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    Aposita enem Aposita enem Document Transcript

    • Preparatório para o ENEM http://fisicarildo.blogspot.com.br/ https://www.facebook.com/groups/454398591319551/ https://www.facebook.com/rildo.borges2
    • Módulo 01
    • EXERCÍCIOS MÓDULO 01 Para as questões a seguir, quando necessário, adote: g = 10 m/s£, sen 30° = cos 60° = 0,50 cos 30° = sen 60° = 0,86
    • 1. Os vídeos que apresentam astronautas executando tarefas no interior de ônibus espaciais orbitando em torno da Terra mostram que os objetos flutuam no ar, parecendo não ter peso. O peso aparente nulo se deve ao fato de o ônibus espacial: a) e os objetos em seu interior estarem caindo juntos para a Terra. b) estar girando sobre si mesmo em alta velocidade. c) ser igualmente atraído para a Lua e para a Terra. d) estar fora da atmosfera da Terra, e, no vácuo, o peso é nulo. e) estar fora da ação da gravidade da Terra. 2. Um paraquedista, após saltar de avião, atinge uma velocidade constante conhecida como "Velocidade Terminal". Nessa situação, duas forças atuam no paraquedista. Elas se cancelam, e a resultante das forças é igual a zero. A respeito dessas forças, é CORRETO afirmar: a) As duas forças que atuam no paraquedista possuem o mesmo módulo, direção e sentido opostos. b) As forças que atuam no paraquedista são o peso e a resistência do ar. Elas formam um par ação-reação. c) As forças que atuam no paraquedista são o peso e a resistência do ar. Elas não formam um par ação-reação, porque são aplicadas no mesmo corpo. d) As forças que atuam no paraquedista são o peso e a resistência do ar. Elas não se cancelam, pois o peso está aplicado no homem e a resistência do ar está aplicada no paraquedas. 3. Supondo-se que 90% da população mundial saísse em passeata, ao mesmo tempo, caminhando em direção ao leste, tal deslocamento poderia contribuir para a) uma diminuição na velocidade de rotação da Terra. b) uma diminuição na distância entre a Terra e a Lua. c) uma diminuição no valor da aceleração da gravidade da Terra. d) um aumento na aceleração centrípeta na linha do Equador da Terra. e) um aumento na intensidade do campo magnético da Terra. 4. Um sistema mecânico é formado por duas polias ideais que suportam três corpos A, B e C de mesma massa m, suspensos por fios ideais como representado na figura. O corpo B está suspenso simultaneamente por dois fios, um ligado a A e outro a C. Podemos afirmar que a aceleração do corpo B será: a) zero b) g/3 para baixo c) g/3 para cima d) 2g/3 para baixo e) 2g/3 para cima 5. Na figura a seguir, temos uma combinação de roldanas móveis e fixas, constituindo uma talha exponencial. A força de ação (FA), a ser aplicada para erguer e manter em equilíbrio uma força de resistência (FR) de 500 kgf, será de: a) 125 kgf b) 250 kgf c) 62,5 kgf d) 100 kgf e) 50 kgf 6. João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura: À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas a seguir, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe. a) Resfriar apenas o eixo. b) Aquecer apenas o anel. c) Resfriar o eixo e o anel. d) Aquecer o eixo e o anel. 7. O uso mais popular de energia solar está associado
    • ao fornecimento de água quente para fins domésticos. Na figura a seguir, é ilustrado um aquecedor de água constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa termicamente isolada e com cobertura de vidro, os quais absorvem energia solar. A. Hinrichs e M. Kleinbach. "Energia e meio ambiente". São Paulo: Thompson, 3• ed., 2004, p. 529 (com adaptações). Nesse sistema de aquecimento, a) os tanques, por serem de cor preta, são maus absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia. b) a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento. c) a água circula devido à variação de energia luminosa existente entre os pontos X e Y. d) a camada refletiva tem como função armazenar energia luminosa. e) o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se mantenha constante a temperatura no interior da caixa. 8. Na figura a seguir tem-se um dispositivo que nos ajuda a entender as formas pelas quais o calor se propaga Observa-se que, em um local livre de correntes de ar, ao ligar a lâmpada - transformação de energia elétrica em térmica -, a ventoinha acima da lâmpada começa a girar. Isto deve-se, principalmente, devido à(às): a) irradiação térmica próxima à lâmpada aquecida b) convecção térmica do ar próximo à lâmpada aquecida c) condução térmica que predomina nos metais d) força de atração gravitacional entre a ventoinha e a lâmpada e) forças de ação e de reação 9. Analise as situações a seguir descritas, considerando-se o processo de transferência de calor relacionado a cada uma delas: I - Um legume se aquece ao ser colocado dentro de uma panela com água fervente. II - O congelador, localizado na parte superior de uma geladeira, resfria todo o interior da mesma. III - Os componentes eletrônicos de aparelhos, em funcionamento, de uma estação espacial, transmitem calor para o espaço. As situações I, II e III correspondem, respectivamente, aos processos de a) condução, convecção e condução. b) convecção, radiação e convecção. c) condução, convecção e radiação. d) radiação, condução e radiação. 10. Ana, após ouvir atentamente uma reportagem sobre "Caminhar para desestressar", decide seguir essa prática. Assim, caminha 9 km indo de seu trabalho, localizado na região central, até sua residência, localizada na região residencial suburbana. Neste percurso, ela passa pela região residencial urbana e pelo parque, gastando um tempo de 2,5 h. Tendo como base o esquema gráfico e considerando que a temperatura interna de Ana permaneça constante durante todo o percurso, pode-se afirmar que a) ocorre menos transferência de calor entre Ana e o ambiente na região central. b) a maior transferência de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região residencial urbana. c) durante o percurso, a menor troca de calor entre Ana e o ambiente ocorre na região do parque. d) na região rural é onde há a possibilidade de uma maior troca de calor entre Ana e o ambiente. e) a diferença de temperatura entre as regiões não interfere na transferência de calor entre Ana e o ambiente.
    • 11. Analise as afirmações referentes à transferência de calor: I) As roupas de lã dificultam a perda de calor do corpo humano para o meio ambiente devido ao fato de o ar existente entre suas fibras ser um bom isolante térmico. II) Devido à condução térmica, uma barra de ferro mantém-se a uma temperatura inferior a um pedaço de madeira mantida no mesmo ambiente. III) O vácuo entre duas paredes de um recipiente serve para evitar a "perda de calor" por irradiação. Marque a alternativa correta: a) Apenas II está correta. b) Apenas III está correta. c) Apenas I está correta. d) I, II e III estão corretas. e) I, II e III estão ERRADAS. 12. Um expressivo pólo de ferro-gusa tem se implantado ao longo da ferrovia de Carajás, na região sudeste do Pará, o que ensejou um aumento vertiginoso na produção de carvão, produzido normalmente com a utilização de fornos conhecidos como "rabos-quentes", que a foto a seguir ilustra. Além dos problemas ambientais causados por esses fornos, a questão relativa às condições altamente insalubres e desumanas a que os trabalhadores são submetidos é preocupante. A enorme temperatura a que chegam tais fornos propaga uma grande quantidade de calor para os corpos dos trabalhadores que exercem suas atividades no seu entorno Com base nas informações referidas no texto apresentado, analise as seguintes afirmações: I. O gás carbônico (CO‚) emitido pelos fornos é um dos agentes responsáveis pelo aumento do efeito estufa na atmosfera. II. Nas paredes do forno de argila o calor se propaga pelo processo de convecção. III. O calor que atinge o trabalhador se propaga predominantemente através do processo de radiação. IV. O deslocamento das substâncias responsáveis pelo efeito estufa é consequência da propagação do calor por condução. Estão corretas somente a) I e II b) I e III c) II e III d) III e IV e) II e IV TAREFAS MÓDULO 01 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO A história da maioria dos municípios gaúchos coincide com a chegada dos primeiros portugueses, alemães, italianos e de outros povos. No entanto, através dos vestígios materiais encontrados nas pesquisas arqueológicas, sabemos que outros povos, anteriores aos citados, protagonizaram a nossa história. Diante da relevância do contexto e da vontade de valorizar o nosso povo nativo, "o índio", foi selecionada a área temática CULTURA e as questões foram construídas com base na obra "Os Primeiros Habitantes do Rio Grande do Sul" (Custódio, L. A. B., organizador. Santa Cruz do Sul: EDUNISC; IPHAN, 2004). 1. "Excelentes cavaleiros eram os indígenas pampeanos (charruas, minuanos, etc.) que se destacavam na montaria de cavalos vindos da Europa." Um pampeano é lançado para frente quando o cavalo, assustado com uma cobra, para de repente. O fato de o indígena não parar ao mesmo tempo em que o cavalo pode ser atribuído a seu(sua) a) massa. b) peso. c) altura. d) impulso e) força. 2. O Código de Trânsito Brasileiro estabelece a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança, tanto para o motorista e o caroneiro do banco da frente, assim como para os passageiros do banco traseiro. Esta medida tem por objetivo prevenir lesões mais graves em caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada à: a) Primeira Lei de Newton b) Lei de Snell-Descartes c) Lei de Faraday d) Primeira Lei de Ohm e) Primeira Lei de Kepler 3. Um corpo está sujeito a três forças coplanares, cujas intensidades constantes são 10 N, 4,0 N e 3,0 N. Suas orientações encontram-se definidas no esquema: A aceleração que o corpo adquire quando submetido exclusivamente a essas três forças tem módulo 2,0 m/s£. Pode-se concluir que a massa do corpo é, em kg,
    • a) 8,5 b) 6,5 c) 5,0 d) 2,5 e) 1,5 4. Após brincarem de adivinhação, Eduardo e Mônica vão para um local empinar pipa. Mônica comenta com Eduardo que ele aplica, na linha, uma força de intensidade F e consegue manter a pipa, no céu, em uma mesma posição durante certo tempo. Mônica diz, ainda, que este fato relembra princípios formulados por Sir Isaac Newton (1643 - 1727). Eduardo, sem hesitar, concorda com Mônica e diz corretamente que, neste momento, a) o valor da força resultante que atua na pipa vale F. b) as forças de ação e reação possuem sentidos opostos. c) a pipa está em repouso devido apenas à força F. d) a soma das forças que atuam na pipa tem valor F. e) a resultante de forças na pipa não terá valor zero. 5. Um satélite em órbita ao redor da Terra é atraído pelo nosso planeta e, como reação, (3• Lei de Newton) atrai a Terra. A figura que representa corretamente esse par ação-reação é 6. Uma pessoa apóia-se em um bastão sobre uma balança, conforme a figura abaixo. A balança assinala 70kg. Se a pessoa pressiona a bengala, progressivamente, contra a balança, a nova leitura: a) Indicará um valor maior que 70 kg. b) Indicará um valor menor que 70 kg. c) Indicará os mesmos 70 kg. d) Dependerá da força exercida sobre o bastão. e) Dependerá do ponto em que o bastão é apoiado na balança. 7. Na figura está representado um lustre pendurado no teto de uma sala. Nessa situação, considere as seguintes forças: I. O peso do lustre, exercido pela Terra, aplicado no centro de gravidade do lustre. II. A tração que sustenta o lustre, aplicada no ponto em que o lustre se prende ao fio. III. A tração exercida pelo fio no teto da sala, aplicada no ponto em que o fio se prende ao teto. IV. A força que o teto exerce no fio, aplicada no ponto em que o fio se prende ao teto. Dessas forças, quais configuram um par ação-reação, de acordo com a Terceira Lei de Newton? a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I e III. e) II e IV. 8. Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais, a) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B. b) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A. c) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente. d) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço. e) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria.
