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  • 1. Faculdade de Tecnologia de Mogi-MirimDisciplina: Lista 1 Data: 01/09/2009 NotaTurma: 1o período do CST de Mecânica de Precisão Série: 1 Nome: N.:Questão 1 Questão 12O que é kWh? O que é Pa?Questão 2 Questão 13Qual a unidade sistema internacional para potência? O que é atm?Questão 3 Questão 14Quantos centímetros cúbicos existem em 1 metro cúbico? O que é um ampere?Questão 4 Questão 15Se convertermos 2 dL para cm¤, quantos cm¤ teremos? O que é um ohm?Questão 5 Questão 16Se convertermos 1 Km£ em m£, quantos m£ teremos? Qual a unidade para constante elástica, no sistema internacional?Questão 6 Questão 17Se convertermos 100 cm£ em m£, quantos m£ teremos? O que é 1 kgf?Questão 7 Questão 18Qual a conversão entre r.p.m. e Hz? O que é cal?Questão 8 Questão 19Um metro cúbico corresponde a quantos litros? O que é Hz?Questão 9 Questão 20A água contida em 1 litro possui massa igual a 1 kg. Qual amassa de água contida em um metro cúbico? Designando as dimensões fundamentais de comprimento, massa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica aQuestão 10 dimensão para velocidade?Qual a unidade do sistema internacional para força? Questão 21Questão 11 Designando as dimensões fundamentais de comprimento, massa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica aQual a unidade sistema internacional para trabalho? dimensão para aceleração? 1
  • 2. Questão 22 Questão 32Designando as dimensões fundamentais de comprimento, Como transformamos 1 m¤ em cm¤?massa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica adimensão para força? Questão 33 Qual a relação entre o metro cúbico e o litro?Questão 23Designando as dimensões fundamentais de comprimento, Questão 34massa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica a Um aluno, muito distraído, desejava escrever quilograma edimensão para trabalho? grafou Kg. O que um físico lê neste caso?Questão 24 Questão 35Designando as dimensões fundamentais de comprimento, O sistema solar tem 4,5 x 10ª anos de idade. Os primeirosmassa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica a hominídeos surgiram na Terra há cerca de 4,5 milhões dedimensão para energia? anos. Imagine uma escala em que o tempo transcorrido entre oQuestão 25 surgimento do sistema solar e a época atual corresponda aDesignando as dimensões fundamentais de comprimento, um ano de 365 dias. De acordo com tal escala, há quantasmassa e tempo por L, M e T, respectivamente, como fica a horas os hominídeos surgiram na Terra? Aproxime suadimensão para potência? resposta para um número inteiro apropriado.Questão 26 Questão 36A unidade km/dia£, apesar de estranha, é dimensionalmente Considere duas vasilhas, ambas na forma de cilindro reto:válida. Qual a grandeza física que pode ser medida por esta A e B. A altura e o raio de B são maiores que asunidade? correspondentes dimensões de A por um fator 2. Responda as questões abaixo sem apelar para as fórmulas deQuestão 27 perímetro, áreas e volumes de quaisquer objetos particulares.Por que a unidade para metro se representa por um símbolo a) Quantas vezes a circunferência da base da vasilha B, C½minúsculo e o símbolo para newton se representa por um é maior que CÛ, a circunferência da base da vasilha A?símbolo maiúsculo? b) Quantas vezes a área da base da vasilha B, S½, é maior que SÛ, a área da vasilha A?Questão 28 c) Se A contém 25 litros de água quando está cheia até aO que é o sistema CGS? borda, quantos litros de água conterá a vasilha B, quando igualmente cheia?Questão 29 Questão 37O que é o sistema MKS? No filme "Armageddon", é mostrado um asteróide, em rotaQuestão 30 de colisão com a Terra. O diâmetro desse asteróide mede cerca de 1000km, mas, de acordo com vários astrônomos,Como transformamos 1 km em metros? os maiores asteróides com alguma probabilidade de colidir com a Terra têm um diâmetro de 10 km. São os chamadosQuestão 31 "exterminadores". Faça uma estimativa da razão entre asComo transformamos 1 km£ em m£? massas desses dois tipos de asteróides. 2
  • 3. Questão 38O efeito da resistência do ar sobre o movimento da quedade uma gota de chuva é de, após um tempo muito curto,tornar a velocidade de uma gota de 10 mg constante e igual 2.7a 8,0 m/s. Suponha que o campo magnético da Terra éhorizontal e de módulo 5 × 10−¦ T, e que a fricção com o arcarrega a gota com uma carga elétrica igual a 10−¢¦ C. Qualo expoente da ordem de grandeza do raio do arco de círculodescrito pela gota, em m, devido à ação do campomagnético terrestre? Calcule os valores dos expoentes x e y para que Q tenhaQuestão 39 dimensão de vazão.Suponha que em um sólido os átomos estão distribuídos Questão 41nos vértices de uma estrutura cúbica, conforme a figura aseguir. A massa de cada átomo é 1,055 × 10−££ g e a Uma partícula de massa m oscila no eixo OX sob a ação dedensidade do sólido é 8,96 g/cm¤. Qual o módulo do uma força F = - kx¤, na qual k é uma constante positiva e xexpoente da ordem de grandeza da menor separação entre é a coordenada da partícula (figura 1).os átomos? Suponha que a amplitude de oscilação seja A e que o período seja dado por (figura 2). 2.7 2.7Questão 40 onde c é uma constante adimensional e ‘, ’ e – são expoentes a serem determinados.Um vertedouro de uma represa tem uma forma triangular, Utilize seus conhecimentos de análise dimensional paraconforme mostra a figura a seguir. Um técnico quer calcular os valores de ‘, ’ e –.determinar empiricamente o volume de água por unidadede tempo que sai pelo vertedouro, isto é, a vazão. Como a Questão 42represa é muito grande, a vazão não depende do tempo. Osparâmetros relevantes são: h, a altura do nível de água Segundo a teoria cosmológica da grande explosão, nasmedida a partir do vértice do triângulo, e g, a aceleração da fases iniciais de formação do universo, as condições físicasgravidade local. A partir dessas informações, o técnico foram tais que seu tratamento teórico precisa ser deescreve a seguinte fórmula para a vazão Q: gravitação quântica. Mas tal tratamento só é necessário durante um certo intervalo de tempo, t(p), chamado tempoQ = ChÑ gÒ de Planck, ou era de Planck. De fato, conforme o universo se expande, os domínios das forças fundamentais vão seonde C é uma grandeza adimensional. desacoplando um do outro, e chega um momento, quando o tempo de existência do universo for da ordem de t(p) ou maior que t(p) , em que efeitos quânticos e gravitacionais podem ser tratados separadamente. É possível estimar-se a ordem de grandeza de t(p) a partir de considerações básicas envolvendo constantes fundamentais e análise dimensional. A grandeza t(p) é uma 3
