Questões de Física - UFPR 2015 | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2015 - 2 FASE) Em uma tubulao com dimetro interno de 2,0 cm, est fluindo gua, com velocidade constante e igual a 0,8 m/s. Em determinada regio, o tubo sofre um estreitamento, de maneira que o seu dimetro passa a ser de 1,0 cm. Aps ter passado pelo estreitamento, a gua derramada em um recipiente. a) Qual a velocidade da gua no tubo com 1,0 cm de dimetro? b) Qual a vazo no tubo com 1,0 cm de dimetro, em /s? c) Se necessrio 1 minuto para que o recipiente fique completamente cheio, qual o volume desse recipiente?

(UFPR - 2015- 1 FASE) Um sistema amplamente utilizado para determinar a velocidade de veculos muitas vezes, chamado erroneamente de radar possui dois sensores constitudos por laos de fios condutores embutidos no asfalto. Cada um dos laos corresponde a uma bobina. Quando o veculo passa pelo primeiro lao, a indutncia da bobina alterada e detectada a passagem do veculo por essa bobina. Nesse momento, acionada a contagem de tempo, que interrompida quando da passagem do veculo pela segunda bobina. Com base nesse sistema, considere a seguinte situao: em uma determinada via, cuja velocidade limite 60 km/h,a distncia entre as bobinas de 3,0 m. Ao passar um veculo por esse radar, foi registrado um intervalo de tempo de passagem entre as duas bobinas de 200 ms. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade determinada pelo sistema quando da passagem do veculo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Uma esfera homognea e de material pouco denso, com volume de 5,0 cm3, est em repouso, completamente imersa em gua. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra parte inferior da esfera, conforme figura ao lado. Por ao da esfera, a mola foi deformada em 0,1 cm, em relao ao seu comprimento quando no submetida a nenhuma fora deformadora. Considere a densidade da gua como 1,0 g/cm3, a acelerao gravitacional como 10 m/s2 e a densidade do material do qual a esfera constituda como 0,1 g/cm3. Com base nas informaes apresentadas, assinale a alternativa que apresenta a constante elstica dessa mola.

(UFPR - 2015- 1 FASE) De um trecho de um circuito mais complexo, em que as setas indicam o sentido convencional da corrente eltrica, so conhecidas as informaes apresentadas na figura abaixo. Quanto aos valores que podem ser calculados no circuito, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) A resistncia eltrica no resistor R5 de 3. ( ) A tenso eltrica no resistor R1 de 2V. ( ) A potncia dissipada pelo resistor R4 de 9W. ( ) O valor da resistncia eltrica R6 de 6. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Com relao aos conceitos relativos a energia, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Se um automvel tem a sua velocidade dobrada, a sua energia cintica tambm dobra de valor. ( ) A energia potencial gravitacional de um objeto pode ser positiva, negativa ou zero, dependendo do nvel tomado como referncia. ( ) A soma das energias cintica e potencial de um sistema mecnico oscilatrio sempre constante. ( ) A energia cintica de uma partcula pode ser negativa se a velocidade tiver sinal negativo. Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, de cima para baixo.

(UFPR - 2015- 1 FASE) O sistema representado na figura corresponde a um corpo 1, com massa 20 kg, apoiado sobre uma superfcie plana horizontal, e um corpo 2, com massa de 6 kg, o qual est apoiado em um plano inclinado que faz 60o com a horizontal. O coeficiente de atrito cintico entre cada um dos corpos e a superfcie de apoio 0,1. Uma fora F de 200 N, aplicada sobre o corpo 1, movimenta o sistema, e um sistema que no aparece na figura faz com que a direo da fora F seja mantida constante e igual a 30o em relao horizontal. Uma corda inextensvel e de massa desprezvel une os dois corpos por meio de uma polia. Considere que a massa e todas as formas de atrito na polia so desprezveis. Tambm considere, para esta questo, a acelerao gravitacional como sendo de 10 m/s2 e o cos 30o igual a 0,87. Com base nessas informaes, assinale a alternativa que apresenta a tenso na corda que une os dois corpos.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Um cilindro com dilatao trmica desprezvel possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gs sob presso de 4 atmosferas e temperatura de 227oC. Uma vlvula de controle do gs do cilindro foi aberta at que a presso no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situao, a temperatura do gs e do cilindro era a ambiente e igual a 27oC. (Considere que a temperatura de 0oC corresponde a 273 K) Assinale a alternativa que apresenta o volume de gs que escapou do cilindro, em litros.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Verificou-se que, numa dada regio, o potencial eltrico V segue o comportamento descrito pelo grfico V x r abaixo. (Considere que a carga eltrica do eltron -1,6.10-19 C) Baseado nesse grfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A fora eltrica que age sobre uma carga q = 4 C colocada na posio r = 8 cm vale 2,5.10-7 N. 2. O campo eltrico, para r = 2,5 cm, possui mdulo E = 0,1 N/C. 3. Entre 10 cm e 20 cm, o campo eltrico uniforme. 4. Ao se transferir um eltron de r = 10 cm para r = 20 cm, a energia potencial eltrica aumenta de 8,0.10-22 J. Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Sabe-se que o objeto fotografado por uma cmera fotogrfica digital tem 20 vezes o tamanho da imagem ntida formada no sensor dessa cmera. A distncia focal da cmera de 30 mm. Para a resoluo desse problema, considere as seguintes equaes: e Assinale a alternativa que apresenta a distncia do objeto at a cmera.