    • 9. A força-G, ou "G-force", como é mostrada nas corridas de Fórmula 1, é equivalente a uma unidade da aceleração da gravidade na superfície da Terra. Com mudanças rápidas no vetor velocidade de uma pessoa, a força-G pode ser multiplicada a valores extraordinários. Exemplo disso aconteceu no Grande Prêmio do Canadá 2007, no acidente ocorrido com o piloto Robert Kubica. Neste caso, Kubica foi submetido a 75-G. Disponível em: <http://www.autosport.com/> Acesso em: 6 set. 2007. [Adaptado]. Com relação à força-G, é CORRETO afirmar: a) Se Kubica estava a 270 km/h (75 m/s) e sentiu 75-G, significa que ele reduziu sua velocidade a zero em 0,1 segundos. b) Em uma curva, com o módulo da velocidade constante, os pilotos não experimentam forças-G. c) Ela depende da sua massa, ou seja, quanto maior for a massa maior será a força-G. d) Ela tem relação direta com as dimensões do nosso planeta e sua unidade é o Newton. 10. O comprimento Ø de uma barra de latão varia, em função da temperatura š, segundo o gráfico a seguir. Assim, o coeficiente de dilatação linear do latão, no intervalo de 0 °C a 100 °C, vale: a) 2,0.10¦/°C b) 5,0.10¦/°C c) 1,0.10¥/°C d) 2,0.10¥/°C e) 5,0.10¥/°C 11. A figura a seguir representa uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação linear do metal A é a metade do coeficiente de dilatação linear do metal B. À temperatura ambiente, a lâmina está na vertical. Se a temperatura for aumentada em 200 °C, a lâmina: a) continuará na vertical. b) curvará para a frente. c) curvará para trás. d) curvará para a direita. e) curvará para a esquerda. 12. O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (AØ) é, aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. Á temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis. Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que a) apenas o disco de AØ se soltará do anel de Fe. b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de AØ. c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos não se soltarão dos anéis. 13. O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo. Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia solar e fontes alternativas". Hemus, 1981. São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s): a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III
    • 14. Uma estufa para flores, construída em alvenaria, com cobertura de vidro, mantém a temperatura interior bem mais elevada do que a exterior. Das seguintes afirmações: I. O calor entra por condução e sai muito pouco por convecção. II. O calor entra por radiação e sai muito pouco por convecção. III. O calor entra por radiação e sai muito pouco por condução. IV. O calor entra por condução e convecção e só pode sair por radiação. A(s) alternativa(s) que pode(m) justificar a elevada temperatura do interior da estufa é(são): a) I, III b) I, II c) IV d) II, III e) II 15. A figura I mostra uma barra metálica de secção transversal quadrada. Suponha que 10 cal fluam em regime estacionário através da barra, de um extremo para outro, em 2 minutos. Em seguida, a barra é cortada ao meio no sentido transversal e os dois pedaços são soldados como representa a figura II. O tempo necessário para que 10 cal fluam entre os extremos da barra assim formada é: a) 4 minutos b) 3 minutos c) 2 minutos d) 1 minuto e) 0,5 minuto 16. O chamado "efeito estufa", devido ao excesso de gás carbônico presente na atmosfera, provocado pelos poluentes, faz aumentar a temperatura porque: a) a atmosfera é transparente à energia radiante do Sol e opaca às ondas de calor b) a atmosfera é opaca à energia radiante do Sol e transparente para ondas de calor c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante do Sol como para as ondas de calor d) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para a energia térmica 17. O gráfico a seguir representa a temperatura característica de um local em função da hora e do dia. O ponto assinalado no gráfico pela letra X corresponde aproximadamente ao seguinte instante: a) momentos que precedem o nascer do sol. b) logo após o meio-dia. c) logo após o pôr-do-sol. d) momentos próximos à meia-noite. e) entre o pôr-do-sol e a meia-noite. GABARITO 1. [A] 2. [A] 3. [D] 4. [B] 5. [C] 6. [C] 7. [C] 8. [A] 9. [A] 10. [A] 11. [E] 12. [B] 13. [E] 14. [D] 15. [E] 16. [A] 17. [A]
    • MÓDULO 02
    • Exercícios módulo 02 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO A luz visível é a fonte de energia da qual dependem as plantas e, por conseguinte, todos os seres vivos. As radiações ultravioleta e infravermelha, que estão fora da faixa visível, podem também ter importância biológica. 1. A velocidade da luz, no vácuo, vale aproximadamente 3,0.10© m/s. Para percorrer a distância entre a Lua e a Terra, que é de 3,9.10¦ km, a luz leva: a) 11,7 s b) 8,2 s c) 4,5 s d) 1,3 s e) 0,77 s
    • 2. Aproveitando materiais recicláveis, como latas de alumínio de refrigerantes e caixas de papelão de sapatos, pode-se construir uma máquina fotográfica utilizando uma técnica chamada "pin hole" (furo de agulha), que, no lugar de lentes, usa um único furo de agulha para captar a imagem num filme fotográfico. As máquinas fotográficas "pin hole" registram um mundo em imagens com um olhar diferente. Um poste com 4 m de altura é fotografado numa máquina "pin hole". No filme, a altura da imagem do poste, em centímetros, é: a) 12 b) 10 c) 8 d) 6 e) 4 3. No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas. a) têm a mesma frequência. b) têm a mesma intensidade. c) se propagam com a mesma velocidade. d) se propagam com velocidades menores que a da luz. e) são polarizadas. 4. O arco-íris é causado pela dispersão da luz do Sol que sofre refração e reflexão pelas gotas de chuva (aproximadamente esféricas). Quando você vê um arco- íris, o Sol está: a) na sua frente. b) entre você e o arco-íris. c) em algum lugar atrás do arco-íris. d) atrás de você. e) em qualquer lugar, pois não importa a posição do Sol. 5. Marília e Dirceu estão em uma praça iluminada por uma única lâmpada. Assinale a alternativa em que estão CORRETAMENTE representados os feixes de luz que permitem a Dirceu ver Marília. 6. Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios fotográficos e participar de desfiles de moda. Em trabalho recente, ela usou um vestido que apresentava cor vermelha quando iluminado pela luz do sol. Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo vestido. Sabendo-se que a passarela onde Ana Maria vai desfilar será iluminada agora com luz monocromática verde, podemos afirmar que o público perceberá seu vestido como sendo a) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido. b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha. c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das cores. d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação incidente. 7. Uma modelo aproxima-se de um espelho plano e depois dele se afasta sempre andando muito charmosamente. Qual dos gráficos a seguir representa o tamanho real h de sua imagem em função do tempo?
    • 8. Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano de parede, situado a 40cm de uma flor presa na parte de trás dos seus cabelos. Buscando uma visão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15cm da flor. A menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota no espelho de parede, está próxima de: a) 55 cm b) 70 cm c) 95 cm d) 110 cm 9. Um navio parado em águas profundas é atingido por uma crista de onda (elevação máxima) a cada T segundos. A seguir o navio é posto em movimento, na direção e no sentido de propagação das ondas e com a mesma velocidade delas. Nota-se, então, (veja a figura adiante) que ao longo do comprimento L do navio cabem exatamente 3 cristas. Qual é a velocidade do navio? a) L/3 T b) L/2 T c) L/T d) 2 L/T e) 3 L/T 10. "A controvérsia científica sobre a natureza da luz no século XVII apresenta, de um lado, o modelo corpuscular, defendido por Newton, favorável à ideia de que a luz era constituída de partículas e, por outro, o modelo ondulatório, tendo à frente o físico Huygens, defendendo a hipótese de que a luz seria uma onda. Em 1862, um acontecimento importante dava fim a esta disputa que vinha se prolongando por mais de 150 anos, quando Foucault conseguiu medir a velocidade da luz na água, verificando que seu valor era menor do que no ar. A teoria corpuscular previa exatamente o contrário. Desta maneira, e com base em um contexto de evidências experimentais, as ideias de Newton sobre a natureza da luz tiveram de ser abandonadas, pois levavam a conclusões que estavam em desacordo com os resultados experimentais."(MÁXIMO & ALVARENGA, 2003) Considerando a natureza ondulatória da luz assinale a alternativa CORRETA: a) O fenômeno de interferência da luz só pode ser evidenciado nas frequências correspondentes ao vermelho (4,6.10¢¥ Hz), amarelo (5,3.10¢¥ Hz) e verde (5,6.10¢¥ Hz). b) A luz é uma onda eletromagnética de mesma natureza dos raios X, das ondas de rádio e das micro- ondas. c) As ondas mecânicas transportam matéria, enquanto as ondas eletromagnéticas, como a luz, transportam energia. d) Não é possível realizar o fenômeno de interferência com luz monocromática. e) O fenômeno de difração não pode ser evidenciado em todos os tipos de ondas, como os raios X e ondas sonoras, apenas nas ondas luminosas. 11. "A TV é um veículo democrático. Ali está uma grade de programas à disposição de quem ligar o aparelho: num casarão ou numa choupana. A TV está obrigada a fornecer de tudo, como uma boa padaria: do pãozinho ao brioche. Informar e entreter com responsabilidade. E bem informar e entreter com bom nível é educar. Acima de tudo o que a TV não deve fazer é deseducar, informando errado com parcialidade e distorção".(Manoel Carlos, autor de telenovelas - Mulheres Apaixonadas).Analise o quadro a seguir:
    • A emissora de TV utiliza ondas eletromagnéticas para sua transmissão e recepção e possui uma frequência de vibração. A frequência emitida das ondas da emissora de TV é: a) inferior à da radiodifusão e superior à das micro- ondas. b) inferior à das micro-ondas e superior à dos infravermelhos. c) inferior à da luz visível (faixa preta) e superior à da radiodifusão. d) inferior à da luz visível (faixa preta) e superior à dos raios X. e) inferior à das ultravioletas e superior à das micro- ondas. 12. Numa experiência clássica, coloca-se dentro de uma campânula de vidro onde se faz o vácuo, uma lanterna acesa e um despertador que está despertando. A luz da lanterna é vista, mas o som do despertador não é ouvido. Isso acontece porque a) o comprimento de onda da luz é menor que o do som. b) nossos olhos são mais sensíveis que nossos ouvidos. c) o som não se propaga no vácuo e a luz sim. d) a velocidade da luz é maior que a do som. e) o vidro da campânula serve de blindagem para o som mas não para a luz. 13. Pesquisadores da UNESP, investigando os possíveis efeitos do som no desenvolvimento de mudas de feijão, verificaram que sons agudos podem prejudicar o crescimento dessas plantas, enquanto que os sons mais graves, aparentemente, não interferem no processo. CIÊNCIA E CULTURA 42 (7) supl: 180-1, Julho 1990. Nesse experimento o interesse dos pesquisadores fixou-se principalmente na variável física: a) velocidade b) umidade c) temperatura d) frequência e) intensidade TAREFAS MÓDULO 02 1. O professor pede aos grupos de estudo que apresentem à classe suas principais conclusões sobre os fundamentos para o desenvolvimento do estudo da Óptica Geométrica. GRUPO I - Os feixes de luz podem apresentar-se em raios paralelos, convergentes ou divergentes. GRUPO II - Os fenômenos de reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente. GRUPO III - Enquanto num corpo pintado de preto fosco predomina a absorção, em um corpo pintado de branco predomina a difusão. GRUPO IV - Os raios luminosos se propagam em linha reta nos meios homogêneos e transparentes. São corretas as conclusões dos grupos a) I e III, apenas. b) II e IV, apenas. c) I, III e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I, II, III e IV. 2. Charges fornecem momentos de muita descontração. Algumas nos fazem rir, já outras... Na charge, a luz incide nos objetos e nas pessoas. Verifica-se que, na parede, não há a sombra do ioiô com o qual o menino brinca, pois I. ela está sendo projetada na sombra da pasta que o homem carrega. II. a pasta funciona como um anteparo opaco, impedindo a passagem da luz. III. a luz, que caminha em linha reta, não sofre desvios que permitam a projeção da sombra do ioiô na parede. Está correto o contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas. 3. Nuvem negra A astúcia faz com que os polvos não percam tempo diante de um inimigo. Apesar de serem surdos, como todos os membros da família cefalópode, eles enxergam com impressionante nitidez. Seus olhos possuem 50 000 receptores de luz por milímetro quadrado, o que
    • lhes dá uma visão melhor do que a humana. Os adversários também são reconhecidos pelo olfato. As pontas dos oito tentáculos funcionam como narizes, com células especializadas em captar odores. Provavelmente, o bicho percebe pelo cheiro que o outro animal está liberando hormônios relacionados ao comportamento agressivo. Ou seja, pretende atacá-lo. Então lança uma tinta escura e viscosa para despistar o agressor. E escapa numa velocidade impressionante para um animal aquático. "SUPER INTERESSANTE". Ano 10, n. 2. fevereiro 1996. p. 62. Esse procedimento usado pelos polvos tem por objetivo dificultar a visão de seus inimigos. No entanto esse recurso das cores pode ser usado também com a finalidade de comunicação. Para haver essa comunicação, é necessário, porém, que ocorra o fenômeno físico da a) refração da luz. b) absorção da luz. c) reflexão da luz. d) indução da luz. e) dispersão da luz. 4. O ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é 72°. O ângulo de incidência é: a) 18° b) 24° c) 36° d) 72° e) 144° 5. Dirigindo seu carro na Avenida Paulista, um motorista observa pelo espelho plano retrovisor uma perua com a inscrição AMBULÂNCIA solicitando passagem. O motorista vê por meio do espelho a palavra escrita corretamente. Na perua a palavra AMBULÂNCIA está escrita da seguinte forma: 6. Num relógio de ponteiros, cada número foi substituído por um ponto. Uma pessoa, ao observar a imagem desse relógio refletida em um espelho plano, lê 8 horas. Se fizermos a leitura diretamente no relógio, verificaremos que ele está marcando: a) 6 h b) 2 h c) 9 h d) 4 h e) 10 h 7. Piero, que utiliza seu relógio na mão esquerda, coloca-se a três metros de um espelho plano. O garoto levanta a mão esquerda. Analise as afirmações a seguir: I - Piero vê sua imagem a seis metros de si. II - A imagem é invertida, isto é, está com os pés para cima. III - A imagem levanta a mão que não possui relógio. IV - A imagem tem a mesma altura do garoto. Assinale a única alternativa correta: a) I e III. b) II e IV. c) Apenas I. d) I e IV. e) Apenas II. 8. Para comprovar, em caráter rudimentar, o funcionamento de um periscópio, constrói-se um dispositivo utilizando-se uma caixa preta e dois espelhos planos. Em duas laterais opostas da caixa são feitas aberturas e, em cada uma das regiões I e II, coloca-se um espelho plano. Um feixe de luz, proveniente de uma fonte, incide perpendicularmente à lateral da caixa, seguindo o trajeto parcialmente representado na figura a seguir. Identifique a opção que melhor representa a correta colocação dos espelhos, permitindo o funcionamento do periscópio: 9. O espelho retrovisor de uma motocicleta é convexo porque: a) reduz o tamanho das imagens e aumenta o campo visual b) aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual
