantidade de combustível para queima na usina de força.

B Utilizar lâmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade. C Manter o menor número possível de aparelhos elétricos em funcionamento nas moradias.

D Utilizar cabos com menor diâmetro nas linhas de transmissão a fim de economizar o material condutor. E Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de

transmissão e lâmpadas fluorescentes nas moradias resposta e

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35(ENEM) O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil.

Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 watts/m2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores

solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 °C. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica.

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m2 de radiação

provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1 cal g-1 ºC-1 = 4.200 J kg-1 ºC-1, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 m3 (equivalente a 1 t) de água de 20 °C para 100 °C, em uma hora, estará entre A 15 m e 21 m. B 22 m e 30 m. C 105 m e 125 m. D 680 m e 710 m. E 6.700 m e 7.150 m. Resposta a

8 ENEM Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool

por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 °C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35 °C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto

compra 20 mil litros de álcool a 5 ºC e os revende. Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1×10-3 ºC-1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas estaria entre : A R$ 500,00 e R$ 1.000,00. B R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. C R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. D R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. E R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00. Reposta d

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39 ENEM A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo

cíclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na

parte interna, que o gás proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.

Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira, A a expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da parte

interna da geladeira. B o calor flui de forma não-espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira. C a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado da geladeira. D a eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno. E a energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia. Resposta b

46 A Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática. Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e tem - peratura? a) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. b) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água. c) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela. d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele.

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52 c[ Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que a) forneceu a maior quantidade de energia às amostras. b) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. c) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. d) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. e) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo. 60 a ENEM

A fonte de energia representada na figura, considerada uma das mais limpas e sustentáveis do mundo, é extraída do calor gerado a) pela circulação do magma no subsolo. b) pelas erupções constantes dos vulcões. c) pelo sol que aquece as águas com radiação ultravioleta. d) pela queima do carvão e combustíveis fósseis. e) pelos detritos e cinzas vulcânicas

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TERMODINÂMICA Gases Perfeitos Exercícios: 1)(UFRGS)- Os pontos A, B e C do gráfico abaixo, que representa o volume (V) como função a temperatura absoluta (T), indicam

três estados de uma mesma amostra de um gás ideal

Sendo pA, pB e PC as pressões correspondentes aos estados indicados, podemos afirmar que: a) pA>pB>pC b) pA>pB<pC

c) pA=pB>pC

d) pA=pB<pC e) pA<pB>PC 2) Uma certa massa de gás ideal à pressão de 1ATM experimenta uma transformação isométrica com temperatura passando de 400K para 300K. Nessas condições, a pressão passa a ser em ATM.

a) 0,50 b) 0,75 c) 1,25

d) 1,50 e) 1,75

3)(UFRGS)- O diagrama abaixo representa a pressão (p) em função da temperatura

absoluta (T), para uma amostra de gás ideal. Os pontos A e B indicam dois estados desta amostra.

Sendo VA e VB os volumes correspondentes aos estados indicados, podemos afirmar que a razão VB/VA é a) ¼. b) ½. c) 1.

d) 2. e) 4. 4)(UFRGS)- No momento em que um automóvel entra em uma rodovia, a

temperatura do ar nos pneus é Ti = 200C. Após percorrer alguns quilômetros de estrada, a temperatura do ar nos pneus atinge Tf = 400C. Considerando-se que o ar dentro dos pneus se comporta como um gás ideal e que o

volume de cada pneu permanece inalterado, o valor que melhor se aproxima da razão Pf/Pi entre a pressão de ar final e a pressão de ar inicial de cada pneu é a) 0,50. b) 0,94.

c) 1,00. d) 1,07. e) 2,00.

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5)(UFRGS)- Na figura abaixo, os diagramas p x V representam duas transformações termodinâmicas de uma amostra de gás ideal.

As transformações 1 e 2 denominam-se, respectivamente, a) adiabática e isotérmica.

b) isobárica e isométrica. c) isométrica e isotérmica. d) adiabática e isobárica.

e) isométrica e isobárica.

6)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Uma amostra de gás ideal é submetida a transformações termodinâmicas

representadas nas figuras I e II abaixo, onde T, V e P designam, respectivamente, as variáveis de estado temperatura, volume e pressão da amostra.

Pode-se afirmar que o segmento orientado if

no diagrama TxV (Figura I) corresponde a

uma transformação ....... e que o segmento

orientado if no diagrama TxP (Figura II)

corresponde a uma transformação ........... . a) isocórica – isotérmica

b) isocórica – isobárica c) isotérmica – isobárica d) isotérmica – isocórica e) isobárica – isotérmica

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7)(UFRGS)- Na figura abaixo estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidades de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino munido da torneira T, que se encontra fechada. O balão A

contém hidrogênio à pressão de 1,6 atmosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial.

(Considere 1 atm igual a 105 N/m2.)

Qual é, em N/m2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio? a) 4,0x104. b) 8,0x104. c) 1,2x105. d) 1,6x105. e) 4,8x105.

8)(UFRGS)- Uma amostra de gás ideal realiza um ciclo representado abaixo no diagrama P x V da figura abaixo. No ponto I, a temperatura do gás é T1.

Em que ponto a temperatura do gás durante o ciclo completo igual a 4T1. a) J b) K

c) L d) M e) N 9)(UFRGS)- Um balão meteorológico fechado tem volume de 50,0 m3 ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é de 1,0x105 Pa e a temperatura é de 27o C. Quando o balão atinge a altitude de 25 km na atmosfera terrestre, a pressão e a temperatura assumem, respectivamente, os valores de 5,0 x 103 Pa e -63o C.

Considerando-se que o gás contido no balão

se comporta como um gás ideal, o volume do balão nessa altitude é de

a) 14,0 m3

b) 46,7 m3.

c) 700,0 m3. d) 1.428,6 m3

e) 2.333,3 m3.

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Gabarito

1d 2b 3c 4d 5e 6a 7c 8c 9c

(ENEM)- No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece: a) na combustão, que gera gases quentes

para mover os pistões no motor. b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo. c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho. d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás. e) na carburação, com a difusão do combustível no ar. RESPOSTA a

Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura abaixo apresenta o diagrama da pressão p(Pa) em função do volume V(m3) de um sistema termodinâmico que sofre três transformações sucessivas: XY, YZ e ZX.

O trabalho total realizado pelo sistema após as três transformações é igual a

a) 0 b) 1,6 x 105 J. c) 2,0 x 105 J. d) 3,2 x 105 J. e) 4,8 x 105 J. 2)(UFRGS)- O gráfico abaixo representa o ciclo de uma máquina térmica ideal.

O trabalho total realizado em um ciclo é

a) 0 J. b) 3,0 J. c) 4,5 J. d) 6,0 J. e) 9,0 J.

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3)(UFRGS)- O diagrama abaixo representa a pressão (p) em função do volume (V) de um gás que sofreu uma expansão, indo do estado A até o estado C, passando pelo estado B. Qual o trabalho realizado pelo gás durante sua expansão entre os estados A e C?

a) 6p0V0. b) 4p0V0. c) (7/2)p0V0. d) (5/2)p0V0. e) 2p0V0. 4)(UFRGS)- Enquanto se expande, um gás recebe o calor de Q=100 J e realiza o trabalho W=70 J. Ao final do processo,

podemos afirmar que a energia interna do gás a) aumentou 170 J. b) aumentou 100 J.

c) aumentou 30 J. d) diminuiu 70 J. e) diminuiu 30 J.

5)(UFRGS)- Um sistema constituído por uma amostra de gás ideal realiza o ciclo termodinâmico representado no diagrama P-V da figura abaixo, sendo o ciclo percorrido no sentido anti-horário.

Considere as afirmações abaixo, referentes ao ciclo termodinâmico representado I. entre os pontos I e J, o sistema realiza um trabalho igual a P0V0; II. entre os pontos J e K, não há transferência de energia ao sistema; III. entre os pontos I e L, não há variação na

energia interna do sistema. Quais delas estão corretas? a) Apenas I.

b) Apenas I e II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

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6)(UFRGS)- Um recipiente hermeticamente fechado, de paredes rígidas e permeáveis à passagem de calor, contém uma certa quantidade de gás à temperatura absoluta T. Selecione a alternativa que preenche

corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, não ordem em que elas aparecem. Se o recipiente for mergulhado em um tanque contendo um líquido à temperatura absoluta 2T, a temperatura do gás ........., e sua

energia interna .......... . a) diminuirá – diminuirá b) diminuirá – permanecerá constante c) permanecerá constante – aumentará d) aumentará – aumentará e) aumentará – permanecerá constante 7)(UFRGS)- Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J no ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600 J

e liberando 450 J. Se dividirmos o rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira maquina, obteremos: a) 1,50.

b) 1,33. c) 1,00. d) 0,75. e) 0,25.

8)(UFRGS)- O diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, a pressão (p) em um recipiente contendo um gás ideal, como função do volume (V) do gás, durante um processo de expansão.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na etapa em que o volume aumenta de 1 para 2, a energia interna do gás ..........; na etapa em que o volume aumenta de 2 para 3, a energia interna do gás ........; na etapa em que o volume aumenta de 3 para 4, a energia interna do gás ......... . a) diminui – permanece constante – diminui b) diminui – permanece constante – aumenta

c) aumenta – permanece constante – diminui d) aumenta – aumenta – aumenta e) aumenta – aumenta – diminui

9)(UFRGS)- A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa

máquina pode ter é de a) 20%. b) 25%.

c) 75%. d) 80%. e) 100%.

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10)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura abaixo representa simplificadamente o diagrama pV, sendo p dada em atm e V

dado em litros, para um ciclo de uma máquina térmica que opera com um gás ideal. Considere que, durante o percurso ABCD, o número de partículas do gás permanece constante e que, para esse gás, a razão entre o calor específico a pressão

constante (cp) e o calor específico a volume constante (cV) é cp/cV=5/3.

As etapas A->B e C->D do ciclo representado na figura são processos ........ . Sendo assim, ......... troca de ......... entre a máquina térmica e o ambiente. a) isotérmicos – há – trabalho b) isotérmicos – não há – trabalho c) adiabáticos – não há – calor

d) adiabáticos – há – calor e) adiabáticos – não há – trabalho

11)(UFRGS)- A figura abaixo apresenta um diagrama p x V que ilustra um ciclo termodinâmico de um gás ideal, Este ciclo, coma realização de trabalho de 750 J, ocorre em três processos sucessivos.

No processo AB, o sistema sofre um aumento de pressão mantendo o volume constante; no processo BC, o sistema se expande mantendo a temperatura constante e diminuindo a pressão; e, finalmente, no processo CA o sistema retorna ao estado inicial sem variar a

pressão.

O trabalho realizado no processo BC e a relação entre as temperaturas Ta e Tb são, respectivamente: a) 1310 J e Ta=Tb/8 b) 1310 J e Ta=8Tb

c) 560J e Ta=Tb/8 d) 190 J e Ta=Tb/8 e) 190 J e Ta=8Tb

Gabarito

1b 2d 3d 4c 5a 6d 7d 8e

9a 10c 11a

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(ENEM)-Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema No caso , a energia armazenada no combustível é , em parte , liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar . Quando o motor

funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho, isso significa dizer que há vazamento de energia em outra forma.

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes a a)liberação de calor dentro do motor ser impossível b)realização de trabalho pelo motor ser incontrolável . c)conversão integral de calor em trabalho ser impossível d)transformação de energia térmica em cinética ser impossível e)utilização de energia potencial do

combustível ser incontrolável resposta c

ONDAS Exercícios: 1)(UFRGS)- Um trem de ondas senoidais, gerado por um dispositivo mecânico oscilante,

propaga-se ao longo de uma corda. A tabela abaixo descreve quatro grandezas que caracterizam essas ondas mecânicas.

Grandeza Descrição

1 Número de oscilações por segundo de um ponto da corda

2 Duração de uma oscilação completa de um ponto da corda

3 Distância que a onda percorre durante uma oscilação completa

4 Deslocamento máximo de um ponto da corda

As grandezas 1, 2, 3 e 4 são denominadas, respectivamente, a) frequência, fase, amplitude e comprimento de onda. b) fase, frequência, comprimento de onda e

amplitude. c) período, freqüência, velocidade de propagação e amplitude. d) período, freqüência, amplitude e

comprimento de onda. e) frequência, período, comprimento de onda e amplitude. 2)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do

parágrafo abaixo. As emissoras de rádio emitem ondas ............ que são sintonizadas pelo radiorreceptor. No processo de transmissão, essas ondas devem sofrer modulação. A sigla FM adotada por certas emissoras de rádio significa ............ modulada. a) eletromagnéticas – frequência b) eletromagnéticas – fase

c) sonoras – faixa d) sonoras – fase e) sonoras – frequência

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3)(UFRGS)- Na figura abaixo, estão representados três modos distintos de vibração de uma corda. A corda está esticada entre dois pontos fixos, que distam 60 cm um do outro.

Os comprimentos de onda, em centímetros, das ondas correspondentes aos modos I, II e III valem, respectivamente

a) 30, 60 e 90. b) 60, 30 e 20. c) 60, 120 e 180.

d) 120, 60 e 20. e) 120, 60 e 40. 4)(UFRGS)- São exemplos de ondas os raios X, os raios gama, as ondas de rádio, as ondas

sonoras e as ondas de luz. Cada um desses cinco tipos de onda difere, de algum modo, dos demais. Qual das alternativas apresenta uma afirmação que diferencia corretamente o tipo de onda referido das demais ondas acima citadas?

a) Raios X são as únicas ondas que não são visíveis. b) Raios gama são as únicas ondas transversais. c) Ondas de rádio são as únicas ondas que transportam energia. d) Ondas sonoras são as únicas ondas longitudinais.

e) Ondas de luz são as únicas ondas que se propagam no vácuo com velocidade de 300.000 km/s. 5)(UFRGS)- Na figura abaixo estão

representadas as configurações espaciais instantâneas de duas ondas transversais senoidais, M e N, que se propagam na direção x, ao longo de uma mesma corda musical.

Sendo M e fM, respectivamente, o

comprimento de onda e a freqüência da onda M, é correto afirmar que o comprimento de

onda N e a freqüência fN da onda N são tais

que

a) MN 3 e fN=fM/3. b) MN 3 e fN=fM.

c) 3/MN e fN=3fM.

d) 3/MN e fN=fM/3.

e) MN e fN=3fM.

6)(UFRGS)- As cores azul, verde e vermelho estão em ordem crescente de seus comprimentos de onda. São cores monocromáticas, produzidas por três diferentes lasers. Qual alternativa coloca essas cores em ordem crescente de suas frequências? a) Azul, verde e vermelho. b) Azul, vermelho e verde. c) Vermelho, verde e azul.

d) Vermelho, azul e verde. e) Verde, azul e vermelho.

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7)(UFRGS)- O oboé é um instrumento de sopro que se baseia na física dos tubos sonoros abertos. Um oboé, tocado por um músico, emite uma nota dó, que forma uma onda estacionária, representada na figura abaixo.

