Termodinâmica | Ondas | Óptica | Eletricidade

DIAGRAMA DE FASES E PROPAGAÇÃO DO CALOR

1. (UEL – PR) O gráfico abaixo representa o diagrama de

fases da água. A linha A corresponde à pressão na cidade

de Paranaguá, no litoral paranaense. A linha B, na cidade de

Londrina, e a linha C, no pico Paraná (ponto culminante do

estado do Paraná). Com base nesse gráfico, são feitas as

seguintes afirmativas:

I. Utilizando-se sistemas de aquecimento idênticos para

aquecer massas iguais de água, com as mesmas

temperaturas iniciais, até o ponto de vapor, gasta-se mais

energia na cidade de Londrina que no pico Paraná.

II. Nas três localidades, o gasto de energia para aquecer

quantidades iguais de água, do ponto de gelo até o ponto

de vapor, é o mesmo.

III. A temperatura do ponto de gelo em Paranaguá é maior

que a temperatura do ponto de gelo em Londrina.

Assinale a alternativa correta:

(A) Apenas a afirmativa I é correta.

(B) Apenas a afirmativa II é correta.

(C) Apenas as afirmativas I e III são corretas.

(D) Todas as afirmativas são corretas.

(E) Apenas as afirmativas II e III são corretas.

2. (UFPR) Pode-se atravessar uma barra de gelo usando-se

uma arame com um peso adequado, sem que a barra fique

dividida em duas partes.

Qual é a explicação para o fenômeno?

(A) A pressão exercida pelo arames obre o gelo abaixa seu

ponto de fusão.

(B) O gelo já cortado pelo arame, devido a baixa

temperatura, se funde novamente.

(C) A pressão exercida pelo arame sobre o gelo aumenta

seu ponto de fusão, mantendo a barra sempre solida.

(D) O arame, estando naturalmente mais aquecido, funde o

gelo; essa energia, uma vez perdida para a atmosfera, deixa

a barra novamente solida.

(E) Há uma ligeira flexão da barra, e as duas partes, já

cortadas pelo arame, são comprimidas uma contra a outra,

soldando-se.

3. (ENEM MEC) A panela de pressão permite que os

alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente

do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma

borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não

ser através de um orifício central sobre o qual assenta um

peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-

se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua

operação segura, é necessário observar a limpeza do

orifício central e a existência de uma válvula de segurança,

normalmente situada na tampa. O esquema da panela de

pressão e um diagrama de fase da água são apresentados

abaixo. A vantagem do uso de panela de pressão é a

rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve

(A) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.

(B) à temperatura de seu interior, que está acima da

temperatura de ebulição da água no local.

(C) à quantidade de calor adicional que é transferida à

panela.

(D) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela

válvula.

(E) à espessura da sua parede, que é maior que a das

panelas comuns.

4. (ENEM MEC) 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.

5. Observe as figuras a seguir sobre a formação das brisas

marítima e terrestre.

Durante o dia, o ar próximo à areia da praia se aquece mais

rapidamente do que o ar próximo à superfície do mar.

Desta forma o ar aquecido do continente sobe e o ar mais

frio do mar desloca-se para o continente, formando a brisa

marítima. À noite, o ar sobre o oceano permanece aquecido

mais tempo do que o ar sobre o continente, e o processo se

inverte. Ocorre então a brisa terrestre. Dentre as

alternativas a seguir, indique a que explica, corretamente,

o fenômeno apresentado.

(A) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato

de a água ter um calor específico maior do que a areia.

Desta forma, a temperatura da areia se altera mais

rapidamente.

(B) É um exemplo de condução térmica e ocorre pelo fato

de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Desta

forma, o calor se dissipa rapidamente.

(C) É um exemplo de irradiação térmica e ocorre pelo fato

de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Desta

forma, o calor se dissipa rapidamente.

(D) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato

de a água ter um calor específico menor do que a areia.

Desta forma, a temperatura da areia se altera mais

rapidamente.

(E) É um processo de estabelecimento do equilíbrio

térmico e ocorre pelo fato de a água ter uma capacidade

térmica desprezível.

6. (UFRN 2005) Cotidianamente são usados recipientes de

barro (potes, quartinhas, filtros etc.) para esfriar um pouco

a água neles contida.

Considere um sistema constituído por uma quartinha cheia

d'água. Parte da água que chega à superfície externa da

quartinha, através de seus poros, evapora, retirando calor

do barro e da água que o permeia. Isso implica que também

a temperatura da água que está em seu interior diminui

nesse processo.

Tal processo se explica porque, na água que evapora, são

as moléculas de água

(A) com menor energia cinética média que escapam do

líquido, aumentando, assim, a energia cinética média desse

sistema.

(B) que, ao escaparem do líquido, aumentam a pressão

atmosférica, diminuindo, assim, a pressão no interior da

quartinha.

(C) com maior energia cinética média que escapam do

líquido, diminuindo, assim, a energia cinética média desse

sistema.

(D) que, ao escaparem do líquido, diminuem a pressão

atmosférica, aumentando, assim, a pressão no interior da

quartinha.

7. (UNITAU) Indique a alternativa que associa

corretamente o tipo predominante de transferência de

calor que ocorre nos fenômenos, na seguinte sequência:

- Aquecimento de uma barra de ferro quando sua

extremidade é colocada numa chama acesa.

- Aquecimento do corpo humano quando exposto

ao sol.

- Vento que sopra da terra para o mar durante a

noite.

(A) convecção - condução - radiação.

(B) convecção - radiação - condução.

(C) condução - convecção - radiação.

(D) condução - radiação - convecção.

8. (UEPA) O efeito estufa é um fenômeno natural,

característico de planetas onde existe atmosfera. Ele

acontece na atmosfera da Terra e também na de

Vênus, onde o efeito é muito acentuado e a

temperatura alcança valores de cerca de 460 ºC.

Embora importante para a manutenção da vida no

planeta, hoje é uma preocupação para muitos

ambientalistas e cientistas. Com base em seus

conhecimentos sobre o efeito estufa, analise as

seguintes afirmativas:

I. Existem materiais, como o vidro, que permitem a

passagem de luz, mas dificultam a passagem da

radiação térmica. Numa estufa com cobertura de

vidro, por exemplo, parte da luz que entra é

absorvida pelas plantas. Estas, sendo aquecidas,

emitem radiação infravermelha que tem

dificuldade para atravessar o vidro e aquece o

interior da estufa. Este efeito é semelhante ao

que acontece na atmosfera da Terra, daí o nome

“efeito estufa”.

II. O efeito estufa é importante porque retém o

calor na Terra, possibilitando a vida de animais e

vegetais. Sua intensificação é que é danosa,

ocasionando o aumento da temperatura do

planeta. Como consequência disto, entre outras

coisas, parte da ilha do Marajó poderá ser

inundada e os furacões no Caribe poderão ser

mais frequentes e devastadores.

III. No efeito estufa, a radiação solar atravessa a

atmosfera, parte é absorvida pela Terra e parte é

refletida. Uma parcela da radiação absorvida é

reemitida na forma de raios ultravioletas (ondas

de calor), que têm pequeno comprimento de

onda, dos quais uma pequena parte é absorvida,

principalmente pelo gás carbônico, vapor d’água

e metano, nas altas camadas atmosféricas,

criando um manto quente na superfície da Terra.