    • c) reduz o tamanho das imagens e diminui o campo visual d) aumenta o tamanho das imagens e diminui o campo visual e) mantém o tamanho das imagens e aumenta o campo visual 10. Um espelho usado por esteticistas permite que o cliente, bem próximo ao espelho, possa ver seu rosto ampliado e observar detalhes da pele. Este espelho é: a) côncavo. b) convexo. c) plano. d) anatômico. e) epidérmico. 11. Isaac Newton foi o criador do telescópio refletor. O mais caro desses instrumentos até hoje fabricado pelo homem, o telescópio espacial Hubble (1,6 bilhão de dólares), colocado em órbita terrestre em 1990, apresentou em seu espelho côncavo, dentre outros, um defeito de fabricação que impede a obtenção de imagens bem definidas das estrelas distantes (O Estado de São Paulo, 01/08/91, p.14). Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescópio? 12. No mundo em que vivemos, estamos rodeados de fenômenos físicos. Um desses fenômenos são as ondas, nas quais vivemos imersos, seja através do som, da luz, dos sinais de rádio e televisão etc... Com base nos seus conhecimentos sobre Ondas e sobre a propagação delas em meios elásticos, analise as afirmativas a seguir. I. A velocidade de propagação de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro. II. Nas ondas longitudinais, as partículas do meio vibram na mesma direção de propagação da onda. III. A frequência de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro. IV. O som é uma onda eletromagnética, pois, se propaga no vácuo. V. As ondas eletromagnéticas são sempre do tipo transversal. Dessas afirmativas estão corretas apenas a) I, II, III e V. b) I, II e IV. c) II, III e V. d) III e IV. e) III, IV e V. 13. O ar. A folha. A fuga. No lago, um círculo vago. No rosto, uma ruga. (Guilherme de Almeida) Um peixe, pensando que se tratava de um inseto sobre a água, "belisca" quatro vezes a folha durante o tempo de um segundo, produzindo quatro ondulações de mesmo comprimento de onda. Uma vez que a propagação de um pulso mecânico na água do lago ocorre com velocidade 2,0 m/s, o comprimento de onda de cada abalo produzido é, em m, a) 0,5. b) 1,0. c) 2,0. d) 4,0. e) 8,0. 14. Rafael e Joana observam que, após atravessar um aquário cheio de água, um feixe de luz do Sol se decompõe em várias cores, que são vistas num anteparo que intercepta o feixe. Tentando explicar esse fenômeno, cada um deles faz uma afirmativa: - Rafael: "Isso acontece porque, ao atravessar o aquário, a frequência da luz é alterada." - Joana: "Isso acontece porque, na água, a velocidade da luz depende da frequência." Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) ambas as afirmativas estão certas. b) apenas a afirmativa de Rafael está certa. c) ambas as afirmativas estão erradas. d) apenas a afirmativa de Joana está certa. 15. Um terremoto é um dos fenômenos naturais mais marcantes envolvidos com a propagação de ondas mecânicas. Em um ponto denominado foco (o epicentro é o ponto na superfície da Terra situado na vertical do foco), há uma grande liberação de energia que se afasta pelo interior da Terra, propagando-se através de ondas sísmicas tanto longitudinais (ondas P) quanto transversais (ondas S). A velocidade de uma onda sísmica depende do meio onde ela se propaga e parte da sua energia pode ser transmitida ao ar, sob forma de
    • ondas sonoras, quando ela atinge a superfície da Terra. O gráfico a seguir representa as medidas realizadas em uma estação sismológica, para o tempo de percurso (t) em função da distância percorrida (d) desde o epicentro para as ondas P e ondas S, produzidas por um terremoto. Considerando o texto e o gráfico representados acima, analise as seguintes afirmações: I. As ondas P são registradas na estação sismológica antes das ondas S. II. A energia de uma onda sísmica ao se propagar no ar, sob forma de ondas sonoras, é transportada através de ondas P. III. As ondas S podem propagar-se tanto em meios sólidos como em meios líquidos ou em meios gasosos. IV. Quanto à direção de vibração, uma onda P se comporta de forma análoga a uma onda que é produzida em uma corda de violão posta a vibrar. Estão corretas apenas a) I e II b) I e III c) I, II e III d) II e IV e) II, III e IV 16. O muro de uma casa separa Laila de sua gatinha. Laila ouve o miado da gata, embora não consiga enxergá-la. Nessa situação, Laila pode ouvir, mas não pode ver sua gata, PORQUE a) a onda sonora é uma onda longitudinal e a luz é uma onda transversal. b) a velocidade da onda sonora é menor que a velocidade da luz. c) a frequência da onda sonora é maior que a frequência da luz visível. d) o comprimento de onda do som é maior que o comprimento de onda da luz visível. 17. A bateria é o coração de uma agremiação e sustenta com vigor a cadência indispensável para o desenvolvimento do desfile de Carnaval. O canto e a dança se apoiam no ritmo da bateria que reúne diversos tipos de instrumentos - surdo, caixa de guerra, repique, chocalho, tamborim, cuíca, agogô, reco-reco, pandeiro e prato - de sons graves e agudos, que dão estrutura ao ritmo. As qualidades fisiológicas do som estão relacionadas com as sensações produzidas em nossos ouvidos. Essas qualidades são: a) a altura, a velocidade e o meio de propagação. b) a intensidade, a altura e o timbre. c) a velocidade, o timbre e a amplitude. d) o timbre, a frequência e o eco. e) o eco, a velocidade e a intensidade. 18. A poluição causada pelo som é um dos maiores problemas ambientais da vida moderna e se dá por meio do ruído, que é o som indesejado. Segundo a Organização Mundial da Saúde, o limite tolerável ao ouvido humano é de 65 dB. Acima disso, nosso organismo sofre estresse, o qual aumenta o risco de doenças. Com ruídos acima de 85 dB aumenta o risco de comprometimento auditivo. Essa situação pode ser revertida aplicando-se as tecnologias de controle, que desenvolvem produtos específicos, recursos para identificação e análise das fontes de ruído, objetivando a previsão de sua redução por meio de programas de simulação e o desenvolvimento de máquinas menos ruidosas. (Adaptado de: <http://www.ambientebrasil.com. acessado em: fev. 2007.) Assinale a alternativa cujas palavras completam correta e respectivamente a frase a seguir. O aparelho capaz de medir o nível de intensidade .......... é denominado .......... mede, precisamente, áreas de ruídos e outros níveis de som. a) ruidosa - calorímetro b) auditiva - multímetro c) acústica - termômetro d) sonora - decibelímetro e) melodiosa - velocímetro 19. A curva limiar de audição, apresentada no gráfico, mostra que a intensidade mínima (limiar de audição) para que se consiga ouvir um som depende de sua frequência. Considere o ar como o meio de propagação.
    • Com base na análise do gráfico, é CORRETO afirmar: a) O limiar de audição inicia-se para frequências superiores a 80 kHz. b) Para um som de 1000 Hz, o comprimento de onda da onda é de 0,34 m. c) A menor frequência para o limiar de sensação dolorosa é de 2 kHz. d) Para que a frequência de 100 Hz seja audível, a intensidade sonora deve ser maior que 100 dB. 20. Os morcegos se orientam e encontram suas presas emitindo, de suas narinas, ondas ultrassônicas e recebendo as ondas refletidas. Para detectar uma presa, na mais completa escuridão, o morcego emite ondas numa certa frequência fE, que são refletidas pela presa e voltam para ele com outra frequência fD. O morcego ajusta a frequência emitida até que a recebida seja de 80 kHz, que corresponde ao máximo de sensibilidade para a audição de um morcego. Dessa forma, ele pode tanto calcular a posição quanto a velocidade da presa. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, é correto afirmar: a) Ondas ultrassônicas são ondas sonoras com frequências mais baixas que as detectadas pelo ouvido humano. b) Se uma mariposa estiver voando de encontro ao morcego, a frequência detectada pelo morcego será menor que a emitida por ele. c) Se a presa produzir suas próprias ondas ultrassônicas pode confundir o sistema de detecção do morcego e assim salvar sua vida. d) Para a frequência de máxima sensibilidade de recepção, o comprimento de onda vale 4,25 m. e) Se o morcego está em repouso e uma mariposa está se afastando dele, do ponto de vista do morcego, o comprimento de onda detectado será menor do que o da onda emitida por ele. GABARITO 1. [C] 2. [E] 3. [C] 4. [C] 5. [C] 6. [D] 7. [D] 8. [A] 9. [A] 10. [A] 11. [D] 12. [C] 13. [A] 14. [D] 15. [A] 16. [D] 17. [B] 18. [D] 19. [B] 20. [C]
    • MÓDULO 03 Exercícios Módulo 03 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO O medidor de luz residencial é composto de quatro relógios. O sentido de rotação dos ponteiros é o da numeração crescente. lnicia-se a leitura pelo relógio da esquerda. O valor obtido é expresso em kWh. Considere as leituras realizadas em dois meses consecutivos: o atual e o anterior.
    • 1. Se a companhia de eletricidade está cobrando, em média, o kWh a R$0,20, o gasto nessa residência com a energia elétrica no mês considerado, em reais, foi de a) 66,00 b) 95,60 c) 103,40 d) 106,80 e) 113,60 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO A casa de Dona Maria fica no alto de uma ladeira. O desnível entre sua casa e a rua que passa no pé da ladeira é de 20 metros. Dona Maria tem 60 kg e sobe a rua com velocidade constante. Quando ela sobe a ladeira trazendo sacolas de compras, sua velocidade é menor. E seu coração, quando ela chega à casa, está batendo mais rápido. Por esse motivo, quando as sacolas de compras estão pesadas, Dona Maria sobe a ladeira em ziguezague. 2. O fato de Dona Maria subir a ladeira em ziguezague e com velocidade menor está diretamente associado à redução de: a) potência. b) aceleração. c) deslocamento. d) energia. e) trabalho. 3. Um halterofilista levanta um haltere de 20kg, do chão até uma altura de 1,5m em 5,0s. No dia seguinte, ele realiza o mesmo exercício em 10s. No segundo dia, a grandeza física que certamente mudou foi: a) a força de atração da Terra sobre o haltere b) a variação da energia mecânica do haltere c) a variação da energia potencial gravitacional do haltere d) o trabalho realizado sobre o haltere e) a potência gasta pelo halterofilista 4. O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, NAS MESMAS CONDIÇÕES, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel. Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol, a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel. b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel. c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel. d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel. e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel. 5. Durante muito tempo, a partir da Idade Média, foram projetadas máquinas, como a da figura a seguir, que seriam capazes de trabalhar perpetuamente. (FRISCH, Otto R. "A natureza da matéria". Lisboa: Verbo, 1972.) O fracasso desses projetos levou à compreensão de que o trabalho não poderia ser criado do nada e contribuiu para a elaboração do conceito físico de: a) força b) energia c) velocidade d) momento angular
    • 6. O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na última Olimpíada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m. A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em três instantes distintos. Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situações I, II, e III, respectivamente. a) - cinética - cinética e gravitacional - cinética e gravitacional b) - cinética e elástica - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional c) - cinética - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional d) - cinética e elástica - cinética e elástica - gravitacional e) - cinética e elástica - cinética e gravitacional - gravitacional 7. Da janela de seu apartamento, Marina lança uma bola verticalmente para cima, como mostra a figura adiante. Despreze a resistência do ar. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a velocidade da bola em função do tempo, a partir do instante em que ela foi lançada. 8. Uma mangueira de plástico transparente, contendo um pouco d'água, é suspensa por duas extremidades, junto a uma parede vertical, ficando sua parte central apoiada em um prego (P). As figuras mostram três situações para a mangueira, com diferentes configurações para a água em seu interior. Das situações apresentadas, é (são) possível (eis): a) apenas a I. b) apenas a II. c) apenas a I e a II. d) apenas a I e a III. e) a I, a II e a III. 9. No macaco hidráulico representado na figura a seguir, sabe-se que as áreas das secções transversais dos vasos verticais são A = 20 cm£ e A‚ = 0,04 m£. Qual é o peso máximo que o macaco pode levantar, quando fazemos uma força de 50 N em A•? a) 100 N b) 1000 N c) 200 kgf d) 1000 kgf e) 10000 kgf
    • 10. Um tubo na forma de U, parcialmente cheio de água, está montado sobre um carrinho que pode mover- se sobre trilhos horizontais e retilíneos, como mostra a figura adiante. Quando o carrinho se move com aceleração constante para a direita, a figura que melhor representa a superfície do líquido é: 11. Ao projetar uma represa, um engenheiro precisou aprovar o perfil de uma barragem sugerido pelo projetista da construtora. Admitindo que ele se baseou na lei de Stevin, da hidrostática, que a pressão de um líquido aumenta linearmente com a profundidade, assinale a opção que o engenheiro deve ter feito. 12. Três esferas maciças e de mesmo tamanho, de isopor (1), alumínio (2) e chumbo (3), são depositadas num recipiente com água. A esfera 1 flutua, porque a massa específica do isopor é menor que a da água, mas as outras duas vão ao fundo (veja figura a seguir) porque, embora a massa específica do alumínio seja menor que a do chumbo, ambas são maiores que a massa específica da água. Se as intensidades dos empuxos exercidos pela água nas esferas forem, respectivamente, E, E‚ e Eƒ, tem-se: a) E = E‚ = Eƒ. b) E < E‚ < Eƒ. c) E > E‚ > Eƒ. d) E < E‚ = Eƒ. e) E = E‚ < Eƒ. 13. Observe o gabarito com a resolução de uma cruzadinha temática em uma revista de passatempo. HORIZONTAIS 1. Força presente na trajetória circular. 2. Astrônomo alemão adepto ao heliocentrismo. 3. Ponto mais próximo ao Sol no movimento de translação da Terra. VERTICAIS 1. Órbita que um planeta descreve em torno do Sol. 2. Atração do Sol sobre os planetas. 3. Lugar geométrico ocupado pelo Sol na trajetória planetária. Um leitor, indignado com o "furo" na elaboração e revisão da cruzadinha, em uma carta aos editores, destacou, baseando-se nas leis da Mecânica Clássica, a ocorrência de erro a) na vertical 2, apenas. b) na horizontal 1, apenas. c) nas verticais 1 e 2, apenas. d) nas horizontais 1 e 3, apenas. e) na horizontal 3 e na vertical 3, apenas.