  • 4. escala de tempo típica de uma situação física em que não sepode desprezar a gravidade nem fenômenos quânticos.Portanto, a expressão que define t(p) deve envolverexplicitamente a constante gravitacional, G, e a constantede Planck, h. Além dessas duas constantes, espera-se ainda 2.7que a velocidade da luz, c, seja importante para estimar talescala de tempo, pois essa velocidade é a constanteassociada aos fenômenos relativísticos presentes nadescrição da evolução do universo. Existe uma únicamaneira de combinar algebricamente essas três constantesde modo que a grandeza resultante tenha dimensão detempo. Com base no relatório do gari, calcule a ordem de grandeza do somatório do número de folhas de árvores e de pontas deInformações e sugestões de procedimentos para a solução cigarros que ele recolheu.desta questão:- Para obter a expressão literal para t(p) e depois calcular Questão 45seu valor, comece fazendo uma análise dimensional Um tenista, numa brilhante jogada durante um treino, atirouenvolvendo apenas as três constantes. Em outras palavras, a bola de tênis para o outro lado da quadra. Instantescombine as dimensões físicas das três constantes, de modo depois, foi anunciado que a bola atingiu uma velocidadeque o resultado seja uma expressão literal que representa escalar média de 151,2 km/h.uma grandeza com dimensão de tempo, isto é, t(p) . Expresse essa velocidade no sistema internacional deDepois de obter essa expressão, substitua os valores das unidades.constantes fundamentais que nela aparecem para obter umaestimativa da ordem de grandeza de t(p) . Questão 46Pode ser que, para obter tal expressão, você precisemanipular com potências inteiras e/ou fracionárias das No ensino médio, as grandezas físicas costumam serconstantes. classificadas em duas categorias. Na primeira categoria,- Note que a dimensão de G é dada por L¤M−¢T−£, a estão as grandezas definidas apenas por um número e umadimensão de h é dada por L£MT−¢ e a dimensão de c é dada unidade de medida; as grandezas da segunda categoriapor LT−¢, em que L representa a dimensão de comprimento, requerem, além disso, o conhecimento de sua direção e deM a de massa e T a de tempo. seu sentido.- São dados os valores das constantes no SI: a) Como são denominadas as duas categorias, na seqüênciaG ~ 7×10−¢¢ N.m£/kg£; h ~ 7×10−¤¥ J.s; e c ¸ 3×10© m/s. apresentada? b) Copie a tabela seguinte em seu caderno de respostas eEstime a ordem de grandeza do tempo de Planck. preencha corretamente as lacunas, indicando uma grandeza física da área de mecânica e outra da área de eletricidade,Questão 43 para cada uma dessas categorias.A área interna do pavilhão central da UFRRJ é de 1 hectare,definido como 10¥m£. Sendo a altura do prédio equivalentea 10m, determine, em km¤ o volume necessário para cobriresta área de terra até o teto. 2.7Questão 44Leia atentamente o quadrinho a seguir. 4
  • 5. provável causa da perda de uma sonda enviada a MarteQuestão 47 estaria relacionada com um problema de conversão deConsidere os três comprimentos seguintes: unidades. Foi fornecido ao sistema de navegação da sonda o raio de sua órbita em METROS, quando, na verdade, ested=0,521km, valor deveria estar em PÉS. O raio de uma órbita circular segura para a sonda seria r=2,1×10¦m, mas o sistema ded‚=5,21.10−£m e navegação interpretou esse dado como sendo em pés. Como o raio da órbita ficou menor, a sonda desintegrou-se devidodƒ=5,21.10§mm. ao calor gerado pelo atrito com a atmosfera marciana.a) Escreva esses comprimentos em ordem crescente. a) Calcule, para essa órbita fatídica, o raio em metros.b) Determine a razão dƒ/d. Considere 1pé=0,30m.Questão 48 b) Considerando que a velocidade linear da sonda é inversamente proporcional ao raio da órbita, determine aNum determinado processo físico, a quantidade de calor Q razão entre as velocidades lineares na órbita fatídica e natransferida por convecção é dada por órbita segura. Q = h . A . ÐT . Ðt Questão 51onde h é uma constante, Q é expresso em joules (J), A em Além de suas contribuições fundamentais à Física, Galileumetros quadrados (m£), ÐT em kelvins (K) e Ðt em é considerado também o pai da Resistência dos Materiais,segundos (s), que são unidades do Sistema Internacional ciência muito usada em engenharia, que estuda o(SI). comportamento de materiais sob esforço. Galileu propôs empiricamente que uma viga cilíndrica de diâmetro d ea) Expresse a unidade da grandeza h em termos de unidades comprimento (vão livre) L, apoiada nas extremidades,do SI que aparecem no enunciado. como na figura a seguir, rompe-se ao ser submetida a uma força vertical F, aplicada em seu centro, dada porb) Expresse a unidade de h usando apenas as unidades kg, se K, que pertencem ao conjunto das unidades de base do SI. F = œ d¤/LQuestão 49 onde œ é a tensão de ruptura característica do material do qual a viga é feita. Seja – o peso específico (peso porA velocidade das ondas numa praia pode depender de unidade de volume) do material da viga.alguns dos seguintes parâmetros: a aceleração da gravidadeg, a altura da água H, e a densidade da água d.a) Na crista da onda a velocidade é maior ou menor que nabase? Por quê?b) Fazendo análise dimensional, observa-se que a 2.7velocidade da onda não depende de um dos 3 parâmetroscitados. Que parâmetro é esse? Qual a expressão davelocidade em termos dos 2 parâmetros restantes.Questão 50"Erro da NASA pode ter destruído sonda" (Folha de S.Paulo, 1/10/1999) Para muita gente, as unidades em problemas de Físicarepresentam um mero detalhe sem importância. No entanto,o descuido ou a confusão com unidades pode terconseqüências catastróficas, como aconteceu recentementecom a NASA. A agência espacial americana admitiu que a 5
  • 6. a) Quais são as unidades de œ no Sistema Internacional de Três fatores são relevantes para o estudo desse tipo de fibraUnidades? óptica: o ângulo de recepção, ‘r, igual à metade do ângulo do cone de captação, o índice de refração do núcleo, nŠ, e ob) Encontre a expressão para o peso total da viga em termos índice de refração da casca, nc. Neste caso, são dados:de –, d e L. ‘r = 48,6°, nŠ = 1,50 e nc = 1,30. a) Faça a figura de um raio de luz que incida na fibra dentroc) Suponha que uma viga de diâmetro d se rompa sob a do cone de captação e que se reflita pelo menos duas vezesação do próprio peso para um comprimento maior que L. na superfície interior da casca.Qual deve ser o diâmetro mínimo de uma viga feita do Determine o ângulo máximo de refração na face de entradamesmo material com comprimento 2L para que ela não se da fibra, para o qual não haja emergência da luz para arompa pela ação de seu próprio peso? casca (a fibra está imersa no ar; n(ar) = 1,00). Dado: sen 48,6° = 0,750; a resposta pode ser dada pelo Questão 52 arco-seno do ângulo pedido.Quando um recipiente aberto contendo um líquido é sujeito Questão 54a vibrações, observa-se um movimento ondulatório nasuperfície do líquido. Para pequenos comprimentos de onda O medidor de luz residencial é composto de quatro—, a velocidade de propagação v de uma onda na superfície relógios. O sentido de rotação dos ponteiros é o dalivre do líquido está relacionada à tensão superficial œ numeração crescente. lnicia-se a leitura pelo relógio daconforme a equação v = Ë(2™œ)/(›—) onde › é a esquerda. O valor obtido é expresso em kWh.densidade do líquido. Esta equação pode ser utilizada para Considere as leituras realizadas em dois mesesdeterminar a tensão superficial induzindo-se na superfície consecutivos: o atual e o anterior.do líquido um movimento ondulatório com uma freqüênciaf conhecida e medindo-se o comprimento de onda —.a) Quais são as unidades da tensão superficial œ no SistemaInternacional de Unidades? 2.7b) Determine a tensão superficial da água, sabendo quepara uma freqüência de 250Hz observou-se a formação deondas superficiais com comprimento de onda —=2,0mm.Aproxime ™=3.Questão 53 Sabendo que 1 joule = 1 W.s, o consumo da energia elétrica na residência desde a instalação do relógio, em joules, foiA fibra óptica possibilita transporte da luz ou de outra da ordem deradiação eletromagnética por meio do seu confinamento, a) 10¢¡decorrente da reflexão total dessas radiações entre o núcleo b) 10¢£e a casca da fibra. Há vários tipos de fibras ópticas, a figura c) 10¢¤representa um deles. d) 10¢¥ e) 10¢¦ Questão 55 A ÁGUA NA ATMOSFERA 2.7 O calor proveniente do Sol por irradiação atinge o nosso Planeta e evapora a água que sobe, por ser ela, ao nível do mar, menos densa que o ar. Ao encontrar regiões mais frias na atmosfera, o vapor se condensa, formando pequenas gotículas de água que compõem, então, as nuvens, podendo, em parte, solidificar-se em diferentes 6