IV. Na Lua não há ocorrência de efeito estufa, em

virtude de não existir atmosfera. Isto é uma das

causas das temperaturas no nosso satélite

variarem entre –150 ºC durante a noite e 100 ºC

durante o dia.

Estão corretas somente as afirmativas:

(A) I, II e IV.

(B) I, II e III.

(C) I, III e IV.

(D) I e II.

(E) II e IV.

TERMODINÂMICA

9. (UFRGS RS) 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) 1/4.

(B) 1/2.

(C) 1.

(D) 2.

(E) 4.

10. (UTFPR) Uma seringa de injeção tem seu bico

completamente vedado e inicialmente contém o volume 5

cm3 de ar sob pressão de 0,9 . 105 Pa. Suponha que a

massa de ar se comporte como um gás perfeito e sofra

uma transformação isotérmica quando o êmbolo for

puxado, aumentando o volume interno para 20 cm3. Sendo

assim, calcule (em Pa) a pressão em Pa:

(A) 0,30 . 105

(B) 2,25 . 104

(C) 4,30 . 104

(D) 3,60 . 104

(E) 1,00 . 105

11. (UFMG) Um mergulhador, em um lago, solta uma bolha

de ar de volume V a 5,0 m de profundidade. A bolha sobe

até a superfície, onde a pressão é a pressão atmosférica.

Considere que a temperatura da bolha permanece

constante e que a pressão aumenta cerca de 1,0 atm a cada

10 m de profundidade. Nesse caso, o valor do volume da

bolha na superfície é, aproximadamente,

(A) 0,67 V

(B) 1,5 V

(C) 2,0 V

(D) 0,50 V

(E) 0,75 V

12. Um balão que contém gás oxigênio, mantido sob

pressão constante, tem volume igual a 10 L, a 27°C. Se o

volume for dobrado, podemos afirmar que:

(A) A temperatura, em °C, dobra.

(B) A temperatura, em K, dobra.

(C) A temperatura, em K, diminui à metade.

(D) A temperatura, em °C, diminui à metade.

(E) A temperatura, em °C, aumenta de 273 K.

13. (PUC MG 98) Uma amostra de gás ideal sofre as

transformações mostradas no diagrama pressão x volume

ilustrado abaixo. Sabe-se que a linha AC é uma isoterma.

Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando

a opção CORRETA:

(A) Na transformação AB a temperatura da amostra

aumenta.

(B) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é positivo.

(C) O trabalho realizado pelo gás na etapa AB foi de 9 J.

(D) No decorrer da transformação CA, quando a pressão for

de 3 N/m2, o volume será de 4,5 m

3.

(E) A energia interna da amostra diminui ao longo da

transformação AB.

14. (PUC MG 98) Uma amostra de gás ideal sofre as

transformações mostradas no diagrama pressão x volume,

ilustrado abaixo.

Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando

a opção CORRETA:

(A) A transformação AB é isobárica e a transformação BC,

isométrica.

(B) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é positivo.

(C) Na etapa AB, o gás sofreu compressão e, na etapa BC,

sofreu expansão.

(D) O trabalho realizado sobre o gás na etapa CA foi de 8 J.

(E) A transformação CA é isotérmica.

15. (UFRS) Em uma transformação termodinâmica sofrida

por uma amostra de gás ideal, o volume e a temperatura

absoluta variam como indica o gráfico a seguir, enquanto a

pressão se mantém igual a 20 N/m².

Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250 J

de calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia

interna é de

(A) 100 J.

(B) 150 J.

(C) 250 J.

(D) 350 J.

(E) 400 J.

16. (PUC-RS) Uma máquina térmica, ao realizar um ciclo,

retira 2,0 kcal de uma “fonte quente” e libera 1,8 kcal

para uma “fonte fria”. O rendimento dessa máquina é:

(A) 0,2%

(B) 1,0%

(C) 2,0%

(D) 10%

(E) 20%

17. Uma determinada máquina térmica deve operar em

ciclo entre as temperaturas de 27 °C e 227 °C. Em cada

ciclo, ela recebe 1000 cal da fonte quente. O máximo de

trabalho que a máquina pode fornecer por ciclo ao

exterior, em calorias, vale:

(A) 1.000

(B) 600

(C) 500

(D) 400

(E) 200

18. Uma máquina térmica executa um ciclo entre as

temperaturas 500 K (fonte quente) e 400 K (fonte fria). O

máximo rendimento que essa máquina poderá ter será:

(A) 10%

(B) 20%

(C) 25%

(D) 30%

(E) 80%

19. O rendimento de certa máquina térmica de Carnot é de

25% e a fonte fria é a própria atmosfera a 27 °C. A

temperatura da fonte quente é:

(A) 5,4 °C

(B) 52 °C

(C) 104 °C

(D) 127 °C

(E) 227 °C

20. ENEM MEC

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 quer dizer que há vazamento

da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax,

2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que

ocorrem durante o funcionamento do motor são

decorrentes da

(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.

21. UFRN 2010

A transformação termodinâmica b →c , ilustrada no

diagrama PV da figura, constitui um dos processos do ciclo

Otto, utilizado em motores de combustão interna de

automóveis a gasolina. No diagrama, P representa a

pressão na câmara de combustão, e V o volume da câmara.

Esse processo ocorre quando, no instante da queima da

mistura ar gasolina contida na câmara de combustão,

fornece-se calor ao sistema, produzindo-se:

(A) aumento da pressão interna, com variação do volume

da câmara.

(B) diminuição da pressão interna, sem variação do volume

da câmara.

(C) diminuição da pressão interna, com variação do volume

da câmara.

(D) aumento da pressão interna, sem variação do volume

da câmara.

(E) NDA.

ONDULATÓRIA

22. (PUC – SP) O RELÓGIO DE PÊNDULO E A TEMPERATURA

Experimentalmente, verifica-se que o período de oscilação

de um pêndulo aumenta com o aumento do comprimento

deste. Considere um relógio de pêndulo, feito de material

de alto coeficiente de dilatação linear, calibrado à

temperatura de 20 °C. Esse relógio irá:

(A) Atrasar quando estiver em um ambiente cuja

temperatura é de 40 °C.

(B) Adiantar quando estiver em um ambiente cuja

temperatura é de 40 °C.

(C) Funcionar de forma precisa em qualquer temperatura.

(D) Atrasar quando estiver em um ambiente cuja

temperatura é de 0 °C.

(E) Atrasar em qualquer temperatura.

23. (UEL – PR) A partícula de massa m, presa à extremidade

de uma mola, oscila num plano horizontal de atrito

desprezível, em trajetória retilínea em torno do ponto de

equilíbrio, O. O movimento é harmônico simples, de

amplitude x.

Considere as afirmações:

I. O período do movimento independe de m.

II. A energia mecânica do sistema, em qualquer ponto da

trajetória é constante.

III. A energia cinética é máxima no ponto O.

É correto afirmar que 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.

24. (UnB-DF) A figura mostra um sistema ideal massa-mola

apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O

corpo de massa m é deslocado desde a posição de

equilíbrio (posição O) até a posição - A e em seguida

abandonado.

