Ap fisica modulo 08 exercicios

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  • 1. FsicaaEstudando para a 2 Etapa 2001* a 2010Professor Rodrigo Pennawww.fisicanovestibular.xpg.com.br

2. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna 2 NDICE 83 questes abertas e recentes* da UFMG*Anlises e Comentrios3CINEMTICA 1 questo6FORAS E LEIS DE NEWTON 8 questes7HIDROSTTICA 5 questes14CORPO RGIDO 2 questo 18TRABALHO E ENERGIA 5 questes20GRAVITAO UNIVERSAL 2 questes25IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO 5 questes 27MOVIMENTOS HARMNICOS 1 questo30TERMODINMICA 10 questes31ONDAS 9 questes 40PTICA 7 questes46ELETROSTTICA 3 questes 53ELETRODINMICA 5 questes56POTENCIAL ELTRICO E CAPACITORES 1 questo 60CAMPO MAGNTICO 1 questo61FORA MAGNTICA 5 questes 62INDUO ELETROMAGNTICA 4 questes 67FSICA MODERNA 9 questes71*Uma questo da FUVEST/2004 e pouqussimas mais antigas que 2001 da UFMG.www.fisicanovestibular.xpg.com.br 3. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna 3 Anlises e Comentrioswww.fisicanovestibular.xpg.com.br 4. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna 4As provas da segunda etapa da UFMG so muito bem feitas, alis, como as da primeira etapa oso, tambm. At 2008, tnhamos uma mdia de 8 questes com 2 itens, poucas questes com 3 itens epouqussimas com apenas 1. As questes eram distribudas pelo programa, procurando cobrir todas assries, da 1a 3a do Ensino Mdio. Provas relativamente mal distribudas como a de 2005 so raras.Algumas questes citam experimentos comuns em laboratrios de Fsica Geral, aos quaisinfelizmente grande parte dos alunos nunca viu ou sequer teve laboratrio na escola. Por isto,recomendo tanto: www.fisicanovestibular.com.br/videos.html e www.quantizado.blogspot.com .Certos temas eram praticamente infalveis: Foras e Leis de Newton, Termodinmica, Ondas,ptica e Fsica Moderna. Outros mais improvveis: Gravitao, Movimentos Harmnicos, PotencialEltrico e Capacitores, Campo Magntico (Espira, Solenide e Fio) e Ondas Eletromagnticas(especificamente sobre o Espectro, j que questes que envolvam ondas eletromagnticas de algumamaneira so relativamente comuns).Quanto aos outros temas, o mais provvel era colocar assim: uma questo sobre Hidrosttica,Corpo Rgido, Trabalho e Energia ou Impulso e Quantidade de Movimento; uma de Eletrosttica ouEletrodinmica; uma de Fora Magntica ou Induo. Nada impedindo que dois destes contedosfossem cobrados, em pelo menos um item de questo, na mesma prova. Estatstica no adivinhao: sesoubssemos o que vai cair na prova, venderamos o gabarito e ficaramos ricos! Apenas faz sentidoinvestir mais tempo no que mais provvel.Porm, a limitao de 6 questes por prova da 2a etapa no Edital de 2009 torna as coisasdiferentes! Ficam apenas 2 questes para cada srie, 1a, 2a e 3a do Ensino Mdio, e o programa grande! Assim, cada contedo deve alternar-se entre os anos, aparecendo em um ano e no no anoseguinte. Mas, ainda no temos um padro de provas de 6 questes, nem sabemos se vai continuarassim. Basta dizer que, agora, a 1a etapa o ENEM!Como sempre, para o aluno que se preparou bem, fique tranqilo e espere um bom resultado, poisa prova no lhe trar surpresas! Preparamos este material para ajud-lo neste processo, mas apreparao eficiente se d ao longo de anos e anos de estudo. Na reta final, s um polimento.Para os contedos pouco cobrados pelo programa nos ltimos anos, buscamos questes maisantigas ou at de outras universidades que no a UFMG. Ordenamos de forma crescente pelo tempo, de2001 at 2010, por ser mais provvel uma questo mais parecida com as mais antigas e no parecidacom outra do ltimo vestibular.Recomendo, tambm, a consulta coleo Fsica no vestibular XXXX: provas e comentrios, daEditora UFMG, bibliografia excelente, que mostra estatsticas e traz comentrios dos autores dasprovas. Desta coleo, retirei a informao do percentual de acertos A e discriminao D, estatsticaque mostra se a questo separou bem quem sabe de quem no sabe, ou seja, o joio do trigo! Este ltimo,quanto mais prximo de 1 (100) melhor. Lembrando: menos 1 ponto por erro nas contas, nossignificativos ou nas unidades.Bom estudo! Torcemos e trabalhamos para o seu timo desempenho! ProfessorRodrigo Pennawww.fisicanovestibular.xpg.com.br 5. 6. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Cinemtica6 CINEMTICA 1 questo1. (UFMG-1999) Um carro est parado no sinal fechado. Quando o sinal abre, o carro parte com aceleraoconstante de 2,0 m/s2. Nesse mesmo instante, um nibus, que se move com velocidade constante de 10 m/s,passa pelo carro. Os dois veculos continuam a se mover dessa mesma maneira.1. No diagrama abaixo, QUANTIFIQUE a escala no eixo de velocidade e REPRESENTE as velocidades do carroe do nibus em funo do tempo nos primeiros 12 s aps a abertura do sinal, IDENTIFICANDO-AS.A:74% D:0,672. Considerando a situao descrita, CALCULE: A) o tempo decorrido entre o instante em que o nibus passa pelo carro e o instante em que o carro alcana onibus.B) a distncia percorrida pelo carro desde o sinal at o ponto em que ele alcana o nibus. www.fisicanovestibular.xpg.com.br 7. