Corrigo Ufop 2007,2008

VESTIBULARUFOP - Física

corrigido e comentado

2007/08 1a e 2a* Etapas

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© Professor Rodrigo Penna - 2007

ÍNDICE - 28 questões recentes da UFOP de Física

VESTIBULAR UFOP 2007 - 1O - 12 questões 03

1a ETAPA - 8 QUESTÕES 03


VESTIBULAR UFOP 2007 - 2O - 8 questões 22


VESTIBULAR UFOP 2008 - 1O – 8 questões 28




© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2007, 1a Etapa

VESTIBULAR UFOP 2007 - 1O - 12 questões

1a ETAPA - 8 QUESTÕES(UFOP/2007) Um objeto de massa M 5 kg desliza sem atrito, a partir do repouso, sobre um plano inclinado ideal, conforme representado abaixo, cuja altura é h 18 dm e o comprimento é d 24 dm .

Considerando g 10 m/ s 2 , assinale a alternativa incorreta:A) A velocidade do objeto ao final da rampa é de 6 m/ s .B) O módulo do trabalho da força peso ao se elevar o objeto de volta ao topo do plano inclinado é de 90 J .C) O trabalho da força normal que o plano exerce sobre o objeto ao longo da trajetória é nulo.D) O tempo gasto para percorrer o plano inclinado é de 0,6 s .

CORREÇÃOO famoso Plano Inclinado (rampa). A questão em si é bem chata, pois está cheia de valores, com

pegadinhas, como a unidade dm: decímetro = 0,1 m. Neste caso, o jeito será analisar item por item.a) Como não há atritos, podemos aplicar a Conservação da Energia para responder. Toda a Energia Potencial Gravitacional irá se converter em Cinética ao final da rampa.

Temos: . Ok.

b) Trabalho da força peso é conhecido como Energia Potencial Gravitacional:

. Ok.

c) Observemos um diagrama de forças:O corpo se desloca na direção do Peso Tangencial Pt enquanto a Normal é perpendicular a ele. Forçasperpendiculares ao deslocamento não realizamtrabalho: = F.d.cosθ (θ = 90º = 0).d) É trabalhoso calcular o tempo de queda pelo jeitotradicional. Com o peso decomposto, calculamos a aceleração de queda (mostre que a = gsenθ). Temos a distância percorrida (Pitágoras) e teremos o tempo. Porém, vamos calcular a queda sem a rampa, livre: MRUV.

. Ora, se sem a rampa cai em 0,6 s, na rampa a aceleração é

menor e gasta-se mais tempo caindo! Errado.

Questão muito, muito trabalhosa, pois para acertar sem nenhum chute um aluno que faz a prova seguindo pela letra a tem que sair calculando até a d para encontrar a resposta! Não gosto de questões assim já que acabam se tornando, na prática, várias questões em uma só!

GABARITO: D.

(UFOP/2007) Assinale, a alternativa incorreta:A) Uma máquina térmica que opera com fontes de temperatura de 27 ºC e 127 ºC possui um rendimento máximo de 25%.B) O trabalho executado pela expansão isobárica de um 1 mol de um gás perfeito, cuja temperatura varia de 50 ºC para 150 ºC, é de 830 J .Dado: R = 8,3 J /mol . K .

tP��

P��

N��


C) A variação percentual relativa de uma barra de ferro que é aquecida de – 200 ºC até + 300 ºC é de 1,2% .

Dado: O coeficiente de dilatação linear do ferro é 1, 2 .10 – 5 ºC – 1.

D) A razão entre a massa do chumbo e a massa de água, para que a temperatura final de equilíbrio de uma

mistura de água a 0 ºC com chumbo a 92 ºC seja de 12 ºC, é de cinco para um. Dados: ,

.

CORREÇÃOOutra questão puxada: do tipo faça 4 e ganhe apenas 1 ponto! 4 em um variando dentro da

Termodinâmica...

a) Segundo Carnot, rendimento máximo de uma máquina térmica é dado por : . Calculando e

ainda lembrando de converter para Kelvin: TK = TC + 273 .