(UFPR - 2015- 1 FASE) Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequncias f1 e f2 . Sabe-se que a frequncia f2era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenmeno acstico denominado batimento, cuja frequncia era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequncia f2 era maior que o comprimento de onda para a frequncia f1. Com base nessas informaes, assinale a alternativa que apresenta a frequncia f1.

(Ufpr 2015) Michael Faraday foi um cientista inglês que viveu no século XIX. Através de suas descobertas foram estabelecidas as bases do eletromagnetismo, relacionando fenômenos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo. Suas invenções permitiram o desenvolvimento do gerador elétrico, e foi graças a seus esforços que a eletricidade tornou-se uma tecnologia de uso prático. Em sua homenagem uma das quatro leis do eletromagnetismo leva seu nome e pode ser expressa como: ε = ΔΦ/Δt onde ε é a força eletromotriz induzida em um circuito, Φ é o fluxo magnético através desse circuito e t é o tempo. Considere a figura abaixo, que representa um ímã próximo a um anel condutor e um observador na posição O. O ímã pode se deslocar ao longo do eixo do anel e a distância entre o polo norte e o centro do anel é d. Tendo em vista essas informações, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Mantendo-se a distância d constante se observará o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante a aproximação do ímã à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante o afastamento do ímã em relação à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, observa-se o surgimento de uma corrente induzida.

(UFPR - 2015- 2 FASE) Um corpo de massa 0,2 kg desloca-se ao longo de uma trajetria retilnea. Foram registrados os valores das velocidades adquiridas pelo corpo em funo do tempo, de acordo com o grfico abaixo. Considerando as informaes contidas nesse grfico, responda: a) Qual o deslocamento do corpo desde 0 s at 140 s? b) Qual a fora aplicada sobre o corpo desde 60 s at 100 s? c) Qual o trabalho realizado entre os instantes 40 s e 60 s?

(UFPR 2015) Uma esfera condutora, indicada pelo número 1 na figura, tem massa m = 20g e carga negativa -q Ela está pendurada por um fio isolante de massa desprezível e inextensível. Uma segunda esfera condutora, indicada pelo número 2 na figura, com massa M = 200g e carga positiva Q = 3C está sustentada por uma haste isolante. Ao aproximar a esfera 2 da esfera 1ocorre atração. Na situação de equilíbrio estático, o fio que sustenta a esfera 1 forma um ângulo com a vertical e a distância entre os centros das esferas é de 10cm. Acarga -qda esfera 1 vale: Para a resolução deste problema considere

(UFPR - 2015- 2 FASE) No diagrama acima, so mostradas 10 isotermas, as quais variam de 100 em 100 K, sendo que a mais fria representa a temperatura de 100 K e a mais quente 1000 K. Um gs evolui segundo um ciclo que inicia no ponto A, indo em seguida at o ponto B, depois C, depois D e, finalmente, retornando ao ponto A. Sabe-se que, ao evoluir de B para C, o gs realizou trabalho de 8400 J (1 cal = 4,2 J). Com base nessas informaes, responda: a) Qual o trabalho realizado no trajeto AB, em joules? b) Qual a troca de calor envolvida no trajeto BC, em calorias? c) Qual o trabalho realizado no trajeto CD? d) Qual a temperatura do ponto B? e) Qual a variao da energia interna no trajeto DA?

(UFPR - 2015- 2 FASE) A figura abaixo mostra uma bobina com 4 espiras, cujas extremidades so caracterizadas por A e B, e um im que dela se afasta. Esse sistema caracteriza um gerador elementar. O fio condutor da bobina de cobre (Cu = 1,7.10-8 m), o dimetro da bobina 2,0 cm e o fio condutor possui 1 de rea de seo plana. Considere = 3,14. a) Determine o valor da resistncia eltrica interna desse gerador, em ohms. b) Considerando a situao quando o im se afasta da bobina, conforme indicado na figura, assinale, nos quadrados da figura, o polo positivo e o polo negativo do gerador. Justifique a sua resposta. (A resposta s ser considerada se acompanhada da justificativa).