    • 14. A órbita de um planeta é elíptica e o Sol ocupa um de seus focos, como ilustrado na figura (fora de escala). As regiões limitadas pelos contornos OPS e MNS têm áreas iguais a A. Se top e tmn são os intervalos de tempo gastos para o planeta percorrer os trechos OP e MN, respectivamente, com velocidades médias vop e vmn, pode-se afirmar que a) top > tmn e vop < vmn. b) top = tmn e vop > vmn. c) top = tmn e vop < vmn. d) top > tmn e vop > vmn. e) top < tmn e vop < vmn. 15. - E o sistema solar? - protestei. - Acha que tem alguma importância para mim? - interrompeu-me com impaciência. - Você afirma que giramos em torno do Sol. Se girássemos em volta da Lua, isso não faria a menor diferença para o meu trabalho.(Sherlock Holmes in Conan Doyle, "Um Estudo em Vermelho".) Se, para Sherlock, os movimentos planetários não têm tanta importância, para Kepler e Newton eles tiveram. Kepler formulou as três leis. Newton formulou a lei da gravitação universal que, junto às suas três leis da dinâmica, permitiu compreender as interações à distância entre corpos. A respeito das conclusões de Kepler e Newton, analise: I. A força com que o Sol atrai os planetas e a força com que a Terra atrai a Lua são de mesma natureza. II. A força centrípeta que conserva um planeta em sua órbita ocorre unicamente em função da atração mútua entre o Sol e o planeta. III. O período de um planeta qualquer é o intervalo de tempo necessário para ocorrer uma volta completa do planeta em torno do Sol. Está correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. TAREFAS MODULO 03 1. Na figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: a) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. b) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. d) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. e) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água. 2. A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 milhões de watts, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão do Rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de: a) 50 b) 500 c) 5.000 d) 50.000 e) 500.000
    • 3. Avalia-se que uma pessoa sentada, estudando e escrevendo, consome em média 1,5 quilocalorias por minuto (1,0quilocaloria=4000 joules). Nessas condições, pode-se afirmar que a potência dissipada pelo seu organismo, agora, resolvendo esta prova, equivale, aproximadamente, à potência de a) um relógio digital, de pulso. b) uma lâmpada miniatura, de lanterna. c) uma lâmpada incandescente comum. d) um ferro elétrico. e) um chuveiro elétrico. 4. No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas: I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética Analisando o esquema a seguir, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre: a) I - a água no nível h e a turbina, II - o gerador e a torre de distribuição. b) I - a água no nível h e a turbina, II - a turbina e o gerador. c) I - a turbina e o gerador, II - a turbina e o gerador. d) I - a turbina e o gerador, II - a água no nível h e a turbina. e) I - o gerador e a torre de distribuição, II - a água no nível h e a turbina. 5. A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear. A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações: I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina. II. a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica. III. a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta ao reator. Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s): a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 6. Uma partícula está submetida a uma força com as seguintes características: seu modulo é proporcional ao modulo da velocidade da partícula e atua numa direção perpendicular àquela do vetor velocidade. Nestas condições, a energia cinética da partícula deve a) crescer linearmente com o tempo. b) crescer quadráticamente com o tempo. c) diminuir linearmente com o tempo. d) diminuir quadráticamente com o tempo. e) permanecer inalterada.
    • 7. A figura a seguir mostra um corpo que é abandonado do topo do plano inclinado AB sem atrito e percorre o trecho BC, que apresenta atrito, parando em C. O gráfico que melhor representa a energia mecânica E desse corpo em função da posição x é: 8. Uma massa m está presa na extremidade de uma mola de massa desprezível e constante elástica conhecida. A massa oscila em torno da sua posição de equilíbrio x = 0, com amplitude A, sobre uma superfície horizontal sem atrito. Qual dos gráficos a seguir representa melhor a energia cinética Ec, em função da posição x da massa? 9. Duas esferas de volumes iguais e densidades d e d‚ são colocadas num recipiente, contendo um líquido de densidade d e se mantêm em equilíbrio nas posições mostradas na figura a seguir. A relação entre as densidades dessas esferas e do líquido é a) d < d‚ < d. b) d > d‚ > d. c) d < d‚ = d. d) d > d‚ = d. 10. A empresa estatal brasileira Petrobras ocupa posição de destaque na extração de petróleo em águas profundas. Suponha que, para transportar equipamentos de uma plataforma flutuante até o fundo do mar, se utilize uma grua com contrapeso, como a esquematizada na figura 1. O equilíbrio da haste horizontal dessa grua é mantido pelo correto posicionamento do contrapeso C, que pode ser deslocado ao longo do eixo x, enquanto a carga desce ao longo do eixo y. A figura 2 representa a posição da carga ao longo do eixo vertical y em função do tempo t, desde a situação mostrada na figura até uma posição bem abaixo da superfície do mar. Aponte, dentre as alternativas a seguir, o gráfico que melhor representa o deslocamento do contrapeso ao longo do eixo horizontal x em função do tempo t: 11. O período de oscilação de um pêndulo simples pode ser calculado por T = 2 ™Ë(L/g), onde L é o comprimento do pêndulo e g a aceleração da gravidade (ou campo gravitacional) do local onde o pêndulo se encontra. Um relógio de pêndulo marca, na Terra, a hora exata. É correto afirmar que, se este relógio for levado para a Lua, a) atrasará, pois o campo gravitacional lunar é diferente do terrestre. b) não haverá alteração no período de seu pêndulo, pois o tempo na Lua passa da mesma maneira que na Terra. c) seu comportamento é imprevisível, sem o conhecimento de sua massa. d) adiantará, pois o campo gravitacional lunar é diferente do terrestre. e) não haverá alteração no seu período, pois o campo gravitacional lunar é igual ao campo gravitacional terrestre.
    • 12. Segundo a lei da gravitação universal de Newton, a força gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros de gravidade. Mesmo que não seja obrigatoriamente conhecido pelos artistas, é possível identificar o conceito básico dessa lei na seguinte citação: a) "Trate a natureza em termos do cilindro, da esfera e do cone, todos em perspectiva" (Paul Cézanne) b) "Hoje, a beleza é o único meio que nos manifesta puramente a força universal que todas as coisas contêm." (Piet Mondrian) c) Na natureza jamais vemos coisa alguma isolada, mas tudo sempre em conexão com algo que lhe está diante, ao lado, abaixo ou acima." (Goethe) d) "Ocorre na natureza alguma coisa semelhante ao que acontece na música de Wagner, que embora tocada por uma grande orquestra, é intimista." (Van Gogh) 13. "Perder peso" é prioridade de muitas pessoas que se submetem às mais diversas dietas, algumas absurdas do ponto de vista nutricional. O gato Garfield, personagem comilão, também é perseguido pelo padrão estético que exige magreza, mas resiste a fazer qualquer dieta, como mostra o "diálogo" abaixo: Analisando a "resposta" de Garfield, você a) concorda com ele, pois, se o seu peso se tornar menor em outro planeta, sua massa também diminuirá. b) discorda dele, pois o peso de um corpo independe da atração gravitacional exercida sobre ele pelo planeta. c) concorda com ele, pois o peso de um corpo diminui quando a atração gravitacional exercida pelo planeta sobre ele é menor. d) discorda dele, pois seu peso não poderá diminuir, se sua massa permanecer constante. e) discorda dele, pois, se a gravidade do outro planeta for menor, a massa diminui, mas o peso não se altera. 14. O turismo chegou ao espaço! No dia 30/04/2001, o primeiro turista espacial da história, o norte-americano Denis Tito, a um custo de 20 milhões de dólares, chegou à Estação Espacial Internacional, que está se movendo ao redor da Terra. Ao mostrar o turista flutuando dentro da estação, um repórter erroneamente disse: "O turista flutua devido à ausência de gravidade". A explicação correta para a flutuação do turista é: a) a força centrípeta anula a força gravitacional exercida pela Terra. b) na órbita da estação espacial, a força gravitacional exercida pela Terra é nula. c) a estação espacial e o turista estão com a mesma aceleração, em relação à Terra. d) na órbita da estação espacial, a massa inercial do turista é nula. 15. Observe a figura que representa um vaporizador simples. Sabendo que, normalmente, o herbicida líquido é vaporizado sobre a plantação, um jato de ar, passando por A, ocasiona, nesse ponto, um __________ na pressão quando comparado com B, onde o ar está __________. Então, o líquido sobe pelo conduto porque sempre se desloca da __________ pressão. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) acréscimo - em movimento - menor para a maior b) abaixamento - em movimento - maior para a menor c) acréscimo - praticamente parado - menor para a maior d) acréscimo - em movimento - maior para a menor e) abaixamento - praticamente parado - maior para a menor
    • 16. Vaporizadores semelhantes ao da figura são usados em nebulização. Ao pressionar a bexiga do vaporizador, o ar no seu interior é projetado com velocidade de módulo V½ > 0, enquanto o líquido permanece em repouso em A. A relação entre as pressões em A e B é a) PÛ = P½ b) PÛ + P½ = 0 c) PÛ > P½ d) PÛ < P½ e) PÛ = P½ + 1 atmosfera 17. Em 2006 comemoramos o centenário do voo de Santos Dumont com o seu 14 Bis, que marca a invenção do avião. Em seu livro "Os meus balões", o inventor relata um incidente ocorrido em uma de suas experiências com balões cheios de hidrogênio: "Quando estávamos a grande altitude, uma nuvem passou diante do Sol. Por causa da sombra assim produzida, o balão começou a descer, a princípio lentamente, depois cada vez mais rápido". (adaptado de "Os meus balões", Santos Dumont) Considere as afirmativas de I a V. I) O volume do balão diminuiu porque a temperatura do gás em seu interior diminuiu. II) O aumento da pressão atmosférica empurrou o balão para baixo. III) O empuxo sobre o balão diminuiu. IV) O empuxo permaneceu constante e o peso do balão aumentou pela condensação de água em sua superfície. V) Peso e empuxo têm uma resultante que provocou no balão uma aceleração para baixo. Assinale a opção que só contém afirmativas corretas. a) I e II b) I, II e V c) I, III e V d) I, IV e V e) II e V GABARITO 1. [B] 2. [E] 3. [C] 4. [D] 5. [D] 6. [E] 7. [D] 8. [A] 9. [C] 10. [D] 11. [A] 12. [C] 13. [C] 14. [C] 15. [E] 16. [C] 17. [C]
    • MÓDULO 04
    • 1. Os relâmpagos e os trovões são consequência de descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo. A respeito desses fenômenos, considere as afirmações que seguem. I. Nuvens eletricamente positivas podem induzir cargas elétricas negativas no solo. II. O trovão é uma consequência da expansão do ar aquecido. III. Numa descarga elétrica, a corrente elétrica é invisível sendo o relâmpago consequência da ionização do ar. Dentre as afirmações, a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) somente III é correta. d) somente I e II são corretas. e) I, II e III são corretas. 2. Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem. I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas a) I, II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e III. e) apenas I. 3. Um filete de água pura cai verticalmente de uma torneira. Um bastão de vidro carregado com uma carga líquida negativa é aproximado da água. Nota-se que o filete encurva ao encontro do bastão. Isto se deve ao fato de: a) o bastão produzir um acúmulo de carga líquida positiva no filete de água. b) o filete de água pura possuir necessariamente uma carga líquida positiva. c) o filete de água pura possuir uma carga líquida negativa. d) os momentos de dipolo das moléculas da água se orientarem no campo elétrico produzido pelo bastão. e) ser significativa a atração gravitacional entre o bastão e o filete de água. 4. Em 1752, o norte-americano Benjamin Franklin, estudioso de fenômenos elétricos, relacionou-os aos fenômenos atmosféricos, realizando a experiência descrita seguir. Durante uma tempestade, Franklin soltou uma pipa em cuja ponta de metal estava amarrada a extremidade de um longo fio de seda; da outra extremidade do fio, próximo de Franklin, pendia uma chave de metal. Ocorreu, então, o seguinte fenômeno: quando a pipa captou a eletricidade atmosférica, o toque de Franklin na chave, com os nós dos dedos, produziu faíscas elétricas. Esse fenômeno ocorre sempre que em um condutor: a) as cargas se movimentam, dando origem a uma corrente elétrica constante na sua superfície; b) as cargas se acumulam nas suas regiões pontiagudas, originando um campo elétrico muito intenso e uma consequente fuga de cargas; c) as cargas se distribuem uniformemente sobre sua superfície externa, fazendo com que em pontos exteriores o campo elétrico seja igual ao gerado por uma carga pontual de mesmo valor; d) as cargas positivas se afastam das negativas, dando origem a um campo elétrico no seu interior; e) as cargas se distribuem uniformemente sobre sua superfície externa, tornando nulo o campo elétrico em seu interior.