Sabendo-se que o comprimento do oboé é L=66,4 cm, quais são, aproximadamente, o comprimento de onda e a freqüência associados a essa nota?

(Dado: a velocidade do som é igual a 340m/s.) a) 66,4 cm e 1024 Hz. b) 33,2 cm e 512 Hz. c) 16,6 cm e 256 Hz. d) 66,4 cm e 113 Hz. e) 33,2 cm e 1024 Hz.

8)(UFRGS)- Uma pedrinha é jogada em um lago, produzindo uma onda circular que se propaga na superfície da água. Uma pessoa próxima observa que a distância entre duas cristas sucessivas dessa onda é de 30 cm e que elas percorrem 3 metros a cada 2 segundo. Qual é a freqüência associada a essa onda? a) 2,5 Hz b) 5 Hz c) 7,5 Hz d) 10 Hz e) 15 Hz

9)(UFRGS)- Circuitos elétricos especiais provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação controlada da

amplitude ou da frequência, transportam informações. Qual é, aproximadamente, o comprimento de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na frequência de

1080 KHz? (considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas na atmosfera igual a

( )

a)

b)

c)

d)

e)

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10)(UFRGS)-Considera as seguintes afirmações sobre ondas eletromagnéticas I- Frequências de ondas de rádio são menores que freqüências da luz visível

II-Comprimentos de onda de microondas são maiores que comprimentos de onda da luz visível III-Energias de ondas de rádio são que menores que energias de microondas

Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas II e III e) I, II e III

Gabarito

1e 2a 3e 4d 5c 6c 7e 8b 9c 10e

(ENEM)-Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico abaixo mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de

uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra.

Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas

em uma explosão solar a) dura mais que uma tempestade magnética. b)chega à Terra dez dias antes do plasma solar.

c)chega à Terra depois da perturbação por raios X. d)tem duração maior que a da perturbação por raios X.

e)tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia. Resposta D

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(ENEM)-A passagem de uma quantidade adequada de corrente elétrica pelo filamento de uma lâmpada deixa-o incandescente, produzindo luz. O gráfico abaixo mostra como a intensidade da luz emitida pela lâmpada está distribuída no espectro eletromagnético,

estendendo-se desde a região do ultravioleta (UV) até a região do infravermelho.

A eficiência luminosa de uma lâmpada pode ser definida como a razão entre a quantidade

de energia emitida na forma de luz visível e a quantidade total de energia gasta para o seu funcionamento. Admitindo-se que essas duas quantidades possam ser estimadas, respectivamente, pela área abaixo da parte da curva correspondente à faixa de luz visível e pela área abaixo de toda a curva, a eficiência luminosa dessa lâmpada seria de aproximadamente a)10%. b)15%. c)25%. d)50%. e)75%. resposta C

Fenômenos Ondulatórios Exercícios:

1)(UFRGS)- Em cada uma das imagens

abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da esquerda.

Os fenômenos ondulatórios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 são, respectivamente, a) refração – interferência – difração b) difração – interferência – refração c) interferência – difração – refração d) difração – refração – interferência e) interferência –refração – difração

2)(UFRGS)- Percute-se a extremidade de um trilho retilíneo de 102 m de comprimento.

Na extremidade oposta do trilho, uma pessoa escuta dois sons: um deles produzido pela onda que se propagou no trilho e o outro produzido pela onda que se propagou no ar. O intervalo de tempo que separa a chegada dos dois sons é 0,28 s. Considerando que a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, qual é o valor aproximado da velocidade com que o som se propaga no trilho? a) 5100 m/s b) 1760 m/s c) 364 m/s d) 176 m/s e) 51 m/s

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3)(UFRGS)- Quando um feixe luminoso sobre a superfície lisa que separa dois meios transparentes, diferentes, uma parte da luz incidente volta ao meio de origem da luz e outra parte penetra no segundo meio. Os fenômenos básicos envolvidos nesse

comportamento da luz são conhecidos como: a) reflexão e refração b) reflexão e difração

c) refração e difração d) dispersão e interferência e) interferência e polarização 4) No vácuo todas as ondas eletromagnéticas: a) têm a mesma frequência. b) têm a mesma intensidade. c) se propagam com a mesma velocidade. d) se propagam com velocidades menores que a da luz. e) são polarizadas.

5)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações sobre o efeito Doppler.

I – Ele é observado somente em ondas acústicas. II – Ele corresponde a uma alteração da velocidade de propagação da onda em um meio. III – Ele pode ser observado tanto em ondas transversais quanto em ondas longitudinais.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II.

c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

6)(UFRGS)- A figura abaixo representa dois pulsos produzidos nas extremidades opostas de uma corda.

Assinale a alternativa que melhor representa a situação da corda após o encontro dos dois pulsos.

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7)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Cada modo de oscilação da onda estacionária que se forma em uma corda esticada pode

ser considerado o resultado da ............ de duas ondas senoidais idênticas que se propagam ............. . a) interferência – em sentidos contrários

b) interferência – no mesmo sentido c) polarização – no mesmo sentido d) dispersão – no mesmo sentido e) dispersão – em sentidos contrários 8)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas sonoras. I – A onda sonora refletida em uma parede rígida sofre inversão de fase em relação à onda incidente. II – A onda sonora refratada na interface de dois meios sofre mudança de freqüência em relação à onda incidente.

III – A onda sonora não pode ser polarizada porque é uma onda longitudinal. Quais estão corretas?

a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III.

e) Apenas II e III.

9)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo. O alarme de um automóvel está emitindo som de uma determinada freqüência. Para

um observador que se aproxima rapidamente deste automóvel, esse som parece ser de ........... frequência. Ao afastar-se, o mesmo observador perceberá um som de ........... frequência.

a) maior – igual b) maior – menor c) igual – igual

d) menor – maior e) igual – menor 10)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas transversais e longitudinais. I. Ondas transversais podem ser polarizadas e ondas longitudinais não. II. Ondas transversais podem sofrer interferência e ondas longitudinais não. III. Ondas transversais podem apresentar

efeito Doppler e ondas longitudinais não. Quais estão corretas? a) Apenas I.

b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas I e III.

Gabarito

1b 2a 3a 4c 5c 6b 7a 8d 9b 10a

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(ENEM)-As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por

causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera. Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível

por meio da a) reflexão. b) refração. c) difração. d) polarização. e) interferência. Resposta a

(ENEM)- Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz , passa menos luz por intervalo de tempo , e próximo da situação de completo fechamento do orifício , verifica-se que a lz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras

. Sabe-se que o som , dentro de suas particularidades , também pode se comportar dessa forma

Em qual das situações a seguir esta representado o fenômeno descrito no texto ? a) Ao se esconder atrás de um muro , um menino ouve a conversa de seus colegas

b)ao gritar diante de um desfiladeiro , ma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito c) Ao encostar o ouvido no chão , um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar . d) Ao ouvir uma ambulância se aproximando , uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando ela se afasta e) Ao emitir uma nota musical muito aguda ,

uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se depedace . resposta a

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Acústica Exercícios: 1)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Ondas acústicas em meios fluídos são

oscilações ................ do compressão e rarefação. Quando a freqüência dessas ondas está entre os limites aproximados de 20Hz e 20000Hz, elas provocam sensações sonoras em seres humanos. As ondas acústicas de freqüência superior a 20000Hz são chamadas

de .................... e são amplamente utilizadas na medicina a) longitudinais - infra-sons b) longitudinais - ulta-sons c) transversais - raios x d) transversais - infra-sons e) transversais - ultra-sons 2)(UFRGS)- Dois sons no ar com a mesma altura diferem em intensidade. O mais intenso, em relação ao outro. a) apenas maior frequência.

b) apenas maior amplitude. c) apenas maior velocidade. d) maior amplitude e maior velocidade de propagação.

e) maior amplitude, maior frequência e maior velocidade de propagação. 3)(UFRGS)- O que permite nossos ouvidos distinguir sons de mesma frequência emitidos

por instrumentos musicais diferentes, é a característica sonora denominada: a)batimento b)ressonância

c)intensidade d)timbre e)altura

4)(UFRGS) - A tabela apresenta a freqüência F dos sons fundamentais de notas musicais produzidas por diapasões e que se propagam no ar.

SOM f(Hz)

Dó 264

Ré 297

Mi 330

Fá 352

Sol 396

Lá 440

SI 495

Considerando-se esses dados, selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas das seguintes afirmações. I-Do som mais agudo ao som mais grave as ondas têm um aumento progressivo

do..................... II-O comprimento de onda do som Lá é ........................ do que o som mi a) período-menor

b) período-maior c) altura-maior d) frequência - maior

e) frequência -menor 5)(UFRGS)- Quando você anda em um velho ônibus urbano, é fácil perceber que, dependendo da freqüência de giro do motor, diferentes componentes do ônibus entram em vibração. O fenômeno físico que está sendo produzido neste caso é conhecido como a) eco. b) dispersão. c) ) refração. d) ressonância. e) polarização.

Gabarito

1b 2b 3d 4a 5d

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ÓPTICA Espelhos Exercícios: 1)(UFRGS)- A figura representa um espelho plano S, colocado perpendicularmente ao plano da página. Também estão representados os observadores O1, O2 e O3, que olham no espelho a imagem da fonte de luz F.

As posições em que cada um desses observadores vê a imagem da fonte F são, respectivamente: a) A, B e D b) B, B e D c) C, C e C d) D, D e B e) E, D e A 2)(UFRGS)- No estudo de espelhos planos e esféricos, quando se desenham figuras para representar objetos e imagens, costuma-se

selecionar determinados pontos do objeto. Constrói-se, então, um ponto imagem P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto P. aplicando as conhecidas regras para construção de imagens em espelhos de decorrem das Leis da Reflexão.

Utilizando-se tais regras, conclui-se que um ponto imagem virtual P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto real P, ocorre a) apenas em espelhos planos. b) apenas em espelhos planos e côncavos.

c) apenas em espelhos planos e convexos. d) apenas em espelhos côncavos e convexos.

e) apenas em espelhos planos, côncavos e convexos. 3)(UFRGS)- Na figura abaixo estão representados cinco raios luminosos,

refletidos por um espelho esférico convexo, e um raio incidente, indicado pela linha de traçado mais espesso. As letras f e C designam, respectivamente, o foco e o centro de curvatura do espelho.

Dentre as cinco linhas mais finas numeradas na figura, a que melhor representa o raio refletido pelo espelho é identificado pelo número a) 1. b) 2. c) 3. d) 4.

e) 5. 4)(UFRGS)- Você se aproxima da superfície de um espelho côncavo na região de distâncias maiores que o raio de curvatura. Nessa circunstância, sua imagem, formada

pelo espelho, é a) real e invertida e se afasta da superfície. b) real e invertida e se aproxima da superfície.

c) real e direta e se aproxima da superfície. d) virtual e direta e se afasta da superfície. e) virtual e invertida e se aproxima da superfície.

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5)(UFRGS)- Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na figura abaixo, E representa um espelho esférico, a seta O representa um objeto real

colocado diante do espelho e r indica a trajetória de um dos infinitos raios de luz que atingem o espelho, provenientes do objeto. Os números na figura representam pontos sobre o eixo ótico do espelho.

Analisando a figura, conclui-se que E é um espelho ........ e que o ponto identificado pelo número ........ está situado no plano focal do espelho. a) côncavo - 1

b) côncavo - 2 c) côncavo - 3 d) convexo - 1

e) convexo – 3

6)(UFRGS)- Na figura abaixo estão representados um espelho plano E, perpendicular à pagina, e um pequeno objeto luminoso S, colocado diante do espelho, no plano da página. Os pontos O1, O2 e O3, também no plano da página, representam as posições ocupadas

sucessivamente por um observador.

O observador verá a imagem do objeto S fornecida pelo espelho E a) apenas da posição O1. b) apenas da posição O2. c) apenas da posição O3. d) apenas das posições O1 e O2. e) das posições O1, O2 e O3. 7)(UFRGS)- A figura abaixo representa as secções E e E' de dois espelhos planos. O raio de luz I incide obliquamente no espelho E, formando um

ângulo de 300 com a normal N a ele, e o raio refletido R incide perpendicularmente no espelho E'.

Que ângulo formam entre si as secções E e E' dos dois espelhos? a) 150. b) 300.

c) 450. d) 600. e) 750.

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Instrução: As questões 8 e 9 referem-se ao enunciado e à figura abaixo. Na figura abaixo, E representa um espelho plano que corta perpendicularmente a página, e O representa um pequeno objeto colocado no plano da página.

Na figura também estão representadas duas seqüências de pontos. A seqüência I, II, III, IV e V estão localizadas atrás do espelho, região de formação da imagem do objeto O pelo espelho E. A seqüência 1, 2, 3, 4 e 5 indica as posições de cinco observadores.

Considere que todos os pontos estão no plano da página. 8)(UFRGS)- Qual é o ponto que melhor representa a posição da imagem do objeto O formada pelo espelho plano E?

a) I. b) II. c) III.

d) IV. e) V.

9)(UFRGS)- Quais observadores podem ver a imagem do objeto O formada pelo espelho plano E? a) Apenas 1. b) Apenas 4. c) Apenas 1 e 2. d) Apenas 4 e 5. e) Apenas 2, 3 e 4.

10)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Para que os seguranças possam controlar o

movimento dos clientes, muitos estabelecimentos comerciais instalam espelhos convexos em pontos estratégicos das lojas. A adoção desse procedimento deve-se ao fato

de que esses espelhos aumentam o campo de visão do observado. Isto acontece porque a imagem de um objeto formada por esses espelhos é ..........., ............e .............objeto. a) virtual – direto - menor que o b) virtual – invertida - maior que o c) virtual – invertida - igual ao d) real – invertida - menor que o e) real - direta - igual ao

Gabarito

1c 2e 3b 4a 5e 6d

7b 8a 9d 10a

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LENTES Exercícios: 1)(UFRGS)- Na figura abaixo, L representa uma lente convergente de vidro, imersa no ar, e O representa um objeto luminoso colocado diante dela. Dentre os infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do

objeto, estão representados apenas dois. Os números na figura identificam pontos sobre o eixo ótico da lente.

Analisando a figura, conclui-se que apenas um, dentre os cinco pontos, está situado no plano focal da lente. O número que identifica esse ponto é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 2)(UFRGS)- Na figura abaixo, L representa uma lente esférica de vidro, imersa no ar, e a

seta O um objeto real colocado diante da lente. Os segmentos de reta r1 e r2 representam dois dos infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto. Os pontos sobre o eixo ótico representam os focos F e F' da lente.

Qual das alternativas indica um segmento de reta que representa a direção do raio r2 após ser refratado na lente?

a) PA. b) PB. c) PC. d) PD. e) PE.

3)(UFRGS)- Um objeto real está situado a 12 cm de uma lente. Sua imagem, formada pela lente, é real e tem uma altura igual à metade da altura do objeto. Tendo em vista essas condições, considere as afirmações abaixo.

