Questões de Física - UFU 2017 | Gabarito e resoluções

(UFU - 2017 - 1 FASE) Ainda que tenhamos a sensao de que estamos estticos sobre a Terra, na verdade, se tomarmos como referncia um observador parado em relao s estrelas fixas e externo ao nosso planeta, ele ter mais clareza de que estamos em movimento, por exemplo, rotacionando junto com a Terra em torno de seu eixo imaginrio. Se consideramos duas pessoas (A e B), uma deles localizada em Ottawa (A), Canad, (latitude 45 Norte) e a outra em Caracas (B), Venezuela, (latitude 10 Norte), qual a relao entre a velocidade angular mdia () e velocidade escalar mdia (v) dessas duas pessoas, quando analisadas sob a perspectiva do referido observador?

(UFU - 2017 - 1 FASE) Ao se projetar uma rodovia e seu sistema de sinalizao, preciso considerar variveis que podem interferir na distncia mnima necessria para um veculo parar, por exemplo. Considere uma situao em que um carro trafega a uma velocidade constante por uma via plana e horizontal, com determinado coeficiente de atrito esttico e dinmico e que, a partir de um determinado ponto, aciona os freios, desacelerando uniformemente at parar, sem que, para isso, tenha havido deslizamento dos pneus do veculo. Desconsidere as perdas pelas resistncia do ar e o atrito entre os componentes mecnicos do veculo. A respeito da distncia mnima de frenagem, nas situaes descritas, so feitas as seguintes afirmaes: I. Ela aumenta proporcionalmente massa do carro. II. Ela inversamente proporcional ao coeficiente de atrito esttico. III. Ela no se relaciona com a acelerao da gravidade local. IV. Ela diretamente proporcional ao quadrado da velocidade inicial do carro. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.

(UFU - 2017 - 1 FASE) Joo, representado pela letra J, entra em uma sala retangular, onde duas paredes so revestidas por espelhos planos. Ele se posiciona na bissetriz do ngulo reto formato entre os dois espelhos. Como se configuram o conjunto das imagens de Joo em relao aos espelhos e sua posio na sala?

(UFU - 2017 - 1 FASE) A natureza da luz um assunto que tem estado presente nas discusses de cientistas e filsofos h sculos, principalmente a partir da possibilidade de aplicao de fenmenos luminosos por comportamentos tanto ondulatrios quanto corpusculares. Segundo o princpio da complementaridade, proposto por Niels Bohr em 1928, a descrio ondulatria da luz complementar descrio corpuscular, mas no se usam as duas descries simultaneamente para descrever um determinado fenmeno luminoso. Desse modo, fenmenos luminosos envolvendo a propagao, a emisso e a absoro da luz so explicados ora considerando a natureza ondulatria, ora considerando a natureza corpuscular. Assinale a alternativa que apresenta um fenmeno luminoso mais bem explicado, considerando-se a natureza corpuscular da luz.

(UFU - 2017 - 1 FASE) Um estudante monta um dispositivo termomtrico utilizando uma cmara, contendo um gs, e um tubo capilar, em formato de U, cheio de mercrio, conforme mostra a figura. O tubo aberto em uma das suas extremidades, que est em contato com a atmosfera. Inicialmente a cmara imersa em um recipiente contendo gua e gelo em fuso, sendo a medida da altura h da coluna de mercrio (figura) de 2cm. Em um segundo momento, a cmara imersa em gua em ebulio e a medida da altura h da coluna de mercrio passa a ser de 27cm. O estudante, a partir dos dados obtidos, monta uma equao que permite determinar a temperatura do gs no interior da cmara (), em graus Celsius, a partir da altura h em centmetros. (Considere a temperatura de fuso do gelo 0C e a de ebulio da gua 100C). Assinale a alternativa que apresenta a equao criada pelo estudante.