  • 7. tamanhos. Os ventos fortes facilitam o transporte do ar a) m−¢ . s−¢próximo ao chão - a temperatura, em dias de verão, chega b) m . s−¢quase a 40° - para o topo das nuvens, quando a temperatura c) m£ . salcança 70°C. Há um consenso, entre pesquisadores, de d) m¤ . sque, devido à colisão entre partículas de gelo, água e e) m¤ . s−¢granizo, ocorre a eletrização da nuvem, sendo possívelobservar a formação de dois centros: um de cargas Questão 57positivas e outro de cargas negativas. Quando a Na(s) questão(ões) a seguir julgue os itens e escreva nosconcentração de cargas nesses centros cresce muito, parênteses (V) se for verdadeiro ou (F) se for falso.acontecem, então, descargas entre regiões com cargas Julgue as transformações de unidades a seguir.elétricas opostas. Essas descargas elétricas - raios - podem ( ) 54 km/h = 15 m/sdurar até 2s, e sua voltagem encontra-se entre 100 milhões ( ) 195 min. = 3 h e 15 min.e 1 bilhão de volts, sendo a corrente da ordem de 30 mil ( ) 15 m¤ = 1500 cm¤amperes, podendo chegar a 300 mil amperes e a 30.000°C ( ) 1 N = 10¥ dynde temperatura. A luz produzida pelo raio chega quaseinstantaneamente, enquanto que o som, considerada sua Questão 58velocidade de 300 m/s, chega num tempo 1 milhão de vezesmaior. Esse trovão, no entanto, dificilmente será ouvido, se Um fio, que tem suas extremidades presas aos corpos A eacontecer a uma distância superior a 35 km, já que tende B, passa por uma roldana sem atrito e de massa desprezível.seguir em direção à camada de ar com menor temperatura. O corpo A, de massa 1,0 kg, está apoiado num plano "Física na Escola", vol. 2, nŽ 1, 2001 [adapt.] inclinado de 37° com a horizontal, suposto sem atrito.No texto, muitas unidades da Física são abordadas, como Adote g = 10m/s£, sen 37° = 0,60 e cos 37° = 0,80.unidades de Termologia, Mecânica, Eletricidade e Ondas.Assinale a alternativa que contém corretamente, apenasgrandezas físicas escalares referidas no texto.a) temperatura, tempo, ddp, força elétrica e velocidade. 2.1.2.5b) temperatura, tempo, ddp, intensidade de corrente elétricae distância.c) força elétrica, campo elétrico, velocidade, aceleração edeslocamento.d) força elétrica, campo elétrico, potencial elétrico,aceleração e distância.e) tempo, potencial elétrico, período, freqüência e ara o corpo B descer com aceleração de 2,0 m/s£, o seudeslocamento. peso deve ser, em newtons, a) 2,0Questão 56 b) 6,0Texto I c) 8,0O sangue é um líquido constituído por plasma e algumas d) 10células especializadas. O sangue circula pelo coração, e) 20artérias, vasos e capilares transportando gases, nutrientes Questão 59etc. Um adulto de peso médio tem cerca de 5 litros desangue em circulação. O fumo é comprovadamente um vício prejudicial à saúde. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde, umTexto II fumante médio, ou seja, aquele que consome cerca de 10De acordo com a Lei de Poiseville, a velocidade v do cigarros por dia, ao chegar à meia-idade terá problemassangue, em centímetros por segundo, num ponto P à cardiovasculares. A ordem de grandeza do número dedistância d do eixo central de um vaso sangüíneo de raio r é cigarros consumidos por este fumante durante 30 anos é de:dada aproximadamente pela expressão v = C (r£ - d£), onde a) 10£C é uma constante que depende do vaso. b) 10¤A unidade da constante C no Sistema Internacional é: c) 10¥ 7
  • 8. d) 10¦ Questão 63e) 10§ Centrifugador é um aparelho utilizado para separar osQuestão 60 componentes de uma mistura, a ela imprimindo um movimento de rotação. A sua eficiência (G) é umaA Lei de Newton para a Gravitação Universal estabelece grandeza adimensional, que depende da freqüência doque duas partículas de massas m e m‚ e separadas por uma movimento de rotação (f) e do seu raio (r). Sendo estadistância r se atraem com uma força f dada por: eficiência definida por G = K.r.f£, então, a constante K, no Sistema Internacional, será: f = G (m . m‚)/r£ a) adimensional. b) expressa em m−¢.onde G é uma constante denominada constante universal de c) expressa em m−¢.s£.gravitação. d) expressa em m.s−£. e) expressa em s£.A unidade de G no S.I. é: Questão 64a) N . kg£/m£b) kg£/(N . m£) SEU OLHARc) kg . m/s£ (Gilberto Gil, 1984)d) kg . m¤/s£e) m¤/(kg . s£) Na eternidade Eu quisera terQuestão 61 Tantos anos-luz Quantos fosse precisarA força que atua sobre um móvel de massa m, quando o Pra cruzar o túnelmesmo descreve, com velocidade v constante, uma Do tempo do seu olhartrajetória circular de raio R, é dada por F = mgv£/aR, ondeg representa a aceleração da gravidade. Para que haja Gilberto Gil usa na letra da música a palavra compostahomogeneidade, a unidade de a no Sistema Internacional de ANOS-LUZ. O sentido prático, em geral, não éUnidades é: obrigatoriamente o mesmo que na ciência. Na Física, uma) m . s−¢ ano luz é uma medida que relaciona a velocidade da luz e ob) m . s−£ tempo de um ano e que, portanto, se refere ac) m . s a) tempo.d) m . s£ b) aceleração.e) m£ . s c) distância.Questão 62 d) velocidade. e) luminosidade.Alguns experimentos realizados por virologistasdemonstram que um bacteriófago (vírus que parasita e se Questão 65multiplica no interior de uma bactéria) é capaz de formar Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados100 novos vírus em apenas 30 minutos. Se introduzirmos sobre produção e consumo de energia em nosso país, são1000 bacteriófagos em uma colônia suficientemente grande sempre muito grandes. Apenas no setor residencial, em umde bactérias, qual a ordem de grandeza do número de vírus único dia, o consumo de energia elétrica é da ordem de 200existentes após 2 horas? mil MWh. Para avaliar esse consumo, imagine umaa) 10¨ situação em que o Brasil não dispusesse de hidrelétricas eb) 10© tivesse de depender somente de termoelétricas, onde cadac) 10ª kg de carvão, ao ser queimado, permite obter umad) 10¢¡ quantidade de energia da ordem de 10kWh. Considerandoe) 10¢¢ que um caminhão transporta, em média, 10 toneladas de carvão, a quantidade de caminhões de carvão necessária para abastecer as termoelétricas, a cada dia, seria da ordem 8
  • 9. de Questão 69a) 20.b) 200. A massa do sol é cerca de 1,99.10¤¡kg. A massa do átomoc) 1.000. de hidrogênio, constituinte principal do sol é 1,67.10−£¨kg.d) 2.000. Quantos átomos de hidrogênio há aproximadamente no sol?e) 10.000 a) 1,5 . 10−¦¨ átomosQuestão 66 b) 1,2 . 10¦¨ átomos c) 1,5 . 10¦¨ átomosA Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde d) 1,2 . 10−¦¨ átomosenergia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global e) 1,2 . 