I. A lente é convergente. II. A distância focal da lente é 6 cm. III. A distância da imagem à lente é 12 cm. Quais delas estão corretas?

a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 4)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.

O olho humano é um sofisticado instrumento óptico. Todo o globo ocular equivale a um sistema de lentes capaz de focalizar, na retina, imagens de objetos localizados desde distâncias muito grandes até distâncias

mínimas de cerca de 25 cm.

O olho humano pode apresentar pequenos defeitos, como a miopia e a hipermetropia, que podem ser corrigidos com o uso de lentes externas. Quando raios de luz paralelos incidem sobre um olho míope, eles são

focalizados antes da retina, enquanto a focalização ocorre após a retina, no caso de um olho hipermétrope.

Portanto, o globo ocular humano equivale a um sistema de lentes ........ . As lentes corretivas para um olho míope e para um olho hipermétrope devem ser, respectivamente, ........ e ........ .

a) convergentes – divergente – divergente

b) convergentes – divergente - convergente c) convergentes - convergente - divergente d) divergentes – divergente - convergente e) divergentes – convergente - divergente

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5)(UFRGS)- A distância focal de uma lente convergente é de 10,0 cm. A que distância da lente deve ser colocada uma vela para que sua imagem seja projetada, com nitidez, sobre um anteparo situado a 0,5 m da lente?

a) 5,5 cm. b) 12,5 cm. c) 30,0 cm.

d) 50,0 cm. e) 60,0 cm. 6)(UFRGS)- A figura abaixo representa um objeto real O colocado diante de uma lente delgada de vidro, com pontos focais F1 e F2. O sistema todo está imerso no ar.

Nessas condições, a imagem do objeto

fornecida pela lente é a) real, invertida e menor que o objeto. b) real, invertida e maior que o objeto.

c) real, direta e maior que o objeto, d) virtual, direta e menor que o objeto. e) virtual, direta e maior que o objeto

7)(UFRGS)- Selecione as alternativas que preenchem corretamente as lacunas: Uma lente divergente de vidro, imerso no ar, torna uma imagem ................. de um objeto real. A medida que se afasta desse objeto dessa

lente divergente, o tamanho da imagem ........................ a)real - aumenta b)virtual - aumenta

c)virtual - diminui d)real - diminui e)virtual - permanece constante 8) O diagrama mostra um objeto (O), sua imagem (I) e o trajeto de dois raios luminosos que saem do objeto.

Que dispositivo óptico colocado sobre a linha PQ produzirá a imagem mostrada? a) Lente divergente.

b) Espelho plano. c) Espelho côncavo. d) Espelho convexo.

e) Lente convergente.

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9) Assinale a opção correta. a) Na hipermetropia, a imagem é formada atrás da retina. Para se corrigir esse defeito, usa-se lentes divergentes.

b) Na hipermetropia, a imagem é formada atrás da retina. Para se corrigir esse defeito, usa-se lentes planas. c) Na miopia, a imagem é formada na frente de retina. Para se corrigir esse defeito, usa-se

lentes divergentes. d) Na miopia, a imagem é formada na frente da retina. Para se corrigir esse defeito, usa-se lentes convergentes.

Gabarito

1c 2c 3a 4b 5b 6d 7c 8a 9c

ELETRICIDADE Eletrização Exercícios: 1)(UFRGS)- A superfície de uma esfera isolante é carregada com carga positiva, concentrada em um dos seus hemisférios.

Uma esfera condutora descarregada é, então, aproximada da esfera isolante. Assinale, entre as alternativas abaixo, o esquema que melhor representa a distribuição final de cargas nas duas esferas.

2)(UFRGS)- A figura abaixo representa duas cargas elétricas puntiformes positivas, +q e +4q, mantidas fixas em suas posições.

Para que seja nula a força eletrostática resultante sobre uma terceira carga

puntiforme, esta deve ser colocada no ponto a) A. b) B. c) C.

d) D. e) E.

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3)(UFRGS)- Duas cargas elétricas, positivas, estão separadas a uma distância d, no vácuo. Dobrando-se a distância entre elas, a força de

interação de repulsão entre elas: a) Ficará dividida por 2. b) Ficará multiplicada por 2.

c) Ficará dividida por 4. d) Ficará multiplicada por 4. e) Não se alterará. 4)(UFRGS)- As esferas W, X, Y e Z das figuras 1 e 2 estão eletricamente carregadas e suspensas por barbantes.

Na figura 1 o bastão B, eletricamente carregado, atrai as duas esferas. Na figura 2 esse bastão, com a mesma carga elétrica que

possuía na figura 1, atrai a esfera Y e repele Z. As cargas elétricas das esferas W, X, Y e Z respectivamente devem ser: a) + , - , + , -. b) - , - , + , -. c) + , +, - , +. d) - , + , - , -. e) +, + , + , -.

5)(UFRGS)- Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1, Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura abaixo.

Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0x10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2? a) 4,0x10-5 N.

b) 8,0x10-5 N. c) 1,2x10-4 N. d) 1,6x10-4 N. e) 2,0x10-4 N.

6)(UFRGS)- Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após esfregar a seda no bastão, o aluno constata que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente. Nesse caso, durante o processo de atrito, cargas elétricas: a) Positivas foram transferidas da seda para o bastão.

b) Negativas foram transferidas do bastão para a seda. c) Negativas foram repelidas para a outra extremidade do bastão.

d) Negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado pelo atrito. e) Positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado pelo atrito.

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Instrução: As questões 7 e 8 referem-se ao enunciado abaixo. Duas pequenas esferas metálicas iguais, X e Y, fixadas sobre bases isolantes, estão eletricamente carregadas com cargas

elétricas 6C e -2C, respectivamente. Quando separadas por uma distância d uma da outra, as esferas estão sujeitas a forças de atração coulombiana de módulo F1.

As duas esferas são deslocadas pelas bases até serem colocadas em contato. A seguir, elas são novamente movidas pelas bases até retornarem à mesma distância d uma da outra. 7)(UFRGS)- Após o contato e posterior separação, as esferas X e Y ficaram eletrizadas, respectivamente, com cargas elétricas: a) 2C e -2C. b) 2C e 2C. c) 3C e -1C. d) 4C e -4C.

e) 4C e 4C. 8)(UFRGS)- Se, após o contato e posterior

separação, F2 é o módulo da força coulombiana entre X e Y, pode-se afirmar corretamente que o quociente F1/F2 vale: a) 1/3. b) 3/4.

c) 4/3. d) 3. e) 4.

9)(UFRGS)- Se q1 e q2 forem duas cargas elétricas, para a situação esquematizada, necessariamente, ter-se-á:

a) q1=q2. b) q1=-q2. c) q1xq2>0. d) q1xq2<0. e) q1>0, q2<0.

10)(UFRGS)- Duas cargas elétricas +q e -q estão fixas nos pontos A e B, conforme a figura. Uma terceira carga positiva Q é abandonada num ponto da reta que liga AB.

Podemos afirmar que a carga Q:

a) Permanecerá em repouso se for colocado no meio do segmento AB. b) Mover-se-á para a direita se for colocada no meio do segmento AB. c) Mover-se-á para a direita se for colocada à direita de B. d) Mover-se-á para direita se for colocada à esquerda de A. e) Permanecerá em repouso em qualquer

ponto da reta AB.

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11)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente

carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura:

Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo (k0 = 9 x 109 N.m2/C2) e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é ........ e de intensidade igual a ........ . a) Repulsiva - koQ²/(9d²). b) Atrativa – koQ²/(9d²).

c) Repulsiva – koQ²/(6d²). d) Atrativa – koQ²/(4d²). e) Repulsiva - koQ²/(4d²).

Gabarito

1e 2c 3b 4e 5c 6b

7b d8 9c 10b 11a

Campo Elétrico Exercícios: 1)(UFRGS)- Duas cargas elétricas, A e B,

sendo A de 2 C e B de -4 C , encontram-se

em um campo elétrico uniforme. Qual das alternativas representa corretamente as forças exercidas sobre as cargas A e B pelo

campo elétrico?

2)(UFRGS)- A figura abaixo representa, em corte, três objetos de formas geométricas

diferentes, feitos de material bom condutor, que se encontram em repouso. Os objetos são ocos, totalmente fechados, e suas cavidades internas se acham vazias. A superfície de cada um dos objetos está carregada com carga elétrica estática de mesmo valor Q.

Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em qualquer ponto da cavidade interna? a) Apenas em I. b) Apenas em II. c) Apenas em I e II. d) Apenas em II e III. e) Em I, II e III.

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3)(UFRGS)- As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas num círculo de raio R, conforme representado na figura abaixo.

Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o campo elétrico resultante no ponto situado no centro círculo está representado pelo vetor: a) E1. b) E2. c) E3. d) E4. e) E5.

4)(UFRGS)- A figura abaixo representa duas placas metálicas planas e paralelas, perpendiculares à página, de dimensões muito maiores do que a distância d que as separa. As placas estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo, porém de sinais contrários.

Nessas condições, é correto afirmar que o campo elétrico resultante é nulo: a) apenas no ponto 1. b) apenas no ponto 2.

c) apenas no ponto 3. d) apenas nos pontos 1 e 3. e) nos pontos 1, 2 e 3.

5(UFRGS) Na figura, as linhas cheias verticais representam as linhas de força de um campo elétrico uniforme situado no plano da página. Uma partícula carregada negativamente é lançada do ponto P com velocidade Vo para a direita, também no

plano da página.

Qual das linhas tracejadas melhor representa a trajetória seguida pela partícula a partir do ponto de lançamento? a) A b) B c) C d) D e) E

6)(UFRGS)- Três cargas puntiformes, de cargas +2Q, +Q e -2Q, estão localizadas em três vértices de um losango, do modo indicado na figura abaixo. Sabendo-se que não existem outras cargas elétricas presentes nas proximidades desse sistema, qual das setas mostradas na figura representa melhor o campo elétrico no ponto

P, quarto vértice do losango? a) A seta 1. b) A seta 2. c) A seta 3.

d) A seta 4. e) A seta 5.

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7)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo.

Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a constante eletrostática, podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por:

a) R

kQ

2 .

b) R

kQ

3 .

c) R

kQ

3 .

d) 29R

kQ .

e) 29R

kQ .

INSTRUÇÃO: Responder à questão 8 com base na figura e na situação descrita a seguir. A quantização da carga elétrica foi observada por Milikan em 1909. Nas suas experiências,

Milikan mantinha pequenas gotas de óleo eletrizadas em equilíbrio vertical entre duas placas paralelas também eletrizadas, como mostra a figura abaixo. Para conseguir isso, regulava a diferença de potencial entre essas placas alterando, conseqüentemente, a

intensidade do campo elétrico entre elas, de modo a equilibrar a força da gravidade.

8) Suponha que, em uma das suas medidas, a gota tivesse um peso de 2,4x10-13 N e uma carga elétrica positiva de 4,8x10-19 C. Desconsiderando os efeitos do ar existente entre as placas, qual deveria ser a

intensidade e o sentido do campo elétrico entre elas para que a gota ficasse em equilíbrio vertical? a) 5,0x105 N/C, para cima.

b) 5,0x104 N/C, para cima. c) 4,8x10-5 N/C, para cima. d) 2,0x10-5 N/C, para baixo.

e) 2,0x10-6 N/C, para baixo.

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9)(UFRGS)- A figura abaixo representa um

campo elétrico uniforme E existente entre duas placas extensas, planas e paralelas, no vácuo. Uma partícula é lançada horizontalmente, com velocidade de módulo constante, a partir do ponto P situado a meia distância entre as placas. As curvas 1, 2 e 3 indicam possíveis trajetórias da partícula. Suponha que ela não sofra ação da força gravitacional.

Com base nesses dados, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do seguinte enunciado. A trajetória .......... indica que a partícula ......... . a) 3 – está carregada negativamente. b) 3 – está carregada positivamente. c) 1 – está carregada positivamente.

d) 1 – não está carregada. e) 2 – está carregada positivamente.

10)(UFRGS)- A figura (I) representa, em corte, uma esfera maciça de raio R, contendo carga elétrica Q, uniformemente distribuída em todo o seu volume. Essa distribuição de carga produz no ponto P1, a uma distância d do centro da esfera maciça, um campo

elétrico de intensidade E1. A figura (II) representa, em corte, uma casca esférica de raio 2R, contendo a mesma carga elétrica Q, porém uniformemente distribuída sobre sua superfície. Essa distribuição de carga produz no ponto P2, à mesma distância d do centro

da casca esférica, um campo elétrico de intensidade E2.

Seleciona a alternativa que expressa corretamente a relação entre as intensidades de campo elétrico E1 e E2. a) E2 = 4E1. b) E2 = 2E1.

c) E2 = E1. d) E2 = E1/2. e) E2 = E1/4b.

Gabarito

1b 2e 3b 4d 5d 6b 7b 8a 9b 10c

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Potencial Elétrico Exercícios: 1)(UFRGS)- Uma carga elétrica puntiforme positiva é deslocada ao longo dos três

segmentos indicados na figura abaixo, AB ,

BC e CA , em uma região onde existe um

campo elétrico uniforme, cujas linhas de força estão também representadas na figura.

Assinale a alternativa correta. a) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho negativo. b) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho nulo. c) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho de módulo igual a

|WCA|cos , onde |WCA| é o módulo do

trabalho realizado por esta força entre C e A. d) De B até C a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho nulo. e) De B até C a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho igual àquele realizado entre A e B. 2)(UFRGS)- Uma carga de 106 C está uniformemente distribuída sobre a superfície terrestre. Considerando-se que o potencial elétrico criado por essa carga é nulo a uma distância infinita, qual será aproximadamente o valor desse potencial elétrico sobre a superfície da Lua? (Dados: DTerra-Lua = 3,8x108 m; k0 = 9x109 Nm2/C2.) a) -2,4x107V. b) -0,6x10-1V.

c) -2,4x10-5V. d) -0,6x107V. e) -9,0x106V.

3)(UFRGS)- A figura abaixo representa linhas de força correspondentes a um campo elétrico uniforme. Os pontos I, J, K e L situam-se nos vértices de um retângulo cujos lados IJ e KL são paralelos às linhas de força.

Em função disso, assinale a alternativa correta.

a) O potencial elétrico em K é maior do que o potencial elétrico em I. b) O potencial elétrico em J é maior do que o potencial elétrico em I.

c) O potencial elétrico em K é igual ao potencial elétrico em L. d) A diferença de potencial elétrico entre I e J é a mesma que existe entre I e L. e) A diferença de potencial elétrico entre I e L é a mesma que existe entre J e L. 4)(UFRGS)- Os pontos A e B da figura estão situados entre duas grandes placas paralelas, eletrizadas com cargas de mesmo valor e de sinais contrários. Sabendo-se que os

potenciais de A e B vale VA=500 V e VB=100V e que a distância de A até B é de 2cm, concluímos que as intensidades di campo elétrico em A e B valem, respectivamente.

a) 500V/m e 100 V/m. b) 500V/m e 250 V/m. c) 800V/m e 800 V/m. d) 2x10+4V/m e 2x10+4V/m. e) 2,5x10+4V/m e 5x10+3V/m.