Julgue os itens abaixo dando como resposta a soma dos

números correspondentes às proposições corretas.

(01) A energia mecânica do corpo no ponto +A é maior que

a energia no ponto - A.

(02) A energia mecânica do corpo no ponto + A/2 é 50%

potencial e 50% cinética.

(04) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição

de equilíbrio, é menor que a energia no ponto +A ou - A.

(08) A energia cinética do corpo no ponto – A/2 é menor

que a energia cinética no ponto +A/2.

(16) A energia mecânica do corpo nos pontos + A e - A é

exclusivamente potencial.

(32) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição

de equilíbrio, é exclusivamente cinética.

Dê como resposta a soma dos números correspondentes

aos itens verdadeiros: ______________.

25. (W W DE ARAGAO – 14) FENÔMENOS FÍSICOS NA

ATMOSFERA

Durante uma tempestade em regiões de clima seco, podem

ser notadas a ocorrência de raios, relâmpagos e trovões,

fenômenos físicos obsevados na atmosfera. Uma nuvem é

dita carregada quando tem excesso de partículas elétricas

em seu interior. A alta densidade de cargas na nuvem faz

com que as partículas sejam atraídas fortemente pelo solo,

que contem partículas eletrizadas com cargas opostas às da

nuvem. As eletropartículas são transmisidas através da

descarga elétrica conhecida por raio. Durante a passagem

da descarga pelo ar, que dura em média 0,5 segundo, o ar é

ionizado e emite um flash luminoso, conhecido por

relâmpago. O aquecimento imediato do ar devido à

passagem da corrente elétrica, faz com que os gases da

atmosfera sofram expansão volumétrica, onde ouve-se um

estrondo, chamado de trovão.

O fato de o relâmpago ser percebido antes do trovão indica

que:

(A) O som se propaga no ar.

(B) O som se propaga no ar com velocidade maior que a da

luz.

(C) A velocidade da luz no ar é maior que a velocidade do

som.

(D) A luz não se propaga no ar.

(E) A luz do relâmpago é muito intensa comparada à

intensidade do som.

26. (UFRJ) Antenas de recepção ou de transmissão de

ondas eletromagnéticas eficientes tem a dimensão da

ordem dos comprimentos de ondas recebidas ou emitidas.

Sabendo-se que a frequencia de um celular é de 6,0. 108 Hz,

calcule o comprimento das ondas antenas de uma estação

repetidora.

27. (W W DE ARAGAO - 14) TEMPESTADE SOLAR AFETA

TRANSMISSÃO DE ONDAS DE RÁDIO

A atmosfera terrestre foi atingida anteontem por

uma das maiores tempestades solares dos últimos cinco

anos. O fenômeno afetou as comunicações por rádio e

forçou algumas companhias aéreas a mudar trajetos

para evitar regiões polares, segundo a agencia espacial

norte americana, a Nasa (...)

A intensificação das erupções solares é também

mais frequente quando o Sol termina um ciclo de

atividade para iniciar outro mais ativo, como é o caso

desde janeiro de 2008. As tempestades solares

observadas há vários séculos provocam alterações de

rotina. Em 1989, em Quebec, no Canadá, a cidade ficou

sem energia devido a uma pane no sistema elétrico em

decorrência do fenômeno.

Como as anteriores, a tempestade de ontem é

suscetível, em função da intensidade magnética, de

afetar a distribuição elétrica, o sistema GPS e as

comunicações por rádio, bem como o transporte aéreo,

que é dependente dessa comunicação.

GIRALDI, Renata. Tempestade solar afeta

comunicações por rádio. Diário de Cuiabá, Cuiabá, 10

mar. 2012.

O fenômeno ondulatório citado na reportagem extraída do

Diário de Cuiabá é a:

(A) Reflexão

(B) Refração

(C) Difração

(D) Polarização

(E) Interferência

28. (UFRN – RN) TERREMOTOS

A cidade de João Câmara, a 80 km de Natal, no Rio Grande

do Norte (RN), tem sido o epicentro (ponto da superfície

terrestre atingido em primeiro lugar e com mais

intensidade pelas ondas sísmicas) de alguns terremotos

ocorridos nesse estado. O Departamento de Física da UFRN

tem um grupo de pesquisadores que trabalham na área de

sismologia utilizando um sismógrafo instalado nas suas

dependências, para detecção de terremotos. Num

terremoto, em geral, duas ondas, denominadas de primária

(P) e secundária (S), percorrem o interior da Terra com

velocidades diferentes. Admita que as informações

contidas no gráfico abaixo são referentes a um dos

terremotos ocorridos no RN. Considere ainda que a origem

dos eixos da figura é coincidente com a posição da cidade

de João Câmara.

Dados referentes às ondas P e S, associados a um

terremoto ocorrido no Rio Grande do Norte.

Diante das informações contidas no gráfico, é correto

afirmar que a onda mais rápida e a diferença de tempo

de chegada das ondas P e S no sismógrafo da UFRN,

em Natal, correspondem, respectivamente:

(A) A onda S e 4 segundos.

(B) A onda P e 8 segundos.

(C) A onda P e 16 segundos.

(D) A onda S e 24 segundos.

(E) A onda S e 30 segundos.

29. (ENEM – MEC) 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 a

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) Difração

(C) Interferência

(D) Refração

(E) Polarização

30. (ENEM MEC) Em viagens de avião, é solicitado aos

passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo

funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas

eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para

eliminar fontes de radiação que possam interferir nas

comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.

A propriedade das ondas emitidas que justifica o

procedimento adotado é o fato de

(A) terem fases opostas.

(B) serem ambas audíveis.

(C) terem intensidades inversas.

(D) serem de mesma amplitude.

(E) terem frequências próximas.

31. (ENEM MEC) Uma manifestação comum das torcidas

em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores

de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem

lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com

os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos

espectadores do estádio, formando uma onda progressiva,

conforme ilustração.

Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um

valor mais próximo de

(A) 0,3.

(B) 0,5.

(C) 1,0.

(D) 1,9.

(E) 3,7.

32. (ENEM MEC) Em um piano, o Dó central e a próxima

nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não

idênticos. É possível utilizar programas computacionais

para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada

uma das situações como apresentado nas figuras, em que

estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).

A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é

de:

(A) 1/2

(B) 2

(C) 1

(D) 1/4

(E) 4

33. (ENEM MEC) Ao sintonizarmos uma estação de rádio

ou um canal de TV em um aparelho, estamos alterando

algumas características elétricas de seu circuito receptor.

Das inúmeras ondas eletromagnéticas que chegam

simultaneamente ao receptor, somente aquelas que

oscilam com determinada frequência resultarão em

máxima absorção de energia. O fenômeno descrito é a

(A) difração.

(B) refração.

(C) polarização.

(D) interferência.

(E) ressonância.

34. (ENEM MEC) A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de

acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-

C, conforme a figura.

Para selecionar um filtro solar que apresente absorção

máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros

de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:

Considere:

velocidade da luz = 3,0×108 m/s e 1 nm = 1,0×10

-9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

(A) V.

(B) IV.

(C) III.

(D) II.

(E) I.