10¤ átomosque se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrioenergético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra Questão 70recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo emtorno de 1 W/m£. Isso significa que a Terra acumula, Um cubo regular de lado L apoia-se sobre uma mesa. Seanualmente, cerca de 1,6 × 10££ J. Considere que a energia um cubo de lado 2L e mesmo material estiver sobre a mesa,necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água a pressão exercida pelo cubo maior é:líquida seja igual a 3,2 × 10¦ J. Se toda a energia acumulada a) a mesmaanualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a b) metade0°C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em c) duas vezes maiortrilhões de toneladas, estaria entre d) três vezes maiora) 20 e 40. e) quatro vezes maiorb) 40 e 60.c) 60 e 80. Questão 71d) 80 e 100. Numa aula prática de Física, três estudantes realizame) 100 e 120. medidas de pressão. Ao invés de expressar seus resultadosQuestão 67 em pascal, a unidade de pressão no Sistema Internacional (SI), eles apresentam seus resultados nas seguintesEm um sistema de unidades em que as grandezas unidades do SI.fundamentais são massa, comprimento e tempo; usandotodas as grandezas em unidades do Sistema Internacional I) Nm−£(S.I.), qual é a afirmação a seguir que contém as unidades II) Jm−¤de Trabalho de uma força, aceleração e energia cinética, III) Wsm−¤respectivamente? Podem ser considerados corretos, de ponto de vistaa) kgm£/s£; km/h£; kg/cm£ dimensional, os seguintes resultados:b) kgf.cm/s; m/s£; kgf/h a) Nenhum.c) kg.s/m; m/s£; kgfm£/s£ b) Somente I.d) kg.m£/s£; m/s£; kg.m£/s£ c) Somente I e II.e) kgf.s£; m/s£; kgf.m£ d) Somente I e III. e) Todos.Questão 68 Questão 72No Sistema Internacional, as unidades de Força, Trabalho,Energia Cinética e Velocidade Angular são, No Sistema Internacional de Unidades (SI), as seterespectivamente: unidades de base são o metro (m), o quilograma (kg), oa) kgf, J, kg m£/s£, m/s segundo (s), o kelvin (K), o ampere (A), a candela (cd) e ob) N, J, J, rd/s mol (mol). A lei de Coulomb da eletrostática pode serc) kgf, kgf.m, J. m/s representada pela expressão F = (1/4™”³)(Q Q‚/r£).d) N, N.m, J, m/s onde ”³ é uma constante fundamental da física e suae) N, J, kgf.m£, rd/s unidade, em função das unidades de base do SI, é a) m−£ s£ A£ 9
  • 10. b) m−¤ kg−¢ A£ e) 4,5 × 10£cm¤, 1,5 × 10£m/s e 1,36 × 10£g/cm¤c) m−¤ kg−¢ s¥ A£d) m kg s−£ Questão 76e) adimensional No painel de um carro, está indicado no velocímetro que ele já "rodou" 120000 km. A alternativa que melhor indicaQuestão 73 a ordem de grandeza do número de voltas efetuadas pelaUm estudante está prestando vestibular e não se lembra da roda desse carro, sabendo que o diâmetro da mesma vale 50fórmula correta que relaciona a velocidade v de propagação cm, é:do som, com a pressão P e a massa específica › (kg/m¤), Adote ™ = 3. Despreze possíveis derrapagens e frenagensnum gás. No entanto, ele se recorda que a fórmula é do tipo a) 10©vò=C . Pö/›, onde C é uma constante adimensional. b) 10¨Analisando as dimensões (unidades) das diferentes c) 10§grandezas físicas, ele conclui que os valores corretos dos d) 10¦expoente a e b são: e) 10¥a) a = 1, b = 2b) a = 1, b = 1 Questão 77c) a = 2, b = 1 O empuxo sobre um corpo mergulhado em um líquido é ad) a = 2, b = 2 força, vertical e para cima, que o líquido exerce sobre essee) a = 3, b = 2 corpo e tem valor igual ao peso do volume de líquido deslocado. No sistema internacional de unidades, o empuxoQuestão 74 é medido emUm motorista pára em um posto e pede ao frentista para a) kg.m¤regular a pressão dos pneus de seu carro em 25 "libras" b) N / m¤(abreviação da unidade "libra força por polegada quadrada" c) N.m / sou "psi"). Essa unidade corresponde à pressão exercida por d) kg.m / s£uma força igual ao peso da massa de 1 libra, distribuídasobre uma área de 1 polegada quadrada. Uma libra Questão 78corresponde a 0,5kg e 1 polegada a 25×10−¤m, Neste momento milhares de pessoas estão passando fomeaproximadamente. Como 1atm corresponde a cerca de no Brasil e no mundo. A fome é conseqüência da pobreza e1×10¦Pa no SI (e 1Pa=1N/m£), aqueIas 25 "libras" pedidas também sua causadora. Para romper esse círculo vicioso, épelo motorista equivalem aproximadamente a: fundamental unir toda a sociedade. Só dessa forma seráa) 2 atm possível garantir a condição básica de direito à vida: viverb) 1 atm sem fome.c) 0,5 atm (ONU - "8 Objetivos do Milênio - 8 Jeitos de mudar od) 0,2 atm Mundo")e) 0,01 atm A alimentação diária de um jovem deve conter 2400Questão 75 quilocalorias (kcal) de nutrientes energéticos para que osOs valores das grandezas físicas: seus órgãos possam desenvolver suas funções. A unidade caloria (cal) é utilizada no campo da Física- volume igual a 45 dm¤, relacionada com o conceito de trabalho e energia. Outra- velocidade igual a 54 km/h, unidade relacionada com a noção de trabalho e energia é- densidade igual a 13,6 × 10¤ kg/m¤, conhecida por a) amperetransformando-se suas unidades, respectivamente, para b) joule.cm¤, m/s e g/cm¤, ficarão: c) newton.a) 4,5 × 10¥cm¤, 15m/s e 13,6g/cm¤ d) volt.b) 4,5 × 10¤cm¤, 15m/s e 13,6g/cm¤ e) watt.c) 4,5 × 10¥cm¤, 25m/s e 13,6g/cm¤d) 4,5 × 10¤cm¤, 15m/s e 136g/cm¤ 10
  • 11. Questão 79 Questão 83Qual dos conjuntos a seguir contém somente grandezas A distância de Marte ao Sol é aproximadamente 50% maiorcujas medidas estão corretamente expressas em "unidades do que aquela entre a Terra e o Sol. Superfícies planas deSI" (Sistema Internacional de Unidades)? Marte e da Terra, de mesma área e perpendiculares aosa) vinte graus Celsius, três newtons, 3,0 seg. raios solares, recebem por segundo as energias deb) 3 Volts, três metros, dez pascals. irradiação solar Um e Ut, respectivamente. A razão entre asc) 10 kg, 5 km, 20 m/seg. energias, Um/Ut, é aproximadamente:d) 4,0 A, 3,2˜, 20 volts. a) 4/9.e) 100 K, 30 kg, 4,5 mT. b) 2/3. c) 1.Questão 80 d) 3/2. e) 9/4.Embora a tendência geral em Ciência e Tecnologia seja ade adotar exclusivamente o Sistema Internacional de Questão 84Unidades (SI), em algumas áreas existem pessoas que, porquestão de costume, ainda utilizam outras unidades. Na Os valores de x, y e n para que a equação:área da Tecnologia do Vácuo, por exemplo, algunspesquisadores ainda costumam fornecer a pressão em (força)Ñ (massa)Ò = (volume) (energia)¾milímetros de mercúrio. Se alguém lhe disser que a pressãono interior de um sistema é de 1, 0 × 10−¥ mmHg, essa seja dimensionalmente correta, são, respectivamente:grandeza deveria ser expressa em unidades SI como: a) (-3, 0, 3).a) 1, 32 × 10−£ Pa. b) (-3, 0, -3).b) 1, 32 × 10−¨ atm. c) (3, -1, -3).c) 1, 32 × 10−¥ mbar. d) (1, 2, -1).d) 132 kPa. e) (1, 0, 1).e) outra resposta diferente das mencionadas. Questão 85Questão 81 Uma certa grandeza física A é definida como o produto daA força da gravitação entre dois corpos é dada pela variação de energia de uma partícula pelo intervalo deexpressão F = G (mm‚)/r£. A dimensão da constante de tempo em que esta variação ocorre. Outra grandeza, B, é ogravitação G é então: produto da quantidade de movimento da partícula pelaa) [L]¤ [M]−¢ [T]−£ distância percorrida. A combinação que resulta em umab) [L]¤ [M] [T]−£ grandeza adimensional éc) [L] [M]−¢ [T]£ a) ABd) [L]£ [M]−¢ [T]−¢ b) A/Be) nenhuma c) A/B£ d) A£/BQuestão 82 e) A£BA velocidade de uma onda transversal em uma corda Questão 86depende da tensão F a que está sujeita a corda, da massa me do comprimento d da corda. Fazendo uma análise Em um experimento verificou-se a proporcionalidadedimensional, concluímos que a velocidade poderia ser dada existente entre energia e a freqüência de emissão de umapor: radiação característica. Neste caso, a constante dea) F/md. proporcionalidade, em termos dimensionais, é equivalente ab) (Fm/d)£. a) Força.c) Ë(Fm/d). b) Quantidade de Movimento.d) Ë(Fd/m). c) Momento Angular.e) (md/F)£. d) Pressão. e) Potência. 11
