Solução Física SEAP/PUCPR 2013

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 05

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, as unidades de campo elétrico, potência e da constante universal dos gases ideais, escritas a partir das unidades fundamentais do Sistema Internacional de Unidades.

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 06

Dois trens se movimentam com velocidade constante em duas linhas férreas, 1 e 2, planas, retilíneas e perpendiculares entre si, que se cruzam em uma determinada posição. Em t = 0, o trem A, com 100 m de comprimento, se aproxima do cruzamento, pela linha 1, com velocidade constante de 20,0 m/s. Nesse instante de tempo, um ponto localizado na extremidade frontal do trem A está a uma distância de 300 m do cruzamento. Em t = 0, um trem B, com 250 m de comprimento, aproxima-se do cruzamento, pela linha 2, com velocidade desconhecida. Nesse momento (t = 0), um ponto localizado na extremidade frontal do trem B está a 200 m do cruzamento. Assinale a alternativa que possui o intervalo de velocidade de B para que não haja a colisão entre os trens. (Despreze a largura dos trens).

A) 15,0 m/s ≥ v_B ≥ 20,0 m/s

B) 10,0 m/s > v_B > 30,0 m/s

C) 15,0 m/s > v_B > 20,0 m/s

D) 20,0 m/s ≥ v_B ≥ 25,0 m/s

E) 20,0 m/s > v_B ≥ 30,0 m/s

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 07

Um bloco de madeira (bloco A), com massa igual a 1,00 kg, é colocado sobre uma superfície plana, sem deformidades, que possui inclinação de 30,0° em relação à horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco A e a superfície da rampa são, respectivamente, 0,20 e 0,10. Sobre o bloco A é colocado o bloco B, com massa de 0,50 kg. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre as superfícies do bloco B e A são, respectivamente, 0,60 e 0,50. Com base nesses dados, pode-se afirmar que, assim que o conjunto é abandonado do repouso, a aceleração do bloco B em relação à rampa é de: (Adotar para essa questão g = 10,0 m/s²).

A) 2 m/s²

B) 2√3 m/s²

C) (10-5√3)/2 m/s²

D) (10-√3) m/s²

E) (10-√3)/2 m/s²

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 08

Um motociclista, que juntamente com a moto possui massa “M”, executa uma manobra em um loop circular vertical com raio “R”, em um local onde a aceleração gravitacional é igual a “g”. Assinale a alternativa que contém a velocidade do motociclista no ponto mais alto do loop para que a intensidade da força de reação normal seja igual ao dobro da intensidade da força peso.

A) V=√(2∙M∙g∙R)

B) V=M∙√(2∙g∙R)

C) V=√(M∙g∙R)

D) V=√(3∙g∙R)

E) V=√(g∙R)

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 09

F(t) = +20,0 – 4,00t (SI) é uma função que representa a força aplicada em um objeto, inicialmente em repouso, que possui massa de 3,00 kg. Considerando o tempo inicial em t = 0 s, assinale a alternativa que contém o(s) instante(s) de tempo(s) em que a partícula apresenta o módulo da velocidade igual a 14,0 m/s:

A) t = 1,50 s

B) t₁ = 3,00 s

C) t₁ = 3,00 s; t₂ = 7,00 s

D) t₁ = 5,00 s; t₂ = 10,00 s

E) t₁ = 5,00 s; t₂ = 15,00 s

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 10

Uma pequena esfera A, de massa m, é posicionada verticalmente acima de outra esfera B, de massa M, a uma altura h em relação ao chão. As esferas estão separadas por uma pequena distância, muito menor que h, e são abandonadas simultaneamente. Após uma colisão completamente elástica contra o solo, a bola B ricocheteia e colide elasticamente contra A, parando imediatamente. Assinale a alternativa que contém o valor de R, tal que R = M/m (Desprezar raios das esferas).

A) R = 1/3

B) R = 1/2

C) R = 3

D) R = 2

E) R = 5

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 11

Em um sistema planetário arbitrário, que obedece às Leis de Kepler e com somente uma estrela, um planeta X está a uma distância média de 60,00 U.A. (unidades astronômicas) e possui período de translação ao redor da estrela de 600,0 anos. Outro planeta, Y, possui período orbital de 4800 anos. Assinale a alternativa que possui a distância média de Y em relação à estrela.

A) 240 U.A.

B) 360 U.A.

C) 480 U.A.

D) 1024 U.A.

E) 2160 U.A.

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 12

O gráfico a seguir apresenta a aceleração de uma partícula que realiza um movimento harmônico simples na direção horizontal. A posição de equilíbrio da partícula está na origem do referencial adotado e o movimento possui amplitude A. Assinale a alternativa que apresenta o ponto, indicado no gráfico, no qual a partícula possui velocidade v = –ωA.

A) 5

B) 1

C) 2

D) 3

E) 4

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 13

Uma corda de comprimento L = 0,500 m e massa m = 1,00 g é presa por suas duas extremidades e tensionada por uma força T = 0,320 kN. Ao ser tocada, passa a vibrar em seu modo fundamental. Um observador se movimenta ao encontro da corda, com velocidade constante v. Qual o valor de v para que o observador escute o som emitido pela corda com uma frequência de 404 Hz? (Dado: usar a velocidade do som v_s = 340 m/s).

A) v = 0,50 m/s

B) v = 1,50 m/s

C) v = 6,20 m/s

D) v = 3,40 m/s

E) v = 9,00 m/s

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 14

Uma rolha é colocada no fundo de um recipiente com água, sendo mantida completamente submersa pela ação de uma força externa. No momento em que é abandonada, adquire aceleração vertical, para cima, de intensidade igual a 6,00 m/s². Assinale a alternativa que contém a massa específica da rolha.