    • 5. Mauro ouviu no noticiário que os presos do Carandiru, em São Paulo, estavam comandando, de dentro da cadeia, o tráfico de drogas e fugas de presos de outras cadeias paulistas, por meio de telefones celulares. Ouviu também que uma solução possível para evitar os telefonemas, em virtude de ser difícil controlar a entrada de telefones no presídio, era fazer uma blindagem das ondas eletromagnéticas, usando telas de tal forma que as ligações não fossem completadas. Mauro ficou em dúvida se as telas eram metálicas ou plásticas. Resolveu, então, com seu celular e o telefone fixo de sua casa, fazer duas experiências bem simples. 1• - Mauro lacrou um saco plástico com seu celular dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular. A ligação foi completada. 2• - Mauro repetiu o procedimento, fechando uma lata metálica com o celular dentro. A ligação não foi completada. O fato de a ligação não ter sido completada na segunda experiência, justifica-se porque o interior de uma lata metálica fechada a) permite a polarização das ondas eletromagnéticas diminuindo a sua intensidade. b) fica isolado de qualquer campo magnético externo. c) permite a interferência destrutiva das ondas eletromagnéticas. d) fica isolado de qualquer campo elétrico externo. 6. Durante uma tempestade, um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. Pode-se afirmar que os passageiros: a) não sofrerão dano físico em decorrência deste fato, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico do ônibus. b) serão atingidos pela descarga elétrica, em virtude da carroceria metálica ser boa condutora de eletricidade. c) serão parcialmente atingidos, pois a descarga será homogeneamente distribuída na superfície interna do ônibus. d) não sofrerão dano físico em decorrência deste fato, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem. e) não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a portar um para-raios em sua carroceria. 7. Mantendo-se a DDP constante entre A e B, ao ser colocar uma fonte de calor para aquecer a resistência, podemos afirmar que: a) a corrente não sofrerá alteração b) a resistência não sofrerá alteração c) a corrente irá aumentar d) a resistência irá diminuir e) a corrente irá diminuir
    • 8. Considere as seguintes afirmações sobre a condução elétrica num condutor homogêneo e isotrópico: I) Energia potencial elétrica é transformada em calor ao conectar-se o condutor aos terminais de uma bateria. II) Energia potencial elétrica é transformada em energia radiante ao conectar-se o condutor aos terminais de uma bateria. III) A resistividade elétrica é uma propriedade intensiva da substância que compõe o condutor, isto é, não depende da geometria do condutor. IV) A resistência de um condutor depende da sua geometria. Das afirmativas mencionadas: a) Apenas I é falsa. b) Apenas II é falsa. c) Apenas III é falsa. d) Apenas IV é falsa. e) São todas corretas. 9. Três lâmpadas, cujas resistências internas valem R, 2R e 3R, são ligadas a 110 Volts, conforme indica o circuito a seguir. A razão entre as ddp na lâmpada de resistência R e na lâmpada de resistência 3R vale: a) 1/5 b) 1/3 c) 2/5 d) 3/5 e) 5/6 10. Qual é a resistência equivalente da associação a seguir? a) Req = 20 ² b) Req = 30 ² c) Req = 10 ² d) Req = 20/3 ² e) Req = 15 ² 11. Um circuito é formado de duas lâmpadas L e L‚, uma fonte de 6V e uma resistência R, conforme desenhado na figura. As lâmpadas estão acesas e funcionando em seus valores nominais (L: 0,6W e 3V e L‚: 0,3W e 3V). O valor da resistência R é: a) 15 ² b) 20 ² c) 25 ² d) 30 ² e) 45 ²
    • 12. Três lâmpadas, L, L‚ e Lƒ, são alimentadas por uma bateria ideal E, conforme mostra a figura. As três lâmpadas estão acesas. Quando a chave S é fechada, o resultado esperado está indicado na opção: a) L, L‚ e Lƒ permanecem acesas b) L e L‚ permanecem acesas, mas Lƒ se apaga c) L permanece acesa, mas L‚ e Lƒ se apagam d) L e Lƒ se apagam, mas L‚ permanece acesa. 13. Neste circuito existem duas lâmpadas iguais, indicadas por L, ligadas a uma pilha ”, a um amperímetro A, a um voltímetro V e a uma chave C inicialmente aberta. Considere os medidores ideais e despreze a resistência interna da pilha. Fechando-se a chave C, as leituras dos medidores irão apresentar, em relação a seus valores iniciais, a) aumento em A e diminuição em V. b) aumento em A e o mesmo valor em V. c) diminuição em A e aumento em V. d) o mesmo valor em A e aumento em V. e) os mesmos valores nos dois medidores. 14. A figura mostra uma parte de um circuito elétrico de um automóvel contendo três lâmpadas sendo alimentado pela bateria. As resistências das lâmpadas L, L‚, Lƒ são, respectivamente, R=2², R‚=3² e Rƒ=5². Chamando de i, i‚ e iƒ as correntes elétricas nas lâmpadas L, L‚ e Lƒ, respectivamente, é correto afirmar que a) i = i‚ = iƒ. b) i = i‚ · iƒ. c) i > i‚ > iƒ. d) iƒ > i > i‚. 15. Alguns automóveis modernos são equipados com um vidro térmico traseiro para eliminar o embaçamento em dias úmidos. Para isso 'tiras resistivas' instaladas na face interna do vidro são conectadas ao sistema elétrico de modo que se possa transformar energia elétrica em energia térmica. Num dos veículos fabricados no país, por exemplo, essas tiras (resistores) são arranjadas como mostra a figura a seguir. Se as resistências das tiras 1, 2,..., 6 forem, respectivamente, R, R‚,..., R†, a associação que corresponde ao arranjo das tiras da figura é:
    • 16. A figura adiante mostra um circuito construído por um gerador ideal e duas lâmpadas incandescentes A e B, com resistências R e 2R, respectivamente, e no qual é dissipada a potência P. Num dado instante, a lâmpada B queima-se. A potência que passará a ser dissipada pelo sistema será igual a: a) P/2 b) 2P/3 c) P d) 3P/2 e) 2P 17. Um chuveiro elétrico de resistência elétrica R está ligado a uma tomada de 110 V. Desejando-se diminuir a corrente elétrica que passa no resistor, sem alterar a potência elétrica do chuveiro, deve-se ligá-lo em tomada de: a) 220 V e trocar o resistor R por outro de resistência R/2. b) 220 V e trocar o resistor R por outro de resistência 4 R. c) 220 V e manter o resistor R. d) 110 V e trocar o resistor R por outro de resistência R/2. e) 110 V e trocar o resistor por outro de resistência 4 R. 18. A Terra comporta-se como um grande imã. Então, no espaço em torno dela, existe um campo magnético denominado campo magnético terrestre, que é o responsável pela orientação das agulhas magnéticas das bússolas. Os cientistas, há muitos anos, vêm procurando uma explicação para a existência desse campo. Presume- se, atualmente, que ele tem sua origem em correntes elétricas estabelecidas no núcleo metálico líquido presente na parte central da Terra. Com relação aos fenômenos magnéticos, é INCORRETO afirmar: a) A constatação de que fenômenos magnéticos também são causados por cargas elétricas em movimento fez surgir um ramo do conhecimento denominado eletromagnetismo. b) Os pólios norte e sul de um imã são fisicamente inseparáveis. c) Campos eletromagnéticos variáveis induzem tensão em uma bobina que atravessam. d) O pólo sul geográfico é, na verdade, um pólo norte magnético. e) O campo magnético é um campo elétrico em que não circulam correntes elétricas. Tarefas Módulo 04 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO O Programa Nacional de Iluminação Pública Eficiente (ReLuz), implementado a partir da crise de energia do ano de 2001, incentiva a troca de lâmpadas a vapor de mercúrio por lâmpadas a vapor de sódio, que apresentam consumo reduzido de energia com mesma eficiência luminosa.(Disponível em: <http://www.eletrobras.gov.br/elb/procel/main.asp>. Acesso em: 27 ago 2006. Adaptado.) 1. Uma das novas lâmpadas usadas na iluminação pública é a de vapor de sódio com 72 W de potência (média). Ela fornece iluminação equivalente a uma das antigas lâmpadas de vapor de mercúrio de 128 W. Considerando a lâmpada como uma carga puramente resistiva e a tensão de alimentação da rede pública como de 200 volts (tensão eficaz), É CORRETO afirmar que, para cada lâmpada substituída, a variação da corrente (eficaz) é a) 0,14 A b) 0,28 A c) 0,56 A d) 1,40 A e) 2,80 A 2. Analise as afirmações a seguir: I. Todo objeto que tem grande quantidade de elétrons está eletrizado negativamente. II. Eletrizando-se por atrito dois objetos neutros obtêm-se, ao final deste processo de eletrização, dois objetos eletrizados com carga de mesmo sinal. III. Encostando-se um objeto A, eletrizado negativamente, em um pequeno objeto B, neutro, após algum tempo o objeto A ficará neutro. Deve-se concluir, da análise dessas afirmações, que a) apenas I é correta. b) apenas II é correta. c) apenas II e III são corretas. d) I, II e III são corretas. e) não há nenhuma correta.
    • 3. Em certos dias do ano, frequentemente tomamos pequenos "choques" ao fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais provável que ocorram essas descargas elétricas? a) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna condutor. b) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente. c) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade. d) A umidade do ar não influi nos fenômenos da eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a qualquer momento. 4. A mão da garota da figura toca a esfera eletrizada de uma máquina eletrostática conhecida como gerador de Van de Graaf. A respeito do descrito são feitas as seguintes afirmações: I. Os fios de cabelo da garota adquirem cargas elétricas de mesmo sinal e por isso se repelem. II. O clima seco facilita a ocorrência do fenômeno observado no cabelo da garota. III. A garota conseguiria o mesmo efeito em seu cabelo, se na figura sua mão apenas se aproximasse da esfera de metal sem tocá-la. Está correto o que se lê em a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 5. Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, enquanto o nêutron é formado de 2 quarks do tipo d e 1 do tipo u. Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de u e d valem, respectivamente: a) 2/3 e 1/3 b) -2/3 e 1/3 c) -2/3 e -1/3 d) 2/3 e -1/3 6. Considere a seguinte experiência: "Um cientista construiu uma grande gaiola metálica, isolou-a da Terra e entrou nela. Seu ajudante, então, eletrizou a gaiola, transferindo-lhe grande carga." Pode-se afirmar que: a) o cientista nada sofreu, pois o potencial da gaiola era menor que o de seu corpo b) o cientista nada sofreu, pois o potencial de seu corpo era o mesmo que o da gaiola c) mesmo que o cientista houvesse tocado no solo, nada sofreria, pois o potencial de seu corpo era o mesmo que o do solo d) o cientista levou choque e provou com isso a existência da corrente elétrica e) o cientista nada sofreu, pois o campo elétrico era maior no interior que na superfície da gaiola 7. Duas lâmpadas, L• e L‚, são idênticas, exceto por uma diferença: a lâmpada L• tem um filamento mais espesso que a lâmpada L‚. Ao ligarmos cada lâmpada a uma tensão de 220 V, observaremos que: a) L• e L‚ terão o mesmo brilho. b) L• brilhará mais, pois tem maior resistência. c) L‚ brilhará mais, pois tem maior resistência. d) L‚ brilhará mais, pois tem menor resistência. e) L• brilhará mais, pois tem menor resistência.
    • 8. No circuito a seguir, tem-se uma associação de lâmpadas idênticas, um amperímetro e um gerador elétrico, ambos considerados ideais. Quando a chave K está aberta, o amperímetro indica uma intensidade de corrente elétrica i. Se fecharmos a chave K, o amperímetro indicará uma intensidade de corrente elétrica a) 0,4 i b) 0,6 i c) 1,2 i d) 2,5 i e) 5,0 i 9. No circuito desenhado a seguir, têm-se duas pilhas de resistências internas r fornecendo corrente para três resistores idênticos R. Ao circuito estão ligados ainda um voltímetro V e um amperímetro A de resistências internas, respectivamente, muito alta e muito baixa. O esquema que melhor representa o circuito descrito é: 10. Em uma aula prática foram apresentados quatro conjuntos experimentais compostos, cada um, por um circuito elétrico para acender uma lâmpada. Esses circuitos são fechados por meio de eletrodos imersos em soluções aquosas saturadas de diferentes compostos, conforme os esquemas a seguir: O conjunto cuja lâmpada se acenderá após o fechamento do circuito é o de número: a) I b) II c) III d) IV 11. Duas lâmpadas comuns - com resistências elétricas constantes - estão associadas em série e conectadas a uma tomada de 220 V, conforme ilustra a figura adiante. Na lâmpada A, verifica-se a inscrição 60 W e 220 V, enquanto, na lâmpada B, a inscrição é de 100 W e 220 V. Para esse caso, são feitas quatro afirmações. I. A lâmpada de 60 W brilha menos do que a de 100 W. II. II. A potência dissipada na lâmpada de 60 W é maior do que a potência dissipada na de 100 W. III. III. A intensidade da corrente elétrica na lâmpada de 60 W é menor do que na de 100 W.IV. A diferença de potencial elétrico que ocorre na lâmpada de 60 W é maior do que a que ocorre na de 100 W.
    • De acordo com seus conhecimentos sobre Eletrodinâmica, estão corretas apenas as afirmativas a) I e IV. b) II e IV. c) II e III. d) I, II e III. e) I, III e IV. 12. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. No circuito esquematizado na figura que segue, as lâmpadas A e B são iguais e as fontes de tensão são ideais. Quando a chave C é fechada, o brilho da lâmpada A .......... e o brilho da lâmpada B .......... . a) aumenta - diminui b) aumenta - não se altera c) diminui - aumenta d) não se altera - diminui e) não se altera - não se altera 13. Um fabricante de chuveiros elétricos fornece os seguintes dados nominais em seu produto: U = 220 V; P = 4840 W. Determine o valor da resistência elétrica deste chuveiro. a) 20 ². b) 15 ². c) 5 ². d) 10 ². e) 25 ². 14. Nas figuras a seguir, são mostradas duas baterias recarregáveis de 1,2 volts cada e a etiqueta de um mouse onde as baterias serão instaladas. O tempo máximo que as duas baterias conseguirão manter o mouse em funcionamento continuamente está mais próximo de: a) 40 horas. b) 20 horas. c) 10 horas. d) 5 horas. e) 15 horas. 15. Uma pessoa que morava numa cidade, onde a voltagem nas residências é 110 V, mudou-se para outra cidade, onde a voltagem nas residências é 220V. Esta pessoa possui um chuveiro elétrico, que funcionava normalmente na primeira cidade. Para que a potência do chuveiro que a pessoa levou na mudança não se altere, a adaptação a ser efetuada em sua resistência será: a) quadruplicar a resistência original. b) reduzir à quarta parte a resistência original. c) reduzir à metade a resistência original. d) duplicar a resistência original. e) não é necessário fazer qualquer alteração.