  • 12. m que › é a densidade do fluido, v, sua velocidade, n, seuQuestão 87 coeficiente de viscosidade, e d, uma distância característicaDurante a apresentação do projeto de um sistema acústico, associada à geometria do meio que circunda o fluido. Porum jovem aluno do ITA esqueceu-se da expressão da outro lado, num outro tipo de experimento, sabe-se queintensidade de uma onda sonora. Porém, usando da uma esfera, de diâmetro D, que se movimenta num meiointuição, concluiu ele que a intensidade média (I) é uma fluido, sofre a ação de uma força de arrasto viscoso dadafunção da amplitude do movimento do ar (A), da por F = 3™Dnv. Assim sendo, com relação aos respectivosfreqüência (f), da densidade do ar (›) e da velocidade do valores de ‘, ’, – e , uma das soluções ésom (c), chegando à expressão I=AÑfÒ›òc. Considerando as a) ‘ = 1, ’ = 1, – = 1,  = - 1grandezas fundamentais: massa, comprimento e tempo, b) ‘ = 1, ’ = - 1, – = 1,  = 1assinale a opção correta que representa os respectivos c) ‘ = 1, ’ = 1, – = - 1,  = 1valores dos expoentes x, y e a. d) ‘ = - 1, ’ = 1, – = 1,  =1a) -1, 2, 2 e) ‘ = 1, ’ = 1, – = 0,  = 1b) 2, -1, 2 Questão 89c) 2, 2, -1d) 2, 2, 1 Uma gota do ácido CHƒ(CH‚)†COOH se espalha sobre ae) 2, 2, 2 superfície da água até formar uma camada de moléculas cuja espessura se reduz à disposição ilustrada na figura.Questão 88 Uma das terminações deste ácido é polar, visto que se trata de uma ligação O-H, da mesma natureza que as ligaçõesQuando camadas adjacentes de um fluido viscoso deslizam (polares) O-H da água. Essa circunstância explica a atraçãoregularmente umas sobre as outras, o escoamento resultante entre as moléculas de ácido e da água. Considerando oé dito laminar. Sob certas condições, o aumento da volume 1,56 x 10−¢¡ m¤ da gota do ácido, e seu filme comvelocidade provoca o regime de escoamento turbulento, área de 6,25 x 10−£m£, assinale a alternativa que estima oque é caracterizado pelos movimentos irregulares comprimento da molécula do ácido.(aleatórios) das partículas do fluido. Observa-se,experimentalmente, que o regime de escoamento (laminarou turbulento) depende de um parâmetro adimensional(Número de Reynolds) dado por 2.7 2.7 a) 0,25 x 10−ªm b) 0,40 x 10−ªm c) 2,50 x 10−ªm d) 4,00 x 10−ªm e) 25,0 x 10−ªm Questão 90 As grandezas físicas A e B são medidas, respectivamente, em newtons (N) e em segundos (s). Uma terceira grandeza C, definida pelo produto de A por B, tem dimensão de: a) aceleração. b) força. c) trabalho de uma força. d) momento de força. e) impulso de uma força. 12
  • 13. b) aceleraçãoQuestão 91 c) energia d) potênciaConsiderando as dimensões L, M e T, respectivamente, de e) velocidadecomprimento, massa e tempo, a dimensão de força é:a) [MLT−£] Questão 96b) [MLT−¢]c) [MLT] Considerando as grandezas físicas A e B de dimensõesd) [ML−£T] respectivamente iguais a MLT−£ e L£, onde [M] é dimensãoe) [ML.−¢T−£] de massa, [L] é dimensão de comprimento e [T] de tempo, a grandeza definida por A.B−¢ tem dimensão de:Questão 92 a) potência. b) energia.Nas transformações adiabáticas, podemos relacionar a c) força.pressão p de um gás com o seu volume V através da d) quantidade de movimento.expressão p . VÒ= K onde y e K são constantes. Para que K e) pressão.tenha dimensão de trabalho, y:a) deve ter dimensão de força. Questão 97b) deve ter dimensão de massa.c) deve ter dimensão de temperatura. Duas grandezas vetoriais, estudadas em Dinâmica, são ad) deve ter dimensão de deslocamento. Quantidade de Movimento de um Corpo e o Impulso dee) deve ser adimensional. uma Força. O módulo do vetor quantidade de movimento de um corpo, segundo um referencial, é dado pelo produtoQuestão 93 entre a massa do corpo e o módulo de sua velocidade, enquanto que o módulo do impulso de uma força constanteNuma pesquisa científica fizeram-se algumas medidas e aplicada a um corpo num certo intervalo de tempo é dadoentre elas foram destacadas G = 2,0 . 10¥ kg . m/s£ e G‚ = pelo produto entre a intensidade da força e o intervalo de10 A . s . As unidades que mostramos são: kg (quilograma), tempo correspondente. Considerando [q], o símbolom (metro), s (segundo) e A (ampere). Para a interpretação dimensional do módulo do vetor quantidade de movimento,do fenômeno, tivemos de efetuar a operação G1/G2. O [I] o símbolo dimensional do módulo do vetor impulso dequociente obtido corresponde a: uma força, M o símbolo dimensional de massa, L o símboloa) uma intensidade de força. dimensional de comprimento e T, o símbolo dimensionalb) uma intensidade de corrente. de tempo, podemos afirmar que:c) um fluxo elétrico.d) uma quantidade de carga elétrica. a) [ I ] = [ q ] = M−¢LTe) uma intensidade de vetor campo elétrico. b) [ I ] = 1/[ q ] = M−¢L−¢T−£ c) [ I ] = [ q ] = MLT−¢Questão 94 d) [ I ] = [ q ] = M−¢LT−£Na equação dimensionalmente homogênea × = at£ - bt¤, em e) [ I ] = 1/[ q ] = M−¢L−¢Tque x tem dimensão de comprimento (L) e t tem dimensãode tempo (T), as dimensões de a e b são, respectivamente: Questão 98a) LT e LT−¢ Você está viajando a uma velocidade de 1km/min. Suab) L£ T¤ e L−£ T−¤ velocidade em km/h é:c) LT−£ e LT−¤ a) 3600.d) L−£ T e T−¤ b) 1/60.e) L£ T¤ e LT−¤ c) 3,6. d) 60.Questão 95 e) 1/3600.A equação A=(vLm)/t é dimensionalmente homogênea.Sendo v velocidade, L comprimento, m massa e t tempo,então A tem dimensão de:a) força 13
  • 14. Questão 99 Questão 103O volume do tanque de combustível de um Boeing 767 é de Na questão a seguir, marque a opção CORRETA.90.000 L. Sabemos que a queima de 1 litro deste a) O quilowatt-hora é uma unidade de potência.combustível de aviação libera 35,0 MJ da energia (um b) A caloria é uma unidade de energia.Mega Joule equivale a um milhão de Joules). Por outro c) Atmosfera é unidade de força.lado, a explosão de um kiloton de dinamite (mil toneladas d) Elétron-volt é unidade de pressão.de TNT) libera 4,2 × 10¢£ J de energia. Se o tanque decombustível do Boeing, por um terrível acidente, Questão 104explodisse, equivaleria a quantos kilotons de TNT? Um estudante mandou o seguinte e-mail a um colega: "Noa) 1,34 último fim de semana fui com minha família à praia.b) 0,75 Depois de 2hrs de viagem, tínhamos viajado 110Km ec) 7,5 × 10£ paramos durante 20 MIN para descansar e fazer comprasd) 1,34 × 10¤ em um shopping. Meu pai comprou 2KG de queijo coloniale) 1,08 × 10¨ e minha mãe 5ltrs de suco concentrado. Depois de viajarmos mais 2h, com uma velocidade média deQuestão 100 80KM/H, chegamos ao destino."Uma caixa mede 1,5 cm × 40,00 m × 22 mm. O seu volume O número de erros referentes à grafia de unidades, nesseé: e-mail, éa) 132,0 litros a) 2.b) 23,10 × 10¥ litros b) 3.c) 1320 × 10−£ litros c) 4.d) 2310 × 10−¥ litros d) 5.e) 132,0 × 10−£ litros e) 6.Questão 101 Questão 105Um cientista verificou que, a cada acréscimo de três As unidades das grandezas CAPACIDADE TÉRMICA eunidades de uma certa grandeza X, correspondia o VAZÃO podem ser, respectivamente,decréscimo de duas unidades de uma outra grandeza Y. a) cal/°C e cm¤/sSobre tais grandezas X e Y são corretas as afirmações a b) g/cal.°C e cm¤/sseguir, EXCETO: c) °C/s e cm¤/ga) A multiplicação de cada valor de X pelo valor de Y que d) J/kg e kg/llhe corresponde é sempre constante. e) J/s e kg/cm¤b) A soma de cada valor de X pelo valor de Y que lhecorresponde não é constante. Questão 106c) Y varia linearmente com X. Assinale a alternativa que expressa CORRETAMENTE asd) O gráfico Y × X é uma reta. unidades do S.I. (Sistema Internacional de Unidades) parae) A expressão Y = aX + b, com a e b assumindo valores medir as grandezas comprimento, massa e tempo,adequados, serve para representar a relação entre Y e X. respectivamente. a) Quilômetro (km), tonelada (t) e hora (h).Questão 102 b) Quilômetro (km), quilograma (kg) e hora (h).Todas as grandezas a seguir são expressas na mesma c) Metro (m), grama (g) e segundo (s).unidade, EXCETO: d) Metro (m), quilograma (kg) e segundo (s).a) trabalho e) Centímetro (cm), grama (g) e segundo (s).b) energia potencial gravitacionalc) energia mecânica Questão 107d) calor Das grandezas a seguir, são dimensionalmentee) temperatura homogêneas, embora tenham significados físicos diferentes: 14