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Foras7FORAS E LEIS DE NEWTON 8 questes1. (UFMG/2002) Uma estao espacial foi construda com duas naves espaciais ligadas por um cabo deao. Para criar-se gravidade artificial, as naves foram postas a girar em torno do ponto mdio entre elas, comomostrado na figura I. O sentido de rotao da estao tambm est indicado nessa figura. Dessa maneira, umastronauta, dentro da nave, sente um peso aparente reao fora que o piso da nave exerce sobre ele. A:40% D:0,68A massa de cada nave de 2,4 x 104 kg e a distncia de cada uma ao ponto mdio do cabo de 90 m.Considere que o peso aparente sentido pelo astronauta igual ao seu peso na Terra.Nos seus clculos, despreze o comprimento e a largura das naves.Com base nessas informaes,1. CALCULE o mdulo da velocidade com que as naves giram em torno do ponto mdio entre elas.2. CALCULE a tenso no cabo de ao.3. Em um certo instante, o cabo que liga as duas naves rompe-se, como mostrado na figura II.DESENHE, nessa figura, a trajetria de cada nave aps o rompimento do cabo. www.fisicanovestibular.xpg.com.br 8. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Foras 8 JUSTIFIQUE sua resposta.2. (UFMG/2003) Observe esta figura:Um bloco de 5,0 kg est conectado a um dinammetro, por meio de um fio. O dinammetro puxado sobre umasuperfcie plana e horizontal, para a direita, em linha reta. A fora medida por esse dinammetro e a velocidadedo bloco, ambas em funo do tempo, esto mostradas nestes grficos: A:53% D:0,79Considerando essas informaes,1. DETERMINE o mdulo da resultante das foras sobre o bloco no instante t = 3,5 s e no instante t = 5,0 s. JUSTIFIQUE sua resposta.2. CALCULE o coeficiente de atrito esttico entre a superfcie e o bloco. EXPLIQUE seu raciocnio.www.fisicanovestibular.xpg.com.br 9. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Foras 93. CALCULE o coeficiente de atrito cintico entre a superfcie e o bloco. EXPLIQUE seu raciocnio.4. CALCULE o valor aproximado da distncia percorrida pelo bloco entre os instantes 2,0 s e 5,0 s.3. (UFMG/2005) Durante um vo, um avio lana uma caixa presa a um pra-quedas. Aps esselanamento, o pra-quedas abre-se e uma fora F , devida resistncia do ar, passa a atuar sobre o conjunto caixa e pra-quedas.Considere que o mdulo dessa fora dado por F = bv, em que b uma constante e v o mdulo da velocidadedo conjunto. A:56% Observa-se que, depois de algum tempo, o conjunto passa a cair com velocidade constante. D:0,691. Com base nessas informaes, EXPLIQUE por que, depois de algum tempo, o conjunto passa a cair comvelocidade constante.2. Considere que a massa do conjunto 50 kg e a sua velocidade final 10 m/s. CALCULE a constante de proporcionalidade b.4.(UFMG/2005) Ana est sentada em um bancode uma roda-gigante, que gira com velocidade angular constante.Nesse movimento, Ana passa, sucessivamente, pelos pontos P, Q, Re S, como mostrado na figura ao lado.Considere que a massa de Ana 30 kg, que o raio de sua trajetria 5,0 m e que o mdulo de sua velocidade angular 0,40 rad/s.A:35%D:0,70Com base nessas informaes,1. DETERMINE a fora resultante mdulo, direo e sentido sobre Ana quando esta passa pelo ponto Q, indicado na figura.www.fisicanovestibular.xpg.com.br 10. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Foras102. RESPONDA: O mdulo da fora que o banco faz sobre Ana maior no ponto Q ou no ponto S? JUSTIFIQUE sua resposta.5.(UFMG/2006) Durante uma aula de Fsica, o Professor Raimundo faz uma demonstrao com umpndulo cnico.Esse pndulo consiste em uma pequena esfera pendurada na extremidade de um fio, como mostrado nestafigura:A:50,6%Nesse pndulo, a esfera descreve um movimento circular com velocidade de mdulo constante, em um planohorizontal, situado a 1,6 m abaixo do ponto em que o fio est preso ao teto.A massa da esfera 0,40 kg, o raio de sua trajetria 1,2 m e o comprimento do fio 2,0 m.Considere a massa do fio desprezvel. Despreze, tambm, qualquer tipo de atrito.Com base nessas informaes:1. DESENHE e NOMEIE, na figura, as foras que atuam na esfera. RESPONDA: Quais so os agentes que exercem essas foras?2. CALCULE a tenso no fio.3. CALCULE a energia cintica da esfera.6. (UFMG/2007) Um automvel move-se em uma estrada reta e plana, quando, em certo instante, omotorista pisa fundo no pedal de freio e as rodas param de girar. O automvel, ento, derrapa at parar.www.fisicanovestibular.xpg.com.br 11. Estudando para a 2a Etapa Professor Rodrigo Penna Foras 11A velocidade inicial do automvel de 72 km/h e os coeficientes de atrito esttico e cintico entre o pneu e osolo so, respectivamente, 1,0 e 0,8.Despreze a resistncia do ar.Considerando essas informaes,1. CALCULE a distncia que o automvel percorre, desde o instante em que o freio acionado, at parar.Quando se pisa no pedal de freioa fim de se fazer parar umautomvel, vrios dispositivosentram em ao e fazem com queuma pastilha seja pressionadacontra um disco metlico preso roda. O atrito entre essa pastilhae o disco faz com que