    • 16. O consumo de energia elétrica residencial mensal, expresso em kWh (quilowatt-hora), é registrado por um medidor, composto de cinco relógios numerados de zero a nove e dotados de um ponteiro, cuja rotação é o da numeração crescente. O primeiro relógio, à esquerda, marca dezenas de milhar; o segundo, milhar; o terceiro centenas; o quarto, dezenas e o último, unidades. As figuras 1 e 2 representam, respectivamente, as leituras anterior e atual de duas contas de energia elétrica, de um mesmo medidor residencial, em dois meses consecutivos, e num período de trinta dias. Considerando que a tarifa da distribuidora é de R$ 0,44 o kWh, o custo da conta de energia elétrica dessa residência, no período de trinta dias, em reais, é a) 231,56. b) 131,56. c) 126,06. d) 106,56. 17. Da palavra 'aimant', que traduzido do francês significa amante, originou-se o nome ímã, devido à capacidade que esses objetos têm de exercer atração e repulsão. Sobre essas manifestações, considere as proposições: I. assim como há ímãs que possuem os dois tipos de pólios, sul e norte, há ímãs que possuem apenas um. II. o campo magnético terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o pólo norte magnético de uma bússola é atraído pelo pólo norte magnético do planeta. III. os pedaços obtidos da divisão de um ímã são também ímãs que apresentam os dois pólios magnéticos, independentemente do tamanho dos pedaços. Está correto o contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 18. Os ímãs 1, 2 e 3 foram cuidadosamente seccionados em dois pedaços simétricos, nas regiões indicadas pela linha tracejada. Analise as afirmações referentes às consequências da divisão dos ímãs: I. todos os pedaços obtidos desses ímãs serão também ímãs, independentemente do plano de secção utilizado; II. os pedaços respectivos dos ímãs 2 e 3 poderão se juntar espontaneamente nos locais da separação, retomando a aparência original de cada ímã; III. na secção dos ímãs 1 e 2, os pólios magnéticos ficarão separados mantendo cada fragmento um único pólo magnético. Está correto o contido apenas em a) I. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. 19. Considere um ímã permanente e uma barra de ferro inicialmente não imantada, conforme a figura a seguir.
    • Ao aproximarmos a barra de ferro do ímã, observa-se a formação de um pólo ______ em A, um pólo ______ em B e uma ______ entre o ímã e a barra de ferro. A alternativa que preenche respectiva e corretamente as lacunas da afirmação anterior é a) norte, sul, repulsão b) sul, sul, repulsão. c) sul, norte, atração. d) norte, sul, atração e) sul, norte, repulsão. GABARITO 1. [B] 2. [E] 3. [B] 4. [B] 5. [D] 6. [B] 7. [E] 8. [D] 9. [A] 10. [A] 11. [B] 12. [E] 13. [D] 14. [B] 15. [A] 16. [B] 17. [B] 18. [A] 19. [C]
    • Módulo 05
    • 1. Inglaterra, século XVIII. Hargreaves patenteia sua máquina de fiar; Arkwright inventa a fiandeira hidráulica; James Watt introduz a importantíssima máquina a vapor. Tempos modernos! (C. Alencar, L. C. Ramalho e M. V. T. Ribeiro, "História da Sociedade Brasileira".) As máquinas a vapor, sendo máquinas térmicas reais, operam em ciclos de acordo com a segunda lei da Termodinâmica. Sobre estas máquinas, considere as três afirmações seguintes: I. Quando em funcionamento, rejeitam para a fonte fria parte do calor retirado da fonte quente. II. No decorrer de um ciclo, a energia interna do vapor de água se mantém constante. III. Transformam em trabalho todo calor recebido da fonte quente. É correto o contido apenas em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 2. Em algumas situações de resgate, bombeiros utilizam cilindros de ar comprimido para garantir condições normais de respiração em ambientes com gases tóxicos. Esses cilindros, cujas características estão indicadas e seguir, alimentam máscaras que se acoplam ao nariz. Quando acionados, os cilindros fornecem para a respiração, a cada minuto, cerca de 40 litros de ar, a pressão atmosférica e temperatura ambiente. Nesse caso, a duração do ar de um desses cilindros seria de aproximadamente: CILINDRO PARA RESPIRAÇÃO Gás - ar comprimido Volume - 9 litros Pressão interna - 200 atm Pressão atmosférica local = 1atm A temperatura durante todo o processo permanece constante. a) 20 minutos. b) 30 minutos. c) 45 minutos. d) 60 minutos. e) 90 minutos. 3. Para se realizar uma determinada experiência, - coloca-se um pouco de água em uma lata, com uma abertura na parte superior, destampada, a qual é, em seguida, aquecida, como mostrado na Figura I; - depois que a água ferve e o interior da lata fica totalmente preenchido com vapor, esta é tampada e retirada do fogo; - logo depois, despeja-se água fria sobre a lata e observa-se que ela se contrai bruscamente, como mostrado na Figura II. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, na situação descrita, a contração ocorre porque a) a água fria provoca uma contração do metal das paredes da lata. b) a lata fica mais frágil ao ser aquecida. c) a pressão atmosférica esmaga a lata. d) o vapor frio, no interior da lata, puxa suas paredes para dentro. 4. Nada como distrair a mente enquanto você toma fôlego para continuar sua prova. Procure no caça- palavras as soluções para os cinco enigmas seguintes. - Evidência decorrente do grau de agitação das partículas de um corpo. - Unidade de medida do Sistema Internacional para calor. - Mudança de fase que é caracterizada pela passagem do estado sólido para o de vapor. - Processo de transmissão de calor que ocorre inclusive no vácuo. - Transformação gasosa em que não ocorre realização de trabalho.
    • A alternativa que contempla as respostas adequadas a essas perguntas é a) Sublimação; joule; Convecção; Calor; Isovolumétrica. b) Irradiação; kelvin; Fusão; Calor; Isovolumétrica. c) Convecção; kelvin; Vaporização; Temperatura; Isométrica. d) Temperatura; joule; Sublimação; Irradiação; Isovolumétrica. e) Temperatura; kelvin; Sublimação; Condução; Isobárica. 5. Um estudante contou ao seu professor de Física que colocou uma garrafa PET vazia, fechada, no freezer de sua casa. Depois de algum tempo, abriu o freezer e verificou que a garrafa estava amassada. Na primeira versão do estudante, o volume teria se reduzido de apenas 10% do volume inicial; em uma segunda versão, a redução do volume teria sido bem maior, de 50%. Para avaliar a veracidade dessa história, o professor aplicou à situação descrita a Lei Geral dos Gases Perfeitos, fazendo as seguintes hipóteses, que admitiu verdadeiras: - a garrafa foi bem fechada, à temperatura ambiente de 27°C, e não houve vazamento de ar; - a temperatura do freezer era de -18°C; - houve tempo suficiente para o equilíbrio térmico; - a pressão interna do freezer tem de ser menor do que a pressão ambiente (pressão atmosférica). Assim, o professor pôde concluir que o estudante: a) falou a verdade na primeira versão, pois só essa redução do volume é compatível com a condição de que a pressão interna do freezer seja menor do que a pressão ambiente. b) falou a verdade na segunda versão, pois só essa redução do volume é compatível com a condição de que a pressão interna do freezer seja menor do que a pressão ambiente. c) mentiu nas duas versões, pois ambas implicariam em uma pressão interna do freezer maior do que a pressão ambiente. d) mentiu nas duas versões, pois é impossível a diminuição do volume da garrafa, qualquer que seja a relação entre a pressão interna do freezer e a pressão ambiente. e) mentiu nas duas versões, pois nessas condições a garrafa teria estufado ou até mesmo explodido, tendo em vista que a pressão interna do freezer é muito menor do que a pressão ambiente.
    • 6. O tanque de expansão térmica é uma tecnologia recente que tem por objetivo proteger caldeiras de aquecimento de água. Quando a temperatura da caldeira se eleva, a água se expande e pode romper a caldeira. Para que isso não ocorra, a água passa para o tanque de expansão térmica através de uma válvula; o tanque dispõe de um diafragma elástico que permite a volta da água para a caldeira. Suponha que você queira proteger uma caldeira de volume 500 L, destinada a aquecer a água de 20°C a 80°C; que, entre essas temperaturas, pode-se adotar para o coeficiente de dilatação volumétrica da água o valor médio de 4,4 . 10-¥°C-¢ e considere desprezíveis a dilatação da caldeira e do tanque. Sabendo que o preço de um tanque de expansão térmica para essa finalidade é diretamente proporcional ao seu volume, assinale, das opções fornecidas, qual deve ser o volume do tanque que pode proporcionar a melhor relação custo-benefício. a) 4,0 L. b) 8,0 L. c) 12 L. d) 16 L. e) 20 L. 7. Um chuveiro elétrico de potência 4,2.10¤ W é usado para aquecer 100 g de água por segundo, em regime permanente. O calor específico da água é c = 4,2 J/(g°C). Despreze possível perda de calor para o ambiente. Se a temperatura de entrada da água no chuveiro é de 23 °C, sua temperatura de saída é de a) 28 °C b) 33 °C c) 38 °C d) 41 °C e) 45 °C 8. O calor específico da água é 1 cal/g.°C (uma caloria por grama grau Celsius). Isso significa que: a) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria. b) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria. c) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, devem-se retirar 10 calorias. d) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se retirar um caloria. 9. Leia a tirinha seguir: O fato de Calvin e Haroldo sentirem as sensações de calor e de frio sugere que a situação se passa a) de manhã e o calor específico da areia é maior do que o da água. b) à tarde e o calor específico da areia é maior do que o da água. c) de manhã e o calor específico da areia é menor do que o da água. d) à tarde e o calor específico da areia é menor do que o da água. e) ao meio-dia e o calor específico da areia é igual ao da água.
    • 10. A substituição dos materiais naturais pelos centros urbanos provoca mudanças nas características da atmosfera local. Por isso podemos observar o aumento de temperatura nos grandes centros, fenômeno chamado de ilha de calor. Uma das causas responsáveis pelas ilhas de calor está nas propriedades térmicas dos materiais urbanos. O calor é rapidamente absorvido durante o dia, mas facilmente liberado durante a noite, gerando uma grande amplitude térmica. (Disponível em: <http://www3.cptec.inpe.br/~ensinop/clima_urbano.tm>. Acesso em: 9 jun 2006. Adaptado.) Considerando o texto sobre "ilha de calor", É CORRETO afirmar que as substâncias constituintes dos materiais urbanos a) têm, em sua maioria, calores específicos de baixos valores. b) têm, em sua maioria, calores específicos de altos valores. c) são todos excelentes isolantes térmicos. d) são todos péssimos isolantes térmicos. e) são todos excelentes condutores elétricos. 11. Uma lâmpada de 100 watts, ligada durante 12 minutos, consome energia suficiente para vaporizar uma massa m de água, inicialmente a 40 °C e a pressão de 1 atm. Considerando o calor específico da água c = 1,0 cal/g °C, o calor latente de vaporização da água L = 540 cal/g, e que 1 cal = 4 Joules, conclui-se que m, expressa em gramas, é igual a: a) 30 b) 25 c) 20 d) 15 e) 10 12. O gráfico a seguir é a curva de aquecimento de 10g de uma substância, à pressão de 1 atm . Analise as seguintes afirmações : I. a substância em questão é a água. II. o ponto de ebulição desta substância é 80°C. III. o calor latente de fusão desta substância é 20cal/g . Das afirmações apresentadas, a) todas estão corretas. b) todas estão erradas. c) somente I e II estão corretas. d) somente II e III estão corretas. e) somente I está correta 13. As metas de Desenvolvimento do Milênio foram estabelecidas em 2000 na maior reunião de chefes de estado da história. Elas devem ser cumpridas até 2015. No Brasil, em relação à meta de acesso à água o desempenho foi fraco. A meta é reduzir pela metade a proporção da população sem acesso à água potável, atingindo 92% dos domicílios em 2015. O país aumentou de 83% para 87% a taxa das casas com água potável entre 1990 a 2001. (Adaptado da "Folha de S. Paulo", 8/7/2003) O aumento do poder de compra eleva o poder aquisitivo de utensílios domésticos que acabam contribuindo para a economia de energia e tempo. Um dos exemplos é a utilização da panela de pressão, permitindo que os alimentos sejam cozidos em água potável muito mais rapidamente do que em panelas abertas convencionais. Com relação à água em ebulição, dentro da panela de pressão, pode-se dizer que a) a temperatura de ebulição é igual à de uma panela aberta. b) a pressão exercida no seu interior é igual à pressão externa. c) a temperatura interna é maior que a temperatura de ebulição de uma panela aberta. d) o tempo para iniciar a ebulição da água independe do tipo de panela utilizada. e) a temperatura de ebulição é mantida a 100 °C no interior da panela de pressão.