(UFU - 2017 - 1 FASE) O anel saltante ou anel de Thomson uma interessante demonstrao dos efeitos eletromagnticos. Ele consiste em uma bobina, um anel metlico, normalmente de alumnio, e um ncleo metlico que atravessa a bobina e o anel. Quando a bobina ligada a uma tomada de corrente alternada, o anel de alumnio salta e fica levitando em uma altura que pode ser considerada constante. A figura mostra o dispositivo. Um dos fatos que contribuem para a levitao do anel metlico, apesar de no ser o nico, a fonte de corrente eltrica ser alternada, pois o anel no levitaria se ela fosse contnua. A fora sobre o anel metlico e sua consequente levitao devem-se ao fato de a bobina percorrida por corrente eltrica alternada gerar

(UFU - 2017 - 1 FASE) As ondas eletromagnticas conhecidas como micro-ondas so transversais, esto em uma faixa de frequncia que vai de aproximadamente 0,3 GHz at cerca de 300 GHz, e so utilizadas em diversos aparelhos de uso cotidiano. Assinale a alternativa que apresenta o aparelho que funciona utilizando micro-ondas.

(UFU - 2017 - 2 FASE) Uma luneta astronmica um equipamento que emprega duas lentes dispostas num mesmo eixo de simetria, sendo uma objetiva e a outra ocular. A luz de um astro distante, quando atravessa a lente objetiva, produz uma imagem real (i1), que se comporta como objeto para a lente ocular, que produzir uma imagem final virtual (i2), maior e invertida em relao ao objeto, conforme esquema a seguir. A) Conforme caractersticas apontadas no esquema, qual o tipo de lente esfrica usada como objetiva e como ocular, de acordo com seu comportamento ptico? Justifique sua resposta. B) Considere uma luneta, cuja distncia focal da objetiva de 120 cm. Sabendo-se que a amplificao da referida luneta dada pela razo entre a distncia focal da objetiva e a distncia focal da ocular, calcule a amplificao conseguida por um equipamento com as caractersticas das lentes descritas no esquema.

(UFU - 2017 - 2 FASE) Um guindaste arrasta por 100 metros, com velocidade constante, um caixote de 200 Kg, por meio de um cabo inextensvel e de massa desprezvel, conforme esquema a seguir. Nessa situao, o ngulo formado entre o cabo e o solo de 37 e o coeficiente de atrito cintico entre o caixote e o solo 0,1. A partir de tal situao, faa o que se pede. A) Represente o diagrama de foras que agem sobre o caixote quando ele est sendo arrastado. B) Calcule o valor do trabalho da fora que o guindeste faz sobre o caixote quando ele arrastado por 100 metros. Dados: sen 37 = 0,6; cos 37 = 0,8 e g = 10m/

(UFU - 2017 - 2 fase) Um chuveiro pode ser regulado para funcionar liberando gua em trs temperaturas distintas: fria, morna e quente. Quando o chuveiro ligado na opo fria, a gua passa pelo aparelho e no sofre nenhum aquecimento; na opo morna, sofre aquecimento leve; e na opo quente, um aquecimento maior. Este chuveiro possui uma resistncia eltrica constituda por um fio fino enrolado e quatro pontos de contato (A, B, C e D). Uma fonte de tenso, de voltagem constante, ligada com um de seus polos no ponto D, enquanto que o outro polo ligado a uma chave que pode assumir as posies A, B ou C, conforme mostrado no esquema. A) Identifique em qual posio (A, B ou C) a chave estar ligada para cada temperatura de funcionamento do chuveiro. Justifique sua resposta. B) A fonte de tenso de 220V e a potncia do chuveiro de 4400W quando ligado na opo quente. Qual o valor da resistncia eltrica nesta situao de funcionamento?

(UFU - 2017 - 2 FASE) A gua, substncia comum e indispensvel a nossa sobrevivncia, em condies cotidianas normais, pode se apresentar em trs estados fsicos diferentes: slido, lquido e vapor. A figura representa de forma simplificada, e fora de escala, o diagrama de fases da gua, com os eixos representando temperatura e presso. As linhas do diagrama representam a presso de mudana de fase em funo da temperatura. A) Com base no diagrama de fases explique, do ponto de vista da Fsica, como a panela de presso consegue cozinhar alimentos mais rapidamente quando comparada a uma panela comum. B) Os patins de gelo possuem uma lmina em sua parte inferior que, em contato com o gelo, faz com que ele derreta, criando um sulco onde ocorre o deslizamento. Aps os patins passarem pelo sulco, dependendo da temperatura local, a gua do sulco pode se solidificar novamente. Com base no diagrama de fases, explique o fenmeno descrito.