(Considerar a massa específica da água igual a 1,00. 10³ kg/m³ e a aceleração gravitacional igual a 10,0 m/s²).

A) 7,50 . 10² kg/m³

B) 6,25 . 10² kg/m³

C) 4,00 . 10² kg/m³

D) 1,66 . 10² kg/m³

E) 1,25 . 10² kg/m³

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 15

Um engenheiro precisou encaixar um anel circular, formado por uma liga metálica com coeficiente de dilatação linear igual a 2,00. 10^-5 °C^-1, em uma haste cilíndrica, formada por material metálico com coeficiente de dilatação linear igual a 1,50. 10^-5°C^-1. A 20,0 °C, o anel tem um diâmetro interno de 5,98 cm e a haste cilíndrica tem uma seção transversal com diâmetro de 6,00 cm. O anel foi aquecido e, quando seu diâmetro interno excedeu 6,00 cm, ele foi encaixado na haste, ficando firmemente preso a ela, depois de retornar à temperatura ambiente de 20 °C. Muitos meses depois, o engenheiro precisou remover o anel da haste. Para isso, aqueceu ambos até conseguir fazer o anel deslizar pela haste. A partir de que temperatura, aproximadamente, do conjunto o anel começa a deslizar pela haste cilíndrica?

A) 293 K

B) 696 °C

C) 778 °C

D)806 °F

E) -20 °C

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 16

Duas grandes placas paralelas e condutoras estão carregadas com cargas iguais em módulo, mas com sinais contrários, e têm suas superfícies separadas de 10,0 cm. A diferença de potencial entre as placas é de 500 V. Uma partícula de massa 4,00. 10^-14kg e eletrizada com carga de -2,00 nC parte da origem do referencial (figura) com velocidade de 5,00.10³ m/s e com um ângulo de 45°. Desprezando a força gravitacional, em que posição, em relação ao eixo x, a partícula colidirá em uma das placas? (Considerar o campo elétrico entre as placas uniforme).

A) 10,0 cm

B) 2,50 cm

C) 5,00 cm

D) 7,50 cm

E) 15,0 cm

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 17

A figura seguir representa um fio condutor retilíneo, por onde passa uma corrente elétrica da esquerda para a direita, e que é colocado paralelo ao plano onde se encontra uma espira circular de raio 2π cm por onde passa uma corrente de 0,3 A no sentido anti-horário. Marque a alternativa que corresponde ao valor da corrente elétrica i no fio condutor retilíneo para que o módulo do campo magnético resultante no centro da espira seja de 5,0 µT, sendo a constante de permeabilidade magnética do meio igual a 4,0π.10-7 T.m/A.

A) 1,0 A

B) 3,0 A

C) 4,0 A

D) 5,0 A

E) 2,0 A

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 18

Num laboratório de Física, a experiência de Young foi realizada utilizando-se um laser como fonte, conforme mostra a figura. Numa etapa 1, a experiência foi realizada no ar e a luz emitida pelo laser produziu, em um anteparo opaco, um padrão de franjas. Em seguida, numa etapa 2, a experiência foi reproduzida com o mesmo conjunto experimental, mas imerso em água.

Com base nesses procedimentos, pode-se afirmar que:

A) o padrão de interferência na etapa 2 desaparece.

B) as franjas, na etapa 2, ficam mais próximas uma das outras em relação à etapa 1.

C) as franjas, na etapa 2, permanecem no mesmo local, diminuindo apenas a intensidade luminosa em relação à etapa 1.

D) as franjas, na etapa 2, ficam mais afastadas uma das outras em relação à etapa 1.

E) nenhuma mudança ocorre no padrão de interferência da etapa 2 em relação à etapa 1.

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 19

Quando luz ultravioleta monocromática, com comprimento de onda igual a 300 nm, incide numa amostra de potássio, os elétrons emitidos têm uma energia cinética de 2,03 eV. Qual o comprimento de onda máximo da radiação eletromagnética incidente que irá resultar na emissão fotoelétrica de elétrons por uma amostra de potássio? (Dado: h = 4,13.10^-15 eVs e c = 3,00.10⁸ m/s).

A) 450 nm

B) 760 nm

C) 480 nm

D) 590 nm

E) 670 nm

FÍSICA SEAP/PUCPR 2013 — Questão 20

No ano de 1905, com apenas 26 anos, Albert Einstein publicou o artigo “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento” (Zur Elektrodynamik bewegter Körper) sobre a Teoria Especial ou Restrita da Relatividade. Trata-se de um das mais extraordinárias revoluções da história da ciência. São várias as consequências da teoria da relatividade especial. Marque a alternativa CORRETA sobre essas consequências.

A) O intervalo de tempo medido entre dois eventos, que acontecem no mesmo ponto do espaço, em qualquer referencial, é chamado de tempo próprio entre os eventos. O intervalo de tempo entre dois eventos medido em qualquer referencial sempre será menor que o tempo próprio entre os dois eventos.

B) Se dois eventos são simultâneos num referencial inercial, eles são simultâneos em qualquer outro referencial.

C) O comprimento próprio de um corpo é aquele medido por um observador em repouso em relação ao corpo. O comprimento de um corpo medido por alguém em um referencial que esteja se movendo em relação ao corpo é sempre maior que o comprimento próprio.

D) A massa de um elétron viajando à metade da velocidade da luz é menor que a do elétron em repouso.

E) Quando o objeto se move com velocidade v, em relação ao observador, o resultado da medida de sua dimensão paralela à direção do movimento é diferente do valor obtido quando em repouso. As suas dimensões perpendiculares à direção do movimento, no entanto, não são afetadas.