. Ok. Desconfie das temperaturas terminadas em 7.

b) Muito estranho este item! Veja: num diagrama Pressão versus Volume, o Trabalho vem da área sob o gráfico. Isobárico = pressão constante. Desenhamos abaixo.Um mol de gás pode estar submetido a várias diferentespressões. E, claro, neste caso ocupando diferentes volumes.A área que dá o trabalho, a princípio, pode ser qualquer valor, pois não foram fornecidosdados, aparentemente... Porém, de temos:

Questão mal feita! Mas, ta certa. Embora seja feita de um jeitocomplicado, e raro...

c) A dilatação é volumétrica é dada por: . A questão traz uma pegadinha chatíssima, mas

manjada: deu o coeficiente de dilatação linear, , 1 dimensão, mas mandou calcular a variação no volume, que usa o = 3 , 3 dimensões! Cálculo:

. Errada, e chata!

d) Problema clássico da Calorimetria: um corpo quente perde calor para um frio até que se atinja a temperatura de equilíbrio. Calor que um perde é igual ao que o outro ganha! Matematicamente, como o calor que se perde é negativo: Q1 + Q2 = 0. Montando.Q = mcT.

P (Pa)

V (m3)Vinicial Vfinal

P = constante

Isoterma 50 ºC

Isoterma 150 ºC


Muito complicado para um item de uma única questão, mas ok!A questão exige muito para se obter 1 miserável ponto no vestibular! Como a primeira questão! É mais honesto,

com o aluno, aumentar o número de questões da prova e pedir um conhecimento, uma conta grande que seja, mas uma em cada questão! Assim, fica difícil além do normal! Sem necessidade.

GABARITO: C.

A esta altura fico me perguntando se a prova inteira será assim: faça 4 coisas para ganhar um ponto! Cidadão não colocou nem os valores das resistências no circuito! Ave Maria!

De qualquer forma, esta questão facilitou, para um bom aluno atento: lendo as opções, sem calcular quase nada, é claro que os itens B e C estão certos! As correntes 1 e 2 têm que ter o mesmo valor, pois são ramos em paralelo, submetidos à mesma voltagem e com resistências iguais: 90 Ω. Além disto, como P = R.i 2 (“pode ri duas vezes”), a Potência em R ‘ seria igual a 90 W. Como não pode haver duas erradas, ambas devem estar certas... Para resolver tudo, vamos analisar o circuito em detalhes.






c) Fórmula : .Ok.

d) Fórmula: VAB = Ed = 10 3.10 – 2 =10 V . Ok.




© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2007, 1a Etapa2a ETAPA - 4 QUESTÕES





E, lembrando de converter as unidades: a velocidade de 4200 m/s é para que a conta dê exata!





1a ETAPA - 8 QUESTÕES

1. (UFOP/2o 2007) Um ônibus caminha com velocidade constante em uma estrada horizontal quando, subitamente, o motorista acelera o veículo, fazendo com que os passageiros experimentem uma força que os impele para trás. Assinale a alternativa correta:

A) A força que os passageiros experimentam é de natureza fictícia ou inercial e proporcional ao peso de cada passageiro.B) A força que os passageiros experimentam é de natureza fictícia ou inercial, mas independe do peso de cada passageiro.C) A força que os passageiros experimentam é real, mas depende do campo gravitacional da Terra.D) A força que os passageiros experimentam é real, mas independe do campo gravitacional da Terra.

CORREÇÃO

O conceito de força fictícia é utilizado em Referenciais Não Inerciais, e o ônibus é um referencial assim: está acelerado! Das opções oferecidas, notamos que não consta a explicação tradicional no Ensino Médio, que seria a Inércia: os passageiros não são empurrados para traz no referencial da estrada. Apenas ficam para traz quando o ônibus acelera, pois o motor não fez força sobre eles!

Porém, imaginando um ônibus todo fechado, sem janelas, onde os passageiros nem vissem a estrada, de repente eles “são impelidos para traz”, assim, do nada! Neste referencial hipotético, para explicar esta força que os impele, criou-se o conceito de Força Fictícia: ela empurra os passageiros para traz. E esta força não tem nada a ver com o peso, ou seja, não está ligada nem ao peso nem ao campo gravitacional da Terra. Sobra só B.

Este tópico está no programa: “1.3.3 Os sistemas de referência”... No caso citado, é como se mudássemos nosso ponto de vista, ou seja, nosso sistema de referência. Seriam mais comum pensar que o ônibus acelera e os passageiros, por Inércia, ficam para traz, mas pode ser diferente: no referencial do ônibus, ele mantém seu movimento, sem acelerar, e os passageiros são empurrados para traz pela força fictícia! O valor da aceleração do ônibus no referencial da estrada (F=ma) e da aceleração dos passageiros pela força fictícia é o mesmo, e não tem nada a ver com o peso de cada um nem com o campo gravitacional da Terra. A força fictícia em cada passageiro depende da aceleração do ônibus e da massa (que não é Peso) de cada passageiro.

Veja estas figuras inspiradoras, que tirei do livro Física, Mecânica, vol. 1, Alberto Gaspar, 1ª Edição, Editora Ática, 2002. Como explicar que o lustre se inclina ou que o dinamômetro marca um peso diferente nos referenciais do trem e do elevador? Recomendo a leitura do tópico Forças Fictícias, na pág. 175, que traz também uma ótima discussão sobre a força Centrífuga.

