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Movimento de Assistência Estudantil          A) h 1 = h 2 , única maneira dos dois corpos
                   (M.A.E.)                       estarem simultaneamente em equilíbrio.
       Física – Pré-PAAES – 2ª etapa
                                                  B) se V 1 = 2V 2 , então, h 2 = 2h 1 .
              (HIDROSTÁTICA)
                                                  C) V 1 = V 2 , e h1 e h2 podem assumir
1) A construção de grandes embarcações            quaisquer valores (h 1 =h 2 ; ou h 1 <h 2 ; ou
influenciou profundamente a história da
                                                  h1>h2).
humanidade, uma vez que, a partir                 D) as profundidades dos corpos (totalmente
delas, o homem pode se lançar nos
oceanos, ampliando sua própria visão a            submersos) em equilíbrio no líquido (h 1 e h 2 )
respeito da geografia mundial. Para tal, foi      aumentam com a diminuição da densidade           ρ
necessário o emprego de princípios                do líquido.
fundamentais da flutuação dos corpos na
fabricação de tais artefatos. Imagine que,        3) Um iceberg (bloco de gelo com densidade
para a construção de uma antiga caravela,         volumétrica = 0,92 g/cm3) de volume Vo cm 3
fossem empregados 12.800 Kg de madeira            (onde Vo é uma constante) bóia na água do
os quais, após acrescidos os                      mar (de densidade volumétrica = 1,03 g/cm 3 ).
equipamentos de bordo e a tripulação,
fizessem com que a embarcação atingisse
massa total de 14.400 Kg. Considere
que a densidade da água doce é de 1,0
g/cm3 e a da água salgada é de 1,2 g/cm3.
A partir desses dados, assinale a
alternativa correta.
A) Essa caravela só flutuará se o volume
de água doce que seu casco deslocar for
de, no mínimo, 12.000 litros.
B) Essa caravela só flutuará se o volume
de água salgada que seu casco deslocar
for de, no mínimo, 12.000 litros.
C) Essa caravela flutuará mais facilmente
quando colocada em água doce, pois seu
casco deslocará um volume de
                                                  Esse iceberg derrete-se completamente e
água menor se comparado a quando ela é            se mistura com a água do mar.
colocada em água salgada.                         A) Determine o volume do iceberg que se
D) Se toda a madeira usada na caravela for        encontra submerso (parte que se encontra
compactada em um cubo maciço de 2m de             abaixo do nível da água do mar),
aresta, pode-se dizer que tal                     antes de ele derreter.
cubo flutuará quando colocado na água             B) Encontre o volume total de água líquida (de
salgada.                                          densidade volumétrica = 1,0 g/cm 3 ), resultante
                                                  da transformação do iceberg ao se derreter.
2) Dois corpos de mesma massa m e volumes V       C) Desprezando qualquer outro fator (como as
    e V 2 encontram-se totalmente submersos em    variações de temperatura, salinização,
1                                                 densidade da água do mar, por exemplo) e
um líquido de densidade    ρ às profundidades h   utilizando apenas a comparação das respostas
    e h 2 , respectivamente, conforme figura a    dos itens A e B, explique o que ocorrerá com o
1
                                                  nível da água do mar (subirá, descerá, ou
seguir.                                           permanecerá inalterado) se icebergs boiando
                                                  nessa água derreterem.




Estando os dois corpos totalmente submersos e
em equilíbrio (parados) no líquido, pode-se
afirmar que.




                                                                                                       1
4) Considere um tubo em forma de U,                 Com relação às informações apresentadas,
aberto em ambas as extremidades, como o             assinale     (V)    para    as    afirmativas
representado abaixo. Coloca-se em cada              verdadeiras e (F) para as falsas.
uma das extremidades do tubo um líquido             1(       ) Uma vez que o objeto está
diferente, não miscíveis: um, com massa             totalmente submerso, podemos concluir
específica ρ1 e o outro, com massa                  que sua densidade é maior do que a da
                                                    água.
específica   ρ 2 , sendo ρ 2 > ρ1 .                 2(       ) A tensão no fio é dada pela
                                                    diferença entre o empuxo e o peso da
                                                    esfera.
                                                    3(       ) A pressão atmosférica pode ser
                                                    entendida como o peso de uma coluna de

                                  ρ       2   1,0
                                              m
                                                    ar dividido pelo volume dessa coluna.
                                                    4(       ) A pressão total na base da esfera
  H                                                 é de 1,1 atm.
                                      A
                                      A

                                              h1    6) Para incentivar os alunos a compreender
                                                    melhor os conceitos da física que estavam
             B                        C             estudando, um professor distribuiu entre
                                                    seus estudantes dois blocos idênticos
A pressão atmosférica é dada por Patm e a           (cada um com 0,5 kg e 100 cm3), um
aceleração da gravidade é dada por g.               recipiente com água, um pedaço de
Tendo como referência as informações                barbante, uma barra muito leve de 1 m de
dadas e as afirmações abaixo, assinale              comprimento e um apoio. Quando todos
com (V) aquelas que são verdadeiras e               possuíam seus “kits”, o professor pediu aos
com (F) aquelas que são falsas.                     alunos que eles montassem um sistema de
1(      ) A pressão em um ponto situado             acordo com o diagrama abaixo e
no meio de separação entre os dois                  anotassem suas conclusões.
líquidos (ponto A) será dada por
 PA = ρ 2 gh2 + Patm .
2(      ) A pressão no ponto C é maior do                                1                    2
que a pressão no ponto B.
3(      ) O valor da pressão no ponto B é
igual a PB = ρ1 gH .
4(      ) A pressão no ponto C é maior do
que a pressão no ponto A de uma
quantidade igual a ∆P = ρ1 gh1 .


5) Uma esfera está presa a um fio esticado,
de massa desprezível, fixo no fundo de um
recipiente com água, como mostra a figura
abaixo.



                                                    As conclusões de um dos estudantes, ao
                                                    desprezar a massa da barra, estão listadas
                                                    abaixo. Marque para cada uma delas (V)
                                                    verdadeira ou (F) falsa.
                                                    Dados: aceleração da gravidade: g = 10 m/
Dados: Pressão atmosférica = 1 atm = 1 ×            s2
105 Pa                                                      densidade da água: ρ = 1 g/cm3
       Aceleração da gravidade = 10 m/s2            1(      ) Para que o sistema fique em
       Massa específica da água = 103 kg/           equilíbrio, 2 = 0,3 m.
m3                                                  2(       ) No equilíbrio, a força vertical feita
                                                    pelo apoio sobre a barra é de 9 N.




                                                                                                    2
3(      ) No equilíbrio, a tensão no fio que
sustenta o corpo submerso é de 3 N.
4(      ) Se apoiarmos a barra, de modo
que 1 = 0,4 m, o sistema iniciará um
movimento de rotação no sentido horário.

7) Um recipiente cilíndrico aberto, cuja área
de base é A, contém água em seu interior.
Uma barra cilíndrica maciça cuja área de        Considerando que a densidade da água é
base é S encontra-se em equilíbrio,             1000 kg/m3 e desprezando a pressão
parcialmente imersa na água, de modo que        atmosférica, marque para as alternativas
um comprimento da barra igual a h/2 está        abaixo (V) verdadeira, (F) falsa ou (SO)
dentro do líquido. Nessa situação, a altura     sem opção.
da coluna de água no recipiente é h,            1 ( ) A ponte está 1cm imersa na água
                                                quando não há nenhum caminhão sobre ela.
conforme figura abaixo.
                                                2 ( ) A massa de cada caminhão é de 6.000
                                                kg.
                                                3 ( ) A força resultante sobre a ponte é
                                                maior quando há caminhões sobre ela do
                                                que quando ela está vazia (sem caminhões).
                                                4 ( ) À medida que a temperatura da água
                                                diminui (entre 4ºC e 0ºC ), a parte imersa
                                                da ponte aumenta. Obs: a densidade
                                                da água decresce com a diminuição de
                                                temperatura nesse intervalo (anomalia da
                                                água).

                                                9)Julgue verdadeiros(V) ou falsos (F) o
                                                itens abaixo.
                                                 (      ) A figura abaixo mostra uma
                                                prensa hidráulica cujos êmbolos têm
                                                seções A1 = 20 cm2 e A2 = 40 cm2. Sobre o
                                                                                     
Considerando as informações acima e             primeiro êmbolo, aplica-se uma força F de
sendo ρ a densidade da água, g o módulo         módulo igual a 20 N e, desta forma,
da aceleração da gravidade local e patm a       mantém-se em equilíbrio uma bola de peso
pressão atmosférica, marque para as             desconhecido, colocada sobre o segundo
alternativas abaixo (V) verdadeira, (F) falsa   êmbolo.
ou (SO) sem opção.
1 ( ) O volume de água contida no                                →
recipiente é igual a Ah.                                         F            bola

2 ( ) O empuxo aplicado à barra cilíndrica               A                            A
                                                             1                            2
                         ρgSh
imersa na água é igual a      .
                           2
3 ( ) A pressão total na base da barra
cilíndrica imersa na água é: (patm + ρgh/2).                       líquido
4 ( ) Ao se retirar a barra cilíndrica da
água haverá uma diminuição da altura
da coluna de água igual a Sh/2A.                Podemos afirmar que o peso dessa bola
                                                vale 20 N.
8) Uma empresa de construção de estradas
montou uma ponte desmontável flutuante
de 4m de largura com uma massa
de 2.400Kg, sobre um rio de 60m de
largura. Notou-se que, quando 10
caminhões iguais passavam ao mesmo
tempo                                              Movimento de Assistência Estudantil
sobre a ponte, esta afundava mais 25cm.                          (M.A.E.)
                                                     Física – Pré-PAAES – 2ª etapa
                                                             (TERMOLOGIA)




                                                                                              3
1) (UFU) O gráfico abaixo corresponde à
     reta de calibração de um termômetro na             3) (UFU) Uma ponte de aço tem 1000 m de
     escala X versus a escala Celsius:                  comprimento. O coeficiente de dilatação
       X                                                linear do aço é 11.10 - 6 / 0C. A expansão da
80                                                      ponte, quando a temperatura sobe de 0 0C
                                                        para 30 0C, é:
                                                        a) 33 cm
                                                        b) 37 cm
                                                        c) 41 cm
                                                        d) 52 cm
  0                                 100                 e) 99 cm
                                          C (Celsius)
-20
                                                        4) (UFU) Um orifício numa panela de ferro,
                                                        a 0ºC, tem área de 5 cm2. Se o coeficiente
     Podemos afirmar que:                               de dilatação linear do ferro é de 1,2 × 10-5
     a) A temperatura de fusão da água, sob             ºC-1, a área deste orifício a 300ºC será, em
     pressão de 1 atm, é 20ºC.                          cm2:
     b) Na temperatura de 50ºC, a leitura, na           a) 5,018
     escala X, é de 30ºX.                               b) 10,036
     c) A temperatura de ebulição da água, sob          c) 10,072
     pressão de 1 atm, é 80ºC.                          d) 5,036
     d) 77 K corresponde, na escala X, ao valor         e) 4,964
     de -196ºX.
     e) Um paciente, na temperatura de 20ºX,            5) (UFU) Um frasco tem volume de 2000
     não estaria com febre.                             cm3 a 0ºC e está completamente cheio de
                                                        mercúrio a essa temperatura. Aquecendo-
     2) Considere duas barras metálicas, A e B,         se o conjunto até 100ºC, entornam 30,4
     de comprimentos LoA e LoB a uma dada               cm3 de mercúrio. O coeficiente de dilatação
     temperatura t o, com coeficientes de               volumétrica do mercúrio é 18,2 . 10-5 ºC-1.
     dilatação linear d A e e B, respectivamente.       Calcule o coeficiente de dilatação linear do
     Nessa condição, o comprimento da barra A           frasco.
     é 0,01 % maior do que o comprimento da
     barra B, conforme figura abaixo.                   6)A tabela abaixo apresenta o coeficiente
                                                        de dilatação volumétrica (a ) de algumas
                                                        substâncias. Já, as quatro retas (A, B, C e
                                                        D) do gráfico representam o volume (V) de
                                                        uma determinada substância (não
     Com base nessas informações, marque
                                                        necessariamente as substâncias da tabela)
     para as alternativas abaixo (V) Verdadeira,
                                                        em função de sua temperatura (T). As retas
     (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
                                                        B e C são paralelas. Cruzando
     1 ( ) Para que as duas barras tenham o
     mesmo comprimento ao serem aquecidas,
     é necessário que é B seja maior do que
       A.
     2 ( ) Conhecendo-se os valores de CA,
       B, LoA, LoB e e o, a temperatura , na
     qual as duas barras terão o mesmo
     comprimento é dada por
                    L0 B − L0 A
     θ = θ0 +
                L0 Aα B − L0 Bα A
     3 ( ) Se o coeficiente de dilatação linear da
     barra A for igual a 5 x 10 −6 0C −1 , ao se
     aumentar a temperatura da barra em 100
      0
        C , o seu comprimento irá aumentar              Cruzando as informações fornecidas pela
     0,05%.                                             tabela e pelo gráfico, marque a alternativa
     4 ( ) Se SA for maior do que f B, é                correta.
     possível que as duas barras tenham o               A) Se a reta D representar a glicerina,
     mesmo comprimento ao serem esfriadas               então a reta C pode representar o álcool
     (( < < o).                                        etílico ou o petróleo.