35. (ENEM MEC) Quando adolescente, as nossas tardes,

após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o

dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso

amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde,

quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta,

ele possui o ouvido absoluto. O ouvido absoluto é uma

característica perceptual de poucos indivíduos capazes de

identificar notas isoladas sem outras referências, isto é,

sem precisar relacioná-las com outras notas de uma

melodia.

LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão.

Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em:

15 ago. 2012 (adaptado).

No contexto apresentado, a propriedade física das ondas

que permite essa distinção entre as notas é a

(A) frequência.

(B) intensidade.

(C) forma da onda.

(D) amplitude da onda.

(E) velocidade de propagação.

36. (ENEM MEC) Alguns sistemas de segurança incluem

detectores de movimento. Nesses sensores, existe uma

substância que se polariza na presença de radiação

eletromagnética de certa região de frequência, gerando

uma tensão que pode ser amplificada e empregada para

efeito de controle. Quando uma pessoa se aproxima do

sistema, a radiação emitida por seu corpo é detectada por

esse tipo de sensor.

WENDLING, M. Sensores. Disponível em:

www2.feg.unesp.br. Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).

A radiação captada por esse detector encontra-se na região

de frequência

(A) da luz visível.

(B) do ultravioleta.

(C) do infravermelho.

(D) das micro-ondas.

(E) das ondas longas de rádio.

37. (ENEM MEC) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo

a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses

instrumentos um do outro.

Essa diferenciação se deve principalmente ao(à)

(A) intensidade sonora do som de cada instrumento

musical.

(B) potência sonora do som emitido pelos diferentes

instrumentos musicais.

(C) diferente velocidade de propagação do som emitido

por cada instrumento musical.

(D) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas

de cada instrumento sejam diferentes.

(E) altura do som, que possui diferentes frequências para

diferentes instrumentos musicais.

38. (ENEM MEC) Para obter a posição de um telefone

celular, a polícia baseia-se em informações do tempo de

resposta do aparelho em relação às torres de celular da

região de onde se originou a ligação. Em uma região, um

aparelho está na área de cobertura de cinco torres,

conforme o esquema.

Considerando que as torres e o celular são puntiformes e

que estão sobre um mesmo plano, qual o número mínimo

de torres necessárias para se localizar a posição do

telefone celular que originou a ligação?

(A) Uma.

(B) Duas.

(C) Três.

(D) Quatro.

(E) Cinco

39. (ENEM MEC) Christiaan Huygens, em 1656, criou o

relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade

baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do

pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos

problemas foram contornados. Por exemplo, a haste

passou por ajustes até que, no início do século XX, houve

uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga

metálica que se comporta regularmente em um largo

intervalo de temperaturas.

YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the

mathematization of nature. Cambridge: Cambridge

University Press, 2004 (adaptado).

Desprezando a presença de forças dissipativas e

considerando a aceleração da gravidade constante, para

que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem

do tempo, é necessário que o(a)

(A) comprimento da haste seja mantido constante.

(B) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.

(C) material da haste possua alta condutividade térmica.

(D) amplitude da oscilação seja constante a qualquer

temperatura.

(E) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se

mantenha constante.

ÓPTICA

40. FEI SP

Um dos métodos para medir o diâmetro do Sol consiste em

determinar o diâmetro de sua imagem nítida, produzida

sobre um anteparo, por um orifício pequeno feito em um

cartão paralelo a este anteparo, conforme ilustra a figura.

Em um experimento realizado por este método foram

obtidos os seguintes dados:

I. diâmetro da imagem = 9,0mm

II. distância do orifício até a imagem = 1,0m

III. distância do Sol à Terra = 1,5 . 1011

m

Qual é, aproximadamente, o diâmetro do Sol medido por

este método?

(A) 1,5 . 10

8 m

(B) 1,35 . 108

m

(C) 2,7 . 108

m

(D) 1,35 . 109

m

(E) 1,5 . 109

m

41. Numa aula prática de Física foi feito o experimento

esquematizado nas figuras I e II, onde o professor alternou

a posição da fonte e do observador.

Com esse experimento, o professor pretendia demonstrar

uma aplicação da (o):

(A) reflexão difusa.

(B) fenômeno da difração.

(C) princípio da reflexão.

(D) princípio da reversibilidade da luz.

(E) princípio da independência dos raios luminosos.

42. A formação de sombra evidencia que:

(A) a luz se propaga em linha reta.

(B) a velocidade da luz não depende do referencial.

(C) a luz sofre refração.

(D) a luz é necessariamente fenômeno de natureza

corpuscular.

(E) a temperatura do obstáculo influi na luz que o

atravessa.

43. A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura

mede 60 cm. No mesmo momento, ao seu lado, a sombra

projetada de um poste mede 2,00 m. Se, mais tarde, a

sombra do poste diminuiu para 50 cm, a sombra da pessoa

passou a medir:

(A) 30 cm

(B) 45 cm

(C) 50 cm

(D) 80 cm

(E) 90 cm

44. Uma fonte luminosa projeta luz sobre paredes de uma

sala; um pilar intercepta parte dessa luz. A penumbra que

se observa é devida:

(A) ao fato de não ser pontual a fonte luminosa.

(B) ao fato de não se propagar a luz rigorosamente em

linha reta.

(C) aos fenômenos de interferência da luz depois de

tangenciar os bordos do pilar.

(D) aos fenômenos de difração.

(E) à capacidade do globo ocular de concorrer para uma

diferenciação eficiente da linha divisória entre luz e

penumbra.

45. Entre uma fonte pontual de luz e um anteparo, coloca-

se uma placa quadrada de lado 10 cm, paralela ao anteparo.

A fonte e o centro da placa estão numa mesma reta

perpendicular ao anteparo, conforme ilustrado na figura a

seguir.

A placa está a 1,0 m da fonte e a 2,0 m do anteparo. A área

da sombra projetada sobre o anteparo é de:

(A) 100 cm²

(B) 200 cm²

(C) 300 cm²

(D) 900 cm²

(E) 950 cm²

46. (ENEM MEC) As lentes fotocromáticas escurecem

quando expostas à luz solar por causa de reações químicas

reversíveis entre uma espécie incolor e outra colorida.

Diversas reações podem ser utilizadas, e a escolha do

melhor reagente para esse fim se baseia em três principais

aspectos: (i) o quanto escurece a lente; (ii) o tempo de

escurecimento quando exposta à luz solar; e (iii) o tempo

de esmaecimento em ambiente sem forte luz solar. A

transmitância indica a razão entre a quantidade de luz que

atravessa o meio e a quantidade de luz que incide sobre

ele. Durante um teste de controle para o desenvolvimento

de novas lentes fotocromáticas, foram analisadas cinco

amostras, que utilizam reagentes químicos diferentes. No

quadro, são apresentados os resultados.

Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostra de

lente fotocromática para se utilizar em óculos?

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 4

(E) 5

47. (ENEM MEC) Uma proposta de dispositivo capaz de

indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e,

consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o

conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina

não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão

entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4.

Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do

ar com ângulo fixo e maior do que zero, qualquer

modificação no ângulo do feixe refratado indicará

adulteração do combustível. Em uma fiscalização rotineira,

o teste apresentou o valor 1,9. Qual foi o comportamento

do raio refratado?

(A) Mudou de sentido.

(B) Sofreu reflexão total.

(C) Atingiu o valor do ângulo limite.