OPÇÃO: B.

2. (UFOP/2o 2007) No dia 1º de abril de 2006, a nave russa TMA-8, levando o tenente coronel Marcos Pontes (o primeiro astronauta brasileiro), acoplou-se à Estação Espacial Internacional em uma órbita de cerca de 360 km de altura. Todos no Brasil puderam assistir às entrevistas televisivas, ao vivo, com o astronauta, quando foi possível observar claramente o fenômeno da ausência de peso. Diante do exposto, é correto afirmar: (Dado: o raio da Terra mede aproximadamente 6400 km).

A) Na altura em que se encontra a Estação Espacial, o campo gravitacional da Terra é desprezível.

© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2007, 1a EtapaB) Na altura em que se encontra a Estação Espacial, a aceleração da gravidade é anulada pela aceleração centrífuga.C) O campo gravitacional da Terra é anulado pelo campo gravitacional da Estação.D) A sensação de ausência de peso é aparente, devido ao fato de, na Estação, as pessoas e todos os objetos estarem sofrendo uma mesma aceleração em direção ao planeta.

CORREÇÃO

Questão sobre Gravitação. Comentando cada um. Errado.a) No espaço, em órbita da Terra, existe campo gravitacional sim, e a força gravitacional faz o importante

papel de centrípeta, mantendo a nave e tudo dentro dela em órbita. Veja questões corrigidas sobre este tema. Errado.

b) Nada a ver. Como discutimos na questão anterior, podemos adotar o referencial da nave e descrever uma força centrífuga, mas centrípeta ou centrífuga, dependendo do referencial adotado, uma aceleração existe.

c) Claro que não! O campo de massas pequenas, como da estação, é desprezível. E como dissemos, o da Terra atua sobre a estação. Errado.

d) Esta é uma pergunta conhecida e bem tratada dentro da sala de aula. Adoro a interpretação de Newton: os corpos em órbita estão em queda livre. Só não caem porque o peso faz o papel de força centrípeta, e a estação e tudo dentro dela executam uma órbita juntos. Comparando: é como se um elevador estivesse caindo com você dentro. Como você já está caindo, pode tirar o pé do chão! Já que a gravidade é a mesma para todos os corpos próximos à superfície da Terra, você não vai cair mais rápido que o elevador!

OPÇÃO: D.

3. (UFOP/2o 2007) Assinale abaixo a alternativa incorreta:A) O trabalho exercido sobre uma partícula carregada eletricamente por parte de forças magnéticas é nulo.B) O módulo do campo elétrico e o potencial elétrico criado por uma carga elétrica puntiforme são proporcionais, respectivamente, ao inverso do quadrado da distância à carga e ao inverso da distância à carga.C) O movimento de uma carga puntiforme entre as placas carregadas de um capacitor de placas paralelas é de velocidade constante.D) Um nêutron penetrando em uma região de campo elétrico uniforme não sofre nenhuma deflexão.

CORREÇÃO

Questão misturada sobre Eletromagnetismo. Vários temas, da Eletrostática a Força Magnética.

a) Regra da mão: a Força Magnética é sempre perpendicular ao movimento da partícula. Forças perpendiculares fazem o papel de centrípeta! Não alteram o módulo da velocidade! = F.d.cosθ, cos90º = 0 . Forças perpendiculares ao deslocamento não realizam trabalho! Certo!

b) e , logo, está correto.

c) Veja a figura: um campo uniforme, criado por um capacitor.

Ao se mover lá dentro, um elétron sofre uma força constante,que provoca uma aceleração constante!

Acelerações constantes dão origem a movimentos uniformemente variados! Errada a alternativa!

d) Claro que um nêutron não sofre força elétrica, pois não tem carga! Certo!

OPÇÃO: C.

AB

E

--

F

++++++

––––––

© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2007, 1a Etapa4. (UFOP/2o 2007) As sentenças abaixo se referem a situações que são explicadas pelas leis da reflexão e/ou

da refração, exceto:A) O pescador situado à beira do rio vê o peixe nadando dentro da água. O que o pescador está vendo é a imagem virtual do peixe formada acima da posição ocupada pelo peixe.B) A luz branca do Sol dispersa em gotículas de água em suspensão na atmosfera durante ou após a chuva, formando o arco-íris.C) A fibra óptica é um material que permite transmitir a luz de uma fonte luminosa de um ponto a outro. Esse é o princípio básico de funcionamento de um endoscópio que permite ao médico visualizar o interior do estômago de um paciente.D) Um menino está de um lado do muro alto de sua casa ouvindo a conversa das garotas que estão do outro lado do muro.