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5) Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900 N/C e 90 V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto

afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são respectivamente: a) zero N/C e 90 V. b) zero N/C e zero V.

c) 900 N/C e 90 V. d) 900 N/C e 9,0 V. e) 900 N/C e zero V. 6)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Na figura que segue, um próton (carga +e) encontra-se inicialmente fixo na posição A em uma região onde existe um campo elétrico uniforme. As superfícies equipotenciais associadas a esse campo estão representadas pelas linhas tracejadas.

Na situação representada na figura, o campo elétrico tem módulo ........ e aponta para

........ , e o mínimo trabalho a ser realizado por um agente externo para levar o próton até a posição B é de ........ . a) 1000 V/m - direita - -300 eV. b) 100 V/m - direita - -300 eV. c) 1000 V/m – direita - +300 eV. d) 100 V/m - esquerda - -300 eV. e) 1000 V/m – esquerda - +300 eV.

Gabarito

1d 2a 3d 4d 5a 6a

Lei de Ohm Exercícios: 1) Através de um fio condutor passam 0,4C

de carga e, 0,1 s. Se a resistência do condutor vale 20 Ω qual a diferença de potencial a que está submetido? a) 800 V

b) 4 V c) 60 V d) 80 V e) 0,05 V

2)(UFRGS)- Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem.

As correntes elétricas em dois fios condutores variam em função do tempo de acordo com o gráfico mostrado abaixo, onde os fios estão identificados pelos algarismos 1 e 2.

No intervalo de tempo entre zero e 0,6 s, a quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio é maior para o fio ......... do que para o outro fio; no intervalo entre 0,6 s e 1,0 s, ela é maior para

o fio .......... do que para o outro fio; e no intervalo entre zero e 1,0 s, ela é maior para o fio ........ do que para o outro fio. a) 1 – 1 – 2 b) 1 – 2 – 1 c) 2 – 1 – 1 d) 2 – 1 – 2 e) 2 – 2 – 1

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3) Apesar do amplo emprego do Sistema Internacional de Unidades, algumas unidades do sistema inglês ainda são utilizadas, como por exemplo, btu (british thermal unit). Usualmente, a potência de aparelhos de ar-condicionado é expressa em btu/h, sendo 1

btu/h = 0,293 W. Assim, um condicionador de ar de 15000 btu/h emprega potência aproximada de 4,40 kW e em 6,00 h a energia elétrica consumida será a) 26,4 kWh.

b) 36,2 kWh. c) 48,5 kWh. d) 75,1 kWh. e) 94,3 kWh. 4)(UFRGS)- O gráfico representa a corrente elétrica i em função de dois resistores de resistências elétricas R1 e R2.

Para essa situação, verifica-se que: a) a resistência R1, não é constante entre 0 e 100V. b) para V=120 a corrente elétrica no resistor

de resistência elétrica R1, é menor do que no R2. c) a resistência R2 aumenta com o aumento de temperatura.

d) a relação entre as resistências (R1/R20 não é constante. e) resistência elétrica R1 é menor do que a R2.

5)(UFRGS)- Para iluminar sua barraca, um grupo de campistas liga uma lâmpada a uma bateria de automóvel. A lâmpada consome uma potência de 6 W quando opera sob uma tensão de 12 V. A bateria traz as seguintes especificações: 12 V, 45 A h, sendo o último

valor a carga máxima que a bateria é capaz de armazenar. Supondo-se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga máxima, e admitindo-se que a corrente fornecida por ela se mantenha constante até a carga se esgotar por completo, quantas

horas a lâmpada poderá permanecer funcionando continuamente? a) 90 h. b) 60 h. c) 45 h. d) 22 h 30 min. e) 11 h 15 min. 6)(UFRGS)- Um resistor cuja resistência é constante dissipa 60 mW quando submetido a uma diferença de potencial de 220 V. Se for submetido a uma diferença de potencial de

110 V, a potência dissipada por esse resistor será a) 15 mW. b) 30 mW.

c) 60 mW. d) 120 mW. e) 240 mW.

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7) Uma família que costuma controlar seu consumo de energia elétrica registrou, ao final de um mês, os seguintes dados:

Itens Potência (kW)

Tempo de uso (h)

Chuveiro elétrico 5,5 14

Aquecedor 1,5 8

Ferro elétrico 1,2 10

Secador de cabelo 1,0 4

Lâmpadas (oito) 0,50 150

Supondo que o valor de um quilowatt-hora (1kWh) de energia elétrica é cerca de R$ 0,45, e desprezando-se outros custos além das informações constantes no quadro, a família concluirá que: I. O custo mensal de energia elétrica ficará entre 50 e 55 reais. II. Dentre os itens listados na tabela, o chuveiro elétrico foi o que gerou a maior

despesa. III. As oito lâmpadas foram as responsáveis pelo menor consumo de energia elétrica. A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são

a) I, apenas. b) I e II apenas. c) III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 8) Um chuveiro dissipa 4000 J de energia

elétrica em 1,0 s. Assim, num banho de 30 min, o consumo de energia elétrica em quilowatt-hora é a) 4,0 kWh b) 3,5 kWh c) 3,0 kWh d) 2,5 kWh e) 2,0 kWh

9) Uma família composta por cinco pessoas, para diminuir o consumo de energia elétrica domiciliar, usou os seguintes procedimentos:

* diminuiu o tempo médio de uso do chuveiro, de 3000 W, ocorrendo redução média mensal de 10 h; * eliminou o uso do forno de microondas, de 1000 W, que era usando aproximadamente durante 12 horas por mês.

A redução média do consumo de energia elétrica, em kWh (quilowatt-hora), durante um mês, foi de a) 42 b) 32 c) 24 d) 12 e) 10 10) Preocupado com o meio ambiente, um cidadão resolveu diminuir o gasto de energia elétrica de seu escritório, no qual havia dez lâmpadas de 100 W e um condicionador de ar

de 2000 W (cerca de 7200 BTU/h), que permaneciam ligados oito horas por dia. Com essa intenção, foram propostas várias soluções. Qual a que proporciona maior economia de energia elétrica?

a) Substituir definitivamente as dez lâmpadas de 100 W por dez lâmpadas de 75 W. b) Manter apagadas as lâmpadas durante o horário do almoço, ou seja, totalizando duas horas por dia.

c) Desligar o condicionador de ar durante o mesmo período do almoço, ou seja, duas horas por dia. d) Manter apagadas as lâmpadas e desligado o condicionador de ar durante uma hora por

dia. e) Diminuir o número de lâmpadas de 100 W para oito e mantê-las apagadas durante o horário de almoço, ou seja, duas horas por dia.

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11)(UFRGS)- Um secador de cabelo é constituído, basicamente, por um resistor e um soprador (motor elétrico). O resistor tem

resistência elétrica de 10 . O aparelho opera na voltagem de 110 V e o soprador tem consumo de energia desprezível.

Supondo-se que o secador seja ligado por 15 min diariamente, e que o valor da tarifa de energia elétrica seja de R$ 0,40 por kWh, o valor total do consumo mensal, em reais, será de aproximadamente: a) 0,36. b) 3,30. c) 3,60.

d) 33,00. e) 360,00.

Gabarito

1d 2d 3a 4e 5c 6a

7b 8e 9a 10c 11c

(ENEM)- A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela há um

único chuveiro de 5000 W, pode-se concluir que o banho diário de cada morador passou a ter uma duração média, em minutos, de a) 2,5. b) 5,0. c) 7,5. d) 10,0. e) 12,0. resposta c

(ENEM)-Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre alguma características técnicas , ilustrada no quadro , como a tensão de alimentação , a potência dissipada , o dimensionamento do disjuntor ou fusível , e a área da seção

transversal dos condutores utilizados .

Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e , ao ler o manal , verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 ampères . No entanto , intrigou-se com o fato de que o disjuntor utilizado para uma correta instalação do chuveiro B deve possuir amperagem 40% menor . Considerando-se os chuveiros de modelos A e B , funcionando à mesma potência de 4400W , a razão entre as suas respectivas resistências elétricas Ra e Rb que justifica a difrerença de dimensionamento dos disjuntores , é mais próxima de a)0,3 b)0,6 c)0,8 d)1,7 e)3

resposta a

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Exercícios: 1) A resistência elétrica de um pedaço de fio

metálico é 4,0 . Se considerarmos outro pedaço, constituído pelo mesmo metal e na mesma temperatura do pedaço inicial, porém com o dobro do diâmetro, sua resistência

será:

a) 1,0 .

b) 2,0 .

c) 4,0

d) 6,0

e) 8,0 . 2) Mantida a resistência elétrica de um

condutor e duplicando o valor da ddp entre seus extremos, os valores da intensidade da corrente e da potência dissipada ficarão multiplicados, respectivamente, por: a) 2 e 2

b) 2 e 4 c) 4 e 2 d) 4 e 4 e) 4 e 8 3) Dois fios metálicos de mesma resistividade elétrica e mesmo comprimento têm diâmetros de 2,00 mm e 4,00 mm. Se aplicarmos a mesma diferença de potencial entre seus extremos, o quociente entre a intensidade de corrente no condutor de maior diâmetro e a

intensidade de corrente no condutor de menor diâmetro é: a) 4 b) 2

c) 1 d) ½ e) ¼

Gabarito

1a 2b 3a

Circuitos 1)(UFRGS)-No circuito representado na figura abaixo, a intensidade da corrente

elétrica através do resistor de 2 é de 2 A. O circuito é alimentado por uma fonte de tensão ideal .

Qual o valor da diferença de potencial entre os terminais da fonte? a) 4 V b) 14/3 V c) 16/3 V d) 6 V e) 40/3 V

2)(UFRGS)- A figura abaixo representa um circuito elétrico alimentado por uma fonte ideal.

Assinale a alternativa que fornece o valor correto do módulo da diferença de potencial entre os pontos A e B desse circuito. a) 2,0 V. b) 1,0 V. c) 0,5 V. d) 0,2 V. e) 0,0 V.

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Instrução: A questão de número 3 se refere ao circuito elétrico representado na figura abaixo, no qual todos os resistores têm a mesma resistência elétrica R.

3)(UFRGS)- Em qual dos pontos assinalados na figura a corrente elétrica é mais intensa? a) A b) B

c) C d) D e) E 4)(UFRGS)-Nos circuitos representados na figura abaixo, as lâmpadas 1, 2, 3, 4 e 5 são idênticas. As fontes que alimentam os circuitos são idênticas e ideais.

Considere as seguintes afirmações sobre o brilho das lâmpadas.

I. As lâmpadas 1, 4 e 5 brilham com mesma intensidade. II. As lâmpadas 2 e 3 brilham com mesma intensidade. III. brilho da lâmpada 4 é maior do que o da lâmpada 2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II.

c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

5)(UFRGS)- Voltímetros e amperímetros são os instrumentos mais usados para medições elétricas. Evidentemente, para a obtenção de medidas corretas, esses instrumentos devem ser conectados de maneira adequada. Além disso, podem ser identificados se forem

conectados de forma incorreta ao circuito. Suponha que se deseja medir a diferença de potencial a que está submetido o resistor R2 do circuito abaixo, bem como a corrente elétrica que o percorre.

Assinale a figura que representa a correta conexão do voltímetro (V) e do amperímetro (A) ao circuito para a realização das medidas desejadas.

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Instrução: As questões 6 e 7 referem-se ao enunciado que segue. A figura abaixo representa um circuito elétrico com três resistores idênticos, de resistência R, ligados a uma fonte ideal de força

eletromotriz V. (Considere desprezível a resistência elétrica dos fios de ligação.)

6)(UFRGS)- Quanto vale a corrente elétrica i, indicada no circuito, quando a chave C está aberta? a) V/(3R). b) V/(2R). c) V/R. d) 2V/R.

e) 3V/R. 7)(UFRGS)- Quanto vale a corrente elétrica i, indicada no circuito, quando a chave C está

fechada? a) V/(3R). b) V/(2R). c) V/R. d) 2V/R. e) 3V/R.

8)(UFRGS)–No circuito elétrico representado na figura abaixo, a fonte de tensão é uma fonte ideal que está sendo percorrida por uma corrente elétrica contínua de 1,0 A.

Quanto vale, respectivamente, a força eletromotriz da fonte e a corrente elétrica i

indicadas na figura?

a) 2,0 V e 0,2 A. b) 2,0 V e 0,5 A. c) 2,5 V e 0,3 A.

d) 2,5 V e 0,5 A. e) 10,0 V e 0,2 A. 9)(UFRGS)- No circuito da figura abaixo, o amperímetro A registra uma corrente de i=0,2 A. Cada um dos três resistores representados na figura tem resistência R=40

. Qual é a potência dissipada pelo par de resistores associados em paralelo?

a) 0,8 W. b) 1,6 W. c) 3,2 W. d) 8,0 W.

e) 16,0 W.

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10)(UFRGS)- Observe o circuito esquematizado na figura abaixo.

Se o ramo que contém a resistência R4 fosse retirado, a resistência equivalente seria:

a) R1 + R2 + R3.

b) 3

1

21

11R

RR

.

c)

1

321

111

RRR.

d)

1

321

11

RRR.

e)

1

321

11

RRR.

11)(UFRGS)- Considere o circuito abaixo.

No circuito por onde passa uma corrente elétrica

a fonte ideal de força eletromotriz de 20V. Os valores da resistência total deste circuito e da resistência Rx são respectivamente. a) 0,8ohm e 2,6 b) 0,8 e 0,4 c) 5,0 e 5,0 d) 5,0 e 10 e) 10 e 4

Gabarito

1d 2c 3a 4e 5b 6c

7e 8d 9a 10b 11d

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(ENEM)-Um curioso estudante , empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola , resolve desmontar sua lanterna . Utilizando-se da lâmpada e da pilha retiradas do equipamento , e de um fio com as

extremidades descascadas , faz as seguintes ligações com a intenção de acender a Lâmpada :

Tendo por base os esquemas mostrados , em quais casos a Lâmpada acendeu ? a) 1 – 3 -6 b) 3 - 4- 5 c) 1 – 3 -5 d) 1 – 3 -7 e) 1 – 2 -5

resposta D

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MAGNETISMO Exercícios: 1) Analise as afirmativas sobre o Magnetismo: I-quando cortamos um ímã ao meio, obtemos numa metade só pólo norte e na outra metade só pólo sul. II- o pólo norte da bússola aponta Norte Geográfico.