                                                                                                      4
B) Se a reta B representar o álcool etílico,   9) (UFU) Tem-se 40 g de gelo a -10ºC e
então a reta C pode representar o mercúrio     deseja-se transformá-lo em vapor d’água
ou a glicerina.                                superaquecido a 200ºC.
C) As retas C e D representam uma única        São dados:
substância.                                    cgelo = 0,55 cal/g ºC
D) A reta A pode representar qualquer uma      cágua = 1,00 cal/g ºC
das substâncias da tabela.                     cvapor = 0,5 cal/g ºC
                                               Lfusão = 80 cal/g
7)2.000 g de uma determinada substância        Lvaporização = 540 cal/g
está inicialmente na fase sólida. É            Assinale a alternativa VERDADEIRA.
fornecido calor a essa substância e, com       a) É possível fundir o gelo, fornecendo-lhe
isso, sua temperatura                          2,2 × 102 calorias.
varia, conforme mostra o gráfico abaixo.       b) A quantidade de calor necessária para
                                               elevar a temperatura do vapor d’água até
                                               200ºC é 21,6 × 103 calorias.
                                               c) Para vaporizar os 40 g de água é preciso
                                               fornecer 2,0 × 103 calorias.
                                               d) A quantidade de calor necessária para
                                               elevar a temperatura da água resultante da
                                               fusão até a temperatura de vaporização é
                                               4,0 × 103 calorias.
                                               e) A quantidade de calor necessária para
                                               transformar 40 g de gelo a -10ºC em vapor
                                               a 200ºC é 6,22 × 103 calorias

Considere as informações apresentadas e        10) (UFU-PAIES) Considere dois líquidos:
determine para essa substância.                o primeiro, de massa m1, calor específico
A) O calor específico quando essa              c1, que está inicialmente à temperatura T1;
substância se encontrar no estado sólido.      o segundo, com massa m2, calor específico
B) O calor específico quando essa              c2, que está inicialmente à temperatura T2.
substância se encontrar no estado de           Suponha T2 > T1 e que só há troca de calor
vapor.                                         entre os dois líquidos. Com base nessas
C) O calor latente de vaporização.             informações, decida se cada afirmação
D) A máxima velocidade (em km/h) que um        abaixo é (V) verdadeira ou (F) falsa.
veículo de massa 2.100 kg, inicialmente em     1(       ) Ao misturar os dois líquidos, a
repouso, atingiria se todo o calor fornecido   temperatura em que o sistema adquire
a essa substância lhe fosse dado e             equilíbrio térmico será, necessariamente,
convertido em energia cinética.                maior que T2.
Dado: Utilize 1 cal = 4,2 J                    2(       ) Ao misturar os dois líquidos e
                                               atingido o equilíbrio térmico à temperatura
8) (UFU-PAIES) 100 gramas de água (calor       T, o ganho de calor para o primeiro líquido
específico = 1,0 cal/g.oC) a 27oC são          é Q1=m1c1(T-T1).
totalmente transformados em gelo (calor        3(       ) A temperatura T de equilíbrio
específico = 0,5 cal/g.oC) a 0oC.              térmico, após a mistura dos dois líquidos, é
Posteriormente, o gelo é levado a uma          dada por (m1c1T1 + m2c2T2)/(m1c1 + m2c2).
temperatura igual a –3oC. O calor latente      4(       ) Se os dois líquidos possuem
de solidificação da água é Ls = −80 cal/g.     densidades diferentes e não se misturam,
Assinale cada afirmativa abaixo com (V) se     não haverá troca de calor, pois para haver
verdadeira, ou com (F) se falsa.               troca de calor sempre deve haver troca de
1 ( ) A quantidade de calor retirada da água   partículas.
no estado líquido foi de 2400 cal.
2 ( ) Para abaixar a temperatura do gelo,
foram retiradas 150 cal de calor.
3 ( ) Para solidificar completamente a água,   11) (UFU) O recipiente de paredes
à temperatura de 0oC, foi necessário retirar   adiabáticas, apresentado na figura abaixo,
8000 cal de calor.                             está completamente cheio com 51 gramas
4 ( ) A capacidade térmica dessa massa de      de água a uma temperatura de 20ºC.
água é de 100 cal/oC.




                                                                                         5
Fenômenos que acarretam mudanças no
                                                  clima local ou global são cada vez mais
                                                  constantes, sendo um
                                                  deles a “inversão térmica”. O esquema
                                                  abaixo indica as condições térmicas de
                                                  duas camadas da atmosfera em uma
                                                  situação de dia normal (A), e em outro em
Uma chave de ferro de massa 40 gramas e           que ocorre a “inversão térmica” (B).
com temperatura inicial de 220ºC é
totalmente imersa nesse recipiente, de
forma muito rápida. Após um longo
intervalo de tempo, o sistema entra em
equilíbrio térmico. Conhecendo-se a
densidade do ferro, 8 g/cm3, a densidade
da água, 1 g/cm3, o calor específico do
ferro, 0,1 cal/g ºC e o calor específico da
água, 1 cal/g ºC, calcule:                        Marque, para as afirmativas abaixo, (V)
                                                  Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
A) o volume inicial da chave.                     1 ( ) Na inversão térmica, os gases
B) a temperatura final do sistema.                poluentes não se dispersam, porque se
C) a variação volumétrica da chave após           tornam menos densos que os gases
entrar em equilíbrio térmico com a água,          das mais altas camadas da atmosfera, o
sabendo-se que o coeficiente de dilatação         que faz com que fiquem aprisionados
volumétrica do ferro é igual a 4,0 × 10-5 ºC-1.   próximos ao solo.
                                                  2 ( ) Em dias em que ocorre inversão
12) (UFU) Colocam-se 400 g de um sólido           térmica, o gases poluentes que estão mais
a 70ºC em um recipiente onde existe uma           próximos ao solo se tornam frios,
mistura de 100 g de água e 20 g de gelo a         assim como os das camadas superiores, o
0ºC. Desprezando-se as trocas de calor            que não favorece a formação das correntes
com o recipiente e com o meio externo,            de convecção.
sendo 80 cal/g o calor de fusão do gelo e         3 ( ) Em dias sem inversão térmica, os
sabendo-se que a temperatura de equilíbrio        gases poluentes se dispersam por meio de
é 20ºC, pode-se afirmar que o calor               correntes de convecção no
específico do sólido, em cal/g ºC, é:             sentido do solo para as mais altas camadas
a) 0,2 b) 0,8 c) 8,5 d) 12,4 e) 80,0              da atmosfera.
                                                  4 ( ) Em dias em que ocorre inversão
13) (UFU) Um calorímetro contém 90 g de           térmica, o regime de trocas de calor entre
água à temperatura ambiente de 25ºC.              as camadas da atmosfera funciona
Coloca-se em seu interior um bloco de             do mesmo modo que no interior de uma
ferro, cuja massa é de 100 g e cuja               geladeira, que possui o congelador em sua
temperatura é de 90ºC. Após atingido o            parte superior
equilíbrio térmico, o termômetro acusou
30ºC para a temperatura da mistura. Sendo
0,11 cal/g ºC o calor específico do ferro,
determine a capacidade térmica do
calorímetro.




14)São Paulo teve hoje piora na qualidade         15)Uma certa quantidade de um gás ideal
do ar devido à inversão térmica (fenômeno         monoatômico realiza um ciclo A → B → C
que dificulta                                     → A, conforme o diagrama de pressão (P)
a dispersão de poluentes) no nível da             x volume (V), abaixo.
superfície. Segundo a Cetesb (Companhia
de Tecnologiade Saneamento Ambiental),
quanto mais baixa a inversão, pior a
qualidade do ar.
Fonte: Folha Online, de 21/08/2003.


                                                                                              6
19) (UFU) Sob uma pressão constante de 5
                                              N/m2, uma massa de gás se dilata,
                                              conforme o gráfico abaixo. O trabalho
                                              externo realizado pelo gás é, em joules:

                                                            V (m3)


                                                     1,4


                                                     1,0



                                                               200            280   T (K)

Com base nessas informações, marque
para as alternativas abaixo (V) Verdadeira,   a) 2         b) 20     c) 0,2    d) 0,4 e) 0,005
(F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
1 ( ) A temperatura do gás em C é vinte       20) (UFU-PAIES) Certa massa gasosa,
vezes maior do que a temperatura em A.        comportando-se como um gás ideal, está
2 ( ) A pressão do gás em A é quatro          contida       num    recipiente     fechado,
vezes menor do que a pressão do gás em        inicialmente a uma temperatura T, pressão
B.                                            P e volume V. Considerando a constante
3 ( ) A temperatura do gás em B é maior       universal dos gases R = 0,08 atm . l / mol .
do que a temperatura do gás em C.             K, assinale (V) para cada afirmativa
4 ( ) Na transformação isobárica, A → B,      verdadeira e (F) para cada afirmativa falsa.
todo o calor fornecido ao gás é convertido    1(       ) Se a massa for aquecida de forma
em trabalho, que é igual a 3PV.               que sua temperatura aumente, tanto sua
                                              pressão como seu volume obrigatoriamente
16) (UFU) Comprimindo-se um gás               aumentarão.
isotermicamente:                              2(       ) Se a massa de gás duplicar de
a) a pressão diminuirá, mas a temperatura     volume, mantendo a mesma pressão, sua
aumentará.                                    temperatura também duplicará.
b) o produto da pressão pelo volume (PV)      3(       )     O    gás     é    expandido
aumentará.                                    isotermicamente, partindo da pressão P e
c) a pressão aumentará e a temperatura        do volume V até a pressão P’.
permanecerá constante.                        Posteriormente,         é       comprimido
d) a pressão e a temperatura não alterarão.   isobaricamente até o volume V e finalmente
e) a pressão e a temperatura diminuirão.      aquecido isometricamente até a pressão P.
                                              O      gráfico   que    representa     essas
17)     (UFU)     Constitui   transformação   transformações é o seguinte.
adiabática aquela em que:
a) a energia interna do sistema não varia.
b) a energia interna do sistema aumenta.
c) não há troca de calor do sistema com o
meio.
d) há troca de calor do sistema com o meio.
e) a temperatura do sistema não varia.
                                              4(      ) Se a massa de gás for de
18) (UFU) Um gás ideal sofre a                hidrogênio (massa molecular M = 2,0 g) e o
transformação pressão x volume abaixo:        recipiente de volume 4 m3 estiver a uma
               P (atm)
                                              pressão de 3 atm e temperatura 27ºC, a
                                              massa total do gás será de 1,0 g.
           5

O trabalho realizado pelo gás, em atm.l, é:
            2
a) 2    b) 8     c) 14 d) 26 e) 54            21) (UFU) O gráfico abaixo representa um
                                              ciclo termodinâmico reversível, (A → B → C
           0         3           7   V (l)    → A), experimentado por um mol de um


                                                                                                 7
gás ideal. Dado: Constante universal dos
gases R = 8,3 J/mol.K.