    • 14. DESCOBERTO SEXTO ESTADO DA MATÉRIA Os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) são bem conhecidos. O quarto, o plasma, já não é novidade e poucos conhecem o quinto estado: o Condensado de Bose-Einstein. Agora, pesquisadores da Universidade do Colorado e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (Nist), nos EUA, acabam de descobrir o sexto estado da matéria: o condensado fermiônico. Os pesquisadores empregaram feixes de laser para aprisionar uma pequena nuvem de átomos de potássio, aplicando um campo magnético e resfriando- os a uma temperatura de apenas 50 bilionésimos de um grau acima do zero absoluto (- 273,16 °C). A nova descoberta será útil para entender melhor o fenômeno da supercondutividade. PHYSICAL REVIEW LETTERS, v. 92, n. 4, de 30 de janeiro, artigo número 040403 (http://prl.aps.org). Disponível em: <http://prl.aps.org >. Acesso em: 11 set. 2007. [Adaptado]. Com base na teoria dos estados da matéria, é INCORRETO afirmar: a) A luz laser consiste em ondas que apresentam um comprimento de onda específico que corresponde à distância entre dois máximos e dois mínimos, medida na direção em que a onda está se movimentando. b) As substâncias podem mudar de estado físico (sólido, líquido, gasoso etc.) e esse fenômeno depende exclusivamente da temperatura a que estão expostas. c) O zero absoluto é um conceito no qual um corpo, classicamente, não conteria energia alguma. Todavia, as leis da Termodinâmica mostram que esta temperatura continua experimentalmente inatingível. d) A supercondutividade é um fenômeno que se manifesta em alguns materiais que se tornam capazes de transportar corrente elétrica sem nenhuma resistência abaixo de certa temperatura. 15. Nos quadrinhos da tira, a mãe menciona as fases da água conforme a mudança das estações Entendendo "boneco de neve" como sendo "boneco de gelo" e que com o termo "evaporou" a mãe se refira à transição água ë vapor, pode-se supor que ela imaginou a sequência gelo ë água ë vapor ë água. As mudanças de estado que ocorrem nessa sequência são a) fusão, sublimação e condensação. b) fusão, vaporização e condensação. c) sublimação, vaporização e condensação. d) condensação, vaporização e fusão. e) fusão, vaporização e sublimação. Tarefas Módulo 05 1. A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais: I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador III. Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e o poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente. Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, a) a operação I b) a operação II. c) as operações I e II. d) as operações I e III. e) as operações II e III.
    • 2. O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial. Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétrica útil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas a) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quais as temperaturas atingem milhões de graus Celsius, favorecendo perdas por fissão nuclear. b) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixas temperaturas, apenas da ordem de centenas de graus Celsius, o que impede a queima total dos combustíveis fósseis. c) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, uma vez que parte da água em queda não atinge as pás das turbinas que acionam os geradores elétricos. d) nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas. e) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido do combustível para aquecer a água, sem perda para o meio. 3. No radiador de um carro, a água fica dentro de tubos de metal (canaletas), como na figura abaixo. Com a ajuda de uma bomba d'água, a água fria do radiador vai para dentro do bloco do motor, circulando ao redor dos cilindros. Na circulação, a água recebe calor da combustão do motor, sofre aumento de temperatura e volta para o radiador; é então resfriada, trocando calor com o ar que flui externamente devido ao movimento do carro. Quando o carro está parado ou em marcha lenta, um termostato aciona um tipo de ventilador (ventoinha), evitando o superaquecimento da água. A situação descrita evidencia que, no processo de combustão, parte da energia não foi transformada em trabalho para o carro se mover. Examinando-se as trocas de calor efetuadas, pode-se afirmar: a) Considerando o motor uma máquina térmica ideal, quanto maior for o calor trocado, maio será o rendimento do motor. b) Considerando o motor uma máquina térmica ideal, quanto menor for o calor trocado, menor será o rendimento do motor. c) Ocorre um aumento da entropia do ar nessas trocas de calor. d) Ocorrem apenas processos reversíveis nessas trocas de calor.
    • 4. Maxwell, notável físico escocês da segunda metade do século XIX, inconformado com a possibilidade da morte térmica do Universo, consequência inevitável da Segunda Lei da Termodinâmica, criou o "demônio de Maxwell", um ser hipotético capaz de violar essa lei. Essa fictícia criatura poderia selecionar as moléculas de um gás que transitassem entre dois compartimentos controlando a abertura que os divide, como ilustra a figura. Por causa dessa manipulação diabólica, as moléculas mais velozes passariam para um compartimento, enquanto as mais lentas passariam para o outro. Se isso fosse possível, a) esse sistema nunca entraria em equilíbrio térmico. b) esse sistema estaria em equilíbrio térmico permanente. c) o princípio da conservação da energia seria violado. d) não haveria troca de calor entre os dois compartimentos. e) haveria troca de calor, mas não haveria troca de energia. 5. Um folheto explicativo sobre uma máquina térmica afirma que ela, ao receber 1000 cal de uma fonte quente, realiza 4186 J de trabalho. Sabendo que 1 cal equivale a 4,186 J e com base nos dados fornecidos pelo folheto, você pode afirmar que esta máquina: a) viola a 1ò Lei da Termodinâmica. b) possui um rendimento nulo. c) possui um rendimento de 10%. d) viola a 2ò Lei da Termodinâmica. e) funciona de acordo com o ciclo de Carnot. 6. Uma bola de futebol impermeável e murcha é colocada sob uma campânula, num ambiente hermeticamente fechado. A seguir, extrai-se lentamente o ar da campânula até que a bola acabe por readquirir sua forma esférica. Ao longo do processo, a temperatura é mantida constante. Ao final do processo, tratando-se o ar como um gás perfeito, podemos afirmar que: a) a pressão do ar dentro da bola diminuiu. b) a pressão do ar dentro da bola aumentou. c) a pressão do ar dentro da bola não mudou. d) o peso do ar dentro da bola diminuiu. e) a densidade do ar dentro da bola aumentou. 7. Um mergulhador que faz manutenção numa plataforma de exploração de petróleo está a uma profundidade de 15,0m, quando uma pequena bolha de ar, de volume V‹, é liberada e sobe até a superfície, onde a pressão é a pressão atmosférica (1,0atm). Para efeito desse problema, considere que: a temperatura dentro da bolha permanece constante enquanto esta existir; a pressão aumenta cerca de 1,0atm a cada 10,0m de profundidade; o ar da bolha é um gás ideal e obedece à relação PV/T = constante, onde P, V e T são, respectivamente, a pressão, o volume e a temperatura do ar dentro da bolha. Na situação apresentada, o volume da bolha, quando ela estiver prestes a chegar à superfície, será aproximadamente: a) 4,5 V‹ b) 3,5 V‹ c) 1,5 V‹ d) 2,5 V‹ 8. A construção de grandes projetos hidroelétricos também deve ser analisada do ponto de vista do regime das águas e de seu ciclo na região. Em relação ao ciclo da água, pode-se argumentar que a construção de grandes represas a) não causa impactos na região, uma vez que quantidade total de água da Terra permanece constante. b) não causa impactos na região, uma vez que a água que alimenta a represa prossegue depois rio abaixo com a mesma vazão e velocidade. c) aumenta a velocidade dos rios, acelerando o ciclo da água na região. d) aumenta a evaporação na região da represa, acompanhada também por um aumento local da umidade relativa do ar. e) diminui a quantidade de água disponível para a realizarão do ciclo da água.
    • 9. Nas panelas de pressão utilizadas para cozinhar alimentos: I) a temperatura dos alimentos aumenta enquanto a pressão interna se mantém constante; II) a temperatura dos alimentos se mantém constante enquanto a pressão interna aumenta; III) a temperatura e a pressão do vapor interno aumentam até o vapor ser expelido pela válvula de segurança; IV) a válvula de segurança se abre devido à pressão exercida contra as paredes pelos alimentos sólidos; V) a temperatura de ebulição da água é maior pois a pressão interna é maior. A(s) afirmativa(s) correta(s) é(são): a) II e III. b) III e V. c) III. d) II e V. e) I e IV. 10. Dois corpos A e B, inicialmente às temperaturas tÛ = 90 °C e t½ = 20 °C, são postos em contato e isolados termicamente do meio ambiente. Eles atingem o equilíbrio térmico à temperatura de 45 °C. Nestas condições, podemos afirmar que o corpo A a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a absorvida por B. b) tem uma capacidade térmica menor do que a de B. c) tem calor específico menor do que o de B. d) tem massa menor que a de B. e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía para B. 11. Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600 g de água à temperatura inicial de 90 °C. Após 4 horas ele observa que a temperatura da água é de 42 °C. A perda média de energia da água por unidade de tempo é: Dado: c = 1,0 cal/g. °C a) 2,0 cal/s b) 18 cal/s c) 120 cal/s d) 8,4 cal/s e) 1,0 cal/s 12. É preciso abaixar de 3 °C a temperatura da água do caldeirão, para que o nosso amigo possa tomar banho confortavelmente. Para que isso aconteça, quanto calor deve ser retirado da água? O caldeirão contém 10¥ g de água e o calor específico da água é 1 cal/g°C. a) 20 kcal b) 10 kcal c) 50 kcal d) 30 kcal e) Precisa-se da temperatura inicial da água para determinar a resposta. 13. Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será: a) a água. b) o petróleo. c) a glicerina. d) o leite. e) o mercúrio. 14. Pedro, residente em Ubatuba, cidade litorânea, apreciador de chá, costuma prepará-lo meticulosamente, sempre da mesma forma, usando sua marca predileta, e água de uma determinada fonte de
    • encosta, para, logo em seguida, tomá-lo bem quente. Certa vez, foi passar o inverno em Campos do Jordão, cidade serrana próxima, contudo bem mais fria, por estar em elevada altitude (1 700 m acima de Ubatuba), e, também ali preparou sua bebida predileta, seguindo rigorosamente os mesmos procedimentos adotados em Ubatuba e utilizando a mesma marca de chá, dosagem e água, inclusive, que, cuidadosamente, para lá levou, em recipiente de vidro. Contudo, ao tomar o chá, ainda bem quente, teve a nítida sensação de estar este com sabor mais fraco. Indique a alternativa correta. a) Não há razão para estar mais fraca a bebida de Campos do Jordão, pois foi preparada com os mesmos ingredientes e procedimentos, contudo, ela pode assim parecer se estiver menos quente. b) Não há razão para estar mais fraca a bebida de Campos do Jordão, pois foi preparada com os mesmos ingredientes e procedimentos, contudo, como a temperatura ambiente do inverno de Campos do Jordão costuma ser inferior à de Ubatuba, é possível que tal abaixamento da temperatura tenha provocado diminuição da sensibilidade gustativa de Pedro. c) Mesmo utilizando os mesmos procedimentos e, supostamente, os mesmos ingredientes, a bebida de Campos do Jordão pode ser sensivelmente mais fraca, principalmente devido à deficiência de controle de qualidade na seleção e industrialização do chá. d) Até se utilizados os mesmos procedimentos e ingredientes, a bebida de Campos do Jordão deve ser mais fraca, em consequência de efeitos da força da gravidade. e) Não há nenhuma razão para bebidas preparadas em Santos e Campos do Jordão, com mesmos ingredientes e procedimentos, serem mais ou menos fortes, portanto, se houve percepção diferenciada, a mais provável explicação localiza-se na capacidade perceptiva de Pedro, como a devida a resfriados e congestões nasais. 15. Enche-se uma seringa com pequena quantidade de água destilada a uma temperatura um pouco abaixo da temperatura de ebulição. Fechando o bico, como mostra a figura A a seguir, e puxando rapidamente o êmbolo, verifica-se que a água entra em ebulição durante alguns instantes (veja figura B). Podemos explicar este fenômeno considerando que: a) na água há sempre ar dissolvido e a ebulição nada mais é do que a transformação do ar dissolvido em vapor. b) com a diminuição da pressão a temperatura de ebulição da água fica menor do que a temperatura da água na seringa. c) com a diminuição da pressão há um aumento da temperatura da água na seringa. d) o trabalho realizado com o movimento rápido do êmbolo se transforma em calor que faz a água ferver. e) calor específico da água diminui com a diminuição da pressão. GABARITO 1. [D] 2. [D] 3. [C] 4. [A] 5. [D] 6. [A] 7. [D] 8. [D] 9. [B] 10. [B] 11. [A] 12. [D] 13. [E] 14. [D] 15. [B]
    • Módulo 06 2 0 0 2 2 2 0 0 0 . . 2 Re . 2 2. . . 2 m a s s v t t a pouso s t v v a s v v a t v v v              M.U.V.
    • TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO Sempre que necessário, considere dados os seguintes valores: Aceleração da gravidade: g = 10 m/s£. sen 0° = 0,0; cos 0° = 1,0 sen 30° = 1/2; cos 30° = Ë3/2 sen 45° = Ë2/2; cos 45° = Ë2/2 sen 60° = Ë3/2; cos 60° = 1/2 sen 90° = 1,0; cos 90° = 0,0 1. Há 60 anos, lamentavelmente, foi lançada, sobre Hiroshima, uma bomba atômica cujo princípio físico é o da fissão nuclear. Nesse processo, um núcleo atômico pesado divide-se em núcleos menores, liberando grande quantidade de energia em todas as direções. Suponha que o núcleo de um determinado átomo parte- se em três pedaços de mesma massa, movendo-se com velocidades iguais em módulo (v = v‚ = vƒ = v), nas direções indicadas na figura. Considere a massa total, após a divisão, igual à massa inicial. A velocidade v‹ do núcleo, antes da divisão, é: a) 3v b) 2v c) v d) (1/2)v e) (1/3)v 2. Chamamos de um ano-luz a distância percorrida por um raio de luz em um ano. A estrela mais próxima da Terra é Alfa-Centauro que encontra-se a aproximadamente 4,5 anos-luz de nós. Admitindo-se que esta estrela possui planetas com vida inteligente, qual o tempo que se terá que esperar para poder receber uma resposta de um sinal de rádio enviado da Terra e que viaja a mesma velocidade da luz? a) menos que 2,25 anos; b) 2,25 anos; c) 4,5 anos; d) 9,0 anos; e) mais que 9,0 anos 3. Em uma bicicleta com roda de 1 m de diâmetro, um ciclista necessita dar uma pedalada para que a roda gire duas voltas. Quantas pedaladas por minuto deve dar o ciclista para manter a bicicleta com uma velocidade constante de 6™ km/h? a) 300 b) 200 c) 150 d) 100 e) 50 4. Um pequeno bote, que navega a uma velocidade de 2,0 m/s em relação à margem de um rio, é alcançado por um navio, de 50 m de comprimento, que se move paralelamente a ele, no mesmo sentido, como mostrado nesta figura: Esse navio demora 20 segundos para ultrapassar o bote. Ambos movem-se com velocidades constantes. Nessas condições, a velocidade do navio em relação à margem do rio é de, aproximadamente, a) 0,50 m/s. b) 2,0 m/s. c) 2,5 m/s. d) 4,5 m/s.