  • 15. a) torque e trabalho c) 5,5 . 10¤b) força e pressão d) 5,5 . 10¥c) potência e trabalho e) 5,5 . 10§d) torque e força Questão 111Questão 108 São unidades de medida de energia:O nanograma é um submúltiplo do grama eqüivalente a: a) cal e kWha) 10−¢£ g b) N e kgfb) 10−ª g c) kW e cal/sc) 10−§ g d) Pa e atmd) 10−¤ g e) N/m e dina/cmQuestão 109 Questão 112Em física é muito comum a utilização da análise gráfica A ordem de grandeza do número de grãos de arroz quepara se resolver um determinado problema. Associe os preenchem um recipiente de 5 litros é degráficos A, B, C, D e E às respectivas grandezas físicas. a) 10¤ b) 10§ c) 10© d) 10ª e) 10¢¡ 2.7 Questão 113 Considere um cilindro de diâmetro d, altura h e volume V. Dobrando-se o diâmetro e a altura tem-se um cilindro de volume a) 2 V b) 4 V( ) Área sob a curva numericamente igual ao trabalho c) 6 Vrealizado em uma expansão volumétrica. d) 8 V( ) Área sob a curva numericamente igual ao trabalho e) 16 Vrealizado por uma força variável.( ) Área sob a curva numericamente igual à quantidade Questão 114de carga elétrica que percorre um condutor.( ) Área sob a curva numericamente igual ao impulso de São grandezas vetoriais auma força. a) energia cinética e a corrente elétrica.( ) Energia potencial elétrica armazenada por um b) corrente elétrica e o campo elétrico.capacitor quando está carregado. c) força e o calor. d) aceleração e o trabalho.Assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE, e) aceleração e o campo elétrico.em seqüência descendente, a associação acima:a) A - B - E - C - D Questão 115b) E - D - B - A - C No Sistema Internacional, as unidades de indutância,c) C - B - E - A - D indução magnética e fluxo magnético são, respectivamente,d) B - D - C - A - E a) henry, siemens e farad.Questão 110 b) siemens, tesla e farad. c) farad, henry e weber.A densidade média da Terra é de 5,5 g/cm¤. Em unidades d) henry, tesla e weber.do Sistema Internacional ela deve ser expressa por e) weber, tesla e siemens.a) 5,5b) 5,5 . 10£ 15
  • 16. Questão 116 Questão 120Um homem caminha com velocidade VH=3,6km/h, uma Uma das fórmulas mais famosas deste século é:ave com velocidade VA=30m/min e um inseto comVI=60cm/s. Essas velocidades satisfazem a relação E = mc£a) VI > VH > VAb) VA > VI > VH Se E tem dimensão de energia e m de massa, c representa ac) VH > VA > VI seguinte grandeza:d) VA > VH > VI a) forçae) VH > VI > VA b) torque c) aceleraçãoQuestão 117 d) velocidadeConsidere um sistema de unidades em que as grandezas Questão 121fundamentais sejam velocidade [V], tempo [T] e força [F].Nesse sistema, a dimensão da grandeza massa é dada por O acelerador de íons pesados relativísticos de Brookhaven (Estados Unidos) foi inaugurado com a colisão entre doisa) [V]−¢ . [T] . [F] núcleos de ouro, liberando uma energia de 10 trilhões deb) [V] . [T]−¢ . [F] elétrons-volt. Os cientistas esperam, em breve, elevar ac) [T]−¢ . [F]£ energia a 40 trilhões de elétrons-volt, para simular asd) [V]−£ . [T]£ . [F] condições do Universo durante os primeirose) [V]−¢ . [T]£ . [F]£ microssegundos após o "Big Bang." ("Ciência Hoje", setembro de 2000)Questão 118 Sabendo que 1 elétron-volt é igual a 1,6 × 10−¢ª joules, aAssinale as alternativas em que a fórmula dimensional da ordem de grandeza da energia, em joules, que se esperaforma LMT da grandeza física indicada está de acordo com atingir em breve, com o acelerador de Brookhaven, é:o Sistema Internacional de Unidades. a) 10−© b) 10−¨01) potência L£M¢T−¤ c) 10−§ d) 10−¦02) pressão L−¢M¢T£ Questão 12204) vazão L¤M¡T¢ Suponha que todas as dimensões lineares de uma pessoa08) energia L¢M¢T−¢ dobrem de tamanho e sua massa específica fique constante. Quando ela estiver em pé, o fator de aumento da razão16) velocidade angular L¡M¡T−¢ entre o peso e a força de resistência dos ossos das pernas corresponderá a:Questão 119 a) 1 b) 2Entre as grandezas físicas que se aplicam exclusivamente a c) 4fluidos figuram: d) 8(01) vazão(02) tensão superficial Questão 123(04) viscosidade(08) densidade "A próxima geração de chips da Intel, os P7, deverá estar(16) pressão saindo da fábrica dentro de dois anos, reunindo nada menos do que dez milhões de transistores num quadrinho com quatro ou cinco milímetros de lado." (Revista ISTO É, n°1945, página 61). Tendo como base a informação anteriores, podemos 16
  • 17. afirmar que cada um desses transistores ocupa uma área da do que a unidade-base.ordem de: Assinale a alternativa que contém a representação numéricaa) 10−£ m£. dos prefixos: micro, nano, deci, centi e mili, nessa mesmab) 10−¥ m£. ordem de apresentação.c) 10−© m£. a) 10−ª, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−¤d) 10−¢¡ m£. b) 10§, 10−ª, 10, 10£, 10¤e) 10−¢£ m£. c) 10− −§, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−¤ d) 10−¤, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−§Questão 124 e) 10−§, 10−ª, 10−¢, 10−£, 10−¤"O maior telescópio do mundo, o VLT (sigla em inglês Questão 127para telescópio muito grande), instalado em Cerro Paranal(Chile), começou a funcionar parcialmente na madrugada Marque a opção na qual é indicada uma relação entrede ontem... Segundo o astrônomo João Steiner, quanto grandezas físicas que não pode ser linear.maior o espelho do telescópio, mais luz vinda do espaço ele a) pressão e temperatura, na transformação isovolumétricacoleta. O espelho do VLT tem um diâmetro de 16m. O de um gás ideal.maior espelho em operação atualmente, instalado no b) força de atração gravitacional entre dois corpos etelescópio Cekc, no Havaí (EUA), tem diâmetro de 10m." produto de suas massas, mantida constante a distância entre (FOLHA DE S. PAULO, 27/05/98) eles c) força resultante e aceleração, para um corpo emSupondo que a única diferença entre o VLT e o Cekc seja o movimentodiâmetro dos seus espelhos, podemos afirmar que a d) resistência elétrica e corrente em um reostato sob tensãoquantidade de luz coletada pelo VLT, no intervalo de 1h é, constanteaproximadamente: e) quadrado da velocidade escalar e espaço percorrido, paraa) igual a 0,25 vezes a quantidade de luz coletada pelo o movimento de um corpo em queda livre a partir doCekc, nesse mesmo intervalo. repousob) igual à quantidade de luz coletada pelo Cekc, nessemesmo intervalo. Questão 128c) igual a 1,60 vezes a quantidade de luz coletada pelo Os produtos químicos que liberam clorofluorcarbonos paraCekc nesse mesmo intervalo. a atmosfera têm sido considerados pelos ambientalistasd) igual a 2,56 vezes a quantidade de luz coletada pelo como um dos causadores da destruição do ozônio naCekc nesse mesmo intervalo. estratosfera.e) igual a 3,20 vezes a quantidade de luz coletada pelo A cada primavera aparece no hemisfério sul,Cekc nesse mesmo intervalo. particularmente na Antártida, uma região de baixa camada de ozônio ("buraco"). No ano 2000, a área dessa regiãoQuestão 125 equivalia a, aproximadamente, 5% da superfície de nossoSuponho que a velocidade de uma onda de água que chega planeta.à praia dependa só da profundidade h e da aceleração da A ordem de grandeza que estima, em km£, a áreagravidade g, e, sendo k uma constante adimensional, mencionada é:poderíamos concluir que a velocidade da onda teria a Dado: raio da Terra = 6,4 x 10¤ kmforma: a) 10¤a) kgh b) 10¥b) kg/h c) 10¨c) kË(gh) d) 10ªd) kË(g/h) e) 10¢£e) kgËh Questão 129Questão 126 A chamada análise dimensional é uma técnica que permiteO sistema internacional de unidades e medidas utiliza detectar erros em equações que representam grandezasvários prefixos associados à unidade-base. Esses prefixos físicas. Usando esse instrumento, qual a equaçãoindicam os múltiplos decimais que são maiores ou menores dimensionalmente correta para o campo magnético ao 17