De acordo com o gráfico, analise as
afirmativas abaixo e responda de acordo         Esse gás é então expandido até o estado
com o código.                                   II, com 20 litros e temperatura 300 K.
I- A variação da energia interna no ciclo       Dado: R = 0,08 atm.litro/mol.K
completo (A → B → C → A) é nula.                Calcule:
II- Em um ciclo completo entrou 124,5 J de      A) o trabalho realizado pelo gás no
calor no sistema.                               processo de expansão.
III- A temperatura do sistema no ponto A é      B) a variação da energia interna do gás.
300 K.
A) I e III são corretas.        B) I e II são   25) (UFU) O gráfico representa a variação
corretas.                                       de energia interna de um gás ideal a
C) II e III são corretas.       D) Apenas I     volume constante.
é correta.
22) (UFU) Um gás ideal é comprimido tão
rapidamente que o calor trocado com o                           U (Cal)
meio é desprezível. É correto afirmar que:
a) A temperatura do gás diminuiu.                        1500

b) O gás realiza trabalho para o meio
exterior.                                                1000

c) A energia interna do gás aumenta.
d) O volume do gás aumenta.                                                               T (K)
                                                                   200        300
e) A pressão do gás diminui.
                                                a) Qual o trabalho feito no intervalo de 200
23) (UFU) Para uma amostra fechada de           K a 300 K?
um gás ideal assinale a alternativa FALSA.
                                                b) Qual o calor que o gás absorveu?
A) Se em uma transformação adiabática o
volume da amostra aumenta, concluímos           26) Um tanque de 0,1 m 3 de volume está cheio
que a energia interna da amostra aumenta.       com gás hélio a 120 atm e à temperatura
B) Se em uma transformação isotérmica a         ambiente. O gás é usado para encher balões de
pressão do gás aumenta, concluímos que a        borracha, cada um, com um volume de 1 litro (1
energia interna do gás permanece                litro = 1.000 cm 3 ), a uma pressão de 1,2 atm e
constante.                                      à temperatura ambiente.
C) Se em uma transformação isobárica o          Se todo esse gás do tanque for utilizado para
volume do gás aumenta, concluímos que a         encher os balões, a quantidade de balões que
                                                será preenchida é.
energia interna do gás aumenta.
                                                A) 1.200 balões.
D)Seem uma transformação isovolumétrica         B) 10.000 balões.
a pressão do gás aumenta, concluímos que        C) 12.000 balões.
a energia interna do gás aumenta.               D) 100.000 balões
24) (UFU) Um mol de gás ideal
monoatômico está inicialmente no estado I,
com um volume de 18 litros e à
temperatura de 270 K, como mostra o
diagrama V x T abaixo.                          27) A teoria termodinâmica estabelece que
                                                uma máquina térmica necessita de duas
                                                fontes de trabalho, as quais são


                                                                                                  8
caracterizadas pelas suas respectivas                      ( ONDULATÓRIA)
temperaturas. A figura abaixo esquematiza     1) (UFV-PASES) O bloco de massa m da
o caso de um automóvel, em que a fonte        figura abaixo oscila, ligado a uma mola de
quente, à temperatura Tq, está vinculada à    constante elástica K, entre os pontos A e A’
combustão da mistura combustível+ar           de uma superfície horizontal sem atrito,
(regulados pelas injeções eletrônicas), que   sendo O a posição de equilíbrio.
fornece o calor Qq, enquanto a atmosfera
faz o papel de fonte fria à temperatura Tf,
recebendo o calor Qf através dos
escapamentos dos veículos. Dessa forma,
infelizmente, o meio ambiente é                                          A         O            A’
gradativamente mais comprometido a partir     a) Se o tempo gasto pelo bloco no
da existência de um                           deslocamento entre A e A’ é 2,0 s,
número excessivo de automóveis em             determine, então, o período e a freqüência
circulação nas grandes cidades.               do seu movimento oscilatório.
Admita que no ciclo motor do referido         b) O gráfico abaixo ilustra a variação das
automóvel tem-se:                             energias cinética e potencial elástica do
Qq = 3000 cal - Tq = 1200 K                   bloco, quando o mesmo se desloca entre
Qf = 2100 cal - Tf = 300 K                    os pontos A e A’. Energia__________
                                                                 _
                                                                       Energia___________




                                                             A          O          A’

                                              Identifique  as     curvas   apresentadas,
                                              completando com as palavras cinética ou
                                              potencial elástica, no próprio gráfico, os
                                              respectivos espaços.
                                              c) Relacione graficamente, abaixo, a
                                              energia mecânica total do bloco em função
                                              de sua posição entre os pontos A e A’.

Marque, para as afirmativas abaixo, (V)
Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
1 ( ) O trabalho realizado pelo motor, em
cada ciclo é :
2 ( ) O rendimento térmico desse
automóvel é: 70%                                            A          O           A’
3 ( ) Segundo as leis da termodinâmica, o
máximo rendimento teórico possível desse      d) Sendo 0,20 m a distância entre os
automóvel é 75%.                              pontos O e A e sabendo-se que m = 0,040
4 ( ) Em um ciclo termodinâmico de uma        kg e K = 16 N/m, calcule o módulo da
máquina térmica motora, a variação da         velocidade máxima do bloco na oscilação.
energia interna do gás que processa o ciclo
é positiva.                                   2) (UFU-PAIES) Um bloco, preso na
                                              extremidade de uma mola, é puxado para
                                              baixo e imediatamente liberado, de forma
                                              que o sistema oscile verticalmente. Com
                                              um cronômetro, zerado no instante em que
                                              o bloco atingiu sua posição mais baixa,
                                              mediu-se 2 s para que o bloco retornasse
                                              mais 4 vezes a esta mesma posição.
                                              Tendo como base estas informações,
   Movimento de Assistência Estudantil        marque para cada afirmação abaixo (V)
                (M.A.E.)                      verdadeira ou (F) falsa.
    Física – Pré-PAAES – 2ª etapa



                                                                                            9
1(      ) O bloco oscila, porque há duas
forças atuando nele: a força peso, para        1(       ) Sobre o princípio de conservação
baixo, e a força da mola, para cima.           de energia, é correto afirmar que a energia
2(      ) O período de oscilação do bloco é    cinética que o objeto de massa m possui no
½ segundo.                                     ponto O transforma-se totalmente em
3(      ) A freqüência de oscilação do         energia potencial quando o objeto
bloco é 2 Hz.                                  encontra-se no ponto F.
4(      ) O período de oscilação do bloco      2(       ) Se o objeto gasta 0,2 s para ir do
depende de quanto a mola é alongada            ponto O ao ponto F, o período de oscilação
inicialmente.                                  do pêndulo é 0,8 s.
                                               3(       ) Se o comprimento do fio L for
3) (UFU-PAIES) Duas massas m1 e m2             duplicado, o período de oscilação do
pontuais       (volumes        desprezíveis)   pêndulo também será duplicado.
encontram-se ligadas a molas de                4(       ) Uma das formas de aumentarmos
constantes elásticas idênticas e iguais a k.   a freqüência de oscilação do pêndulo é
Este conjunto massas-molas encontra-se         aumentar o comprimento L do fio.
em equilíbrio sobre um plano sem atrito
alinhado com o eixo X, conforme figura         5)partícula de massa M. Abandona-se esse
abaixo. Então a mola com a massa m1 é          pêndulo na posição horizontal, no ponto A, a
comprimida de 20 cm e solta. Ao se             partir do repouso, conforme figura abaixo. Esse
deslocar para a direita, a massa m1 acopla-    pêndulo realiza um movimento no plano vertical,
                                               sob ação da aceleração gravitacional g.
se à massa m2 formando um único corpo
de massa m1 + m2 que passa a realizar
uma oscilação completa a cada 2
segundos. Sendo x a variável que
representa a posição no sistema de
referência dado, ao longo do eixo X,
marque para as alternativas abaixo (V)
verdadeira, (F) falsa ou (SO) sem opção.



                                               Com base nessas informações, determine:
                                               A) A velocidade da partícula no exato
                                               instante em que ela passa no ponto mais
                                               baixo de sua trajetória (ponto B).
1 ( ) A velocidade máxima da massa m1          B) A intensidade, a direção e o sentido da
ocorrerá quando ela passar pela primeira       tensão com que o fio atua sobre a
vez por x = 50 cm, após ser abandonada.        partícula, nesse ponto B.
2 ( ) Quando m1 ficar conectada a m2, o        C) A velocidade da partícula (em função de
módulo da força resultante que atuará          q) no exato instante em que a força de
sobre as duas massas será F = 2kx.                                          3Mg
3 ( ) A aceleração do sistema (m1+m2),         tensão sobre a partícula é       , ponto c.
após as duas massas ficarem conectadas,                                      2
será a = 2k(60-x)/(m1+m2).                     6) (UFU-PAIES) Nas afirmativas abaixo
4 ( ) Após as duas massas ficarem              considere a aceleração da gravidade g = 10
conectadas, o sistema (m1+m2) oscilará         m/s2, quando necessário, assinalando (V)
com freqüência de 2 Hz.                        para cada afirmativa verdadeira e (F) para
                                               falsa.
4) (UFU-PAIES) Considere o movimento de        1(     ) Um pêndulo descrevendo um
um pêndulo que oscila num plano vertical       movimento     harmônico      simples   não
entre os pontos I e F, passando pelo ponto     conserva a energia, pois a velocidade do
O, mostrado na figura abaixo.                  corpo que oscila varia constantemente.



                                               2(     ) No espaço onde não há matéria
Desprezando a massa do fio que sustenta        alguma (nem atmosfera), não podemos nos
          F
o objeto de massa m e o amortecimento do
                             I                 comunicar com ondas sonoras (a fala, por
sistema, marque para as afirmativas abaixo     exemplo), pois as ondas sonoras
                    O
(V) verdadeira ou (F) falsa.


                                                                                           10
necessitam de um meio para se                    para 400 nm ao entrar no líquido, e a sua
propagarem.                                      cor muda. [Considere 1nm (nanômetro) =
3(    )Uma das características básicas das       10 - 9 m.]
ondas é que elas não transportam matéria,        ( ) Um objeto de cor azul mantém-se azul
mas transportam energia.                         quando mergulhado na água, que possui
4(      ) O intervalo de tempo entre a           um índice de refração maior do que o do ar.
emissão da onda no ponto A, representada         Isso ocorre porque, apesar da velocidade
abaixo, e sua chegada no ponto B é de 3 s.       de propagação da luz na água ser menor, a
Logo, a freqüência dessa onda é de 1,5 Hz.       freqüência da onda luminosa se conserva.
                                                 ( ) Podemos perceber as ondas no mar
                                                 contornando barcos e pedras, assim como
                                                 podemos ouvir o som produzido em
                                                 determinado recinto, mesmo que nos
                                                 encontremos em outro. Isso é denominado
                                                 reflexão.
                                                 ( ) A experiência de Young mostrou ser
                                                 possível obter interferência com a luz,
                                                 estabelecendo, de maneira praticamente
                                                 definida, que a luz é um movimento
7) (UFV-PASES) Uma onda transversal              ondulatório. Repetindo a sua experiência
propaga-se para a direita numa corda que         com luz de cores diferentes, Young
tem uma marca próxima à extremidade fixa         verificou que a separação entre as franjas
na parede. A figura abaixo ilustra um “flash”    de interferência variava conforme a cor
dessa onda, que se propaga com                   utilizada. Sabe-se que em uma figura de
velocidade constante e de módulo 20 m/s.         interferência é possível estabelecer a
                                                 seguinte relação entre a separação, ∆x, de
                                                 duas linhas nodais consecutivas e o
                                        Pare     comprimento de onda λ usado na
               0,40                     de
               m                  1,0                                Lλ   L
                                  m
                                                 experiência: Δx =      e   = constante ,
0,4                                                                  d    d
0m                                               onde d é a separação entre as fontes e L é
                                                 a distância destas fontes ao anteparo.
                                mar
Após análise da figura acima: ca                 Então, como para cada cor corresponde
a) Determine a amplitude (A), o                  um valor diferente de ∆x, podemos afirmar
comprimento da onda (λ), bem como a             que Young concluiu que para cada cor
freqüência (f) e o período (T), completando      corresponde um comprimento de onda λ
o quadro abaixo:                                 diferente.