    • 5. A Lei de Hubble fornece uma relação entre a velocidade com que certa galáxia se afasta da Terra e a distância dela à Terra. Em primeira aproximação, essa relação é linear e está mostrada na figura a seguir, que apresenta dados de seis galáxias: a nossa , Via Láctea, na origem, e outras ali nomeadas. (No gráfico, um ano- luz é a distância percorrida pela luz, no vácuo, em um ano.) Da análise do gráfico, conclui-se que: a) Quanto mais distante a galáxia estiver na Terra, maior a velocidade com que ela se afasta da Terra. b) Quanto mais próxima a galáxia estiver da Terra, maior a velocidade com que ela se afasta da Terra. c) Quanto mais distante a galáxia estiver da Terra, menor a velocidade com que ela se afasta da Terra. d) Não existe relação de proporcionalidade entre as distâncias das galáxias à Terra e as velocidades com que elas se afastam da Terra. 6. Uma bola desloca-se em trajetória retilínea, com velocidade constante, sobre um plano horizontal transparente. Com o sol a pino, a sombra da bola é projetada verticalmente sobre um plano inclinado, como mostra a figura a seguir. Nessas condições, a sombra desloca-se sobre o plano inclinado em a) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo igual ao da velocidade da bola. b) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo menor que o da velocidade da bola. c) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo maior que o da velocidade da bola. d) movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade de módulo crescente. e) movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade de módulo decrescente.
    • 7. Em um filme, para explodir a parede da cadeia a fim de que seus comparsas pudessem escapar, o "bandido" ateia fogo a um pavio de 0,6 m de comprimento, que tem sua outra extremidade presa a um barril contendo pólvora. Enquanto o pavio queima, o "bandido" se põe a correr em direção oposta e, no momento em que salta sobre uma rocha, o barril explode. Ao planejar esta cena, o piroplasta utilizou os dados gráficos obtidos cuidadosamente da análise das velocidades do dublê (que representa o bandido) e da chama no pavio, o que permitiu determinar que a rocha deveria estar a uma distância, relativamente ao ponto em que o pavio foi aceso, em m, de a) 20. b) 25. c) 30. d) 40. e) 45. 8. O gráfico mostra a velocidade (v) de um objeto em movimento retilíneo, em função do tempo t. Sobre o movimento do objeto, é CORRETO afirmar: a) Analisando-se o gráfico como um todo, pode-se afirmar que o objeto tende a parar. b) Entre os instantes 0 e 0,8 s , o objeto está em movimento retilíneo uniformemente variado. c) Até 1,2 s, a distância percorrida pelo móvel foi de 2,4 m. d) A partir do instante 1,2 s, o objeto passa a se se mover em movimento retilíneo uniforme. 9. Um trem de passageiros executa viagens entre algumas estações. Durante uma dessas viagens, um passageiro anotou a posição do trem e o instante de tempo correspondente e colocou os dados obtidos no gráfico a seguir: Com base no gráfico, considere as seguintes afirmativas: I. Nessa viagem, o trem pára em quatro estações diferentes. II. O trem retorna à primeira estação após oito horas de viagem. III. O trem executa movimento uniforme entre as estações. IV. O módulo da velocidade do trem, durante a primeira hora de viagem, é menor do que em qualquer outro trecho. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
    • 10. Ao acender um isqueiro uma pessoa faz com que seu dedão exerça uma força variável direcionada a três ações distintas: I. É preciso vencer a força de atrito estático entre o rolete e a pedra a ele pressionada. II. Superado o atrito estático, a força aplicada não mais necessita ser de tamanho tão elevado e, portanto, pode ser reduzida. Ainda em contato com o rolete, o dedão desce e começa a abaixar a alavanca que libera o gás. III. Uma vez livre do rolete e com a alavanca que libera o gás completamente pressionada, a força é mantida constante durante o tempo que for necessário se ter a chama acesa. O gráfico mostra, hipoteticamente, a intensidade da força exercida por uma pessoa no ato de acender um isqueiro, para cada ação descrita. Nessas condições, o impulso da força exercida pelo dedão sobre o rolete do isqueiro e sobre a alavanca que libera o gás até seu completo abaixamento, tem intensidade, em N.s, de a) 0,05. b) 0,10. c) 0,15. d) 0,20. e) 0,25. 11. Ao desferir a primeira machadada, a personagem da tirinha movimenta vigorosamente seu machado, que atinge a árvore com energia cinética de 4™£ J. Como a lâmina de aço tem massa 2 kg, desconsiderando-se a inércia do cabo, o impulso transferido para a árvore na primeira machadada, em N.s, foi de a) ™. b) 3,6. c) 4™. d) 12,4. e) 6™.
    • 12. Em um clássico de "Jornada nas Estrelas", a fim de se obterem informações antecipadas sobre uma região do espaço para a qual se dirige a nave "Enterprise", movida apenas por sua inércia e fora do alcance de forças externas, é lançada uma sonda de exploração na mesma direção e sentido do movimento da nave. Considere: a sonda não possui propulsão própria o lançamento envolveu uma interação inelástica; as velocidades foram tomadas relativamente às estrelas "fixas". A velocidade da Enterprise, após o lançamento, pode ser calculada pela expressão a) V' = [(M + m) . V - m . v'] / M b) V' = [(M + m) . V] / [M + m . v'] c) V' = (M - m) / (M - m . v') d) V' = (M . V - m . v') / M e) V' = m . V - M . v' 13. Usado no antigo Egito para retirar água do rio Nilo, o "shaduf" pode ser visto como um ancestral do guindaste. Consistia de uma haste de madeira onde em uma das extremidades era amarrado um balde, enquanto que na outra, uma grande pedra fazia o papel de contra-peso. A haste horizontal apoiava-se em outra verticalmente disposta e o operador, com suas mãos entre o extremo contendo o balde e o apoio (ponto P), exercia uma pequena força adicional para dar ao mecanismo sua mobilidade. Dados: Peso do balde e sua corda .................... 200 N Peso da pedra e sua corda .................... 350 N Para o esquema apresentado, a força vertical que uma pessoa deve exercer sobre o ponto P, para que o "shaduf" fique horizontalmente em equilíbrio, tem sentido a) para baixo e intensidade de 100 N. b) para baixo e intensidade de 50 N. c) para cima e intensidade de 150 N. d) para cima e intensidade de 100 N. e) para cima e intensidade de 50 N.
    • Tarefas Módulo 06 1. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura A. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Em que opção a seguir a roda traseira dá o MAIOR número de voltas por pedalada? 2. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura A. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura B (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2™R, onde ™¸3? a) 1,2 m b) 2,4 m c) 7,2 m d) 14,4 m e) 48,0 m 3. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas as seguintes afirmativas: I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras. II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também. III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio. Entre as afirmações anteriores, estão corretas: a) I e III apenas. b) I, II e III apenas. c) I e II apenas. d) II apenas. e) III apenas.
    • 4. Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico a seguir mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra. Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas em uma explosão solar a) dura mais que uma tempestade magnética. b) chega à Terra dez dias antes do plasma solar. c) chega à Terra depois da perturbação por raios X. d) tem duração maior que a da perturbação por raios X. e) tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia. 5. Quando a água da chuva corre pelo rio Tiête, na cidade de São Paulo, ela inicia um percurso de 700 km até desembocar no rio Paraná. Supondo que a velocidade da água, em média, é de 4 km/h, o tempo que deverá ser gasto no percurso para a água chegar ao rio Paraná, aproximadamente, é: a) 5 dias b) 6 dias c) 7 dias d) 8 dias e) 9 dias 6. A tabela a seguir fornece as velocidades de alguns corpos em relação a um ponto. Assinale a opção INCORRETA. a) A velocidade do centro da Terra em relação ao Sol é aproximadamente 100 vezes menor que a velocidade do sistema solar em relação ao centro de nossa galáxia. b) A velocidade de decolagem de um jato é 80 vezes maior que a velocidade da passada humana. c) A velocidade da passada humana é 1.000.000 de vezes maior que a velocidade de movimentação de uma geleira em relação à superfície da Terra. d) A velocidade do centro da Terra em relação ao Sol é 300 vezes maior que a velocidade da passada humana em relação à calçada. 7. No movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade inicial nula, a distância percorrida é: a) diretamente proporcional ao tempo de percurso b) inversamente proporcional ao tempo de percurso c) diretamente proporcional ao quadrado do tempo de percurso d) inversamente proporcional ao quadrado do tempo de percurso e) diretamente proporcional à velocidade 8. Um móvel tem movimento com velocidade descrita pelo gráfico a seguir. Após 10 s qual será sua distância do ponto de partida? a) 500 m b) 20 m c) 75 m d) 25 m e) 100 m
    • 9. A figura adiante representa as velocidades em função do tempo de dois corpos, que executam movimentos verticais. O corpo A, de massa M, é descrito por uma linha contínua; o corpo B, de massa 3M, por uma linha tracejada. Em um dos intervalos de tempo listados adiante, ambos estão sobre a ação exclusiva de um campo gravitacional constante. Tal intervalo é: a) de 0 a T• b) de T a T‚ c) de T‚ a Tƒ d) de Tƒ a T„ e) de T„ a T… 10. O gráfico adiante mostra como varia a velocidade de um móvel, em função do tempo, durante parte de seu movimento. O movimento representado pelo gráfico pode ser o de uma a) esfera que desce por um plano inclinado e continua rolando por um plano horizontal. b) criança deslizando num escorregador de um parque infantil. c) fruta que cai de uma árvore. d) composição de metrô, que se aproxima de uma estação e pára. e) bala no interior de um cano de arma, logo após o disparo. 11. Quando se abre uma torneira de forma que saia apenas um "filete" de água, a área da seção reta do filete de água abaixo da boca da torneira é tanto menor quanto mais distante dela, porque: a) como a velocidade da água distante da boca da torneira é maior devido à ação da força gravitacional, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor. b) uma vez que a velocidade da água distante da boca da torneira é menor devido à ação da força gravitacional, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor. c) a velocidade da água caindo não depende da força gravitacional e, portanto, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor. d) as interações entre as moléculas da água tornam-se mais intensas devido à ação da força gravitacional e, assim, a área da seção reta do filete distante da boca da torneira fica menor. e) devido à velocidade com que a água sai, a boca da torneira é projetada para que a água seja concentrada mais distante da boca. 12. Duas partículas A e B movem-se numa mesma trajetória, e o gráfico a seguir indica suas posições (s) em função do tempo (t). Pelo gráfico podemos afirmar que as partículas: a) movem-se no mesmo sentido; b) movem-se em sentidos opostos; c) no instante t = 0, encontram-se a 40 m uma da outra; d) movem-se com a mesma velocidade; e) não se encontram.
    • 13. 0 gráfico na figura representa a posição x de um móvel, que se deslocou ao longo de uma linha reta, em função do tempo t. A velocidade do móvel foi constante e diferente de zero durante o intervalo de tempo que vai dos instantes a) 0 a t•. b) t a t‚. c) t‚ a tƒ. d) tƒ a t„. e) t„ a t…. 14. Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo "air-bag", comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de a) menor força em maior período de tempo. b) menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, numa distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor. 15. Assinale falsa (F) ou verdadeira (V) em cada uma das afirmativas. Sobre a grandeza física IMPULSO, pode-se afirmar: ( ) O impulso é uma grandeza instantânea. ( ) A direção e o sentido do impulso são os mesmos da força aplicada sobre o corpo. ( ) A força que produz o impulso é causada pela interação dos corpos que colidem. ( ) O impulso mede a quantidade de movimento do corpo. A sequência correta é a) V - V - F - F. b) F - V - V - F. c) V - F - V - V. d) F - F - F - V. e) F - V - V - V. 16. O joão-teimoso é um boneco que, deslocado de sua posição de equilíbrio, sempre volta a ficar em pé. Suponha que uma criança segure um joão-teimoso na posição da figura e logo em seguida o solte, sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que melhor representa o esquema das forças que, com exceção das forças de atrito, atuam sobre o joão-teimoso deitado, imediatamente após ser solto pela criança. 17. Um mesmo pacote pode ser carregado com cordas amarradas de várias maneiras. A situação, dentre as apresentadas, em que as cordas estão sujeitas a maior tensão é a) A b) B c) C d) D e) E
    • GABARITO 1. [A] 2. [C] 3. [A] 4. [D] 5. [C] 6. [D] 7. [C] 8. [E] 9. [B] 10. [D] 11. [A] 12. [B] 13. [C] 14. [A] 15. [B] 16. [E] 17. [A]