III- os pólos magnéticos de mesmo nome se atraem, e os de nomes diferentes se repelem. Quais estão corretas? a) apenas a I b)apenas a III c)apenas I e III d)apenas I e II e)nenhuma está correta

2)(UFRGS)- O prego de ferro AB, inicialmente não imantado, é aproximado do pólo norte N de ímã, como mostrar a figura abaixo:

A respeito dessa situação, são feitas três

afirmações: I- o campo magnético d ímã magnetiza o prego II- em A se forma um pólo norte e em B m pólo sul.

III-o ímã atrai o prego Destas afirmações, está(ão) correta(s) a) apenas I b) apenas III

c) apenas I e II d) apenas II e III e) I, II, III

3) Sabe-se que a Terra apresenta propriedades magnéticas que nos defende dos ventos solares, comportando-se como um gigante ímã. Próximo ao pólo ........... geográfico da Terra existe um pólo ........ magnético, que atrai o pólo ........... da agulha magnética de uma bússola. As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por: a)norte-sul-norte b)norte-norte-sul

c)sul-sul-norte d)sul-positivo-negativo e)norte-positivo-negativo

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4) O ímã em forma de barra da figura foi partido em dois pedaços

5) Num determinado local, observa-se que uma bússola está desviada de sua orientação habitual, conforme representa a figura abaixo:

Conclui-se que, no local, além do campo magnético da Terra, atua outro campo, cuja orientação está representada em

Gabarito

1e 2e 3a 4d 5d

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1° Fenômeno Exercícios: 1) Um fio retilíneo e longo, no plano da página, é percorrido por uma corrente elétrica constante, cujo sentido convencional é de A para B.

2) Considerando um elétron de um átomo de hidrogênio como sendo uma massa pontual girando no plano da folha em uma órbita circular, como indica a figura, a orientação do vetor campo magnético resultante no centro do círculo por esse elétron é melhor representado por:

3) Figura mostra a orientação de uma bússola B quando colocada próxima do ímã. A bússola e o ímã estão no plano da página, e a presença do campo magnético terrestre é desprezível

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Instrução: Dois longos fios retilíneos e paralelos, A e C, que atravessam perpendicularmente o plano da página, são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade e de sentidos contrários, conforme representa, em corte transversal, a figura abaixo. Como é convencional, o ponto no fio A indica que a corrente desse fio está saindo da página, e o ―X‖ indica que a corrente do fio C está entrando na página.

4)(UFRGS)- No ponto P da figura, o vetor campo magnético a) é nulo. b) aponta para o alto da página. c) aponta para o pé da página. d) aponta para a esquerda.

e) aponta para a direita. 5)(UFRGS)-Na figura abaixo, f representa um fio condutor, fino, reto e comprido, perpendicular ao plano da página, percorrido por uma corrente

elétrica. O símbolo no centro do fio

indica que o sentido da corrente elétrica é tal que ela entra no plano dessa página. Os pontos P e Q estão, respectivamente, a 20 cm e a 10 cm do fio, conforme indicado na figura.

Qual dos diagramas abaixo melhor representa os campos magnéticos nos pontos P e Q, respectivamente? a)

b)

c)

d)

e)

6)(UFRGS)- Um fio longo e reto é percorrido por uma corrente elétrica

constante. A intensidade do campo magnético produzido pela corrente a 5cm do fio é B. Qual a intensidade do campo magnético a 10cm do fio? a) 4B b) 2B c) B d) B/2 e) B/4

Gabarito

1e 2d 3d 4b 5d 6d

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2° Fenômeno Exercícios: 1)(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações: I- Um próton move-se em um campo magnético. II- Um elétron encontra-se em repouso em um campo magnético III- Um nêutron move-se em um campo magnético

Em qual(is) situação(ões) poderá agir uma força magnética sobre a partícula em questão a) só I b) só I e II c) só I e III d)todas e)nenhuma

Instrução: as questões de números 2, e 3 referem-se ao enunciado e à figura abaixo. Dois fios condutores, longos, retos e paralelos, são representados pela figura abaixo. Ao serem percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesmo sentido e de intensidade i1 e i2, os fios

interagem através das forças 1F e 2F ,

conforme indica a figura.

02)(UFRGS)- Sendo i1 = 2i2, os módulos F1 e F2 das forças são tais que a) F1 = 4F2. b) F1 = 2F2.

c) F1 = F2. d) F1 = F2/2. e) F1 = F2/4. 03)(UFRGS)- Os vetores campo magnético resultantes nos pontos a e b indicados na figura, devido às correntes i1 e i2

a) são paralelos aos vetores 1F e 2F e

apontam em sentidos opostos. b) são paralelos aos fios e têm o mesmo sentido das correntes elétricas. c) são paralelos aos fios e têm sentidos opostos aos das correntes elétricas. d) têm direção perpendicular ao plano que contém os fios (plano da página) e apontam no mesmo sentido. e) têm direção ao plano que contém os fios (plano da página) e apontam em

sentidos opostos.

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04)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Invertendo-se os sentidos das correntes

elétricas i1 e i2, as forças de interação 1F

e 2F ......... e os vetores campo

magnético nos pontos a e b ......... . a) permanecem inalteradas – permanecem inalterados

b) permanecem inalteradas – invertem seus sentidos c) invertem seus sentidos – permanecem inalterados d) invertem seus sentidos – invertem seus sentidos e) permanecem inalteradas – sofrem rotação de 900

Instrução: Dois longos fios retilíneos e paralelos, A e C, que atravessam perpendicularmente o plano da página, são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade e de sentidos contrários, conforme representa, em corte transversal, a figura abaixo. Como é convencional, o ponto no fio A indica que a corrente desse fio está saindo da página, e o ―X‖ indica que a corrente do fio C está entrando na página.

5)(UFRGS)- A força magnética, por metro, exercida pelo fio A sobre o fio C a) é nulo.

b) aponta para o alto da página. c) aponta para o pé da página. d) aponta para a esquerda. e) aponta para a direita. 6)(UFRGS)- Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do

texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. A figura abaixo representa dois fios metálicos paralelos, A e B, próximos um do outro, que são percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido e de intensidades iguais a I e 2I, respectivamente. A força que o fio A exerce sobre o fio B é ........, e sua intensidade é ............ intensidade da força exercida pelo fio B sobre o fio A.

a) repulsiva – duas vezes maior do que a b) repulsiva – igual à c) atrativa – duas vezes menor do que a d) atrativa – duas vezes maior do que a

e) atrativa – igual à

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7)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma região do espaço no interior de um laboratório, onde existe um campo magnético estático e uniforme. As linhas do campo apontam perpendicularmente para dentro da folha, conforme indicado.

Uma partícula carregada negativamente é lançada a partir do ponto P com velocidade inicial v0 em relação ao laboratório.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes ao movimento subseqüente da partícula, com respeito ao laboratório. ( ) Se v0 for perpendicular ao plano da página, a partícula seguirá em linha reta,

mantendo sua velocidade inicial. ( ) Se v0 apontar para a direita, a partícula se desviará para o pé da página. ( ) Se v0 apontar para o alto da página, a partícula se desviará para a esquerda. A seqüência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – V – F b) F – F – V

c) F – V – F d) V – F – V e) V – V – V

8) A figura mostra uma região onde existe um campo magnético uniforme perpendicular à página e orientado para

dentro da mesma. As linhas indicadas correspondem às trajetórias de três

partículas - um elétron, um próton e um nêutron - lançadas a partir dos pontos 1, 2 e 3 para dentro dessa região.

Considerando apenas a ação do campo magnético, pode-se afirmar que: a) O nêutron foi lançado do ponto 1 e o próton foi lançado do ponto 2.

b) O elétron foi lançado do ponto 2 e o nêutron foi lançado do ponto 3. c) O próton foi lançado do ponto 3 e o elétron foi lançado do ponto 2. d) O nêutron foi lançado do ponto 2 e o elétron foi lançado do ponto 3.

e) O elétron foi lançado do ponto 3 e o nêutron foi lançado do ponto 1.

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9) A figura abaixo representa um fio metálico longo e retilíneo, conduzindo corrente elétrica i, perpendicularmente e para fora do plano da figura. Um próton move-se com velocidade v, no plano da figura, conforme indicado.

A força magnética que age sobre o próton é a) paralela ao plano da figura e para a direita. b) paralela ao plano da figura e para a esquerda.

c) perpendicular ao plano da figura e para dentro. d) perpendicular ao plano da figura e para fora. e) nula.

10) A respeito da força magnética que pode atuar sobre um próton que se encontra nas proximidades de um longo condutor retilíneo percorrido por corrente elétrica, é correto afirmar que a) a força magnética é máxima quando o próton se desloca obliquamente em relação ao condutor. b) a intensidade da força magnética decresce com o quadrado da distância do próton ao condutor.

c) a força magnética é de atração quando o próton se desloca paralelamente ao fio e contrário ao sentido (convencional) da corrente. d) a força magnética é de atração quando o próton se desloca paralelamente ao fio e no sentido (convencional) da corrente. e) a intensidade da força magnética é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente no condutor.

Gabarito

1a 2c 3e 4b 5e 6e 7a 8d 9d 10d

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3° Fenômeno Exercícios: 1) Uma bobina ligada a um galvanômetro e, próximo à bobina, um ímã. Tanto o ímã como a bobina podem se movimentar.

É correto afirmar que não haverá

indicação de corrente elétrica no galvanômetro quando a) o ímã afastar-se para a esquerda da bobina e esta permanecer em repouso. b) o ímã permanecer em repouso e a bobina aproximar-se do ímã. c) o ímã deslocar-se para a esquerda e a bobina para a direita. d) o ímã deslocar-se para cima e a bobina para baixo.

e) o ímã e a bobina deslocarem-se para a direita com velocidades iguais e constantes. 2)(UFRGS)- A figura abaixo representa três posições P1, P2 e P3, de um anel condutor que se desloca com velocidade V constante numa região em que há campo magnético B, perpendicular ao plano da página.

Com base nestes dados, é correto afirmar que o uma corrente elétrica induzida no anel surge

a) apenas em P1 b) apenas em P2 c) apenas em P1 e P3 d) apenas em P2 e P3 e) em P1, P2 e P3

3)(UFRGS)- A figura abaixo representa uma espira condutora quadrada, inicialmente em repouso no plano da página. Na mesma região, existe um campo magnético uniforme, de intensidade B, perpendicular ao plano da página.

Considere as seguintes situações. I. A espira se mantém em repouso e a intensidade do campo magnético varia no tempo. II. A espira se mantém em repouso e a intensidade do campo magnético permanece constante no tempo. III. A espira passa a girar em torno do eixo OO’ e a intensidade do campo magnético permanece constante no tempo. Em quais dessas situações ocorre indução de corrente elétrica na espira?

a) Apenas em I. b) Apenas em II. c) Apenas em III. d) Apenas em I e III. e) Em I, II e III.

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4) Um ímã cai ao longo do eixo de uma espira condutora colocada sobre um plano horizontal conforme a figura abaixo. Enquanto o ímã está se aproximando da espira, o sentido da corrente elétrica induzida na espira é no sentido (conforme é visto pelo um observador)....................... e a força magnética sobre o ímã é orientada para................ :

a) horário – para cima b) horário – para baixo c) anti-horário- para cima d) anti-horário - para baixo e) n.d.a 5)(UFRGS)- Num transformador de perdas de energia desprezíveis, os valores eficazes da corrente e da tensão, no primário, são respectivamente 2,00 A

e 80,0 V, e no secundário, o valor eficaz da corrente é de 40,0 A. Portanto, o quociente entre o número de espiras no primário e o número de espiras no secundário, e a tensão no secundário são, respectivamente, a) 40 e 40,0 V

b) 40 e 20,0 V c) 20 e 20,0 V d) 20 e 4,0 V e) 10 e 2,0 V

6)(UFRGS)-Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel condutor, em repouso, sobre o plano yz de um sistema de coordenadas, com seu centro coincidindo com a origem O do sistema, e um ímã em forma de barra que é movimentado sobre o eixo dos x, entre o anel e o observador.

O gráfico a seguir representa a velocidade v desse ímã em função do tempo t, em três intervalos consecutivos, designados por I, II e III.

(Nesse gráfico, v>0 significa movimento no sentido +x e v<0 significa movimento no sentido –x.) Com base nas informações apresentadas acima, é correto afirmar que, durante o

intervalo ......... , o campo magnético induzido em O tem o sentido .......... e a corrente elétrica induzida no anel tem, para o observador, o sentido ............ . a) I - -x - horário b) I - +x - anti-horário

c) II - -x - anti-horário d) III - +x - horário e) III - -x - anti-horário

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7)(UFRGS)-Uma espira condutora retangular, de comprimento 2L, desloca-se para a direita, no plano da página, com velocidade v constante. Em seu movimento, a espira atravessa completamente uma região do espaço, de largura L, onde está confinado um campo magnético constante, uniforme e perpendicular ao plano da página, conforme indica a figura abaixo.

Sendo t=0 o instante em que a espira começa a ingressar na região onde existe o campo magnético, assinale a alternativa que melhor representa o gráfico da corrente elétrica induzida i na espira, durante sua passagem pelo campo magnético, em função do tempo t.

8)(UFRGS)- A figura abaixo representa as espiras I e II, ambas com a mesma

resistência elétrica, movendo-se no plano da página com velocidades de mesmo módulo, em sentidos opostos. Na mesma região, existe um campo magnético uniforme que aponta perpendicularmente para dentro da página, cuja intensidade está aumentando à medida que o tempo decorre.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo. A intensidade da corrente induzida na espira I é ........ que a intensidade da corrente induzida na espira II, e as duas correntes têm ........ .

a) a mesma – sentidos opostos b) a mesma – o mesmo sentido c) menor – sentidos opostos d) maior – sentidos opostos e) maior – o mesmo sentido

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9)(UFRGS)- Observe a figura abaixo.

Esta figura representa dois circuitos, cada um contendo uma espira de

resistência elétrica não nula. O circuito A está em repouso e é alimentado por uma fonte de tensão constante V. O circuito B aproxima-se com velocidade constante de módulo v, mantendo-se paralelos os planos das espiras. Durante a aproximação, uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida aparece na espira do circuito B, gerando uma corrente elétrica que é medida pelo galvanômetro G.

Sobre essa situação, são feitas as seguintes afirmações.

I - A intensidade da f.e.m. induzida depende de v.

II - A corrente elétrica induzida em B também gera campo magnético.

III - O valor da corrente elétrica induzida em B independe da resistência elétrica deste circuito.