           A ( m ) λ ( m ) f ( hertz ) T ( s )   ( ) Em shows musicais, comícios e desfiles
                                                 carnavalescos, é possível identificar
                                                 regiões onde o som é mais intenso e outras
b) Determine o tempo, a partir do “flash”
                                                 onde ele é praticamente inaudível. Do
ilustrado acima, gasto pela frente de onda
                                                 mesmo modo, é possível observar que,
para atingir a parede.
                                                 após o encontro de duas ou mais ondas na
c) Descreva o movimento da marca da
                                                 água, em certas regiões as ondas ficam
corda durante a passagem da onda por ela.
                                                 mais altas, enquanto em outras elas
                                                 desaparecem. Podemos afirmar que isso é
8) (UFU-PAIES – modificado)
                                                 interpretado como interferência entre as
                                                 ondas.
( ) Quando uma onda de comprimento de
onda λ, freqüência f e velocidade de
propagação v passa de um meio
homogêneo menos refringente para outro
meio    homogêneo     mais    refringente,
podemos afirmar que λ aumenta, f aumenta         ( ) A figura abaixo é uma representação
e v permanece constante.                         esquemática de propagação de ondas, na
( ) Um feixe de luz azul (comprimento de         superfície da água de um tanque, de
onda 480 nm) penetra em um líquido com           profundidade uniforme. Podemos afirmar
índice de refração igual a 1,2. O                que o fenômeno ondulatório representado
comprimento de onda desta luz diminui


                                                                                         11
na figura, que ocorre quando a onda passa           A) Para a onda emitida pelo sanar, determine:
pela                                fenda,          A 1 - a freqüência no ar;
                                                    A 2 - o comprimento de onda no ar;
                                                    A 3 - o comprimento de onda na água.
                                                    B) Se o dispositivo está fixo no fundo de um
                                                    navio e o eco de uma onda que "bateu" no
                                                    fundo do oceano retornou ao navio 0,8
                                                    segundos após sua emissão, qual é a
                                                    profundidade do oceano nesse ponto?

                                                    10)João e Maria estão, cada um, em um
                                                    brinquedo de “pula-pula”. João sopra um apito
                                                    que emite ondas sonoras com uma freqüência
                                                    fo bem definida.
                                                    As figuras abaixo mostram as diversas
                                                    situações em que o casal João e Maria pode
chama-se difração.                                  estar posicionado. As velocidades de João e
                                                    Maria são representadas por vJ e vM,
                                                    respectivamente.
( ) Nosso ouvido é capaz de distinguir dois
sons de mesma freqüência e mesma
intensidade, desde que as formas das
ondas sonoras correspondentes a estes
sons sejam diferentes. Então, podemos
afirmar que os dois sons têm timbres
diferentes.
( ) Em uma reportagem de junho de 2000
foi relatada a morte de baleias nos Estados
Unidos. Tais mortes foram causadas por
um dispositivo, existente em navios,
denominado sonar que, ao provocar danos
no aparelho       auditivo das baleias,
desorientou-as. Com isso ocorreram
encalhamentos na areia e a morte de
algumas delas. Podemos afirmar, então,              Com base nessas informações, marque para
                                                    as alternativas abaixo (V) Verdadeira, (F)
que o sonar é um dispositivo que utiliza, de
                                                    Falsa ou (SO) Sem Opção.
modo semelhante aos morcegos, a reflexão            1 ( ) Se João e Maria estiverem subindo com
dos ultra-sons, com freqüência superior a           a mesma velocidade, vJ = vM na Figura 1, a
20000 hertz, para localizar a posição de            freqüência do som do apito que Maria irá
objetos tais como: cardumes, submarinos             escutar será maior do que aquela de quando
ou pontos no fundo do mar.                          eles estiverem descendo, também com a
                                                    mesma velocidade.
( ) Você já deve ter notado que as sirenes          2 ( ) Na Figura 2, com João descendo e Maria
dos carros de polícia e ambulância, quando          subindo, a freqüência do som do apito que
se aproximam de nós, têm som mais agudo             Maria irá escutar será maior do que fo.
do que quando se afastam. Quem já foi a             3 ( ) No instante em que João e Maria se
uma corrida de fórmula 1, por exemplo,              cruzam, entre as situações da Figura 2 e da
                                                    Figura 3 – João descendo e Maria subindo –,
sabe que o ruído do motor dos carros                a freqüência do som que Maria ouve é igual fo.
também se comporta assim: muda de                   4 ( ) Na Figura 3, com João descendo e Maria
agudo (maior freqüência) para grave                 subindo, Maria irá notar que o som do apito se
(menor freqüência) quando os carros                 torna mais grave, isto é, a freqüência do som
                                                    será menor do que fo.
passam em nossa frente. Isto acontece
sempre que a fonte de um som está em
movimento. Podemos afirmar que esse
fenômeno chama-se efeito Doppler.
                                                       Movimento de Assistência Estudantil
                                                                     (M.A.E.)
                                                       Física – Pré-PAAES – 2ª etapa
                                                                    (ÓPTICA)
9)Um sonar é um dispositivo que emite ondas
sonoras e utiliza seu eco para localizar objetos.   1) (UFU-PAIES) Com relação à natureza
Suponha que um sonar emita ondas na                 da luz e sua propagação, marque para
freqüência de 40 kHz. Obs. Considere as             cada afirmativa abaixo (V) verdadeira ou
velocidades da onda no ar e na água como 320        (F) falsa.
m/s e 1280 m/s, respectivamente.



                                                                                                12
1(      ) As estrelas, como por exemplo, o      espelho convexo ou colocamos o objeto a
Sol, emitem luz enquanto os planetas            uma distância maior que o centro de
somente refletem a luz que recebem.             curvatura de um espelho côncavo.
2(      ) Para que um farol de automóvel,       3 ( ) Um raio de luz que se propaga no ar
composto de um pequeno filamento                incide sobre a superfície da água,
emissor de luz e de um espelho, funcione        formando um ângulo de 60º com a
bem, é necessário que o espelho seja            horizontal. O raio é refratado formando um
côncavo e o filamento esteja no centro de       ângulo maior que 60º com a horizontal.
curvatura do espelho.                           4 ( ) Nunca podemos usar uma lente
3(      ) Sendo a velocidade da luz no          convergente para aumentar a imagem de
vácuo de 300000 km/s, ao entrar na água         um objeto, pois esse tipo de lente sempre
(índice de refração da água n = 1,33) sua       produz imagens virtuais.
velocidade aumenta para 399000 km/s.
4(      ) A capa de um livro apresenta a
cor vermelha quando iluminada por luz           4)Um raio de luz monocromática caminha no
branca. Quando iluminada por luz azul,          vidro na direção da interface vidro/água.
esta capa aparenta cor verde.                   Sabendo que o ângulo de incidência é tal que
                                                ocorre uma reflexão total e que nvidro > nágua > nar,
                                                marque para as alternativas abaixo (V)
2) (UFU-PAIES) Assinale (V) para cada           verdadeira, (F) falsa ou (SO) sem opção.
afirmativa verdadeira e (F) para cada           1 ( ) Se trocarmos a água por ar, o ângulo limite
afirmativa falsa.                               de incidência para reflexão total diminuirá.
1(       ) Um feixe de luz de raios paralelos   2 ( ) Enquanto ocorrer reflexão total, um
refletido   num      espelho     côncavo    é   observador na água não verá a fonte de luz.
transformado      num      feixe   de   raios   3 ( ) A reflexão total se dá apenas quando o raio
convergentes, onde todos os raios               viaja de um meio de índice de refração menor
passarão por um ponto, chamado foco.            para um outro meio de índice de refração maior.
2(       ) A luz emitida pelo Sol contém        4 ( ) Na condição de reflexão total na interface
                                                vidro/água, a soma do ângulo limite de
todas as freqüências da faixa visível, por      incidência mais o ângulo de refração é igual a
isso conseguimos distinguir as diferentes       90°.
cores dos objetos durante o dia.
3(       ) Sendo a velocidade da luz no         5) (UFU-PAIES – modificado)
vácuo c, sua velocidade num meio com
índice de refração n continua sendo c, pois     ( ) Um corpo de cor preta é aquele que não
o que muda é sua trajetória e não o módulo      reflete e nem emite luz visível.
da sua velocidade.                              ( ) Num recinto fechado, à prova de luz
4(       ) A figura abaixo representa um        externa, é feita uma exposição de quadros,
sistema composto por um objeto O e uma          sendo que todas as telas são pintadas com
lente convergente, onde F é o foco e V é a      pigmentos puros, nas cores verde e
posição do vértice da lente. A imagem do        vermelho. Se os quadros forem iluminados
objeto será real, invertida e menor.            com luz amarela monocromática, as telas
                                                irão aparecer nas cores laranja e azul.
                                                ( ) Desejando destacar alguns detalhes e
                                                produzir alguns efeitos necessários a uma
                                                cena, um iluminador dirige um facho de luz
                                                vermelha para uma região do palco onde
                                                há uma cortina que, sob luz branca, é
                                                branca, azul e vermelha. Podemos afirmar
                                                que sob luz vermelha, a cortina será vista
                                                pelo público em dois tons de vermelho e
                                                preto.
3) (UFU-PAIES) As questões abaixo               ( ) Podemos afirmar que, para fotografar
referem-se à óptica geométrica. Com             um objeto de 1,5 m de altura, com uma
relação a esse assunto, marque para as          máquina de 4,0 cm de profundidade, que
alternativas abaixo (V) verdadeiras ou          permite fotos de 3,0 cm de altura, devemos
falsas.                                         nos colocar a uma distância de 2 m desse
1 ( ) A imagem de um objeto real que se         objeto.
encontra entre o observador e um espelho        ( ) Quando uma pessoa se aproxima
plano é sempre virtual.                         diretamente de um espelho plano fixo, com
2 ( ) Para aumentar a imagem de um objeto       uma velocidade v, podemos afirmar que ela
com o uso de espelhos, usamos um



                                                                                                 13
aproxima-se de sua imagem com uma
velocidade, também igual a v.
( ) Um espelho côncavo para barbear tem
240 mm de raio. Olhando para ele de uma
distância de 60 mm, podemos afirmar que
o tamanho de um detalhe de 5 mm de seu
rosto será 5 mm.
( ) Os espelhos convexos são usados como
retrovisores    em     motos,    garagens,
elevadores, do lado direito de carros e em
outros locais onde se faça necessário o seu
uso. Por exemplo, o ascensorista, olhando
através de um espelho convexo, pode
saber se já é possível fechar a porta do
elevador. Podemos afirmar que esses
espelhos são usados com o objetivo de          Nesse esquema, o feixe refratado 3
ampliar o campo visual.                        corresponde à cor.
( ) A velocidade da luz no vácuo é c.          A) branca.
Podemos afirmar que a velocidade da luz        B) violeta.
em um meio, com índice de refração             C) verde.
      4 4                                      D) vermelha.
n=     é c.
      3 3                                      7)Considere o filamento de uma lâmpada, de
( ) A velocidade da luz no vácuo é C. A        0,5 cm de altura, que se encontra a 10 cm de
velocidade da luz em um determinado meio       um espelho (em seu eixo).
                                               Esse filamento tem sua imagem projetada
    3                                          sobre uma parede a 3 m de distância desse
é     da velocidade da luz no vácuo. Assim,
    5                                          espelho.
podemos afirmar que o valor do índice de       Determine
                                               A) o tipo da imagem (real, virtual, ou imprópria).
                                  3            Explique.
refração absoluto desse meio é      .
                                  5            B) o tipo do espelho (plano, côncavo, ou
( ) A imagem de um objeto real, conjugada      convexo). Explique.
                                               C) a altura da imagem. Explique se a imagem é
por uma lente delgada, é real e três vezes
                                               invertida ou não.
maior que o objeto. Essa imagem forma-se       D) a distância focal do espelho.
a 90 cm da lente. Então, podemos afirmar
que se trata de uma lente do tipo              8)Em um dado experimento de óptica, um
convergente.                                   grupo de estudantes tem como tarefa
( ) A intensidade de luz e calor concentrada   determinar a distância focal de uma lente
num ponto é suficiente para queimar um         delgada de bordas finas, feita de um material
pedaço de madeira ou de papel. Isso já era     transparente, com índice de refração igual a
                                               1,5. Para isso, eles colocam o objeto em
conhecido na Antigüidade. Alguns barcos        diversas posições (p) ao longo do eixo
que navegavam, naquela época, próximos         principal da lente e determinam a posição p’
aos pólos, carregavam formas destinadas a      da imagem em relação à lente.
construir lentes de gelo que eram usadas       A tabela indica os módulos dos valores
para fazer fogo, aproveitando os raios         medidos (em cm) e a figura representa um
                                               esquema do aparato experimental.
solares. Podemos afirmar que isso é uma
propriedade das lentes divergentes.
( ) Pessoas míopes possuem o globo
ocular longo. Para corrigir esse defeito da
visão, usam-se lentes convergentes.
( ) Olho hipermétrope: o feixe de luz
converge “atrás” da retina. Para corrigir
esse defeito de visão, usam-se lentes
divergentes.                                   Com base nas informações dadas, marque
                                               para as alternativas abaixo (V) Verdadeira,
6)A figura abaixo apresenta um feixe de luz    (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
branca viajando no ar e incidindo sobre um     1 ( ) Para as posições do objeto (p) à
pedaço de vidro crown. A tabela apresenta os   esquerda da lente, indicadas na tabela acima,
índices de refração (n) para algumas cores     a imagem irá se formarem um anteparo à
nesse vidro.                                   direita da lente, pois se trata de uma imagem
                                               real.