CORREÇÃO

Esta já é uma questão sobre Óptica.a) De fato, o conjunto água-ar forma o que chamamos dioptro plano. E, creio quase todo mundo sabe que

quando olhamos para a água vemos o peixe “mais para cima”. Na verdade, vemos uma imagem do peixe, acima de onde ele realmente está. Isto se deve à refração, e ao desvio que ela provoca na luz.Veja esta explicação que tirei da rede, da UFRGS: link

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20022/Rod_Oliveira/textos/dioptroplano.htm em 09/03/08.

b) Também a formação do arco-íris tem a ver tanto com a refração, a dispersão da luz branca, quanto com a reflexão total nas gotículas de água. É um fenômeno complexo! E uma bela imagem! Recomendo a leitura da explicação completa na Wikipedia, enciclopédia livre! Link: http://pt.wikipedia.org/wiki/Arco-%C3%ADris em 09/03/08.

c) Um endoscópio é uma das aplicações da fibra óptica, esta com seu funcionamento baseado na reflexão total da luz, ou seja, na refração (e na lei da reflexão, no caso). Já assisti a um exame como este, e é muito interessante. Veja ilustrações de um endoscópio e de um exame que ele faz. Link: http://pt.wikipedia.org/wiki/Endoscopia em 09/03/07. Quem não conhece, é bom estudar também o funcionamento de uma fibra óptica: veja em http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_otica em 09/03/08.

d) Finalmente, para conversar tendo um muro no meio, o fenômeno responsável é a difração, propriedade das ondas de contornar obstáculos! Não tem nada a ver com reflexão ou refração. Há uma tradicional questão aberta da UFMG sobre este assunto. Responda a questão. (UFMG/1998) Um muro muito espesso separa duas pessoas em uma região plana, sem outros obstáculos, como mostra a figura. As pessoas não se vêem, mas, apesar do muro, se ouvem claramente.

1. EXPLIQUE por que elas podem se ouvir.2. EXPLIQUE por que elas não podem se ver.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_otica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Endoscopia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arco-%C3%ADris

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20022/Rod_Oliveira/textos/dioptroplano.htm

Terra: FisicaNet.

© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2007, 1a EtapaOPÇÃO: D.

5. (UFOP/2o 2007) As sentenças seguintes são verdadeiras, exceto:A) A água misturada à tinta vermelha pode ser utilizada para construir um termômetro de água colorida para medir temperaturas de 10C até 60 0C.B) O eixo e as rodas da locomotiva são fabricados com aço. O eixo e as rodas são montados com mais facilidade se o eixo for resfriado e a roda mantida à temperatura ambiente.C) A área das placas de azulejo empregadas na construção civil aumenta com o aumento da temperatura. Essa é uma razão pela qual são deixados espaçamentos entre as placas para compensar a dilatação.D) O volume ocupado por uma massa de gelo a -10 0C é maior que o volume ocupado pela mesma massa de água a 20 0C. Isso é uma das causas da quebra de embalagens de vidro cheias de água quando colocadas em congelador.

CORREÇÃO

E vamos a Dilatação.

a) Errada! Devido à dilatação irregular da água. Veja os gráficos.

Os gráficos abaixo mostram a conhecida anormalidade da água. Entre 0 º e 4º, ao ser resfriada, o volume da água não diminui. Pelo contrário, aumenta. Tal fato pode ser explicado pelas ligações de hidrogênio que a água faz. Assim, na faixa de temperatura que se quer o termômetro, ela não iria funcionar, pois ao ser aquecida entre 1 º e 4 ºC, o termômetro abaixaria, ao contrário de subir!

b) Certo. Ao resfriar o eixo, sua espessura diminui e ele encaixa com facilidade nas rodas. Quando voltar à temperatura ambiente, ficará firmemente preso.

c) Também é fato. Sem os espaços, os azulejos o se quebrariam ou despregariam da parede ao se dilatar.

d) Não, como se vê, ou pelo menos se intui, do primeiro gráfico, para as temperaturas consideradas, já não se encontra na faixa irregular da água. Assim, gelo a – 10 ºC ocupa um volume menor que água a 20 ºC.