  • 18. longo do eixo de um solenóide?Dados:L = comprimentoi = corrente elétrica 2.7D = diametro do fioN = numero de espirasn = N/L˜³ = 4 ™ × 10−¨ Tm/Aa) B = ˜³ Ni / Ë(1 + D£/L£)b) B = ˜³ ni / Ë(1 + D/L£) Considere que, nesse caso, a luz emitida se propaga no ar.c) B = ˜³ ni / Ë(1 + D£/L£)d) B = ˜³ Ni / Ë(1 + D£/L) Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmare) B = ˜³ Ni£ / Ë(1 + D/L£) que, em comparação com os de luz violeta, os fótons de luz amarela têmQuestão 130 a) menor energia e menor velocidade. b) maior energia e maior velocidade.Pois há menos peixinhos a nadar no mar c) menor energia e mesma velocidade.Do que os beijinhos que eu darei na sua boca d) maior energia e mesma velocidade. Vinicius de Moraes Questão 133Supondo que o volume total de água nos oceanos seja decerca de um bilhão de quilômetros cúbicos e que haja em É correto afirmar que representam unidades de medida damédia um peixe em cada cubo de água de 100 m de aresta, mesma grandezao número de beijos que o poeta beijoqueiro teria que dar em a) volts e watts.sua namorada, para não faltar com a verdade, seria da b) m/s£ e newton/quilograma.ordem de c) joule/m£ e celsius.a) 10¢¡ d) atmosfera e quilograma/m¤.b) 10¢£ e) joule e kelvin.c) 10¢¥d) 10¢§ Questão 134e) 10¢© Em um hotel com 200 apartamentos o consumo médio de água por apartamento é de 100 litros por dia. Qual a ordemQuestão 131 de grandeza do volume que deve ter o reservatório do hotel,A conta de luz de uma residência indica o consumo em em metros cúbicos, para abastecer todos os apartamentosunidades de kWh (quilowatt-hora). durante um dia?kWh é uma unidade de a) 10¢a) energia. b) 10£b) corrente elétrica. c) 10¤c) potência d) 10¥d) força. e) 10¦Questão 132 Questão 135A luz emitida por uma lâmpada fluorescente é produzida Qual a grandeza física correspondente à quantidadepor átomos de mercúrio excitados, que, ao perderem Ë(5RT/M), onde R é dado em joule.mol−¢.K−¢, T em K e Menergia, emitem luz. em kg/mol?Alguns dos comprimentos de onda de luz visível emitida a) Volumepelo mercúrio, nesse processo, estão mostrados nesta b) Energiatabela: c) Pressão d) Aceleração 18
  • 19. e) Velocidade Questão 140Questão 136 A unidade astronômica, UA, (1 UA ¸ 150 milhões de quilômetros) é a distância da Terra até o Sol. O raio daO fluxo total de sangue na grande circulação, também órbita do planeta Marte é, aproximadamente, 1,5 UA.chamado de débito cardíaco, faz com que o coração de um Considere a situação em que a linha que une a Terra ao Solhomem adulto seja responsável pelo bombeamento, em é perpendicular à linha que une Marte ao Sol. Nessamédia, de 20 litros por minuto. Qual a ordem de grandeza situação, podemos afirmar que a distância entre a Terra edo volume de sangue, em litros, bombeado pelo coração em Marte, em UA, é, aproximadamente:um dia? a) 0,9a) 10£ b) 1,8b) 10¤ c) 2,7c) 10¥ d) 3,6d) 10¦ e) 4,5e) 10§ Questão 141Questão 137 A nossa galáxia, a Via Láctea, contém cerca de 400 bilhõesQual a ordem de grandeza, em km/h, da velocidade orbital de estrelas. Suponha que 0,05% dessas estrelas possuamda Terra em torno do Sol? A distância média da Terra ao um sistema planetário onde exista um planeta semelhante àSol é 1,5×10©km. Terra. O número de planetas semelhantes à Terra, na Viaa) 10§ Láctea, é:b) 10¦ a) 2 × 10¥c) 10¥ b) 2 × 10§d) 10¤ c) 2 × 10©e) 10£ d) 2 × 10¢¢Questão 138 e) 2 × 10¢£Em um bairro com 2500 casas, o consumo médio diário de Questão 142água por casa é de 1000 litros. Qual a ordem de grandeza Ao percorrer o rio Parnaíba, de seu delta até suas nascentes,do volume que a caixa dágua do bairro deve ter, em m¤, você estará subindo, em média, 60 centímetros por cadapara abastecer todas as casas por um dia, sem faltar água? quilômetro percorrido. Expresse a relação entre essas duasa) 10¤ quantidades sob a forma de um número que não tenhab) 10¥ unidades.c) 10¦ a) 6 × 10¦d) 10§ b) 6 × 10¤e) 10¨ c) 6Questão 139 d) 6 × 10−£ e) 6 × 10−¥A superfície do Estado do Piauí mede cerca de 252.000quilômetros quadrados (km£) . A precipitação Questão 143pluviométrica média, anual, no Estado, é de cerca de Oito gotas esféricas de mercúrio, cada uma com raio igual a800mm. Isto significa que o valor médio do volume de 1mm, se agregam, formando uma gota esférica, única. Oágua que o Piauí recebe por ano, sob a forma de chuvas, é raio da gota resultante é, em mm:de 200 quilômetros cúbicos (km¤). Esse volume, expresso a) 16em bilhões de metros cúbicos (m¤), vale: b) 12a) 2000 c) 8b) 200 d) 4c) 20 e) 2d) 2,0e) 0,2 19
  • 20. Questão 144 Soma ( )O período de um pêndulo físico é dado por T=Ë(I/mgb),onde g é a aceleração gravitacional, m é a massa do Questão 147pêndulo, b é a distância entre o ponto de suspensão do O censo populacional realizado em 1970 constatou que apêndulo e o seu centro de massa, e I é o momento de população do Brasil era de 90 milhões de habitantes. Hoje,inércia do pêndulo. É correto afirmar que a unidade de I, no o censo estima uma população de 150 milhões deSI (Sistema Internacional de Unidades), é: habitantes. A ordem de grandeza que melhor expressa oa) kg£m aumento populacional éb) kg/m a) 10§.c) kgm b) 10¨.d) kg£/m c) 10©.e) kgm£ d) 10ª. e) 10¢¡.Questão 145O coeficiente de viscosidade (N) pode ser definido pela Questão 148equação F/A = N (Ðv/Ðx), onde a F é uma força, A uma Uma determinada marca de automóvel possui um tanque deárea, Ðv uma variação de velocidade e Ðx uma distância. gasolina com volume igual a 54 litros. O manual deSobre este coeficiente, a partir desta equação, é correto apresentação do veículo informa que ele pode percorrer 12afirmar que: km com 1 litro. Supondo-se que as informações do01) Ele é adimensional. fabricante sejam verdadeiras, a ordem de grandeza da02) No Sistema Internacional de Unidades (SI), uma distância, medida em metros, que o automóvel podeunidade possível para ele é kg/m . s. percorrer, após ter o tanque completamente cheio, sem04) No SI, uma unidade possível para ele é J/s . m£. precisar reabastecer, é de08) No SI, uma unidade possível para ele é N . s/m£. a) 10¡.16) Sua unidade pode ser expressa pela multiplicação de b) 10£.uma unidade de pressão por uma unidade de tempo. c) 10¤. d) 10¦.soma = ( ) e) 10§.Questão 146 Questão 149Sabendo-se que [M] representa a dimensão de massa, [L] a O watt-hora é uma unidade dede comprimento e [T] a de tempo, e considerando os a) trabalho.conceitos de algarismos significativos, medidas e b) potência.dimensões físicas, é correto afirmar: c) força. d) potência por unidade de tempo.(01) Os números 3,55 x 10£, 355,0 e 0,355 têm todos a e) força por unidade de tempo.mesma quantidade de algarismos significativos.(02) Utilizando uma régua milimetrada, uma pessoa não Questão 150tem como afirmar que obteve, como medida de umcomprimento, o valor de 9,653 cm. Ao resolver um problema de Física, um estudante encontra(04) O trabalho realizado por uma força de módulo 2,00 x sua resposta expressa nas seguintes unidades: kg.m£/s¤.10¤ N, aplicada a um corpo que se desloca paralelamente à Estas unidades representamdireção da força por uma distância de 3,55 m, é 7,10 x 10¤ J a) força.e a dimensão física do trabalho é [M] [L] [T]−£. b) energia.(08) A quantidade de movimento tem a dimensão física: c) potência.[M] [L] [T]−¢. d) pressão.(16) O número de copos de água (1 copo = 200 ml) e) quantidade de movimento.contidos numa caixa dágua de 1,0 m¤ tem a mesma ordemde grandeza do número de minutos contidos em um ano. 20