                                                                                              14
2 ( ) A distância focal obtida pelo grupo de
alunos é igual a 20 cm.
3 ( ) Ao se colocar o objeto em uma posição
(p) menor do que 10 cm, a imagem desse
objeto deixará de se formar em um anteparo.
4 ( ) Se o experimento fosse realizado dentro
da água (nágua = 1,3) para o mesmo conjunto
de posições do objeto (p), as posições das
imagens (p’) seriam maiores, resultando em
um maior valor da distância focal para a
mesma lente.


9)Carlos e André são estudantes e, em sala
de aula, enfrentam situações distintas.
Carlos precisa se sentar mais
próximo à lousa, pois não enxerga
nitidamente do fundo da sala. André, por
outro lado, só enxerga nitidamente o que
está
escrito no quadro quando se senta longe
dele, no fundo da sala.
A) Explique que provável defeito de visão
cada um deles possui, em que aspectos
seus globos oculares diferem dos de
uma pessoa de visão normal e que tipo de
lentes é recomendado a cada um.

B) Ao recebermos a receita médica do
oftalmologista para podermos providenciar
os óculos, o grau das lentes é dado
em dioptrias (di). Quantas dioptrias possui
uma lente convergente, cujos raios que a
atravessam convergem em um
ponto localizado a 10 cm dela?