6. (UFOP/2o 2007) A mecânica é a parte da Física que estuda os fenômenos relacionados com o movimento dos corpos, como a queda livre de um corpo, o movimento dos planetas e a colisão de dois automóveis. As sentenças a seguir se referem a princípios fundamentais da mecânica, exceto:

A) Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B reage sobre A com uma força de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário.B) Se apenas forças conservativas atuam sobre um corpo em movimento, sua energia mecânica permanece constante para qualquer ponto da trajetória, isto é, a energia mecânica do corpo se conserva.C) Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em movimento retilíneo e uniforme continua em movimento retilíneo e uniforme.D) A lei da gravitação universal estabelece que a aceleração da gravidade na superfície de um planeta é proporcional à massa do planeta e inversamente proporcional ao raio do planeta.

CORREÇÃOE a Mecânica. Porém, questão muito simples, só com o ultra básico.

a) Certo: 3 a Lei de Newton: Ação e Reação.b) Correto. Conservação da Energia Mecânica: “apenas forças conservativas” quer dizer basicamente sem atritos.c) Certo: 1 a Lei de Newton: Inércia. O corpo tende a “ficar do jeito que está”.

http://www.terra.com.br/fisicanet/cursos/dilatacao_termica/dilatacao_termica.html


d) Errado! Gravitação de Newton: . É inversamente proporcional ao quadrado do

Raio!

7. (UFOP/2o 2007) No início da aula prática de física, o professor fornece ao aluno a bateria de 9 V e dois resistores de 3 e de 6 . O aluno deve fazer montagens em paralelo e em série com os resistores. Assinale a alternativa incorreta:

A) Na montagem em série, o aluno mede a corrente que passa pela associação e obtém o valor de 1 A.B) Na montagem em paralelo, a corrente que passa pelo resistor de 6 vale 2 A.C) Na montagem em série, a potência dissipada por efeito Joule no circuito é de 9 W.D) Na montagem em paralelo, o aluno mede uma resistência equivalente de 2 .

CORREÇÃOCircuitos, questão comum e básica. Eis o desenho dos circuitos: direita paralelo, esquerda série.

a) Certo: RTotal=3+6=9 i=V/R=9/9=1 A.

b) Errado: i = V/R = 9/6 = 1,5 ≠ 2 A.

c) Certo: P = Vi = 9.1 = 9 W.

d) Certo: .

8. (UFOP/2o 2007) Ao realizar seus estudos de magnetismo, o estudante fez anotações e as entregou para o professor avaliar. Assinale dentre as conclusões a seguir a que está incorreta:

A) O módulo do campo magnético, criado pela corrente que circula no fio retilíneo é proporcional ao valor da corrente elétrica.B) O sentido do campo magnético produzido pela corrente que circula por um fio retilíneo longo é dado pela regra da mão direita. Segurando-se o fio com a mão direita e colocando o dedo polegar no sentido convencional da corrente elétrica, os demais dedos indicarão o sentido do vetor campo magnético.C) Colocando-se a bobina de N espiras em um campo magnético que varia no tempo, a força eletromotriz induzida na bobina é proporcional ao número de espiras N.D) O módulo da força magnética que age sobre o elétron que se move na mesma direção e sentido do campo magnético vale evB, onde e representa o módulo da carga do elétron, v o módulo de sua velocidade e B o módulo do campo magnético.

CORREÇÃOEletromagnetismo, com vários aspectos do programa abordados. Prova cansativa... Vamos comentar uma

por uma outra vez.

a) Certo, claro. Quem cria o campo é a corrente. Então, claro que o módulo do campo depende dela. B i . Ou,

6 Ω

3 Ω

9 V 6 Ω3 Ω9 V


da fórmula, .

b) Certo. Descreve a própria regra da mão. Veja a figura.

c) Certo. Temos que . Com mais espiras, haverá mais variação do fluxo, e mais força eletromotriz

induzida.

d) Errado! . “mesma direção e sentido do campo magnético” significa que o elétron se

move a favor do campo e, neste caso, = 0º. Como sen 0º = 0 Fmag = 0.

COMENTÁRIO

Continuo não gostando deste tipo de prova. Sem nenhuma ilustração, predominando questões do tipo “exceto”, com muitas afirmativas para analisar. Considero que não privilegia o raciocínio, a interdisciplinaridade, a contextualização e interpretação. Pelo contrário, é uma prova feita para o estilo decoreba, já ultrapassado.

Embora eu acredite que não há habilidades tampouco competência sem conteúdo e parte de qualquer conteúdo deve sim ser decorada, não creio ser a melhor maneira de cobrança de um vestibular que se pretende seja de boa qualidade.