Quais estão corretas? a) apenas I b) apenas II c) apenas III

d) apenas I e II e) I, II e III

10)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Quando um ímã é aproximado de uma espira condutora mantida em repouso, de modo a induzir nessa espira uma corrente contínua, o agente que movimenta o ímã sofre o efeito de uma força que ........ ao avanço do ímã, sendo ......... a realização de trabalho para efetuar o deslocamento do ímã.

a) se opõe – necessária b) se opõe – desnecessária c) é favorável – necessária d) é favorável – desnecessária e) é indiferente – desnecessária

11)(UFRGS)- Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Em um certo transformador ideal alimentado por uma fonte de tensão elétrica de 12 V, o número de espiras no

enrolamento secundário é o dobro do número de espiras existentes no enrolamento primário. Nesse caso, a voltagem no enrolamento secundário será ......... se a fonte for contínua e será ........... se a fonte for alternada. a) 0 V – 6 V b) 0 V – 24 V c) 12 V – 6 V d) 12 V – 24 V

e) 24 V – 24 V

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12)(UFRGS) Um aparelho de rádio portátil pode funcionar tanto ligado a um conjunto de pilhas que fornece uma diferença de potencial de 6 V quanto a uma tomada elétrica de 120 V e 60 Hz. Isso se deve ao fato de a diferença de potencial de 120 V ser aplicada ao primário de um transformador existente no aparelho, que reduz essa diferença de potencial para 6 V. Para esse transformador, pode-se

afirmar que a razão N1/N2, entre o número N1 de espiras no primário e o número N2 de espiras no secundário é, aproximadamente a) 1/20. b) 1/10. c) 1. d) 10. e) 20.

Gabarito

1e 2c 3d 4c 5d 6a

7a 8e 9d 10a 11b 12e

MODERNA EXERCÍCIOS 1.(UFRGS)- A e B são radiações eletromagnéticas com comprimentos de

onda 101 10A x m e

71 10B x m ,

respectivamente. Sendo fA e fB as freqüências, e EA e EB as energia dos fótons correspondentes, pode-se afirmar que

(A) fA>fB e EA<EB. (B) fA>fB e EA>EB. (C) fA=fB e EA=EB. (D) fA<fB e EA<EB. (E) fA<fB e EA>EB. 2.(UFRGS)-Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo.

O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduzindo a idéia da ........ da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico. (A) conservação (B) quantização (C) transformação (D) conversão (E) propagação

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3.(UFRGS)- Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico. I. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética. II. O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com adoção de um modelo corpuscular para a luz. III. Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a

freqüência da luz incidente nessa superfície excede um valor mínimo, que depende do metal. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas I e III. (E) I, II e III. 4.(UFRGS)- Os modelos atômicos anteriores ao modelo de Bohr , baseados em conceitos de física clássica , não

explicavam o espectro de raias observados na análise espectroscópica dos elementros químicos . Por exemplo, o espectro visível do átomo de hidrogênio – que possui apenas um elétron – consiste de quatro raias distintas , de freqüências bem definidas . No modelo que Bohr propôs para o

átomo de hidrogênio , o espectro de raias de diferentes freqüências é explicado . a)pelo caráter contínuo dos níveis de energia do átomo de hidrogênio b)pelo caráter discreto dos níveis de energia do átomo de hidrogênio c) pela captura de três outros elétrons pelo átomo de hidrogênio d)pela presença de quatro isótopos

diferentes numa amostra comum de hidrogênio e)pelo movimento em espiral do elétron em direção ao núcleo do átomo de hidrogênio.

5.(UFRGS)- O decaimento de um átomo , de um nível de energia excitado para um nível de energia mais baixo , ocorre com a emissão simultânea de radiação eletromagnética . A esse respeito , considere as seguintes afirmações. I-A intensidade da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de enegia entre os níveis inicial e final

envolvidos II-A freqüência da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos III- o comprimento de onda da radiação emitida é inversamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos quais estão corretas ?

a)apenas I b)apenas II c)apenas I e III d)apenas II e III e)apenas I,II e III 6.(UFRGS) - Um átomo em seu estado

fundamental absorve a energia de um fóton e passa para um estado excitado. Sabe-se que, ao decair para outro estado intermediário (exceto fundamental), o átomo emite um fóton. Considere as seguintes afirmações a esse respeito. I – O estado intermediário tem energia maior que o estado fundamental. II – O fóton emitido tem freqüência menor que o fóton absorvido. III – Ao emitir o fóton, o átomo não

recua. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas I e II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III.

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7.(UFRGS)-Um átomo de hidrogênio tem sua energia quantizada em níveis de energia (En), cujo valor genérico é dado pela expressão En = E0/n

2, sendo n igual a 1,2,3,... e E0 igual à energia do estado fundamental (que corresponde a n=1). Supondo-se que o átomo passe do estado fundamental para o terceiro estado excitado (n=4), a energia do fóton necessário para provocar essa transição é

(A) (1/16)E0 (B) (1/4)E0 (C) (1/2)E0 (D) (15/16)E0 (E) (17/16)E0 8.(UFRGS)- Em 1887, quando

pesquisava sobre a detecção de ondas eletromagnéticas, o físico Heirich Hertz (1857-1894) descobriu o que hoje conhecemos por efeito fotoelétrico. Após a morte de Hertz, seu principal auxiliar, Philip Lenard (1862-1947), prosseguiu a pesquisa sistemática sobre o efeito descoberto por Hertz. Entre as várias

constatações experimentais daí decorrentes, Lenard observou que a energia cinética máxima Kmax dos elétrons emitidos pelo metal era dada por uma expressão matemática bastante simples:

Kmax = Bf – C, Onde B e C são duas constantes cujos valores podem ser determinados experimentalmente. A respeito da referida expressão

matemática, considere as seguintes afirmações. I. A letra f representa a freqüência das oscilações de uma força eletromotriz alternada que deve ser aplicada ao metal.

II. A letra B representa a conhecida Constante Planck, cuja unidade no Sistema Internacional é J.s. III. A letra C representa uma constante, cuja unidade no Sistema Internacional é J, que corresponde à energia mínima que a luz incidente deve fornecer a um elétron do metal para removê-lo do mesmo. Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 9.(UFRGS)- Assinale a alternativa que

preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. De acordo com a Física Quântica, a energia interna de um átomo está quantizada em níveis discretos. Pelo modelo atômico de Bohr, os valores de energia dos níveis discretos do átomo de

hidrogênio livre são dados por 18

2

2,18 10, 1,2,3,...n

xE n

n

,

onde n é o número quântico que identifica cada nível de energia. Sendo h=6,6x10-34 J.s, o valor aproximado da

constante de Planck, para sofrer uma transição atômica do nível inicial n=3 para o nível fundamental n=1, um átomo de hidrogênio deverá _______ radiação eletromagnética de freqüência aproximada igual a _____ hertz. (A) absorver – 1,6x1014 (B) emitir – 2,5x1014 (C) absorver – 3,6x1014 (D) emitir – 2,9x1015 (E) absorver – 3,3x1015

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10.(UFRGS)- Quando se faz incidir luz de uma certa freqüência sobre uma placa metálica, qual é o fator que determina se haverá ou não emissão de fotoelétrons? (A) A área da placa. (B) O tempo de exposição da placa à luz. (C) O material da placa. (D) O ângulo de incidência da luz. (E) A intensidade da luz.

Instrução: .A nanotecnologia, tão presente nos nossos dias, disseminou o uso do prefixo nano (n) junto a unidades de medida. Assim, comprimentos de onda da luz visível são, modernamente, expressos em nanômetros (nm), sendo 1 nm = 1 x 10-9 m. (Considere a velocidade da luz no ar

igual a 3 x 108 m/s.)

11.(UFRGS )- Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deles são absorvidos ou refletidos pelo meio

ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela percepção luminosa. (Considere a constante de Planck h igual a 6,6x10-34 J.s.)

Com base nessas informações, é correto afirmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando luz verde com comprimento de onda igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a

a) 3,3x10-41 J b) 3,96x10-33 J c) 1,98x10-32 J d) 3,96x10-19 J e) 1,98x10-18 J

12.(UFRGS)- Em 1905 , Einstein propôs uma teoria simples e revolucionária para explicar o efeito fotoelétrico , a qual considera que a luz é consituida por partículas sem massa , chamadas de fótons . Cada fóton carrega uma energia dada por hf , onde h=4,1 x10 na 5 eV.s é a constante de Planck , e f é a freqüência da luz . Einstein relacionou a energia cinética , E ,com que o elétron emerge da superfície do material à freqüência da luz incidente sobre ele à

função de trabalho , W , através da equação E=hf –W . A função trabalho W corresponde à energia necessária para um elétron ser ejetado no material .

Em uma experiência realizada com os elementro Potássio Em uma experiência realizado com os elementos Potássio(K) , Chumbo (Pb) e Platina (Pt) , deseja-se obter o efeito

fotoelétrico fazendo incidir radiação eletromagnética de mesma freqüência sobre cada um desses elementos . Dado que os valores da função trabalho para esses elementos são Wk=2,1eV , WPb=4,1eV e WPt=6,3eV é correto afirmar que o efeito fotoelétrico será observado nos três elementos , na freqüência : a)1,2x10+14 Hz b)3,1x10+14 Hz c)5,4x10+14 Hz

d)1,0x10+15 Hz e)1,6x10+15 Hz

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13.(UFRGS)- Em 1999, um artigo de pesquisadores de Viena (M. Arndt e outros) publicado na revista Nature mostrou os resultados de uma experiência de interferência realizada com moléculas de fulereno – até então os maiores objetos a exibir dualidade onda-partícula. Nessa experiência, as moléculas de fulereno, que consistem em um arranjo de 60 átomos de carbono, eram ejetadas de um forno e passavam por um sistema de fendas

antes de serem detectadas sobre um anteparo. Após a detecção de muitas dessas moléculas, foi observado sobre um anteparo um padrão de interferência similar ao do elétron, a partir do qual o comprimento de onda de de Broglie associado à molécula foi então medido. Os pesquisadores verificaram que o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 220 m/s é de 2,50x10-12 m, em concordância com o valor teoricamente previsto.

Qual seria o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 110 m/s? (A) 1,00x10-11 m. (B) 5,00x10-12 m. (C) 1,25x10-12 m. (D) 6,25x10-13 m. (E) 3,12x10-13 m.

RESP: B

gabarito

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

b b e b d b d d d c e e

EXERCÍCIOS Efeito fotoelétrico e De Broglie 1) (UFRGS)- A e B são radiações eletromagnéticas com comprimentos de

onda 101 10A x m e

71 10B x m ,

respectivamente. Sendo fA e fB as freqüências, e EA e EB as energia dos fótons correspondentes, pode-se afirmar que

(A) fA>fB e EA<EB. (B) fA>fB e EA>EB.

(C) fA=fB e EA=EB.

(D) fA<fB e EA<EB.

(E) fA<fB e EA>EB. 2) (UFRGS)-Assinale a alternativa

que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo. O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduzindo a idéia da

........ da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico. (A) conservação (B) quantização (C) transformação (D) conversão (E) propagação

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3) (UFRGS)- Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico. I. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética. II. O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com adoção de um modelo corpuscular para a luz. III. Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a

freqüência da luz incidente nessa superfície excede um valor mínimo, que depende do metal. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas I e III. (E) I, II e III. 4) (UFRGS)- Em 1887, quando

pesquisava sobre a detecção de ondas eletromagnéticas, o físico Heirich Hertz (1857-1894) descobriu o que hoje conhecemos por efeito fotoelétrico. Após a morte de Hertz, seu principal auxiliar, Philip Lenard (1862-1947), prosseguiu a pesquisa sistemática sobre o efeito descoberto por Hertz. Entre as várias

constatações experimentais daí decorrentes, Lenard observou que a energia cinética máxima Kmax dos elétrons emitidos pelo metal era dada por uma expressão matemática bastante simples:

Kmax = Bf – C, Onde B e C são duas constantes cujos valores podem ser determinados experimentalmente. A respeito da referida expressão

matemática, considere as seguintes afirmações. I. A letra f representa a freqüência das oscilações de uma força eletromotriz alternada que deve ser aplicada ao metal.

II. A letra B representa a conhecida Constante Planck, cuja unidade no Sistema Internacional é J.s. III. A letra C representa uma constante, cuja unidade no Sistema Internacional é J, que corresponde à energia mínima que a luz incidente deve fornecer a um elétron do metal para removê-lo do mesmo. Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 5) (UFRGS)- Quando se faz incidir luz de uma certa freqüência sobre uma placa metálica, qual é o fator que determina se haverá ou não emissão de fotoelétrons? (A) A área da placa. (B) O tempo de exposição da placa à luz. (C) O material da placa.

(D) O ângulo de incidência da luz. (E) A intensidade da luz. Instrução: A nanotecnologia, tão presente nos nossos dias, disseminou o uso do prefixo nano (n) junto a unidades de medida. Assim, comprimentos de onda da luz visível são, modernamente,

expressos em nanômetros (nm), sendo 1nm=1x10-9m. (Considere a velocidade da luz no ar igual a 3x108m/s.)

6) (UFRGS )- Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho

humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deles são absorvidos ou refletidos pelo meio ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela

percepção luminosa. (Considere a constante de Planck h igual a 6,6x10-34 J.s.)

Com base nessas informações, é correto afirmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando

luz verde com comprimento de onda

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igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a

a) 3,3x10-41 J b) 3,96x10-33 J

c) 1,98x10-32 J d) 3,96x10-19 J e) 1,98x10-18 J 7) (UFRGS)- Em 1905 , Einstein propôs uma teoria simples e revolucionária para explicar o efeito

fotoelétrico , a qual considera que a luz é consituida por partículas sem massa , chamadas de fótons . Cada fóton carrega uma energia dada por hf , onde h=4,1 x10 na 5 eV.s é a constante de Planck , e f é a freqüência da luz . Einstein relacionou a energia cinética , E ,com

que o elétron emerge da superfície do material à freqüência da luz incidente sobre ele à função de trabalho , W , através da equação E=hf –W . A função

trabalho W corresponde à

energia

necessária para um elétron ser ejetado no material. Em uma

experiência realizada com o elemento Potássio

Em uma experiência realizado com os elementos Potássio(K), Chumbo (Pb) e Platina (Pt) , deseja-se obter o efeito fotoelétrico fazendo incidir radiação eletromagnética de mesma freqüência sobre cada um desses elementos .

Dado que os valores da função trabalho para esses elementos são Wk=2,1eV , WPb=4,1eV e WPt=6,3eV é correto afirmar que o efeito fotoelétrico será observado nos três elementos , na freqüência :

a)1,2x10+14 Hz b)3,1x10+14 Hz c)5,4x10+14 Hz d)1,0x10+15 Hz e)1,6x10+15 Hz

8) .(UFRGS)- Em 1999, um artigo de pesquisadores de Viena (M. Arndt e outros) publicado na revista Nature mostrou os resultados de uma experiência de interferência realizada com moléculas de fulereno – até então os maiores objetos a exibir dualidade onda-partícula. Nessa experiência, as moléculas de fulereno, que consistem em um arranjo de 60 átomos de carbono, eram ejetadas de um forno e passavam por um sistema de fendas

antes de serem detectadas sobre um anteparo. Após a detecção de muitas dessas moléculas, foi observado sobre um anteparo um padrão de interferência similar ao do elétron, a partir do qual o comprimento de onda de de Broglie associado à molécula foi então medido. Os pesquisadores verificaram que o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 220 m/s é de 2,50x10-12 m, em concordância com o valor teoricamente previsto.