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  • 1. Movimento de Assistência Estudantil A) h 1 = h 2 , única maneira dos dois corpos (M.A.E.) estarem simultaneamente em equilíbrio. Física – Pré-PAAES – 2ª etapa B) se V 1 = 2V 2 , então, h 2 = 2h 1 . (HIDROSTÁTICA) C) V 1 = V 2 , e h1 e h2 podem assumir 1) A construção de grandes embarcações quaisquer valores (h 1 =h 2 ; ou h 1 <h 2 ; ou influenciou profundamente a história da h1>h2). humanidade, uma vez que, a partir D) as profundidades dos corpos (totalmente delas, o homem pode se lançar nos oceanos, ampliando sua própria visão a submersos) em equilíbrio no líquido (h 1 e h 2 ) respeito da geografia mundial. Para tal, foi aumentam com a diminuição da densidade ρ necessário o emprego de princípios do líquido. fundamentais da flutuação dos corpos na fabricação de tais artefatos. Imagine que, 3) Um iceberg (bloco de gelo com densidade para a construção de uma antiga caravela, volumétrica = 0,92 g/cm3) de volume Vo cm 3 fossem empregados 12.800 Kg de madeira (onde Vo é uma constante) bóia na água do os quais, após acrescidos os mar (de densidade volumétrica = 1,03 g/cm 3 ). equipamentos de bordo e a tripulação, fizessem com que a embarcação atingisse massa total de 14.400 Kg. Considere que a densidade da água doce é de 1,0 g/cm3 e a da água salgada é de 1,2 g/cm3. A partir desses dados, assinale a alternativa correta. A) Essa caravela só flutuará se o volume de água doce que seu casco deslocar for de, no mínimo, 12.000 litros. B) Essa caravela só flutuará se o volume de água salgada que seu casco deslocar for de, no mínimo, 12.000 litros. C) Essa caravela flutuará mais facilmente quando colocada em água doce, pois seu casco deslocará um volume de Esse iceberg derrete-se completamente e água menor se comparado a quando ela é se mistura com a água do mar. colocada em água salgada. A) Determine o volume do iceberg que se D) Se toda a madeira usada na caravela for encontra submerso (parte que se encontra compactada em um cubo maciço de 2m de abaixo do nível da água do mar), aresta, pode-se dizer que tal antes de ele derreter. cubo flutuará quando colocado na água B) Encontre o volume total de água líquida (de salgada. densidade volumétrica = 1,0 g/cm 3 ), resultante da transformação do iceberg ao se derreter. 2) Dois corpos de mesma massa m e volumes V C) Desprezando qualquer outro fator (como as e V 2 encontram-se totalmente submersos em variações de temperatura, salinização, 1 densidade da água do mar, por exemplo) e um líquido de densidade ρ às profundidades h utilizando apenas a comparação das respostas e h 2 , respectivamente, conforme figura a dos itens A e B, explique o que ocorrerá com o 1 nível da água do mar (subirá, descerá, ou seguir. permanecerá inalterado) se icebergs boiando nessa água derreterem. Estando os dois corpos totalmente submersos e em equilíbrio (parados) no líquido, pode-se afirmar que. 1
  • 2. 4) Considere um tubo em forma de U, Com relação às informações apresentadas, aberto em ambas as extremidades, como o assinale (V) para as afirmativas representado abaixo. Coloca-se em cada verdadeiras e (F) para as falsas. uma das extremidades do tubo um líquido 1( ) Uma vez que o objeto está diferente, não miscíveis: um, com massa totalmente submerso, podemos concluir específica ρ1 e o outro, com massa que sua densidade é maior do que a da água. específica ρ 2 , sendo ρ 2 > ρ1 . 2( ) A tensão no fio é dada pela diferença entre o empuxo e o peso da esfera. 3( ) A pressão atmosférica pode ser entendida como o peso de uma coluna de ρ 2 1,0 m ar dividido pelo volume dessa coluna. 4( ) A pressão total na base da esfera H é de 1,1 atm. A A h1 6) Para incentivar os alunos a compreender melhor os conceitos da física que estavam B C estudando, um professor distribuiu entre seus estudantes dois blocos idênticos A pressão atmosférica é dada por Patm e a (cada um com 0,5 kg e 100 cm3), um aceleração da gravidade é dada por g. recipiente com água, um pedaço de Tendo como referência as informações barbante, uma barra muito leve de 1 m de dadas e as afirmações abaixo, assinale comprimento e um apoio. Quando todos com (V) aquelas que são verdadeiras e possuíam seus “kits”, o professor pediu aos com (F) aquelas que são falsas. alunos que eles montassem um sistema de 1( ) A pressão em um ponto situado acordo com o diagrama abaixo e no meio de separação entre os dois anotassem suas conclusões. líquidos (ponto A) será dada por PA = ρ 2 gh2 + Patm . 2( ) A pressão no ponto C é maior do 1 2 que a pressão no ponto B. 3( ) O valor da pressão no ponto B é igual a PB = ρ1 gH . 4( ) A pressão no ponto C é maior do que a pressão no ponto A de uma quantidade igual a ∆P = ρ1 gh1 . 5) Uma esfera está presa a um fio esticado, de massa desprezível, fixo no fundo de um recipiente com água, como mostra a figura abaixo. As conclusões de um dos estudantes, ao desprezar a massa da barra, estão listadas abaixo. Marque para cada uma delas (V) verdadeira ou (F) falsa. Dados: aceleração da gravidade: g = 10 m/ Dados: Pressão atmosférica = 1 atm = 1 × s2 105 Pa densidade da água: ρ = 1 g/cm3 Aceleração da gravidade = 10 m/s2 1( ) Para que o sistema fique em Massa específica da água = 103 kg/ equilíbrio, 2 = 0,3 m. m3 2( ) No equilíbrio, a força vertical feita pelo apoio sobre a barra é de 9 N. 2
  • 3. 3( ) No equilíbrio, a tensão no fio que sustenta o corpo submerso é de 3 N. 4( ) Se apoiarmos a barra, de modo que 1 = 0,4 m, o sistema iniciará um movimento de rotação no sentido horário. 7) Um recipiente cilíndrico aberto, cuja área de base é A, contém água em seu interior. Uma barra cilíndrica maciça cuja área de Considerando que a densidade da água é base é S encontra-se em equilíbrio, 1000 kg/m3 e desprezando a pressão parcialmente imersa na água, de modo que atmosférica, marque para as alternativas um comprimento da barra igual a h/2 está abaixo (V) verdadeira, (F) falsa ou (SO) dentro do líquido. Nessa situação, a altura sem opção. da coluna de água no recipiente é h, 1 ( ) A ponte está 1cm imersa na água quando não há nenhum caminhão sobre ela. conforme figura abaixo. 2 ( ) A massa de cada caminhão é de 6.000 kg. 3 ( ) A força resultante sobre a ponte é maior quando há caminhões sobre ela do que quando ela está vazia (sem caminhões). 4 ( ) À medida que a temperatura da água diminui (entre 4ºC e 0ºC ), a parte imersa da ponte aumenta. Obs: a densidade da água decresce com a diminuição de temperatura nesse intervalo (anomalia da água). 9)Julgue verdadeiros(V) ou falsos (F) o itens abaixo. ( ) A figura abaixo mostra uma prensa hidráulica cujos êmbolos têm seções A1 = 20 cm2 e A2 = 40 cm2. Sobre o  Considerando as informações acima e primeiro êmbolo, aplica-se uma força F de sendo ρ a densidade da água, g o módulo módulo igual a 20 N e, desta forma, da aceleração da gravidade local e patm a mantém-se em equilíbrio uma bola de peso pressão atmosférica, marque para as desconhecido, colocada sobre o segundo alternativas abaixo (V) verdadeira, (F) falsa êmbolo. ou (SO) sem opção. 1 ( ) O volume de água contida no → recipiente é igual a Ah. F bola 2 ( ) O empuxo aplicado à barra cilíndrica A A 1 2 ρgSh imersa na água é igual a . 2 3 ( ) A pressão total na base da barra cilíndrica imersa na água é: (patm + ρgh/2). líquido 4 ( ) Ao se retirar a barra cilíndrica da água haverá uma diminuição da altura da coluna de água igual a Sh/2A. Podemos afirmar que o peso dessa bola vale 20 N. 8) Uma empresa de construção de estradas montou uma ponte desmontável flutuante de 4m de largura com uma massa de 2.400Kg, sobre um rio de 60m de largura. Notou-se que, quando 10 caminhões iguais passavam ao mesmo tempo Movimento de Assistência Estudantil sobre a ponte, esta afundava mais 25cm. (M.A.E.) Física – Pré-PAAES – 2ª etapa (TERMOLOGIA) 3
  • 4. 1) (UFU) O gráfico abaixo corresponde à reta de calibração de um termômetro na 3) (UFU) Uma ponte de aço tem 1000 m de escala X versus a escala Celsius: comprimento. O coeficiente de dilatação X linear do aço é 11.10 - 6 / 0C. A expansão da 80 ponte, quando a temperatura sobe de 0 0C para 30 0C, é: a) 33 cm b) 37 cm c) 41 cm d) 52 cm 0 100 e) 99 cm C (Celsius) -20 4) (UFU) Um orifício numa panela de ferro, a 0ºC, tem área de 5 cm2. Se o coeficiente Podemos afirmar que: de dilatação linear do ferro é de 1,2 × 10-5 a) A temperatura de fusão da água, sob ºC-1, a área deste orifício a 300ºC será, em pressão de 1 atm, é 20ºC. cm2: b) Na temperatura de 50ºC, a leitura, na a) 5,018 escala X, é de 30ºX. b) 10,036 c) A temperatura de ebulição da água, sob c) 10,072 pressão de 1 atm, é 80ºC. d) 5,036 d) 77 K corresponde, na escala X, ao valor e) 4,964 de -196ºX. e) Um paciente, na temperatura de 20ºX, 5) (UFU) Um frasco tem volume de 2000 não estaria com febre. cm3 a 0ºC e está completamente cheio de mercúrio a essa temperatura. Aquecendo- 2) Considere duas barras metálicas, A e B, se o conjunto até 100ºC, entornam 30,4 de comprimentos LoA e LoB a uma dada cm3 de mercúrio. O coeficiente de dilatação temperatura t o, com coeficientes de volumétrica do mercúrio é 18,2 . 10-5 ºC-1. dilatação linear d A e e B, respectivamente. Calcule o coeficiente de dilatação linear do Nessa condição, o comprimento da barra A frasco. é 0,01 % maior do que o comprimento da barra B, conforme figura abaixo. 6)A tabela abaixo apresenta o coeficiente de dilatação volumétrica (a ) de algumas substâncias. Já, as quatro retas (A, B, C e D) do gráfico representam o volume (V) de uma determinada substância (não Com base nessas informações, marque necessariamente as substâncias da tabela) para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, em função de sua temperatura (T). As retas (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. B e C são paralelas. Cruzando 1 ( ) Para que as duas barras tenham o mesmo comprimento ao serem aquecidas, é necessário que é B seja maior do que A. 2 ( ) Conhecendo-se os valores de CA, B, LoA, LoB e e o, a temperatura , na qual as duas barras terão o mesmo comprimento é dada por L0 B − L0 A θ = θ0 + L0 Aα B − L0 Bα A 3 ( ) Se o coeficiente de dilatação linear da barra A for igual a 5 x 10 −6 0C −1 , ao se aumentar a temperatura da barra em 100 0 C , o seu comprimento irá aumentar Cruzando as informações fornecidas pela 0,05%. tabela e pelo gráfico, marque a alternativa 4 ( ) Se SA for maior do que f B, é correta. possível que as duas barras tenham o A) Se a reta D representar a glicerina, mesmo comprimento ao serem esfriadas então a reta C pode representar o álcool (( < < o). etílico ou o petróleo. 4
  • 5. B) Se a reta B representar o álcool etílico, 9) (UFU) Tem-se 40 g de gelo a -10ºC e então a reta C pode representar o mercúrio deseja-se transformá-lo em vapor d’água ou a glicerina. superaquecido a 200ºC. C) As retas C e D representam uma única São dados: substância. cgelo = 0,55 cal/g ºC D) A reta A pode representar qualquer uma cágua = 1,00 cal/g ºC das substâncias da tabela. cvapor = 0,5 cal/g ºC Lfusão = 80 cal/g 7)2.000 g de uma determinada substância Lvaporização = 540 cal/g está inicialmente na fase sólida. É Assinale a alternativa VERDADEIRA. fornecido calor a essa substância e, com a) É possível fundir o gelo, fornecendo-lhe isso, sua temperatura 2,2 × 102 calorias. varia, conforme mostra o gráfico abaixo. b) A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do vapor d’água até 200ºC é 21,6 × 103 calorias. c) Para vaporizar os 40 g de água é preciso fornecer 2,0 × 103 calorias. d) A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água resultante da fusão até a temperatura de vaporização é 4,0 × 103 calorias. e) A quantidade de calor necessária para transformar 40 g de gelo a -10ºC em vapor a 200ºC é 6,22 × 103 calorias Considere as informações apresentadas e 10) (UFU-PAIES) Considere dois líquidos: determine para essa substância. o primeiro, de massa m1, calor específico A) O calor específico quando essa c1, que está inicialmente à temperatura T1; substância se encontrar no estado sólido. o segundo, com massa m2, calor específico B) O calor específico quando essa c2, que está inicialmente à temperatura T2. substância se encontrar no estado de Suponha T2 > T1 e que só há troca de calor vapor. entre os dois líquidos. Com base nessas C) O calor latente de vaporização. informações, decida se cada afirmação D) A máxima velocidade (em km/h) que um abaixo é (V) verdadeira ou (F) falsa. veículo de massa 2.100 kg, inicialmente em 1( ) Ao misturar os dois líquidos, a repouso, atingiria se todo o calor fornecido temperatura em que o sistema adquire a essa substância lhe fosse dado e equilíbrio térmico será, necessariamente, convertido em energia cinética. maior que T2. Dado: Utilize 1 cal = 4,2 J 2( ) Ao misturar os dois líquidos e atingido o equilíbrio térmico à temperatura 8) (UFU-PAIES) 100 gramas de água (calor T, o ganho de calor para o primeiro líquido específico = 1,0 cal/g.oC) a 27oC são é Q1=m1c1(T-T1). totalmente transformados em gelo (calor 3( ) A temperatura T de equilíbrio específico = 0,5 cal/g.oC) a 0oC. térmico, após a mistura dos dois líquidos, é Posteriormente, o gelo é levado a uma dada por (m1c1T1 + m2c2T2)/(m1c1 + m2c2). temperatura igual a –3oC. O calor latente 4( ) Se os dois líquidos possuem de solidificação da água é Ls = −80 cal/g. densidades diferentes e não se misturam, Assinale cada afirmativa abaixo com (V) se não haverá troca de calor, pois para haver verdadeira, ou com (F) se falsa. troca de calor sempre deve haver troca de 1 ( ) A quantidade de calor retirada da água partículas. no estado líquido foi de 2400 cal. 2 ( ) Para abaixar a temperatura do gelo, foram retiradas 150 cal de calor. 3 ( ) Para solidificar completamente a água, 11) (UFU) O recipiente de paredes à temperatura de 0oC, foi necessário retirar adiabáticas, apresentado na figura abaixo, 8000 cal de calor. está completamente cheio com 51 gramas 4 ( ) A capacidade térmica dessa massa de de água a uma temperatura de 20ºC. água é de 100 cal/oC. 5