Rodrigo Penna (19/06/2008)

B

B

B

B

B

i i



1a ETAPA - 8 QUESTÕES

1. (UFOP/1o 2008) Assinale a alternativa incorreta.A) A propagação do som é um fenômeno ondulatório longitudinal que só ocorre em um meio material como, por exemplo, um fluido.B) Em uma corda vibrante, com as extremidades fixas, o maior comprimento de onda possível para uma onda estacionária é de duas vezes o comprimento da corda.C) O quadrado da velocidade de propagação da onda em uma corda vibrante é inversamente proporcional à massa da corda.D) Em um tubo sonoro, de comprimento L , fechado em uma das extremidades, o maior comprimento de onda possível para uma onda ressonante é de duas vezes o comprimento do tubo.

CORREÇÃO

Ondas, e questão muito trabalhosa, pois demanda analisar cada item. Vejamos...a) De fato, o som é uma onda mecânica e longitudinal. Veja uma representação que retirei da prova da

UFMG de 1997. Ela mostra as moléculas de ar nas regiões de maior pressão, mais densas, e de menor pressão. No site da UEM (PET), há animações mostrando a onda, também. E, como toda onda mecânica, o som precisa de um meio para se propagar, por exemplo, um fluido. Quer dizer, por exemplo o ar ou a água. CERTO.

b) CERTO. Veja a imagem de uma corda vibrante. Na corda inteira cabe, no máximo, meio comprimento de onda. Ou seja, no máximo o comprimento de onda tem o dobro do comprimento da corda. Aliás, este é o primeiro harmônico, ou freqüência fundamental.

c) Existe uma relação conhecida entre a velocidade de propagação da onda na corda e sua densidade linear. É

assim que a fórmula é mais escrita: , onde v é a velocidade, T a tração que atua sobre a corda e

sua densidade linear, isto é, a razão entre a massa e o comprimento. Elevando ao quadrado, teremos:

. CERTO.

Esta é uma relação mais rara. A UFMG, por exemplo, não a cobra na 1ª etapa, o que avalio como correto.

d) ERRADO. Mas, para isto, é preciso ter a imagem da onda no tubo na cabeça. Veja:

l

= 2 l

l

= 4 l


Num tubo fechado-aberto, temos um nó e um ventre. A onda de maior comprimento de onda , o primeiro harmônico, corresponde a quatro vezes o comprimento do tubo!

OPÇÃO: D.

2. (UFOP/1o 2008) No gráfico a seguir, vemos a temperatura (K) de uma massa m 100 g de zinco, inicialmente em estado sólido, em função da quantidade de calor fornecida a ela.

Considerando as informações dadas, assinale a alternativa incorreta.A) O calor liberado pela massa de zinco no resfriamento de C para A é 2330 cal .B) O calor específico do zinco no estado sólido vale c Zn 0,093 cal/gºC .C) O calor latente de fusão do zinco é de L Zn 1400 cal / g .D) A temperatura de fusão do zinco é de F = 419 ºC .

CORREÇÃO

A questão inteira envolve a CALORIMETRIA. Pelo gráfico, vemos que o Zinco, sólido, entra em fusão, caracterizada pelo patamar em que a temperatura permanece constante.

a) CERTO. Analisando o gráfico ao contrário, de C para A, o Zinco deveria perder 2330 ca.b) CERTO. Vemos que, no começo do gráfico, sólido, o Zinco recebe 930 cal e varia sua temperatura de 592

para 692 Kelvin. São 100 g. Calculando:

.

c) ERRADO! Por definição, calor latente de fusão é a quantidade necessária de calor para derreter completamente um grama da substância em questão. Fazendo as contas, notando que o calor fornecido às 100 g foi (2330-930) cal:

.

1400 foi o valor total de calor fornecido!

d) CERTO. Conversão simples de unidades. A temperatura em Kelvin é igual a em Celsius + 273.

OPÇÃO: C.


3. (UFOP/1o 2008) Assinale a alternativa incorreta.A) A luz é uma onda eletromagnética transversal que se propaga no vácuo com velocidade c.B) O trabalho de uma força magnética qualquer sobre uma carga elétrica em movimento é sempre nulo.C) Se um elétron penetra em uma região com um campo magnético uniforme e perpendicular à direção de sua velocidade, o módulo de sua velocidade aumenta.D) A fem induzida em uma espira imóvel de área S, mergulhada em um campo magnético , constante no tempo e perpendicular à superfície da espira, será sempre nula.

CORREÇÃO

ELETROMAGNETISMOS! Senão vejamos...a) CERTO. Aliás, de conhecimento geral entre estudantes do Ensino Médio! Jamais trabalhei em algum lugar

que não o fosse!

b) CERTO! A força magnética é dada por “quem vê bem sem óculos”: , em módulo. Seu

sentido é dado pela regra da mão, veja:A regra mostra que a força magnética é sempre perpendicular à velocidade. Forças perpendiculares à velocidade nem realizam trabalho bem como provocam apenas alterações na direção- fazem curvas!

c) ERRADO! Pela razão exposta no item anterior. Aceleramos partículas com forças elétricas ou com ressonâncias provocadas por ondas eletromagnéticas. Quem quiser saber mais, veja vários tipos de aceleradores na Wikipedia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculas . Consultar também explicações sobre aceleração centrípeta e tangencial.

d) CERTO. Lei de Faraday: “para gerar eletricidade é preciso fazer variar o fluxo magnético”. Veja a ilustração.