Qual seria o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 110 m/s? (A) 1,00x10-11 m. (B) 5,00x10-12 m. (C) 1,25x10-12 m. (D) 6,25x10-13 m.

(E) 3,12x10-13 m.

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9) (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo. Segundo a interpretação vigente, a radiação eletromagnética tem uma natureza bastante complexa. Em fenômenos como interferência e difração, por exemplo, ela apresenta um comportamento.......... . Em processos de emissão e absorção, por outro lado, ela pode apresentar

comportamento..........., sendo, nesses casos, descrita por ―pacotes de energia‖ (fótons) que se movem no vácuo com velocidade c 300.000 km/s e têm massa ........ . (A) ondulatório – ondulatório – nula (B) ondulatório – corpuscular – nula (C) corpuscular – ondulatório – diferente de zero (D) corpuscular – corpuscular – nula (E) ondulatório – corpuscular – diferente de zero

10) (UFRGS) Os raios X são produzidos em tubos de vácuo, nos quais elétrons são submetidos a uma rápida desaceleração ao colidir contra um alvo metálico. Os raios X consistem em um

feixe de (A) elétrons. (B) fótons. (C) prótons. (D) nêutrons.(E) pósitrons.

11) (UFRGS) O efeito fotoelétrico é um fenômeno pelo qual :

a) elétrons são arrancados de certas superfícies quando há incidência de luz sobre elas a partir de uma determinada freqüência .

b) as lâmpadas incandescentes comuns emitem um brilho forte

c) as correntes elétricas podem emitir luz

d) as correntes elétricas podem ser fotografadas

e) a fissão nuclear pode ser explicada

12) (UFRGS) Quando a luz incide sobre uma fotocélula ocorre o evento conhecido como efeito fotoelétrico. Nesse evento, a) é necessária uma energia mínima dos fótons da luz incidente para arrancar os elétrons do metal. b) os elétrons arrancados do metal saem todos com a mesma energia cinética. c) a quantidade de elétrons emitidos por unidade de tempo depende do quantum de energia da luz incidente.

d) a quantidade de elétrons emitidos por unidade de tempo depende da frequência da luz incidente. e) o quantum de energia de um fóton da luz incidente é diretamente proporcional a sua intensidade. 13) UFRGS ―De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira........., emitindo ou absorvendo ............., cuja energia é proporcional à ........ da radiação eletromagnética

envolvida nessa troca de energia‖.

Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas:

(A) contínua – quanta – amplitude (B) descontínua – prótons – frequência (C) descontínua – fótons – frequência (D) contínua – elétrons – intensidade (E) contínua – nêutrons – amplitude

Gabarito Efeito Fotoelétrico e DeBroglie

1d 2b 3e 4d 5c 6e 7e 8b 9b 10b

11a 12a 13c

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EXERCÍCIOS Processos Nucleares 1. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo. O Sol é a grande fonte de energia para toda a vida na Terra. Durante muito tempo, a origem da energia irradiada pelo Sol foi um mistério para a humanidade. Hoje, as modernas teorias de evolução das estrelas nos dizem que

a energia irradiada pelo Sol provém de processos de .............. que ocorrem no seu interior, envolvendo núcleos de elementos leves. (A) espalhamento (B) fusão nuclear (C) fissão nuclear (D) fotossíntese (E) combustão

2. (UFRGS) Supondo que a meia-

vida de um isótopo radioativo seja um dia, após 48 horas a quantidade restante deste isótopo será (A) ½ da quantidade inicial. (B) ¼ da quantidade inicial. (C) 1/24 da quantidade inicial. (D) 1/48 da quantidade inicial.

(E) zero.

3. (UFRGS)-Selecione a alternativa que preeche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo , na ordem em que elas aparecem . Na particula alfa – que é simplismente um núcleo de Hélio existem dois .............., que exercem um sobre outro uma força ........................ de origem eletromagnética e que são mantidos

unidos pela ação de forças ....................... a)nêutrons-atrativa-elétricas b)elétrons—repulsiva-nucleares c)prótons-repulsiva-nucleares d)prótons –repulsiva-gravitacionais e)nêutrons-atrativa-gravitacionais

4. (UFRGS) Em um processo de transmutação natural, um núcleo radioativo de U-238, isótopo instável do urânio, se transforma em um núcleo de Th-234, isótopo do tório, através da reação nuclear

238 234

92 90U Th X

Por sua vez, o núcleo-filho Th-234, que também é radioativo, transmuta-se em um núcleo do elemento protactínio, através da reação nuclear

234 234

90 91Th Pa Y

O X da primeira reação nuclear e o Y da segunda reação nuclear são, respectivamente, (A) uma partícula alfa e um fóton de raio

gama. (B) uma partícula beta e um fóton de raio gama. (C) um fóton de raio gama e uma partícula alfa. (D) uma partícula beta e uma partícula beta. (E) uma partícula alfa e uma partícula beta. 5. (UFRGS) Um contador Geiger indica que a intensidade da radiação beta emitida por uma amostra de determinado elemento radioativo cai

pela metade em cerca de 20 horas. A fração aproximada do número inicial de átomos radioativos dessa amostra que terão se desintegrado em 40 horas é (A) 1/8. (B) ¼. (C) 1/3.

(D) ½. (E) ¾.

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6. (UFRGS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Entre os diversos isótopos de elementos químicos encontrados na natureza, alguns possuem núcleos atômicos instáveis e, por isso, são radioativos. A radiação emitida por esses isótopos instáveis pode ser de três classes. A classe conhecida como radiação alfa

consiste de núcleos de ........... . Outra classe de radiação é constituída de elétrons, e é denominada radiação ......... . Uma terceira classe de radiação , denominada radiação .........., é formada de partículas eletricamente neutras chamadas de .......... . Dentre essas três radiações, a que possui maior poder de penetração nos materiais é a radiação ........ . (A) hidrogênio – gama – beta – nêutrons – beta. (B) hidrogênio – beta – gama – nêutrons

– alfa. (C) hélio – beta – gama – fótons – gama. (D) deutério – gama – beta – neutrinos – gama. (E) hélio – beta – gama – fótons – beta. 7. (UFRGS) Quando um nêutron é

capturado por um núcleo de grande número de massa, como o do U-235, este se divide em dois fragmentos, cada um com cerca da metade da massa original. Além disso, nesse evento, há emissão de dois ou três nêutrons e liberação de energia da ordem de 200 MeV, que isoladamente pode ser considerada desprezível (trata-se de uma quantidade de energia cerca de 1013 vezes menor do que aquela liberada quando se acende um palito de fósforo!). Entretanto, o total de energia liberada que se pode obter com esse tipo de

processo acaba se tornando extraordinariamente grande graças ao seguinte efeito: cada um dos nêutrons liberados fissiona outro núcleo, que libera outros nêutrons, os quais por sua vez, fissionarão outros núcleos, e assim por diante. O processo inteiro ocorre em um intervalo de tempo muito curto e é chamado de

(A) reação em cadeia. (B) fusão nuclear. (C) interação forte. (D) decaimento alfa. (E) decaimento beta.

8. (UFRGS) O PET (Positron Emission Tomography ou tomografia por emissão de pósitrons) é uma técnica de diagnóstico por imagens que permite

mapear a atividade cerebral por meio de radiações eletromagnéticas emitidas pelo cérebro. Para a realização do exame, o paciente ingere uma solução de glicose contendo o isótopo radioativo flúor-18, que tem meia-vida de 110 minutos e decai por emissão de pósitron. Essa solução é absorvida rapidamente pelas áreas cerebrais em maior atividade. Os pósitrons emitidos pelos núcleos de flúor-18, ao encontrar elétrons das vizinhanças, provocam, por aniquilação de par, a emissão de fótons de alta energia. Esses fótons são empregados

para produzir uma imagem do cérebro em funcionamento. Supondo-se que não haja eliminação da solução pelo organismo, que porcentagem da quantidade de flúor-18 ingerido ainda permanece presente no paciente 5 horas e 30 minutos após a

ingestão? (A) 0,00%. (B) 12,50%. (C) 33,33%. (D) 66,66%. (E) 87,50%.

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9. (UFRGS) Considere as afirmações abaixo, acerca de processos radioativos. I – O isótopo radioativo do urânio (A = 235, Z = 92) pode decair para um isótopo do tório (A = 231, Z = 90) através da emissão de uma partícula .

II – Radioatividade é o fenômeno no qual um núcleo pode transformar-se espontaneamente em outro sem que nenhuma energia externa seja fornecida

a ele. III – As partículas e emitidas em

certos processos radioativos são carregadas eletricamente. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas I e II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 10. (UFRGS) Quando o núcleo de um átomo de um elemento emite uma partícula ou , forma-se um núcleo

de um elemento diferente. No gráfico abaixo, estão representadas algumas transformações de um elemento em outro: o eixo vertical corresponde ao número atômico do elemento, e o eixo horizontal indica o número de nêutrons no núcleo do elemento.

As transformações I, II e III assinaladas no gráfico correspondem, respectivamente, a emissões de partículas

(A) , e (B) , e

(C) , e (D) , e

(E) , e

11. (UFRGS) Em certo experimento, um contador Geiger (instrumento que

conta o número de eventos de

decaimento radioativo por unidade de tempo) foi colocado a 0,5 m de uma amostra radioativa pequena, registrando 1.280 contagens/minuto. Cinco horas mais tarde, quando nova medida foi feita com o contador na mesma posição anterior, foram registradas 80 contagens/minuto. Com base nessas informações, é correto concluir que a meia-vida da amostra é de

(A) 0,6 h. (B) 0,8 h. (C) 1,0 h. (D) 1,25 h. (E) 1,5 h. 12. (UFRGS) Em 2011, Ano Internacional da Química, comemora-se o centenário do Prêmio Nobel de Química concedido a Marie Curie pela descoberta dos elementos radioativos Rádio (Ra) e Polônio (Po). Os processos de desintegração do 224Ra em 220Rn e do 216Po em 212Pb são acompanhados, respectivamente, da emissão de radiação (A) e (B) , (C) e

(D) e (E) e

13. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem Uma característica importante das radiações diz respeito ao seu poder de penetração na matéria. Chama-se alcance a distância que uma partícula

percorre até parar. Para partículas e

de mesma energia , o alcance da

partícula é .......... da partícula .

Raios-X e raios são radiações de

mesma natureza , mas enquanto os

raios X se originam ........ , os raios têm origem ............ do átomo a)maior que o – na eletrosfera – no núcleo

b)maior que o– no núcleo – na eletrosfera c)igual ao– no núcleo– na eletrosfera d)menor que o – no núcleo – na eletrosfera e)menor que o – na eletrosfera – no núcleo

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14(UFRGS) Assinale a Alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem

liberam energia e são , respectivamente , exemplos de reações nucleares chamadas........e......... a)fissão nuclear – fusão nuclear b)fusão nuclear – fissão nuclear

c)reação em cadeira – fusão nuclear d)reação em cadeia – fissão nuclear e) reação em cadeia – reação em cadeia

Gabarito Processos Nucleares

EXERCÍCIOS DE MODELOS ATôMICOS 01. UFRGS Considere as seguintes afirmações sobre a estrutura nuclear do átomo. I. O núcleo de um átomo qualquer

tem sempre carga elétrica positiva. II. A massa do núcleo de um átomo é

aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.

III. Na desintegração de um núcleo radioativo, ele altera sua estrutura para alcançar uma configuração mais estável.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I

(B) Apenas II (C) Apenas I e III (D) Apenas II e III (E) I, II e III

02. UFRGS Considere as seguintes afirmações sobre a estrutura do átomo:

I. A energia de um elétron ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor.

II. Para separar um elétron de um átomo é necessária uma energia bem maior do que para arrancar um próton do núcleo.

III. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas I e III (D) Apenas II e III (E) I, II e III

1b 2b 3c 4e 5e 6c 7a 8b 9e 10e

11d 12a 13e 14b

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03. (UFRGS) A experiência de Rutherford (1911-1913), na qual uma lâmina delgada de ouro foi bombardeada com um feixe de partículas, levou à conclusão de que (A) a carga positiva do átomo está uniformemente distribuída no seu volume. (B) a massa do átomo está uniformemente distribuída no seu volume.

(C) a carga negativa do átomo está concentrada em um núcleo muito pequeno. (D) a carga positiva e quase toda a massa do átomo estão concentradas em um núcleo muito pequeno. (E) os elétrons, dentro do átomo, movem-se somente em certas órbitas, correspondentes a valores bem definidos de energia. 04. (UFRGS) Os modelos atômicos anteriores ao modelo de Bohr , baseados em conceitos de física clássica , não

explicavam o espectro de raias observados na análise espectroscópica dos elementros químicos . Por exemplo, o espectro visível do átomo de hidrogênio – que possui apenas um elétron – consiste de quatro raias distintas , de freqüências bem definidas . No modelo que Bohr propôs para o

átomo de hidrogênio , o espectro de raias de diferentes freqüências é explicado . a)pelo caráter contínuo dos níveis de energia do átomo de hidrogênio b)pelo caráter discreto dos níveis de energia do átomo de hidrogênio c)pela captura de três outros elétrons pelo átomo de hidrogênio d)pela presença de quatro isótopos

diferentes numa amostra comum de hidrogênio e)pelo movimento em espiral do elétron em direção ao núcleo do átomo de hidrogênio.

05. (UFRGS) O decaimento de um átomo , de um nível de energia excitado para um nível de energia mais baixo , ocorre com a emissão simultânea de radiação eletromagnética . A esse respeito , considere as seguintes afirmações. I-A intensidade da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de enegia entre os níveis inicial e final

envolvidos II-A freqüência da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos III- o comprimento de onda da radiação emitida é inversamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos quais estão corretas?

a)apenas I b)apenas II c)apenas I e III d)apenas II e III e)apenas I,II e III

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06. (UFRGS) No início do século XX, as teorias clássicas da física – como o eletromagnetismo de Maxwell e a mecânica de Newton – não conduziam a uma explicação satisfatória para a dinâmica do átomo. Nessa época, duas descobertas históricas tiveram lugar: o experimento de Rutherford demonstrou a existência do núcleo atômico, e a interpretação de Einstein para o efeito fotoelétrico revelou a natureza corpuscular da interação da luz com a

matéria. Em 1913, incorporando o resultado dessas descobertas, Bohr propôs um modelo atômico que obteve grande sucesso, embora não respeitasse as leis da física clássica. Considere as seguintes afirmações sobre a dinâmica do átomo. I. No átomo, os raios das órbitas dos elétrons podem assumir um conjunto contínuo de valores, tal como os raios das órbitas dos planetas em torno do

Sol. II. O átomo pode existir, sem emitir radiação, em estados estacionários cujas energias só podem assumir um conjunto discreto de valores. III. O átomo absorve ou emite radiação somente ao passar de um estado estacionário para outro.