  • 6. Fenômenos que acarretam mudanças no clima local ou global são cada vez mais constantes, sendo um deles a “inversão térmica”. O esquema abaixo indica as condições térmicas de duas camadas da atmosfera em uma situação de dia normal (A), e em outro em Uma chave de ferro de massa 40 gramas e que ocorre a “inversão térmica” (B). com temperatura inicial de 220ºC é totalmente imersa nesse recipiente, de forma muito rápida. Após um longo intervalo de tempo, o sistema entra em equilíbrio térmico. Conhecendo-se a densidade do ferro, 8 g/cm3, a densidade da água, 1 g/cm3, o calor específico do ferro, 0,1 cal/g ºC e o calor específico da água, 1 cal/g ºC, calcule: Marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. A) o volume inicial da chave. 1 ( ) Na inversão térmica, os gases B) a temperatura final do sistema. poluentes não se dispersam, porque se C) a variação volumétrica da chave após tornam menos densos que os gases entrar em equilíbrio térmico com a água, das mais altas camadas da atmosfera, o sabendo-se que o coeficiente de dilatação que faz com que fiquem aprisionados volumétrica do ferro é igual a 4,0 × 10-5 ºC-1. próximos ao solo. 2 ( ) Em dias em que ocorre inversão 12) (UFU) Colocam-se 400 g de um sólido térmica, o gases poluentes que estão mais a 70ºC em um recipiente onde existe uma próximos ao solo se tornam frios, mistura de 100 g de água e 20 g de gelo a assim como os das camadas superiores, o 0ºC. Desprezando-se as trocas de calor que não favorece a formação das correntes com o recipiente e com o meio externo, de convecção. sendo 80 cal/g o calor de fusão do gelo e 3 ( ) Em dias sem inversão térmica, os sabendo-se que a temperatura de equilíbrio gases poluentes se dispersam por meio de é 20ºC, pode-se afirmar que o calor correntes de convecção no específico do sólido, em cal/g ºC, é: sentido do solo para as mais altas camadas a) 0,2 b) 0,8 c) 8,5 d) 12,4 e) 80,0 da atmosfera. 4 ( ) Em dias em que ocorre inversão 13) (UFU) Um calorímetro contém 90 g de térmica, o regime de trocas de calor entre água à temperatura ambiente de 25ºC. as camadas da atmosfera funciona Coloca-se em seu interior um bloco de do mesmo modo que no interior de uma ferro, cuja massa é de 100 g e cuja geladeira, que possui o congelador em sua temperatura é de 90ºC. Após atingido o parte superior equilíbrio térmico, o termômetro acusou 30ºC para a temperatura da mistura. Sendo 0,11 cal/g ºC o calor específico do ferro, determine a capacidade térmica do calorímetro. 14)São Paulo teve hoje piora na qualidade 15)Uma certa quantidade de um gás ideal do ar devido à inversão térmica (fenômeno monoatômico realiza um ciclo A → B → C que dificulta → A, conforme o diagrama de pressão (P) a dispersão de poluentes) no nível da x volume (V), abaixo. superfície. Segundo a Cetesb (Companhia de Tecnologiade Saneamento Ambiental), quanto mais baixa a inversão, pior a qualidade do ar. Fonte: Folha Online, de 21/08/2003. 6
  • 7. 19) (UFU) Sob uma pressão constante de 5 N/m2, uma massa de gás se dilata, conforme o gráfico abaixo. O trabalho externo realizado pelo gás é, em joules: V (m3) 1,4 1,0 200 280 T (K) Com base nessas informações, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, a) 2 b) 20 c) 0,2 d) 0,4 e) 0,005 (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. 1 ( ) A temperatura do gás em C é vinte 20) (UFU-PAIES) Certa massa gasosa, vezes maior do que a temperatura em A. comportando-se como um gás ideal, está 2 ( ) A pressão do gás em A é quatro contida num recipiente fechado, vezes menor do que a pressão do gás em inicialmente a uma temperatura T, pressão B. P e volume V. Considerando a constante 3 ( ) A temperatura do gás em B é maior universal dos gases R = 0,08 atm . l / mol . do que a temperatura do gás em C. K, assinale (V) para cada afirmativa 4 ( ) Na transformação isobárica, A → B, verdadeira e (F) para cada afirmativa falsa. todo o calor fornecido ao gás é convertido 1( ) Se a massa for aquecida de forma em trabalho, que é igual a 3PV. que sua temperatura aumente, tanto sua pressão como seu volume obrigatoriamente 16) (UFU) Comprimindo-se um gás aumentarão. isotermicamente: 2( ) Se a massa de gás duplicar de a) a pressão diminuirá, mas a temperatura volume, mantendo a mesma pressão, sua aumentará. temperatura também duplicará. b) o produto da pressão pelo volume (PV) 3( ) O gás é expandido aumentará. isotermicamente, partindo da pressão P e c) a pressão aumentará e a temperatura do volume V até a pressão P’. permanecerá constante. Posteriormente, é comprimido d) a pressão e a temperatura não alterarão. isobaricamente até o volume V e finalmente e) a pressão e a temperatura diminuirão. aquecido isometricamente até a pressão P. O gráfico que representa essas 17) (UFU) Constitui transformação transformações é o seguinte. adiabática aquela em que: a) a energia interna do sistema não varia. b) a energia interna do sistema aumenta. c) não há troca de calor do sistema com o meio. d) há troca de calor do sistema com o meio. e) a temperatura do sistema não varia. 4( ) Se a massa de gás for de 18) (UFU) Um gás ideal sofre a hidrogênio (massa molecular M = 2,0 g) e o transformação pressão x volume abaixo: recipiente de volume 4 m3 estiver a uma P (atm) pressão de 3 atm e temperatura 27ºC, a massa total do gás será de 1,0 g. 5 O trabalho realizado pelo gás, em atm.l, é: 2 a) 2 b) 8 c) 14 d) 26 e) 54 21) (UFU) O gráfico abaixo representa um ciclo termodinâmico reversível, (A → B → C 0 3 7 V (l) → A), experimentado por um mol de um 7
  • 8. gás ideal. Dado: Constante universal dos gases R = 8,3 J/mol.K. De acordo com o gráfico, analise as afirmativas abaixo e responda de acordo Esse gás é então expandido até o estado com o código. II, com 20 litros e temperatura 300 K. I- A variação da energia interna no ciclo Dado: R = 0,08 atm.litro/mol.K completo (A → B → C → A) é nula. Calcule: II- Em um ciclo completo entrou 124,5 J de A) o trabalho realizado pelo gás no calor no sistema. processo de expansão. III- A temperatura do sistema no ponto A é B) a variação da energia interna do gás. 300 K. A) I e III são corretas. B) I e II são 25) (UFU) O gráfico representa a variação corretas. de energia interna de um gás ideal a C) II e III são corretas. D) Apenas I volume constante. é correta. 22) (UFU) Um gás ideal é comprimido tão rapidamente que o calor trocado com o U (Cal) meio é desprezível. É correto afirmar que: a) A temperatura do gás diminuiu. 1500 b) O gás realiza trabalho para o meio exterior. 1000 c) A energia interna do gás aumenta. d) O volume do gás aumenta. T (K) 200 300 e) A pressão do gás diminui. a) Qual o trabalho feito no intervalo de 200 23) (UFU) Para uma amostra fechada de K a 300 K? um gás ideal assinale a alternativa FALSA. b) Qual o calor que o gás absorveu? A) Se em uma transformação adiabática o volume da amostra aumenta, concluímos 26) Um tanque de 0,1 m 3 de volume está cheio que a energia interna da amostra aumenta. com gás hélio a 120 atm e à temperatura B) Se em uma transformação isotérmica a ambiente. O gás é usado para encher balões de pressão do gás aumenta, concluímos que a borracha, cada um, com um volume de 1 litro (1 energia interna do gás permanece litro = 1.000 cm 3 ), a uma pressão de 1,2 atm e constante. à temperatura ambiente. C) Se em uma transformação isobárica o Se todo esse gás do tanque for utilizado para volume do gás aumenta, concluímos que a encher os balões, a quantidade de balões que será preenchida é. energia interna do gás aumenta. A) 1.200 balões. D)Seem uma transformação isovolumétrica B) 10.000 balões. a pressão do gás aumenta, concluímos que C) 12.000 balões. a energia interna do gás aumenta. D) 100.000 balões 24) (UFU) Um mol de gás ideal monoatômico está inicialmente no estado I, com um volume de 18 litros e à temperatura de 270 K, como mostra o diagrama V x T abaixo. 27) A teoria termodinâmica estabelece que uma máquina térmica necessita de duas fontes de trabalho, as quais são 8
  • 9. caracterizadas pelas suas respectivas ( ONDULATÓRIA) temperaturas. A figura abaixo esquematiza 1) (UFV-PASES) O bloco de massa m da o caso de um automóvel, em que a fonte figura abaixo oscila, ligado a uma mola de quente, à temperatura Tq, está vinculada à constante elástica K, entre os pontos A e A’ combustão da mistura combustível+ar de uma superfície horizontal sem atrito, (regulados pelas injeções eletrônicas), que sendo O a posição de equilíbrio. fornece o calor Qq, enquanto a atmosfera faz o papel de fonte fria à temperatura Tf, recebendo o calor Qf através dos escapamentos dos veículos. Dessa forma, infelizmente, o meio ambiente é A O A’ gradativamente mais comprometido a partir a) Se o tempo gasto pelo bloco no da existência de um deslocamento entre A e A’ é 2,0 s, número excessivo de automóveis em determine, então, o período e a freqüência circulação nas grandes cidades. do seu movimento oscilatório. Admita que no ciclo motor do referido b) O gráfico abaixo ilustra a variação das automóvel tem-se: energias cinética e potencial elástica do Qq = 3000 cal - Tq = 1200 K bloco, quando o mesmo se desloca entre Qf = 2100 cal - Tf = 300 K os pontos A e A’. Energia__________ _ Energia___________ A O A’ Identifique as curvas apresentadas, completando com as palavras cinética ou potencial elástica, no próprio gráfico, os respectivos espaços. c) Relacione graficamente, abaixo, a energia mecânica total do bloco em função de sua posição entre os pontos A e A’. Marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. 1 ( ) O trabalho realizado pelo motor, em cada ciclo é : 2 ( ) O rendimento térmico desse automóvel é: 70% A O A’ 3 ( ) Segundo as leis da termodinâmica, o máximo rendimento teórico possível desse d) Sendo 0,20 m a distância entre os automóvel é 75%. pontos O e A e sabendo-se que m = 0,040 4 ( ) Em um ciclo termodinâmico de uma kg e K = 16 N/m, calcule o módulo da máquina térmica motora, a variação da velocidade máxima do bloco na oscilação. energia interna do gás que processa o ciclo é positiva. 2) (UFU-PAIES) Um bloco, preso na extremidade de uma mola, é puxado para baixo e imediatamente liberado, de forma que o sistema oscile verticalmente. Com um cronômetro, zerado no instante em que o bloco atingiu sua posição mais baixa, mediu-se 2 s para que o bloco retornasse mais 4 vezes a esta mesma posição. Tendo como base estas informações, Movimento de Assistência Estudantil marque para cada afirmação abaixo (V) (M.A.E.) verdadeira ou (F) falsa. Física – Pré-PAAES – 2ª etapa 9
  • 10. 1( ) O bloco oscila, porque há duas forças atuando nele: a força peso, para 1( ) Sobre o princípio de conservação baixo, e a força da mola, para cima. de energia, é correto afirmar que a energia 2( ) O período de oscilação do bloco é cinética que o objeto de massa m possui no ½ segundo. ponto O transforma-se totalmente em 3( ) A freqüência de oscilação do energia potencial quando o objeto bloco é 2 Hz. encontra-se no ponto F. 4( ) O período de oscilação do bloco 2( ) Se o objeto gasta 0,2 s para ir do depende de quanto a mola é alongada ponto O ao ponto F, o período de oscilação inicialmente. do pêndulo é 0,8 s. 3( ) Se o comprimento do fio L for 3) (UFU-PAIES) Duas massas m1 e m2 duplicado, o período de oscilação do pontuais (volumes desprezíveis) pêndulo também será duplicado. encontram-se ligadas a molas de 4( ) Uma das formas de aumentarmos constantes elásticas idênticas e iguais a k. a freqüência de oscilação do pêndulo é Este conjunto massas-molas encontra-se aumentar o comprimento L do fio. em equilíbrio sobre um plano sem atrito alinhado com o eixo X, conforme figura 5)partícula de massa M. Abandona-se esse abaixo. Então a mola com a massa m1 é pêndulo na posição horizontal, no ponto A, a comprimida de 20 cm e solta. Ao se partir do repouso, conforme figura abaixo. Esse deslocar para a direita, a massa m1 acopla- pêndulo realiza um movimento no plano vertical, sob ação da aceleração gravitacional g. se à massa m2 formando um único corpo de massa m1 + m2 que passa a realizar uma oscilação completa a cada 2 segundos. Sendo x a variável que representa a posição no sistema de referência dado, ao longo do eixo X, marque para as alternativas abaixo (V) verdadeira, (F) falsa ou (SO) sem opção. Com base nessas informações, determine: A) A velocidade da partícula no exato instante em que ela passa no ponto mais baixo de sua trajetória (ponto B). 1 ( ) A velocidade máxima da massa m1 B) A intensidade, a direção e o sentido da ocorrerá quando ela passar pela primeira tensão com que o fio atua sobre a vez por x = 50 cm, após ser abandonada. partícula, nesse ponto B. 2 ( ) Quando m1 ficar conectada a m2, o C) A velocidade da partícula (em função de módulo da força resultante que atuará q) no exato instante em que a força de sobre as duas massas será F = 2kx. 3Mg 3 ( ) A aceleração do sistema (m1+m2), tensão sobre a partícula é , ponto c. após as duas massas ficarem conectadas, 2 será a = 2k(60-x)/(m1+m2). 6) (UFU-PAIES) Nas afirmativas abaixo 4 ( ) Após as duas massas ficarem considere a aceleração da gravidade g = 10 conectadas, o sistema (m1+m2) oscilará m/s2, quando necessário, assinalando (V) com freqüência de 2 Hz. para cada afirmativa verdadeira e (F) para falsa. 4) (UFU-PAIES) Considere o movimento de 1( ) Um pêndulo descrevendo um um pêndulo que oscila num plano vertical movimento harmônico simples não entre os pontos I e F, passando pelo ponto conserva a energia, pois a velocidade do O, mostrado na figura abaixo. corpo que oscila varia constantemente. 2( ) No espaço onde não há matéria Desprezando a massa do fio que sustenta alguma (nem atmosfera), não podemos nos F o objeto de massa m e o amortecimento do I comunicar com ondas sonoras (a fala, por sistema, marque para as afirmativas abaixo exemplo), pois as ondas sonoras O (V) verdadeira ou (F) falsa. 10