(D) Direcionou-se para a superfície de separação.

(E) Aproximou-se da normal à superfície de separação.

48. (ENEM MEC) É comum aos fotógrafos tirar fotos

coloridas em ambientes iluminados por lâmpadas

fluorescentes, que contêm uma forte composição de luz

verde. A consequência desse fato na fotografia é que todos

os objetos claros, principalmente os brancos, aparecerão

esverdeados. Para equilibrar as cores, deve-se usar um

filtro adequado para diminuir a intensidade da luz verde

que chega aos sensores da câmera fotográfica. Na escolha

desse filtro, utiliza-se o conhecimento da composição das

cores-luz primárias: vermelho, verde e azul; e das cores-luz

secundárias: amarelo = vermelho + verde, ciano = verde +

azul e magenta = vermelho + azul.

Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt. Acesso em: 20

maio 2014 (adaptado).

Na situação descrita, qual deve ser o filtro utilizado para

que a fotografia apresente as cores naturais dos objetos?

(A) Ciano.

(B) Verde.

(C) Amarelo.

(D) Magenta.

(E) Vermelho.

49. (ENEM MEC) Certos tipos de superfícies na natureza

podem refletir luz de forma a gerar um efeito de arco-íris.

Essa característica é conhecida como iridescência e ocorre

por causa do fenômeno da interferência de película fina. A

figura ilustra o esquema de uma fina camada iridescente de

óleo sobre uma poça d’água. Parte do feixe de luz branca

incidente 1 interface ar/óleo e sofre inversão de fase 2 , o

que equivale a uma mudança de meio comprimento de

onda. A parte refratada do feixe 3 incide na interface

óleo/água e sofre reflexão sem inversão de fase 4. O

observador indicado enxergará aquela região do filme com

coloração equivalente à do comprimento de onda que

sofre interferência completamente construtiva entre os

raios 2 e 5 , mas essa condição só é possível para uma

espessura mínima da película. Considere que o caminho

percorrido em 3 e 4 corresponde ao dobro da espessura E

da película de óleo.

Expressa em termos do comprimento de onda (λ), a

espessura mínima é igual a

(A) λ/4.

(B) λ/2.

(C) 3λ/4

(D) λ.

(E) 2λ.

50. (ENEM MEC) Será que uma miragem ajudou a afundar o

Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana

pode fazer com que uma falsa parede de água apareça

sobre o horizonte molhado. Quando as condições são

favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada

por uma camada incomum de ar quente acima, chegando

até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De

acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de

San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido

os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do

Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte

verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que

se parece muito com águas calmas no escuro.

Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012

(adaptado).

O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca

a Fata Morgana é a

(A) ressonância.

(B) refração.

(C) difração.

(D) reflexão.

(E) difusão.

51. (ENEM MEC) Entre os anos de 1028 e 1038, Alhazen

(ibn al-Haytham 965-1040 d.C.) escreveu sua principal obra,

o Livro da Óptica, que, com base em experimentos,

explicava o exemplo, o funcionamento da câmara escura. O

livro foi traduzido e incorporado aos conhecimentos

científicos ocidentais pelos europeus. Na figura, retirada

dessa obra, é representada a imagem invertida de

edificações em um tecido utilizado como anteparo.

Se fizermos uma analogia entre a ilustração e o olho

humano, o tecido corresponde ao(à)

(A) íris.

(B) retina

(C) pupila.

(D) córnea.

(E) cristalino.

ELETROSTÁTICA

52. "Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os

primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos

pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de

explicar convenientemente os aspectos básicos da

eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...].

No primeiro deles, a existência do campo elétrico

atmosférico dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são

descargas de curta duração, com correntes elétricas

intensas, que se propagam por distâncias da ordem de

quilômetros [...]".

(FERNANDES, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A.

Eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. set.

2008. p. 18.)

(UEL 2009) Revistas de divulgação científica ajudam a

população, de um modo geral, a se aproximar dos

conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns

conceitos básicos precisam ser compreendidos para o

entendimento das informações. Nesse texto, estão

explicitados dois importantes conceitos elementares para

a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico

e o de corrente elétrica.

Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo

elétrico.

(A) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida

como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.

(B) As linhas de força do campo elétrico convergem para a

carga positiva e divergem da carga negativa.

(C) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como

a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.

(D) A intensidade do campo elétrico no interior de

qualquer superfície condutora fechada depende da

geometria desta superfície.

(E) O sentido do campo elétrico independe do sinal da

carga Q, geradora do campo.

53. (UNIFESP 2006) Duas partículas de cargas elétricas Q1 =

4,0 × 10-16

C e Q2 = 6,0 × 10-16

C estão separadas no vácuo

por uma distância de 3,0 × 10-9

m. Sendo k = 9,0 ×

109 N.m

2/C

2, a intensidade da força de interação entre elas,

em newtons, é de

(A) 1,2 × 10-5

.

(B) 1,8 × 10-4

.

(C) 2,0 × 10-4

.

(D) 2,4 × 10-4

.

(E) 3,0 × 10-3

.

54. (PUC RJ 2006) Inicialmente, a força elétrica atuando

entre dois corpos A e B, separados por uma distância d, é

repulsiva e vale F. Se retirarmos metade da carga do corpo

A, qual deve ser a nova separação entre os corpos para que

a força entre eles permaneça igual a F?

55. (PUC MG 2006) Em certos dias do ano, frequentemente

tomamos pequenos “choques” ao fecharmos a porta do

carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples

aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais provável

que ocorram essas descargas elétricas?

(A) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna

condutor.

(B) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos

se eletrizam mais facilmente.

(C) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima

condutora de eletricidade.

(D) A umidade do ar não influi nos fenômenos da

eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a

qualquer momento.

56. (Fatec 2006) Duas pequenas esferas idênticas A e B

têm cargas respectivamente QA = -14 . 10-6

e QB = 50 . 10-

6C. As duas são colocadas em contato e após atingido o

equilíbrio eletrostático são separadas. Lembrando-se que a

carga de um elétron é 1,6 . 10-19

C, é correto afirmar que,

após atingido o equilíbrio,

(A) 2 . 1014

prótons terão passado de A para B.

(B) 1,6 . 10-19

prótons terão passado de A para B.

(C) 2 . 1014

elétrons terão passado de A para B.

(D)1,6 . 10-19

elétrons terão passado de A para B.

(E) 2 . 1014

elétrons terão passado de B para A.

57. (UFPEL 2000) Na mitologia dos povos da antiguidade,

assim como no humor de Luís Fernando Veríssimo, os raios

são apresentados como manifestações da irritação dos

deuses.

Seus conhecimentos de eletricidade permitem-lhe afirmar

que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e a Terra

quando:

(A) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o valor

de sua rigidez dielétrica.

(B) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao

acumulo de cargas elétricas nas nuvens.

(C) se torna nula a diferença de potencial entre as nuvens e

a Terra porque estão carregadas com cargas de sinais

contrários.

(D) diminui o campo elétrico na região, devido à eletrização

da superfície terrestre por indução.

(E) o valor do campo elétrico na região oscila fortemente,

devido ao acúmulo de cargas elétricas nas nuvens.