  • 21. relacionada(s) CORRETAMENTE a identificação daQuestão 151 grandeza física com a respectiva unidade de medida.Alguma vez já lhe propuseram a questão sobre "um tremtrafegando numa via férrea, com velocidade constante de100km/h, que é avistado por uma vaca que está no meiodos trilhos? Calcule."É claro que esta pergunta tem por sua imediata reação: "- 2.7Calcular o quê?" "E você recebe como resposta: O sustoque a vaca vai levar!"Mas será que ela realmente se assustaria? Para responder aesta questão, desprezando-se os problemas pessoais epsicológicos da vaca, dentre outras coisas, seria necessárioconhecer01. a potência do motor da locomotiva. Questão 15302. a distância entre a vaca e a locomotiva quando esta é A intensidade física (I) do som é a razão entre a quantidadeavistada. de energia (E) que atravessa uma unidade de área (S)04. o peso da vaca. perpendicular à direção de propagação do som, na unidade08. o vetor velocidade média com que a vaca se desloca. de tempo (Ðt), ou seja, I = E/(S Ðt).16. a largura do trem. No sistema internacional (S.I.) de unidades, a unidade de I32. o comprimento da vaca. é64. o peso do maquinista. a) W/s. b) dB.Questão 152 c) Hz."Existe uma imensa variedade de coisas que podem ser d) W/m£.medidas sob vários aspectos. Imagine uma lata, dessas quesão usadas para refrigerante. Você pode medir a sua altura, Questão 154pode medir quanto ela "pesa" e pode medir quanto de Considere o volume de uma gota como 5,0×10−£ml. Alíquido ela pode comportar. Cada um desses aspectos ordem de grandeza do número de gotas em um litro de água(comprimento, massa, volume) implica uma grandeza física é:diferente. Medir é comparar uma grandeza com uma outra, a) 10¤de mesma natureza, tomando-se uma como padrão. b) 10¦Medição é, portanto, o conjunto de operações que tem por c) 10£objetivo determinar o valor de uma grandeza." d) 10¥ Disponível em: e) 10§http://www.ipem.sp.gov.br/5mt/medir.asp?vpro=abe.Acesso em: 25 jul. 2006. (adaptado) Questão 155Cada grandeza física, a seguir relacionada, está identificada A partir das pesquisas desenvolvidas por Galileu, o homempor uma letra. começou a quantificar a natureza de uma forma maisa) distância sistemática, surgindo daí a necessidade de se estabeleceremb) velocidade linear padrões e de se definirem unidades. Saber utilizar essesc) aceleração tangencial padrões e convertê-los em unidades úteis para ajudar nad) força solução de problemas é fundamental na compreensão dose) energia fenômenos. Assim, com base na equivalência das seguintesf) impulso de uma força unidades:g) temperaturah) resistência elétrica 1 nanômetro = 10−ªm,i) intensidade de corrente elétrica 1 hectare = 0,01 km£, 1 HP = 0,746 kw eAssinale a(s) proposição(ões) na(s) qual (quais) está(ão) 1 femto-segundo = 10−¢¦s, 21
  • 22. e) kg.m/s£Julgue os itens a seguir.(1) Um motor elétrico, consumindo uma potência de 1/2 Questão 159HP durante 120 min, acarretará um consumo de energia Segundo a lei da gravitação de Newton, o módulo F daigual a1 kWh (kilowatt x hora) . força gravitacional exercida por uma partícula de massa m(2) Um motor com 1HP de potência conseguirá levantar um sobre outra de massa m‚, à distância d da primeira, é dadacarro de 1 tonelada a uma altura de 10m em menos de 1 por F = G(mm‚)/d£, onde G é a constante da gravitaçãomin. universal. Em termos exclusivos das unidades de base do(3) Considere que, em 30 min, uma chuva intensa e Sistema Internacional de Unidades (SI), G é expressa emininterrupta encha um tambor cilíndrico inicialmente vazio a) kg−¢. m¤. s−£.com base de 1 m£ e altura de 50 cm. Então, o volume de b) kg£ . m−£ . s£.água dessa chuva, caindo durante uma hora em um terreno c) kg£ . m−£ . s−¢.de 1 hectare, será superior a cinco milhões de litros. d) kg¤ . m¤ . s−£.(4) Considerando que os átomos têm diâmetros maiores que e) kg−¢ . m£ . s−¢.0,1 nanômetro e que os flashes (pulsos de luz) de menorduração que já foram produzidos em laboratório têm a Questão 160duração de 10 femto-segundos, é correto concluir, então,que, se um avião supersônico que viaje a 3.600 km/h for O coeficiente de atrito e o índice de refração são grandezasiluminado por um desses flashes, ele, durante o flash, adimensionais, ou seja, são valores numéricos sem unidade.percorrerá uma distância menor do que o diâmetro de um Isso acontece porquede seus átomos. a) são definidos pela razão entre grandezas de mesma dimensão.Questão 156 b) não se atribuem unidades a constantes físicas. c) são definidos pela razão entre grandezas vetoriais.O intervalo de tempo de 2,4 minutos equivale, no Sistema d) são definidos pelo produto de grandezas de mesmaInternacional de unidades (SI), a: dimensão.a) 24 segundos. e) são definidos pelo produto de grandezas vetoriais.b) 124 segundos.c) 144 segundos. Questão 161d) 160 segundos.e) 240 segundos. Uma das especificações mais importantes de uma bateria de automóvel é o ampere-hora (Ah), uma unidade prática queQuestão 157 permite ao consumidor fazer uma avaliação prévia da durabilidade da bateria. Em condições ideais, uma bateriaNo SI (Sistema Internacional de Unidades), a medida da de 50 Ah funciona durante 1 h quando percorrida por umagrandeza física trabalho pode ser expressa em joules ou corrente elétrica de intensidade 50 A, ou durante 25 h, se apelo produto intensidade da corrente for 2 A. Na prática, o ampere-horaa) kg.m.s−¢. nominal de uma bateria só é válido para correntes de baixab) kg.m.s−£. intensidade - para correntes de alta intensidade, o valorc) kg.m−£.s−£. efetivo do ampere-hora chega a ser um quarto do valord) kg.m£.s−£. nominal. Tendo em vista essas considerações, pode-see) kg.m−£.s£. afirmar que o ampere-hora mede a a) potência útil fornecida pela bateria.Questão 158 b) potência total consumida pela bateria.A unidade da força resultante F, experimentada por uma c) força eletromotriz da bateria.partícula de massa m quando tem uma aceleração a, é dada d) energia potencial elétrica fornecida pela bateria.em newtons. A forma explícita dessa unidade, em unidades e) quantidade de carga elétrica fornecida pela bateria.de base do SI, éa) kg.m/sb) m/(s.kg)c) kg.s/md) m/(s£.kg) 22
  • 23. Questão 162 a) kg.m/s.A respeito da unidade de força do SI, o newton, afirma-se b) kg.m/s£.que a força de 1,00N dá à massa de 1,00kg a: c) kg£.m/s.a) velocidade v = 9,81m/s. d) kg.m£/s.b) velocidade v = 1,00m/s. e) kg.s/m.c) aceleração a = 9,81 m/s£.d) variação de aceleração de 1,00m/s£ em cada segundo.e) variação de velocidade de 1,00m/s em cada segundo.Questão 163Para o movimento de um corpo sólido em contato com o arfoi verificado experimentalmente que a força atrito, Fat, édeterminada pela expressão Fat=k.v£, na qual v é avelocidade do corpo em relação ao ar, e k, uma constante.Considerando a força medida em newtons, N, e avelocidade em m/s, a unidade da constante k será:a) N.s£ / m£b) N.s£c) N.sd) N / m£e) N.mQuestão 164Os aparelhos de ar condicionado utilizam como unidade deenergia o Btu (British thermal unit). Essa unidade nãopertence ao Sistema Internacional de Unidades (S.I.),baseado no Sistema Métrico Decimal, e pode ser definidacomo a quantidade de calor necessária para elevar atemperatura de 1,0 libra de água de 63°F para 64°F.Portanto, podemos afirmar que, em Joules, 1,0 Btucorresponde a:Dados- o ponto de fusão e ebulição na escala Farenheit são,respectivamente, 32°F e 212°F- uma libra de água corresponde a 454 gramas- calor específico da água = 1,0cal/g°C- 1cal ¸ 4 Ja) 1,0 × 10¤ Jb) 1,8 × 10¤ Jc) 4,54 × 10£ Jd) 3,2 × 10¤ Je) 7,0 × 10£ JQuestão 165As unidades de comprimento, massa e tempo no SistemaInternacional de unidades são, respectivamente, o metro(m)o quilograma(kg) e o segundo(s). Podemos afirmar que,nesse sistema de unidades, a unidade de força é: 23