  • 11. necessitam de um meio para se para 400 nm ao entrar no líquido, e a sua propagarem. cor muda. [Considere 1nm (nanômetro) = 3( )Uma das características básicas das 10 - 9 m.] ondas é que elas não transportam matéria, ( ) Um objeto de cor azul mantém-se azul mas transportam energia. quando mergulhado na água, que possui 4( ) O intervalo de tempo entre a um índice de refração maior do que o do ar. emissão da onda no ponto A, representada Isso ocorre porque, apesar da velocidade abaixo, e sua chegada no ponto B é de 3 s. de propagação da luz na água ser menor, a Logo, a freqüência dessa onda é de 1,5 Hz. freqüência da onda luminosa se conserva. ( ) Podemos perceber as ondas no mar contornando barcos e pedras, assim como podemos ouvir o som produzido em determinado recinto, mesmo que nos encontremos em outro. Isso é denominado reflexão. ( ) A experiência de Young mostrou ser possível obter interferência com a luz, estabelecendo, de maneira praticamente definida, que a luz é um movimento 7) (UFV-PASES) Uma onda transversal ondulatório. Repetindo a sua experiência propaga-se para a direita numa corda que com luz de cores diferentes, Young tem uma marca próxima à extremidade fixa verificou que a separação entre as franjas na parede. A figura abaixo ilustra um “flash” de interferência variava conforme a cor dessa onda, que se propaga com utilizada. Sabe-se que em uma figura de velocidade constante e de módulo 20 m/s. interferência é possível estabelecer a seguinte relação entre a separação, ∆x, de duas linhas nodais consecutivas e o Pare comprimento de onda λ usado na 0,40 de m 1,0 Lλ L m experiência: Δx = e = constante , 0,4 d d 0m onde d é a separação entre as fontes e L é a distância destas fontes ao anteparo. mar Após análise da figura acima: ca Então, como para cada cor corresponde a) Determine a amplitude (A), o um valor diferente de ∆x, podemos afirmar comprimento da onda (λ), bem como a que Young concluiu que para cada cor freqüência (f) e o período (T), completando corresponde um comprimento de onda λ o quadro abaixo: diferente. A ( m ) λ ( m ) f ( hertz ) T ( s ) ( ) Em shows musicais, comícios e desfiles carnavalescos, é possível identificar regiões onde o som é mais intenso e outras b) Determine o tempo, a partir do “flash” onde ele é praticamente inaudível. Do ilustrado acima, gasto pela frente de onda mesmo modo, é possível observar que, para atingir a parede. após o encontro de duas ou mais ondas na c) Descreva o movimento da marca da água, em certas regiões as ondas ficam corda durante a passagem da onda por ela. mais altas, enquanto em outras elas desaparecem. Podemos afirmar que isso é 8) (UFU-PAIES – modificado) interpretado como interferência entre as ondas. ( ) Quando uma onda de comprimento de onda λ, freqüência f e velocidade de propagação v passa de um meio homogêneo menos refringente para outro meio homogêneo mais refringente, podemos afirmar que λ aumenta, f aumenta ( ) A figura abaixo é uma representação e v permanece constante. esquemática de propagação de ondas, na ( ) Um feixe de luz azul (comprimento de superfície da água de um tanque, de onda 480 nm) penetra em um líquido com profundidade uniforme. Podemos afirmar índice de refração igual a 1,2. O que o fenômeno ondulatório representado comprimento de onda desta luz diminui 11
  • 12. na figura, que ocorre quando a onda passa A) Para a onda emitida pelo sanar, determine: pela fenda, A 1 - a freqüência no ar; A 2 - o comprimento de onda no ar; A 3 - o comprimento de onda na água. B) Se o dispositivo está fixo no fundo de um navio e o eco de uma onda que "bateu" no fundo do oceano retornou ao navio 0,8 segundos após sua emissão, qual é a profundidade do oceano nesse ponto? 10)João e Maria estão, cada um, em um brinquedo de “pula-pula”. João sopra um apito que emite ondas sonoras com uma freqüência fo bem definida. As figuras abaixo mostram as diversas situações em que o casal João e Maria pode chama-se difração. estar posicionado. As velocidades de João e Maria são representadas por vJ e vM, respectivamente. ( ) Nosso ouvido é capaz de distinguir dois sons de mesma freqüência e mesma intensidade, desde que as formas das ondas sonoras correspondentes a estes sons sejam diferentes. Então, podemos afirmar que os dois sons têm timbres diferentes. ( ) Em uma reportagem de junho de 2000 foi relatada a morte de baleias nos Estados Unidos. Tais mortes foram causadas por um dispositivo, existente em navios, denominado sonar que, ao provocar danos no aparelho auditivo das baleias, desorientou-as. Com isso ocorreram encalhamentos na areia e a morte de algumas delas. Podemos afirmar, então, Com base nessas informações, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, (F) que o sonar é um dispositivo que utiliza, de Falsa ou (SO) Sem Opção. modo semelhante aos morcegos, a reflexão 1 ( ) Se João e Maria estiverem subindo com dos ultra-sons, com freqüência superior a a mesma velocidade, vJ = vM na Figura 1, a 20000 hertz, para localizar a posição de freqüência do som do apito que Maria irá objetos tais como: cardumes, submarinos escutar será maior do que aquela de quando ou pontos no fundo do mar. eles estiverem descendo, também com a mesma velocidade. ( ) Você já deve ter notado que as sirenes 2 ( ) Na Figura 2, com João descendo e Maria dos carros de polícia e ambulância, quando subindo, a freqüência do som do apito que se aproximam de nós, têm som mais agudo Maria irá escutar será maior do que fo. do que quando se afastam. Quem já foi a 3 ( ) No instante em que João e Maria se uma corrida de fórmula 1, por exemplo, cruzam, entre as situações da Figura 2 e da Figura 3 – João descendo e Maria subindo –, sabe que o ruído do motor dos carros a freqüência do som que Maria ouve é igual fo. também se comporta assim: muda de 4 ( ) Na Figura 3, com João descendo e Maria agudo (maior freqüência) para grave subindo, Maria irá notar que o som do apito se (menor freqüência) quando os carros torna mais grave, isto é, a freqüência do som será menor do que fo. passam em nossa frente. Isto acontece sempre que a fonte de um som está em movimento. Podemos afirmar que esse fenômeno chama-se efeito Doppler. Movimento de Assistência Estudantil (M.A.E.) Física – Pré-PAAES – 2ª etapa (ÓPTICA) 9)Um sonar é um dispositivo que emite ondas sonoras e utiliza seu eco para localizar objetos. 1) (UFU-PAIES) Com relação à natureza Suponha que um sonar emita ondas na da luz e sua propagação, marque para freqüência de 40 kHz. Obs. Considere as cada afirmativa abaixo (V) verdadeira ou velocidades da onda no ar e na água como 320 (F) falsa. m/s e 1280 m/s, respectivamente. 12
  • 13. 1( ) As estrelas, como por exemplo, o espelho convexo ou colocamos o objeto a Sol, emitem luz enquanto os planetas uma distância maior que o centro de somente refletem a luz que recebem. curvatura de um espelho côncavo. 2( ) Para que um farol de automóvel, 3 ( ) Um raio de luz que se propaga no ar composto de um pequeno filamento incide sobre a superfície da água, emissor de luz e de um espelho, funcione formando um ângulo de 60º com a bem, é necessário que o espelho seja horizontal. O raio é refratado formando um côncavo e o filamento esteja no centro de ângulo maior que 60º com a horizontal. curvatura do espelho. 4 ( ) Nunca podemos usar uma lente 3( ) Sendo a velocidade da luz no convergente para aumentar a imagem de vácuo de 300000 km/s, ao entrar na água um objeto, pois esse tipo de lente sempre (índice de refração da água n = 1,33) sua produz imagens virtuais. velocidade aumenta para 399000 km/s. 4( ) A capa de um livro apresenta a cor vermelha quando iluminada por luz 4)Um raio de luz monocromática caminha no branca. Quando iluminada por luz azul, vidro na direção da interface vidro/água. esta capa aparenta cor verde. Sabendo que o ângulo de incidência é tal que ocorre uma reflexão total e que nvidro > nágua > nar, marque para as alternativas abaixo (V) 2) (UFU-PAIES) Assinale (V) para cada verdadeira, (F) falsa ou (SO) sem opção. afirmativa verdadeira e (F) para cada 1 ( ) Se trocarmos a água por ar, o ângulo limite afirmativa falsa. de incidência para reflexão total diminuirá. 1( ) Um feixe de luz de raios paralelos 2 ( ) Enquanto ocorrer reflexão total, um refletido num espelho côncavo é observador na água não verá a fonte de luz. transformado num feixe de raios 3 ( ) A reflexão total se dá apenas quando o raio convergentes, onde todos os raios viaja de um meio de índice de refração menor passarão por um ponto, chamado foco. para um outro meio de índice de refração maior. 2( ) A luz emitida pelo Sol contém 4 ( ) Na condição de reflexão total na interface vidro/água, a soma do ângulo limite de todas as freqüências da faixa visível, por incidência mais o ângulo de refração é igual a isso conseguimos distinguir as diferentes 90°. cores dos objetos durante o dia. 3( ) Sendo a velocidade da luz no 5) (UFU-PAIES – modificado) vácuo c, sua velocidade num meio com índice de refração n continua sendo c, pois ( ) Um corpo de cor preta é aquele que não o que muda é sua trajetória e não o módulo reflete e nem emite luz visível. da sua velocidade. ( ) Num recinto fechado, à prova de luz 4( ) A figura abaixo representa um externa, é feita uma exposição de quadros, sistema composto por um objeto O e uma sendo que todas as telas são pintadas com lente convergente, onde F é o foco e V é a pigmentos puros, nas cores verde e posição do vértice da lente. A imagem do vermelho. Se os quadros forem iluminados objeto será real, invertida e menor. com luz amarela monocromática, as telas irão aparecer nas cores laranja e azul. ( ) Desejando destacar alguns detalhes e produzir alguns efeitos necessários a uma cena, um iluminador dirige um facho de luz vermelha para uma região do palco onde há uma cortina que, sob luz branca, é branca, azul e vermelha. Podemos afirmar que sob luz vermelha, a cortina será vista pelo público em dois tons de vermelho e preto. 3) (UFU-PAIES) As questões abaixo ( ) Podemos afirmar que, para fotografar referem-se à óptica geométrica. Com um objeto de 1,5 m de altura, com uma relação a esse assunto, marque para as máquina de 4,0 cm de profundidade, que alternativas abaixo (V) verdadeiras ou permite fotos de 3,0 cm de altura, devemos falsas. nos colocar a uma distância de 2 m desse 1 ( ) A imagem de um objeto real que se objeto. encontra entre o observador e um espelho ( ) Quando uma pessoa se aproxima plano é sempre virtual. diretamente de um espelho plano fixo, com 2 ( ) Para aumentar a imagem de um objeto uma velocidade v, podemos afirmar que ela com o uso de espelhos, usamos um 13
  • 14. aproxima-se de sua imagem com uma velocidade, também igual a v. ( ) Um espelho côncavo para barbear tem 240 mm de raio. Olhando para ele de uma distância de 60 mm, podemos afirmar que o tamanho de um detalhe de 5 mm de seu rosto será 5 mm. ( ) Os espelhos convexos são usados como retrovisores em motos, garagens, elevadores, do lado direito de carros e em outros locais onde se faça necessário o seu uso. Por exemplo, o ascensorista, olhando através de um espelho convexo, pode saber se já é possível fechar a porta do elevador. Podemos afirmar que esses espelhos são usados com o objetivo de Nesse esquema, o feixe refratado 3 ampliar o campo visual. corresponde à cor. ( ) A velocidade da luz no vácuo é c. A) branca. Podemos afirmar que a velocidade da luz B) violeta. em um meio, com índice de refração C) verde. 4 4 D) vermelha. n= é c. 3 3 7)Considere o filamento de uma lâmpada, de ( ) A velocidade da luz no vácuo é C. A 0,5 cm de altura, que se encontra a 10 cm de velocidade da luz em um determinado meio um espelho (em seu eixo). Esse filamento tem sua imagem projetada 3 sobre uma parede a 3 m de distância desse é da velocidade da luz no vácuo. Assim, 5 espelho. podemos afirmar que o valor do índice de Determine A) o tipo da imagem (real, virtual, ou imprópria). 3 Explique. refração absoluto desse meio é . 5 B) o tipo do espelho (plano, côncavo, ou ( ) A imagem de um objeto real, conjugada convexo). Explique. C) a altura da imagem. Explique se a imagem é por uma lente delgada, é real e três vezes invertida ou não. maior que o objeto. Essa imagem forma-se D) a distância focal do espelho. a 90 cm da lente. Então, podemos afirmar que se trata de uma lente do tipo 8)Em um dado experimento de óptica, um convergente. grupo de estudantes tem como tarefa ( ) A intensidade de luz e calor concentrada determinar a distância focal de uma lente num ponto é suficiente para queimar um delgada de bordas finas, feita de um material pedaço de madeira ou de papel. Isso já era transparente, com índice de refração igual a 1,5. Para isso, eles colocam o objeto em conhecido na Antigüidade. Alguns barcos diversas posições (p) ao longo do eixo que navegavam, naquela época, próximos principal da lente e determinam a posição p’ aos pólos, carregavam formas destinadas a da imagem em relação à lente. construir lentes de gelo que eram usadas A tabela indica os módulos dos valores para fazer fogo, aproveitando os raios medidos (em cm) e a figura representa um esquema do aparato experimental. solares. Podemos afirmar que isso é uma propriedade das lentes divergentes. ( ) Pessoas míopes possuem o globo ocular longo. Para corrigir esse defeito da visão, usam-se lentes convergentes. ( ) Olho hipermétrope: o feixe de luz converge “atrás” da retina. Para corrigir esse defeito de visão, usam-se lentes divergentes. Com base nas informações dadas, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, 6)A figura abaixo apresenta um feixe de luz (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. branca viajando no ar e incidindo sobre um 1 ( ) Para as posições do objeto (p) à pedaço de vidro crown. A tabela apresenta os esquerda da lente, indicadas na tabela acima, índices de refração (n) para algumas cores a imagem irá se formarem um anteparo à nesse vidro. direita da lente, pois se trata de uma imagem real. 14
  • 15. 2 ( ) A distância focal obtida pelo grupo de alunos é igual a 20 cm. 3 ( ) Ao se colocar o objeto em uma posição (p) menor do que 10 cm, a imagem desse objeto deixará de se formar em um anteparo. 4 ( ) Se o experimento fosse realizado dentro da água (nágua = 1,3) para o mesmo conjunto de posições do objeto (p), as posições das imagens (p’) seriam maiores, resultando em um maior valor da distância focal para a mesma lente. 9)Carlos e André são estudantes e, em sala de aula, enfrentam situações distintas. Carlos precisa se sentar mais próximo à lousa, pois não enxerga nitidamente do fundo da sala. André, por outro lado, só enxerga nitidamente o que está escrito no quadro quando se senta longe dele, no fundo da sala. A) Explique que provável defeito de visão cada um deles possui, em que aspectos seus globos oculares diferem dos de uma pessoa de visão normal e que tipo de lentes é recomendado a cada um. B) Ao recebermos a receita médica do oftalmologista para podermos providenciar os óculos, o grau das lentes é dado em dioptrias (di). Quantas dioptrias possui uma lente convergente, cujos raios que a atravessam convergem em um ponto localizado a 10 cm dela? 15