58. (UFSM 2002) Uma partícula com carga de 8 x 10-7

C

exerce uma força elétrica de módulo 1,6 x 10-2

N sobre

outra partícula com carga de 2 x 10-7

C. A intensidade do

campo elétrico no ponto onde se encontra a segunda

partícula é, em N/C,

(A) 3,2 x 10-9

(B) 1,28 x 10-8

(C) 1,6 x 104

(D) 2 x 104

(E) 8 x 104

59. (PUC RS 2001) Leia com atenção a tira do gato Garfield

mostrada a seguir e analise as afirmativas que se seguem.

I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire

carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo

eletrização por atrito.

II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã,

adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como

sendo eletrização por indução.

III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar,

ao encostar em outros corpos, são devidos à

movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que

flui de seu corpo para os outros corpos.

Estão certas

(A) I, II e III.

(B) I e II.

(C) I e III.

(D) II e III.

(E) apenas I.

60. (W W DE ARAGAO 2015) Durante uma tempestade, se

um raio atingir um avião seus ocupantes não sentirão os

efeitos da descarga elétrica. Os elétrons do raio se

distribuem pela superfície externa do avião e os efeitos são

neutralizados. O motivo de os passageiros não sentirem

choque, nessa situação é:

(A) O avião é revestido com material isolante, que não

distribui cargas elétricas.

(B) O avião voa em alta velocidade, fazendo os elétrons

escaparem de sua superfície.

(C) O avião possui um aparelho que torna seu campo

elétrico interno maior que o externo.

(D) O avião é revestido de material condutor, que distribui

as cargas elétricas.

(E) O avião é um condutor em equilíbrio, onde ocorre a

“Blindagem Eletrostática”.

61. (ENEM MEC) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto

de estudos combinaram de comprar duas caixas com

tampas para guardarem seus pertences dentro de suas

caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de

estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma

caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes,

para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram

estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na

mesa de estudos, guardarem seus celulares ligados dentro

de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu

ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra

tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular

estava fora da área de cobertura ou desligado.

Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o

material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as

ligações é de:

(A) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira

não é um bom condutor de eletricidade.

(B) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem

eletrostática que o metal proporcionava.

(C) metal, e o telefone não funcionava porque o metal

refletia todo tipo de radiação que nele incidia.

(D) metal, e o telefone não funcionava porque a área

lateral da caixa de metal era maior.

(E) madeira, e o telefone não funcionava porque a

espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa

de metal.

62. (W W DE ARAGAO 2013)

O Campo Elétrico no interior das membranas

biológicas vivas.

“As membranas das células vivas estão submetidas a

uma diferença de potencial elétrico existente entre as

suas superfícies interna e externa. O desenvolvimento

do microelétrodo de vidro (LING & GERARD, 1949)

permitiu a DRAPER & WEIDMANN (1951) mostrarem

que as células do coração possuem um potencial de

repouso cujo valor varia de – 60 mV nas células nodais a

– 90 mV nas células de Purkinje. Essa diferença de

potencial, quando aplicada ao sarcolema, cuja

espessura é de 70 Å (1 Å = 10-10

m), cria um campo

elétrico importante no interior da membrana.”

(Biofísica, Eduardo A. C. Garcia. Editora Sarvier São Paulo,

2002, p 8)

De acordo com o texto, o campo elétrico gerado no

interior da membrana devido à diferença de potencial

citada é de:

(A) 4,3. 106 V/m

(B) 7,8. 106

V/m

(C) 4,3. 10-14

V/m

(D) 7,8. 10-14

V/m

(E) NDA.

63. (W W DE ARAGAO 2015)

Fenômenos eletrostáticos na atmosfera.

Nas tempestades com nuvens carregadas é comum a

ocorrência de raios. Tal fenômeno ocorre devido ao

acúmulo de partículas eletrizadas na parte inferior das

nuvens Cúmulus Nimbus, que em certo momento, são

descarregadas em direção ao solo através da descarga

líder. Supondo que o campo elétrico gerado seja de 3. 107

N/C e que a Força de interação eletrostática entre nuvem e

solo atinja 9,6. 102 N, o número de elétrons transferidos da

nuvem para o solo em um raio é:

(A) 1. 1014

(B) 2. 1014

(C) 3. 1014

(D) 4. 1014

(E) 5. 1014

64. Em regiões de clima seco, como o cerrado brasileiro,

onde a umidade relativa do ar chega a 10%, é comum ouvir

as pessoas dizerem que “levam choque” em algumas

circunstâncias como: ao abrirem a porta do carro; ao

passarem próximo a um aparelho de televisão; ao entrarem

em um ônibus; ou, ainda, ao tocarem em outra pessoa. Este

fenômeno ocorre devido:

(A) Ao aumento do campo gravitacional da Terra nos dias

secos.

(B) À transferência de cargas elétricas entre uma pessoa e

um corpo (carro, TV, ônibus ou, mesmo, outra pessoa),

havendo uma pequena corrente elétrica passando pela

pessoa.

(C) Ao aumento de sais na pele das pessoas, causado pelo

suor, já que os sair são excelentes condutores elétricos.

(D) Ao aumento do campo magnético terrestre em dias

secos.

(E) NDA

65. A água, substancia líquida mais abundante em nosso

planeta, está presente em praticamente todas as nossas

atividades diárias. Desde o simples lavar as mãos até o

acender de uma lâmpada. A molécula da água, sendo polar

(distribuição assimétrica de cargas com acúmulo de

positivas de um lado e negativas do outro), tem capacidade

de atrair corpos neutros. Esta capacidade confere a água o

“poder” de limpeza, pois, por onde ela passa, seus lados

“eletrizados” vão atraindo partículas neutras e arrastando-

as com o fluxo em direção aos esgotos. Pode-se dizer que o

corpo eletrizado (indutor) atrai um corpo neutro porque

induz neste:

(A) Apenas cargas de sinal contrário ao das cargas do

indutor, sendo, portanto, atraídas.

(B) Apenas cargas de mesmo sinal das cargas do indutor,

sendo, portanto, atraídas.

(C) Cargas das duas espécies, porém, as de sinal contrário

ao das cargas do indutor, são mais numerosas e a força de

atração é maior que a força de repulsão.

(D) Cargas das duas espécies, porém, as cargas de sinal

contrário ao das cargas do indutor ficam mais próximas

deste e a força de atração é maior que a de repulsão.

(E) NDA

66. Meteorologistas mediram a distribuição de cargas

elétricas no interior das nuvens de tempestade, chamadas

de “Cúmulus Nimbus”, e encontraram um perfil para essa

distribuição de cargas semelhante ao mostrado na figura a

seguir. Nessa figura, é mostrado ainda o solo sob a nuvem,

que fica carregado negativamente por indução, além dos

pontos X, Y, Z e W.

Desse modo, entre a parte superior e inferior da nuvem,

bem como entre a parte inferior da nuvem e o solo, são

induzidos campos elétricos da ordem de 100 V/m.

Pode-se afirmar que o sentido do vetor campo elétrico

entre os pontos X e Y e entre os pontos Z e W é,

respectivamente:

(A) Para baixo e para cima

(B) Para cima e para baixo

(C) Para cima e para cima

(D) Para baixo e para baixo

(E) NDA

67. Uma das aplicações tecnológicas modernas da

Eletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta.