A questão diz que o campo é constante, quer dizer, em nenhum caso ele iria variar. Há fluxo, mas ele não varia no tempo.

OPÇÃO: C.

4. (UFOP/1o 2008) Assinale a alternativa incorreta.

A) O período de um pêndulo de comprimento l é menor na Lua do que na Terra.B) A força de empuxo sobre um objeto mergulhado em um fluido é menor na Lua do que na Terra.C) Os tempos de queda de uma pena e de um martelo, ambos “largados” em um mesmo instante, a uma mesma altura, na Lua, são iguais.D) A força que mantém a Lua em órbita da Terra é da mesma natureza da força que mantém a Terra em órbita do Sol.

CORREÇÃO

A questão cobra vários assuntos relacionados à Gravidade.

a) ERRADA! O período de oscilação de um pêndulo é dado por: . A relação mostra que ele é

inversamente proporcional à raiz da gravidade. Assim, como a gravidade na lua é menor que na Terra, o período lá é maior. Ou seja, o pêndulo oscila mais devagar...

+

F

: “sentido do tapa”

v

: “dedão”B

: “4 dedos”

mão direita

B��

área

http://pt.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculas


b) CERTA. O empuxo é dado por : , onde d é a densidade, V o volume e g a gravidade. Como na

Lua a densidade de um objeto e do fluido no qual está mergulhado são as mesmas, o volume também, mas a gravidade é menor, então o empuxo lá é menor.

c) CERTA. Na Lua, sem atmosfera e, portanto, sem atritos, os objetos caem juntos. Tenho um vídeo, que busquei na rede, mostrando uma pena caindo junto com outro objeto, no vácuo. Não deve ser difícil encontrar algo assim.

d) CERTA. Afinal, todos sabem que são forças de natureza Gravitacional.Questãozinha mais sem graça!

OPÇÃO: A.

5. (UFOP/1o 2008) Assinale a alternativa incorreta.A) A Lei de Coulomb caracteriza-se por afirmar que a força entre duas cargas pontuais é proporcional ao produto das cargas.B) A força magnética que age sobre uma partícula carregada, movimentando-se em um campo magnético, é proporcional ao campo magnético.C) A corrente elétrica que circula por um condutor ôhmico é diretamente proporcional à tensão aplicada a ele.D) O potencial elétrico de uma carga pontual varia com o inverso do quadrado da distância entre a carga e o ponto onde se calcula o potencial.

CORREÇÃO

Vários tópicos do Eletromagnetismo.

a) CERTA. Fácil, até: . Eis o produto Q1.Q2 .

b) CERTA. É a famosa “quem vê bem sem óculos”. . O campo B está aí.

c) CERTA. Outra famosa: “você ri”. V = r.i . Aumenta a voltagem, aumenta a corrente.

d) ERRADA. Nem gosto desta cobrança na primeira etapa. Potencial é dado por: . Varia com o

inverso da distância, não do quadrado dela.Outra questãozinha mais xôxa!

OPÇÃO: D.

6. (UFOP/1o 2008) Imagine que a massa do Sol se tornasse subitamente 4 vezes maior do que é. Para que a força de atração do Sol sobre a Terra não sofresse alteração, a distância entre a Terra e o Sol deveria se tornar:A) 4 vezes maiorB) 2 vezes maiorC) 8 vezes maiorD) 3 vezes maior

CORREÇÃO

E mais Gravitação. A atração gravitacional de Newton se assemelha a Lei de Coulomb: .

Ou, como prefiro, a proporcionalidade: . Pela proporcionalidade, vemos o que fazer para a força


não se alterar se a massa do sol quadruplicasse: . A distância R deveria dobrar para que,

elevada ao quadrado, anulasse o efeito do aumento da massa do sol.

OPÇÃO: B.

7. (UFOP/1o 2008) Considerando-se um gás ideal, assinale a alternativa incorreta.A) O trabalho realizado em uma transformação isovolumétrica é nulo.B) O calor específico molar sob pressão constante é maior que o calor específico molar a volume constante.C) Em uma transformação adiabática, o calor trocado entre um sistema e sua vizinhança é nulo.D) Em um processo sob pressão constante, o produto da pressão P pelo volume V se mantém constante.