Quais dessas afirmações foram adotadas por Bohr como postulados para o seu modelo atômico? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas II e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 07. (UFRGS) Um átomo de

hidrogênio tem sua energia quantizada em níveis de energia (En), cujo valor genérico é dado pela expressão En = E0/n

2, sendo n igual a 1,2,3,... e E0 igual à energia do estado fundamental (que corresponde a n=1). Supondo-se que o átomo passe do estado fundamental para o terceiro

estado excitado (n=4), a energia do fóton necessário para provocar essa transição é (A) (1/16)E0 (B) (1/4)E0 (C) (1/2)E0 (D) (15/16)E0 (E) (17/16)E0

08. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que

aparecem. De acordo com a Física Quântica, a energia interna de um átomo está quantizada em níveis discretos. Pelo modelo atômico de Bohr, os valores de energia dos níveis discretos do átomo de hidrogênio livre são dados por

18

2

2,18 10, 1,2,3,...n

xE n

n

,

onde n é o número quântico que identifica cada nível de energia. Sendo h=6,6x10-34 J.s, o valor aproximado da constante de Planck, para sofrer uma transição atômica do nível inicial n=3 para o nível fundamental n=1, um átomo de hidrogênio deverá _______ radiação eletromagnética de freqüência aproximada igual a _____ hertz. (A) absorver – 1,6x1014

(B) emitir – 2,5x1014 (C) absorver – 3,6x1014 (D) emitir – 2,9x1015 (E) absorver – 3,3x1015

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09. (UFRGS) Um átomo em seu estado fundamental absorve a energia de um fóton e passa para um estado excitado. Sabe-se que, ao decair para outro estado intermediário (exceto fundamental), o átomo emite um fóton. Considere as seguintes afirmações a esse respeito. I – O estado intermediário tem energia maior que o estado fundamental.

II – O fóton emitido tem freqüência menor que o fóton absorvido. III – Ao emitir o fóton, o átomo não recua. Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas I e II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III.

10. (UFRGS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Uma lâmpada de iluminação pública contém vapor de mercúrio a baixa pressão. Quando ela está em

funcionamento, dois eletrodos no interior da lâmpada submetem o gás a uma tensão, acelerando íons e elétrons. Em conseqüência das colisões provocadas por essas partículas, os átomos são levados a estados estacionários de

energia mais alta (estados excitados). Quando esses átomos decaem para estados menos excitados, ocorre emissão de luz. A luz emitida pela lâmpada apresenta, então, um espectro........, que se origina nas ........ de elétrons entre os diferentes níveis ........ de energia. (A) discreto — transições — atômicos (B) discreto — transições — nucleares (C) contínuo — colisões — atômicos (D) contínuo — colisões — nucleares

(E) contínuo — transições — atômicos 11. UFRGS ―De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira ........., emitindo ou absorvendo ............., cuja energia é proporcional à ........ da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia‖. Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas:

a)contínua – quanta – amplitude

b)descontínua – prótons – frequência c)descontínua – fótons – frequência d)contínua – elétrons – intensidade e)contínua – nêutrons – amplitude Gabarito Modelos Atômicos

1c 2a 3d 4b 5d 6d 7d 8d 9b 10a

11c

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Exercícios RELATIVIDADE 01. (UFRGS) Nas equações matemáticas utilizadas na física, freqüentemente encontramos um elemento básico que chamamos constante física. São exemplos bem conhecidos de constante física a constante k de Boltzmann, a constante universal R dos gases, a velocidade c da luz e a constante h de Planck. As duas primeiras estão

presentes na teoria cinética dos gases, a velocidade da luz aparece como constante na teoria da relatividade e a constante de Planck está presente na teoria quântica. A respeito das constantes citadas, são feitas as seguintes afirmações. I. Há uma relação de proporcionalidade entre a constante k de Boltzmann e a constante universal R dos gases. II. Desde 1983, o valor da velocidade

da luz no vácuo é usado para definir o metro, por decisão do Comitê Internacional de Pesos e Medidas. III. O quociente da energia pela freqüência de um fóton é igual à constante de Planck. Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III.

02. (UFRGS) No início do século XX, as teorias clássicas da física – como o eletromagnetismo de Maxwell e a mecânica de Newton – não conduziam a uma explicação

satisfatória para a dinâmica do átomo. Nessa época, duas descobertas históricas tiveram lugar: o experimento de Ritherford demonstrou a existência do núcleo atômico, e a interpretação de Einstein para o efeito fotoelétrico revelou a natureza corpuscular da interação da luz com a matéria. Em 1913,

incorporando o resultado dessas descobertas, Bohr propôs um modelo atômico que obteve grande sucesso, embora não respeitasse as leis da física clássica. Considere as seguintes afirmações sobre a dinâmica do átomo. I. No átomo, os raios das órbitas dos elétrons podem assumir um conjunto contínuo de valores, tal como os raios

das órbitas dos planetas em torno do Sol. II. O átomo pode existir, sem emitir radiação, em estados estacionários cujas energias só podem assumir um conjunto discreto de valores. III. O átomo absorve ou emite radiação somente ao passar de um estado estacionário para outro. Quais dessas afirmações foram adotadas por Bohr como postulados para o seu modelo atômico?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas II e III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III. 03. (UFRGS) A intensidade

luminosa é a quantidade de energia que a luz transporta por unidade de área transversal à sua direção de propagação e por unidade de tempo. De acordo com Einstein, a luz é constituída por partículas, denominadas fótons, cuja energia é proporcional à sua freqüência. Luz monocromática com freqüência de 6x1014 Hz e intensidade de 0,2 J/m2.s incide perpendicularmente sobre uma superfície de área igual a 1 cm2. Qual o número aproximado de fótons que atinge a superfície em um intervalo de

tempo de 1 segundo? (Constante de Planck: h =6,63x10-34

J.s) (A) 3x1011. (B) 8x1012. (C) 5x1013. (D) 4x1014. (E) 6x1015.

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04. (UFRGS) Em 1905, como conseqüência da sua Teoria da Relatividade Especial, Albert Einstein (1879-1955) mostrou que a massa pode ser considerada como mais uma forma de energia. Em particular, a massa m de uma partícula em repouso é equivalente a um valor de energia E dado pela famosa fórmula de Einstein:

E = mc2 Onde c é velocidade de propagação da luz no vácuo, que vale aproximadamente 300.000 km/s. Considere as seguintes afirmações referentes a aplicações da fórmula de Einstein. I – Na reação nuclear de fissão do U-235, a soma das massas das partículas reagentes é maior do que a soma das massas das partículas resultantes.

II – Na reação nuclear de fusão de um próton e um elétron para formar um nêutron, a soma das massas das partículas reagentes é menor do que a massa da partícula resultante. III – A irradiação contínua de energia eletromagnética pelo Sol provoca uma diminuição gradual da massa solar.

Quais estão corretas? (A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas I e II. (E) Apenas I e III. 05. (UFRGS)O espectro de radiação emitido por um corpo negro ideal depende basicamente de (A) seu volume. (B) sua condutividade térmica.

(C) sua massa. (D) seu calor específico. (E) sua temperatura.

06. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. De acordo com a relatividade restrita, é ...... atravessarmos o diâmetro da Via Láctea, uma distância de aproximadamente 100 anos-luz (equivalente a 1018 m), em um intervalo de tempo bem menor que

100 anos. Isso pode ser explicado pelo fenômeno de ........ do comprimento, como visto pelo viajante, ou ainda pelo fenômeno de ......... temporal, como observado por quem está em repouso em relação à galáxia. (A) impossível – contração – dilatação (B) possível – dilatação – contração (C) possível – contração – dilatação (D) impossível – dilatação – contração (E) impossível – contração – contração

07. (UFRGS)Considere as afirmações abaixo, acerca da Teoria da Relatividade Restrita. I – O tempo não é absoluto, uma vez que eventos simultâneos em um

referencial inercial podem não ser simultâneos se observados a partir de outro referencial inercial. II – Segundo a lei relativística de adição de velocidades, a soma das velocidades de dois corpos materiais nunca resulta em uma velocidade acima da velocidade da luz. III – As leis da natureza não são as mesmas em todos os sistemas de referência que se movimentam com velocidade uniforme. Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas I e II. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III.

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08. (UFRGS) Na passagem do século XIX para o século XX, várias questões e fenômenos que eram temas de discussão e pesquisa começaram a ser esclarecidos graças a ideias que, mais tarde, viriam a constituir a área da física hoje conhecida como Mecânica Quântica. Na primeira coluna da tabela abaixo, estão listados três desses temas; na segunda, equações fundamentais

relacionadas às soluções encontradas.

Temas Equações

1 – Radiação do corpo negro

(a) λ=h/p (Postulado de Louis de Broglie)

2 – Efeito

fotoelétrico

(b) P=σST4 (Lei

de Stefan-Boltzmann)

3 – Ondas de matéria

(c) K=hf-W (Relação de Einstein)

Assinale a alternativa que associa corretamente os temas apontados na primeira coluna às respectivas equações, listadas na segunda coluna. (A) 1(a) – 2(b) – 3(c) (B) 1(a) – 2(c) – 3(b) (C) 1(b) – 2(c) – 3(a) (D) 1(b) – 2(a)

– 3(c) (E) 1(c) – 2(b) – 3(a) 09. (UFRGS)De acordo com a Teoria da Relatividade, quando objetos se movem através do espaço-

tempo com velocidades da ordem da velocidade da luz, as medidas de espaço e tempo sofrem alterações. A expressão da contração espacial é dada por L = L0 (1-v2/c2)1/2,onde v é a velocidade relativa entre o objeto observado e o observador, c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, L é o comprimento medido para o objeto em movimento, e L0 é o comprimento medido para o objeto em repouso. A distância Sol-Terra para um

observador fixo na Terra é L0 = 1,5x1011m. Para um nêutron com

velocidade v = 0,6 c, essa distância é de: a) 1,2x1010 m b) 7,5x1010 m c) 1,0x1011 m d) 1,2x1011 m e)1,5x1011 m

10. Antes mesmo de ter uma idéia mais correta do que é a luz, o homem percebeu que ela era capaz de percorrer muito depressa enormes distâncias. Tão depressa que levou Aristóteles - famoso pensador grego que viveu no século IV a.C. e cujas

Obras influenciaram todo o mundo

ocidental até a Renascença - a admitir que a velocidade da luz fosse infinita.

Hoje se sabe que a luz tem velocidade de aproximadamente 300.000 km/s, que é uma velocidade muito grande, porém finita. A teoria moderna que admite a velocidade da luz constante em qualquer referencial e, portanto, torna elásticas as dimensões do espaço e do tempo é:

a) a teoria da relatividade.

b) a teoria da dualidade onda - partícula.

c) a teoria atômica de Bohr.

d) o princípio de Heisenberg.

e) a lei da entropia.

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11. Hoje sabe-se que:

I. O som propaga-se no vácuo.

II. A luz propaga-se no vácuo.

III. A velocidade da luz no vácuo é a velocidade limite do universo.

É (são) verdadeira(s):

a) todas b) nenhuma c) somenteII

d) II e III e) somente III

12. (UFMG-MG) Suponha que, no futuro, uma base avançada seja construída em Marte. Suponha, também, que uma nave espacial está viajando em direção a Terra, com velocidade constante igual à metade da velocidade da luz. Quando essa nave passa por

Marte, dois sinais de rádio são emitidos em direção à Terra - um pela base e outro pela nave. Ambos são refletidos pela Terra e, posteriormente, detectados na base

em Marte. Sejam tB e tn os intervalos

de tempo total de viagem dos sinais emitidos, respectivamente, pela base e pela nave, desde a emissão até a detecção de cada um deles pela base em Marte.

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que:

a)tn=(1/2)tB b)tn=tB(2/3)

c)tn=(5/6)tB d)tn=tB

e) tb=tn(2/3)

13. Observe esta figura:

Paulo Sérgio, viajando em sua nave, aproxima-se de uma plataforma espacial, com velocidade de 0,7 c, em que c é a velocidade da luz.

Para se comunicar com Paulo Sérgio, Priscila, que está na plataforma, envia

um pulso luminoso em direção à nave. Com base nessas informações, é correto afirmar que a velocidade do pulso medida por Paulo Sérgio é de:

a)0,7c

b)1,0c

c)0,3c

d)1,7c

e)0,35c

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14. A teoria da Relatividade Especial prediz que existem situações nas quais dois eventos que acontecem em instantes diferentes, para um observador em um dado referencial inercial, podem acontecer no mesmo instante, para outro

Observador que está em outro

referencial inercial. Ou seja, a noção de simultaneidade é relativa e não absoluta.

A relatividade da simultaneidade é conseqüência do fato de que:

a) a teoria da Relatividade Especial só é válida para velocidades pequenas em comparação com a velocidade da luz.

b) a velocidade de propagação da luz no vácuo depende do sistema de

referência inercial em relação ao qual ela é medida.

c) a teoria da Relatividade Especial não é valida para sistemas de referência inerciais.

d) a velocidade de propagação da luz no vácuo não depende do sistema de referência inercial em relação ao qual ela é medida.

e) a teoria da Relatividade Especial é valida apenas para naves quem

ultrapassam a velocidade da luz

15. (UFMG) Suponha que uma nave se afasta de um planeta com velocidade v = 0,2c, onde c = 3.108 m/s é a velocidade da luz no

vácuo. Em um determinado momento, a nave envia um sinal de rádio para comunicar-se com o planeta. Determine a velocidade do sinal medida por um observador na nave e a medida por um observador

no planeta.

a)0,2c

b)0,1c

c) c

d) 3.108c

e)6.107c

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16. Na figura são representadas duas naves N1 e N2 viajando em sentido contrário com velocidade 12.000 m/s e 10.000 m/s, respectivamente.

Medidas da velocidade da luz emitida

pelo farol da nave N2 e realizadas nas naves N1 e N2, respectivamente, dão estes valores:

a)300.022.000 m/s e 300.000.000 m/s.

b)300.000.000 m/s e 300.000.000 m/s.

c)300.012.000 m/s e 299.990.000 m/s.

d)300.022.000 m/s e 299.990.000 m/s. e)300.000.000 m/s e 300.022.000 m/s.

17. (UNISINOS-RS) Segundo a Teoria da Relatividade de Einstein, uma pessoa que viaja a uma velocidade próxima à da luz, vista por outra considerada em repouso.

I – envelhecerá menos rapidamente.

II – terá um tamanho menor.

III – envelhecerá mais rápido.

Das afirmativas acima,

a) apenas a I é correta

b) apenas a II é correta

c) apenas I e II são corretas

d) apenas I e III são corretas

e) I, II e III são corretas

18. Com o advento da Teoria da Relatividade de Einstein, alguns conceitos básicos da física

newtoniana, entre eles, o espaço e o tempo, tiveram de ser revistos. Qual a diferença substancial desses conceitos para as duas teorias?

Gabarito RELATIVIDADE

1 e 2d 3c 4e 5e 6c 7c 8c 9d

10a 11d 12d 13b 14d 15c 16b 17c 18d

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