Esse tipo de impressora utiliza pequenas gotas de tinta,

que podem ser eletricamente neutras ou eletrizadas

positiva ou negativamente. Essas gotas são jogadas entre

as placas defletoras da impressora, região onde existe um

campo elétrico uniforme E, atingindo, então, o papel para

formar letras. A figura a seguir mostra três gotas de tinta

que são lançadas para baixo, a partir do emissor. Após

atravessar a região entre as placas, essas gotas vão

impregnar o papel. (O campo elétrico uniforme está

representado por apenas uma linha de força.)

Pelos desvios sofridos pode-se dizer que as gotas 1, 2 e 3

estão, respectivamente:

(A) Carregada negativamente, neutra e carregada

positivamente.

(B) Neutra, carregada positivamente e carregada

negativamente.

(C) Carregada positivamente, neutra e carregada

negativamente.

(D) Carregada positivamente, carregada negativamente e

neutra.

Texto para a questão 68

Leite Longa Vida

A durabilidade dos alimentos é aumentada por meio de

tratamentos térmicos, como no caso do leite longa vida.

Estes processos térmicos matam os microorganismos, mas

provocam efeitos colaterais indesejáveis. Um dos métodos

alternativos é o que utiliza campos elétricos pulsados,

provocando a variação de potencial através da célula. A

membrana da célula de um microorganismo é destruída se

uma diferença de potencial U = 1 V é estabelecida no interior

da membrana.

68. Sabendo-se que o diâmetro de uma célula é de 1 μm, a

intensidade do campo elétrico que precisa ser aplicado

para destruir a célula é:

(A) 1. 10-6

V/m

(B) 1. 106 V/m

(C) 2. 10-6

V/m

(D) 2. 106 V/m

(E) NDA

69. Experiências mostram que uma célula de músculo de rã

tem uma diferença de potencial elétrico entre o exterior e

o interior da célula. A ddp entre a superfície interna da

membrana celular e a superfície externa é observada como

sendo U = - 9,8. 10-2

V, onde U = Vi – Ve, Ve é o potencial

externo e Vi, o potencial interno. A estrutura da membrana

celular é tal que o módulo do campo elétrico no interior da

membrana é aproximadamente uniforme e tem valor de 1.

106 V/m. A força elétrica agindo sobre um íon K

+ passando

pela membrana é: (Dado: carga elétrica de um elétron = -

1,6. 10-19

C.)

(A) 1,6. 10-13

N, apontando para fora da célula.

(B) 1,6. 10-13

N, apontando para dentro da célula.

(C) 9,8. 104 N, apontando para fora da célula.

(D) 9,8. 104 N, apontando para dentro da célula.

(E) 0 N, pois a célula está em equilíbrio.

70. Millikan realizou um célebre experimento para a

medição da carga elétrica elementar. Um ensaio poderia

consistir em equilibrar uma gotícula de óleo sujeita

exclusivamente à gravidade g e a um campo elétrico E.

Admitir que o peso da gotícula seja mg = 1,6. 10-17

N, que o

campo elétrico E tenha intensidade 100 V/m e que a

gotícula possua um elétron excedente. Indicar a alternativa

que indica a carga do elétron (correta em valor absoluto e

sinal) e o sentido do campo E.

(A) – 1,6. 10-19

C; para cima.

(B) – 1,6. 10-19

C; para baixo.

(C) – 1,6. 10-17

C; para cima.

(D) 1,6. 10-17

C; para baixo.

(E) NDA

71. A figura esquematiza o experimento de Robert Millikan

para a obtenção do valor da carga do elétron. O

vaporizador (atomizador) borrifa gotas de óleo

extremamente pequenas que, no seu processo de

formação são eletrizadas e, ao passar por um campo

elétrico uniforme, estabelecido entre duas placas de uma

bateria, mostradas na figura.

Verificando adequadamente a tensão entre as placas,

Millikan conseguiu estabelecer uma situação na qual a

gotócula mantinha-se em equilíbrio. Conseguiu medir

cargas de milhares de gotículas e concluiu que os valores

eram sempre multiplos inteiros de 1,6. 10-19

C (a cagra do

elétron). Em uma aproximação da investigação descrita,

pode-se considerar que uma gotícula de massa 1,2. 10-12

kg

atingiu o equilíbrio entre placas separadas de 1,6 cm,

estando sujeita apenas aos campos elétrico e gravitacional.

Supondo que entre as placas estabeceça-se uma tensão 6.

102 V, o número de elétrons, em excesso na gotícula, será

(adote g = 10 m/s²):

(A) 2. 103

(B) 4. 103

(C) 6. 103

(D) 8. 103

(E) 1. 104

72. Um professor mostra uma situação em que duas

esferas metálicas idênticas estão suspensas por fios

isolantes. As esferas se aproximam uma da outra, como

indicado na figura.

Três estudantes fizeram os seguintes comentários

sobre essa situação:

Cecília – uma esfera tem carga positiva e a outra está

neutra.

Heloísa – uma esfera tem carga negativa e a outra tem

carga positiva.

Rodrigo – uma esfera tem carga negativa e a outra está

neutra.

Assinale a alternativa correta.

(A) Apenas Heloísa e Rodrigo fizeram comentários

pertinentes.

(B) Todos os estudantes fizeram comentários pertinentes.

(C) Apenas Cecília a Rodrigo fizeram comentários

pertinentes.

(D) Apenas Heloísa fez um comentário pertinente.

(E) NDA

73. Um estudante observou que, ao colocar sobre uma

mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos,

eqüidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice

de um triângulo eqüilátero, as esferas dos pêndulos se

atraíam mutuamente. Sendo as três cargas metálicas, o

estudante concluiu corretamente que:

(A) As três esferas estavam eletrizadas com cargas de

mesmo sinal.

(B) Duas esferas estavam eletrizadas com carga de mesmo

sinal e uma com carga de sinal oposto.

(C) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo

sinal e uma neutra.

(D) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais

opostos e uma neutra.

(E) Uma esfera estava eletrizada e duas neutras.

ELETRODINÂMICA

74. Observe o gráfico característico de um gerador.

Se uma lâmpada de resistência 3,5 for ligada em série

com esse gerador, a corrente elétrica na lâmpada, em

amperes, será

(A) 2,5.

(B) 3,0.

(C) 7,5.

(D) 10.

(E) 15.

75. (UFU) O circuito elétrico (fig. 1) é utilizado para a

determinação da resistência interna r e da força

eletromotriz E do gerador. Um resistor variável R (também

conhecido como reostato) pode assumir diferentes valores,

fazendo com que a corrente elétrica no circuito também

assuma valores diferentes para cada valor escolhido de R.

Ao variar os valores de R, foram obtidas leituras no

voltímetro V e no amperímetro A, ambos ideais, resultando

no gráfico (fig. 2).

Com base nessas informações, assinale a alternativa que

corresponde aos valores corretos, respectivamente, da

resistência interna e da força eletromotriz do gerador.

(A) 2 e 7V.

(B) 1 e 4V.

(C) 3 e 12V.

(D) 4 e 8V.

(E) 8 e 12V.

