Questões de Física - UFPR 2018 | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2018 - 2 FASE)O grfico abaixoapresenta o comportamento da energia cintica em funo do tempo para um objeto que se move em linha reta quando visto por um sistema inercial. Sabe-se que o objeto tem massa m = 6 kg. Levando em considerao os dados apresentados, determine: a) O trabalho total realizado sobre o objeto entre os instantes t = 10 s e t = 60 s. b) O mdulo da velocidade do objeto no instante t = 45 s.

(UFPR - 2018 - 2 FASE) Uma prancha PQ, apoiada sobre o suporte A, est em equilbrio esttico quando vista por um observador inercial. Ela est sujeita ao de foras produzidas por alguns agentes, conforme mostra a figura ao lado. No ponto B, um objeto de massa m = 1,0 kg preso por um cabo inextensvel e de massa desprezvel, ficando suspenso sob a ao gravitacional. Para manter a prancha em equilbrio na posio horizontal, no ponto C age uma mola de constante de mola K = 60 N/m, tambm de massa desprezvel. O peso da prancha PQ pode ser desprezado em comparao com as foras produzidas pelos outros agentes atuando sobre ela. Para efeitos de clculo, se necessrio use g = 10 m/s2 para o valor do mdulo da acelerao gravitacional no local, suposta constante. Formulrio: a) A mola agindo no ponto C est esticada por um comprimento L. Determine L, supondo que a lei de Hooke seja vlida nesse caso. b) O suporte em A exerce uma fora de mdulo F sobre a prancha. Determine F.

(UFPR - 2018 - 2 FASE) A dilatao trmica linear sofrida por um objeto em forma de barra feito de um dado material foi investigada por um estudante, que mediu o comprimento L da barra em funo de sua temperatura T. Os dados foram dispostos no grfico apresentado abaixo. Com base nos dados obtidos nesse grfico, determine o comprimento final Lfde uma barra feita do mesmo material que a barra utilizada para a obteno do grfico acima, tendo comprimento L0= 3, 00 m em T0 = 20 C, aps sofrer uma variao de temperatura de modo que sua temperatura final seja Tf= 70 C. Formulrio:

(UFPR - 2018 - 2 FASE)- O grfico abaixoapresenta o comportamento do ndice de refrao n de um dado material em funo do comprimento de onda da radiao que se propaga por ele, para uma certa faixa de comprimentos de onda. Com base nesse grfico, determine afrequncia f da radiao de comprimento de onda = 500 nm. Formulrio:

(UFPR - 2018 - 2 FASE) Um objeto de massa m est deslizando sobre uma superfcie horizontal, sendo puxado por um agente que produz uma fora tambm horizontal, de mdulo F constante, como mostra a figura abaixo.O bloco tem uma acelerao constante (de mdulo a). H atrito entre o bloco e a superfcie, e o coeficiente de atrito cintico vale .O movimento analisado por um observador inercial. O mdulo da acelerao gravitacional no local vale g. Considerando as informaes acima, obtenha uma expresso algbrica para o coeficiente de atrito cintico em termos das grandezas apresentadas. Formulrio:

(UFPR - 2018 - 2 FASE) Um aquecedor eltrico de potncia constante P = 2100 W foi utilizado para transferir energia para uma massa de gua na forma de gelo de valor m = 200 g, cuja temperatura inicial era T0 = 0C. Essa massa de gelo est colocada num recipiente de capacidade trmica desprezvel e, por hiptese, toda a energia fornecida pelo aquecedor foi transferida sem perdas para o gelo. Os calores especficos de gelo e gua lquida so cgelo = 0, 5 cal/g C e cgua = 1, 0 cal/g C, e podem ser supostos constantes na faixa de temperatura considerada. Alm disso, os calores de fuso do gelo e ebulio da gua so Lfuso = 80 cal/g e Lebulio = 540 cal/g. Sabe-se que o aquecedor forneceu uma energia total de valor Q = 84 kJ. Se necessrio, use a converso 1 cal = 4,2 J. O sistema est ao nvel do mar, sujeito presso atmosfrica usual de 1 atm, e onde a gua evapora a 100C e solidifica a 0C. a) Determine a temperatura final Tf da massa de gua aps a transferncia de energia. b) Determine o intervalo de tempo. Formulrio:

(UFPR - 2018 - 2 FASE) Um dado gerador eltrico real fornece uma tenso V entre seus terminais quando percorrido por uma corrente i. O grfico abaixoapresenta a curva V i para esse gerador. a) Determine a resistncia interna r desse gerador. b) Um resistor de resistncia R0 = 6 ligado aos terminais desse gerador, formando um circuito fechado em que gerador e resistor esto ligados em srie. Determine o rendimento do gerador quando funcionando nessa configurao. Formulrio:

(UFPR - 2018 - 1 FASE) O Sistema Internacional de Unidades (SI) tem sete unidades bsicas: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampre (A), mol (mol), kelvin (K) e candela (cd). Outras unidades, chamadas derivadas, so obtidas a partir da combinao destas. Por exemplo, o coulomb (C) uma unidade derivada, e a representao em termos de unidades bsicas 1 C = 1 A.s. A unidade associada a foras, no SI, o newton (N), que tambm uma unidade derivada. Assinale a alternativa que expressa corretamente a representao do newton em unidades bsicas.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um objeto move-se numa pista retilnea, descrevendo um movimento retilneo uniformemente variado, quando observado por um sistema de referncia inercial. A posio desse objeto descrita pela equao x(t) = 5 6t + 3t2 , onde x medido em metros e t em segundos. Sabe-se que a massa do objeto fixa e vale m = 600 g. Tendo em vista essas informaes, considere as seguintes afirmativas: 1. A posio inicial do objeto vale 5m. 2. A fora agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em mdulo, F = 3,6 N. 3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s. 4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo. Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um dado capacitor apresenta uma certa quantidade de carga Q em suas placas quando submetido a uma tenso V. O grfico ao lado apresenta o comportamento da carga Q (em microcoulombs) desse capacitor para algumas tenses 𝑽 aplicadas (em volts). Com base no grfico, assinale a alternativa que expressa corretamente a energia U armazenada nesse capacitor quando submetido a uma tenso de 3 V.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um conceito importante que surge no estudo dos fluidos o conceito de presso. Com relao a ele, considere as seguintes afirmativas: 1. A presso atmosfrica ao nvel do mar a 0 C vale 1 atm. 2. Um processo termodinmico que ocorra sujeito a uma presso constante chamado isobrico. 3. A presso exercida por um lquido num dado ponto aumenta medida que a profundidade desse ponto aumenta. 4. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de presso o pascal (Pa). Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um dado meio tem um ndice de refrao n1. Um outro meio tem um ndice de refrao n2. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relao entre os mdulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n2= 2n1.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um motociclista descreve uma trajetria circular de raio R = 5m, com uma velocidade de mdulo v = 10m/s medida por um observador inercial. Considerando que a massa combinada do motociclista e da motocicleta vale 250 kg, assinale a alternativa que expressa corretamente o mdulo da fora centrpeta necessria para a realizao da trajetria circular.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) Um certo resistor dissipa uma potncia de 1 W quando percorrido por uma corrente de 100 mA. Assinale a alternativa que expressa corretamente a tenso V aplicada a esse resistor quando percorrido por uma corrente de 50 mA.

(UFPR - 2018 - 1 FASE) O diagrama P x V ao lado ilustra uma sequncia de processos termodinmicos executada por um gs ideal monoatmico, passando pelos pontos A, B, C e D, caracterizados pelos valores de presso e volume apresentados no diagrama. Tendo em vista as informaes apresentadas no diagrama, considere as seguintes afirmativas: 1. O processo A B isomtrico. 2. Os pontos C e D esto mesma temperatura. 3. O trabalho realizado pelo gs no processo B C nulo. 4. O processo C D isobrico. Assinale a alternativa correta