CORREÇÃO

Gases e Termodinâmica.a) CERTA. Um gás só realiza trabalho quando seu volume varia. Aliás, o Trabalho de um gás é dado pela

área do gráfico Pressão versus Volume. Veja.

Observe que, à esquerda, numa transformação Isobárica, a área é a do retângulo, que dá o Trabalho . À direita, na Isovolumétrica (ou Isocórica) não existe área sob a reta.

b) CERTA. Não gosto sequer de comentar estes conceitos em sala no Ensino Médio, por absoluta falta de necessidade! Calor específico molar é o mesmo que Calor Específico, grandeza que mede a facilidade ou dificuldade de se esquentar ou se esfriar uma substância. Quanto maior o calor específico, mais difícil de se esquentar: quer dizer, tem que se gastar mais calor para se esquentá-la. A diferença do molar é que ele é válido para um mol de gás, só isso. Agora, ilustremos o caso Isobárico e o Isovulumétrico.

A figura á esquerda foi retirada da prova da UFMG/2002. Ela mostra um gás preso com êmbolo móvel, mantendo a Pressão constante. A figura da direita, tirada do images.google mostra um aerosol. Se você não apertar a válvula, lá dentro o gás mantém seu Volume constante. Conforme comentado o ítem anterior, numa transformação Isobárica, o gás pode realizar trabalho, e na isovolumétrica não. Vejamos a Primeira lei da Termodinâmica.

Ela nos informa que a variação da energia interna U depende do calor Q trocado e do Trabalho realizado. Na isovolumétrica, como o gás não pode

realizar trabalho, ao receber calor esquenta mais – todo calor Q é transformado em aquecimento U. Portanto, o calor específico é menor. Na isobárica, parte do calor é usada para trabalho – erguer o êmbolo – e, nesse caso, o gás esquente menos, tendo o calor específico maior, pois é mais difícil de esquentar. Só parte

do calor Q é transformada em aquecimento U, pois há o “– trabalho ”.

P (Pa)

V (m3)

P (Pa)

V (m3)

CF

© Professor Rodrigo Penna – UFOP 1o 2008, 1a Etapac) CERTA. É justamente a definição de Transformação Adiabática: é tão rápida que não dá tempo de trocar

calor.

d) ERRADA! O primeiro gráfico acima mostra isto. Mas, usando Clapeyron: . Como a pressão é

constante, teríamos: . Vemos que é a razão entre o volume e a temperatura (Kelvin) que se

mantém constante, ou V T .

OPÇÃO: D.

8. (UFOP/1o 2008) Considere um espelho esférico, de distância focal f e raio de curvatura r. Seja ainda o e i as respectivas distâncias de um objeto e de sua imagem ao vértice do espelho. Assinale a afirmativa incorreta.A) Se o espelho for côncavo e o for maior que r, a imagem é real.B) Se o espelho for convexo e o for maior que r, a imagem é virtual.C) Se o espelho for côncavo e o for menor que f , a imagem é menor que o objeto.D) Se o espelho for convexo e o for menor que f , a imagem é menor que o objeto.

CORREÇÃO

Espelhos Esféricos, ou Óptica.a) CERTA. O objeto está longe, “além do centro de

curvatura”, o > r, e a imagem é real, invertida e menor.

b) No espelho convexo, a imagem é sempre virtual! CERTA.

c) Não, ERRADA! O objeto está perto, “entre o foco e o vértice” do espelho. Neste caso, a imagem é maior, direta e virtual. Vejas os desenhos na aula em PowerPoint no meu site: WWW.fiscanovestibular.xpg.com.br .

d) CERTA. No espelho convexo, a imagem é sempre menor.

OPÇÃO: C.

COMENTÁRIOSVou continuar sem entender esta prova da UFOP! Não sei se é preguiça, falta de criatividade absoluta,

mesmo, ficar nessa só de questões “marque a incorreta”. Pelo menos trouxe 1 miserável gráfico, e de figura foi só... Ao contrário de focar nos conteúdos principais, continua também com conteúdos mais raros: pêndulo, calor específico molar, ondas estacionárias, velocidade da onda na corda. Não fornece nenhum parâmetro ao aluno nem do estilo de questões e, com conteúdo absolutamente completo, o aluno tem que estar preparado para qualquer eventual raridade ou pegadinha. É isto: prova muito chata. Continuou achando que não é a melhor forma de selecionar ninguém, mas...

Em relação a outras recentes, pelo menos também não foi a mais difícil.

Rodrigo Penna (02/10/2008)

Cf

objeto

http://WWW.fiscanovestibular.xpg.com.br/

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