76. (UFRJ) Uma bateria comercial de 1,5V é utilizada no

circuito esquematizado a seguir, no qual o amperímetro e o

voltímetro são considerados ideais. Varia-se a resistência R,

e as correspondentes indicações do amperímetro e do

voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de

voltagem (V) versus intensidade de corrente (I).

Usando as informações do gráfico, calcule:

a) o valor da resistência interna da bateria;

b) a indicação do amperímetro quando a resistência R tem

o valor 1,7 .

77. (FUVEST) Uma bateria possui força eletromotriz E e

resistência interna R 0 . Para determinar essa resistência,

um voltímetro foi ligado aos dois pólos da bateria,

obtendo-se V 0 = E (situação I). Em seguida, os terminais da

bateria foram conectados a uma lâmpada. Nessas

condições, a lâmpada tem resistência R = 4 e o

voltímetro indica V A (situação II), de tal forma que V 0 / V

A = 1,2. Dessa experiência, conclui-se que o valor de R 0 é

(A) 0,8

(B) 0,6

(C) 0,4

(D) 0,2

(E) 0,1

78. (UFSCAR) Com respeito aos geradores de corrente

contínua e suas curvas características U × i, analise as

afirmações seguintes:

I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é

decrescente e limitada à região contida no primeiro

quadrante do gráfico.

II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência

interna varia com o uso, a partir do momento em que o

produto dessa resistência pela corrente elétrica se iguala à

força eletromotriz, a pilha deixa de alimentar o circuito.

III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a

diferença de potencial entre seus terminais é menor que a

força eletromotriz.

Está correto o contido em

(A) I, apenas.

(B) II, apenas.

(C) I e II, apenas.

(D) II e III, apenas.

(E) I, II e III.

79. (ENEM MEC) O alumínio se funde a 666 °C e é obtido à

custa de energia elétrica, por eletrólise - transformação

realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000 °C.

A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da

ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca

de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal.

Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos

sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e

não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se

corresponder ao alumínio.

([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade

do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental.

Piracicaba: UNIMEP, 1994)

Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em

uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas

etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa

residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses

objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que

poderia abastecer essa residência por um período de:

(A) 1 mês

(B) 2 meses

(C) 3 meses

(D) 4 meses

(E) 5 meses

80. (UFSM) No circuito da figura, a corrente no resistor R‚ é

de 2A. O valor da força eletromotriz da fonte (E) é, em V,

(A) 6

(B) 12

(C) 24

(D) 36

(E) 48

81. (UFLA) O circuito elétrico mostrado a seguir é

alimentado por uma fonte de força eletromotriz (fem) ”

com resistência elétrica interna r = 2 . Considerando a

tensão V(CD) = 10V entre os pontos C e D, calcule os itens a

seguir.

a) Resistência equivalente entre os pontos A e G.

b) Corrente que a fonte fornece ao circuito.

c) Força eletromotriz E da fonte.

d) Potência dissipada pela resistência interna da fonte.

82. (UEL) O gráfico a seguir representa a curva

característica de um gerador, isto é, a ddp nos seus

terminais em função da corrente elétrica que o percorre.

A potência máxima que esse gerador pode fornecer ao

circuito externo, em watts, vale

(A) 400

(B) 300

(C) 200

(D) 100

(E) 40,0

83. (WWDEARAGAO 2015) No circuito abaixo, o gerador

alimenta 4 resistores, conforme a associação. A FEM do

gerador vale:

(A) 1 V

(B) 2 V

(C) 3 V

(D) 4 V

(E) 5 V

84. (WWDEARAGAO 2015) No trecho de circuito abaixo, o

gerador possui FEM 30 V e cada resistor possui resistência

1Ω. A potencia dissipada na associação em paralelo vale:

(A) 100 W

(B) 200 W

(C) 300 W

(D) 400 W

(E) 500 W

85. (WWDEARAGAO 2015) Na figura, tem-se um trecho de

circuito onde um gerador de 24 V alimenta 3 resistores.

Sendo R1 a resistência interna da bateria, pode-se concluir

que a eficiência do gerador vale:

(A) 60%

(B) 65%

(C) 70%

(D) 75%

(E) 80%

86. (ENEM MEC) 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:

GONÇALVES FILHO, A. BAROLLI, E. Instalação Elétrica:

investigando e aprendendo. São Paulo, Scipione, 1997

(adaptado).

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)

87. (ENEM MEC) Quando ocorre um curto-circuito em uma

instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total

do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma

corrente muito elevada. O superaquecimento da fiação,

devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar

incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e

disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente,

quando a mesma atinge um valor acima do especificado

nesses dispositivos de proteção. Suponha que um chuveiro

instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência,

possua três posições de regulagem da temperatura da água.

Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400

W e na posição inverno, 3200 W. GREF. Física 3:

Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).

Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três

posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos

de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do

disjuntor a ser utilizado?

(A) 40 A

(B) 30 A

(C) 25 A

(D) 23 A

(E) 20 A

88. (ENEM MEC) É possível, com 1 litro de gasolina, usando

todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer

200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse

mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que

consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um

resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo

intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é

transferido à água. Considerando que o calor específico da

água é igual a 4,19 J g-1 °C-1 , aproximadamente qual a

quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de

água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a

partir da combustão?

(A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os

dois casos.

(B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é

duas vezes maior que a consumida na combustão.

(C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é

duas vezes menor que a consumida na combustão.

(D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é

sete vezes maior que a consumida na combustão.

(E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é

sete vezes menor que a consumida na combustão.

89. (UNIRIO) Os antigos navegantes usavam a bússola para

orientação em alto mar, devido a sua propriedade de se

alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético.

Analisando a figura onde estão representadas estas linhas,

podemos afirmar que:

(A) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo

Norte geográfico, porque o Norte geográfico corresponde

ao Sul magnético.

(B) o pólo norte do ponteiro da bússola aponta para o pólo

Norte geográfico, porque as linhas do campo

geomagnético não são fechadas.

(C) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo Sul

geográfico, porque o Sul geográfico corresponde ao Sul

magnético.

(D) o pólo norte do ponteiro da bússola aponta para o pólo

Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao

Norte magnético.

(E) o pólo sul do ponteiro da bússola aponta para o pólo Sul

geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul

magnético.

90. (UFSCar SP) A figura representa um solenóide, sem

núcleo, fixo a uma mesa horizontal. Em frente a esse

solenóide está colocado um ímã preso a um carrinho que se

pode mover facilmente sobre essa mesa, em qualquer

direção. Estando o carrinho em repouso, o solenóide é

ligado a uma fonte de tensão e passa a ser percorrido por

uma corrente contínua cujo sentido está indicado pelas

setas na figura. Assim, é gerado no solenóide um campo

magnético que atua sobre o ímã e tende a mover o

carrinho:

Estando o carrinho em repouso, o solenóide é ligado a uma

fonte de tensão e passa a ser percorrido por uma corrente

contínua cujo sentido está indicado pelas setas na figura.

Assim, é gerado no solenóide um campo magnético que

atua sobre o ímã e tende a mover o carrinho:

(A) Aproximando-se do solenóide.

(B) Afastando-se do solenóide.

(C) De forma oscilante, aproximando-o e afastando-o do

solenóide.

(D) Lateralmente, para dentro do plano da figura.

(E) Lateralmente, para fora do plano da figura.