RESOLUÇÕES

 

01- 01.Correta  --- A figura abaixo mostra o gráfico da energia cinética do elétron extraído em função da frequência da radiação (fóton, cor) incidente, para uma mesma placa metálica (célula fotoelétrica).

f_o é a freqüência mínima (frequência de corte) necessária para produzir o efeito fotoelétrico. Se f=f_o o elétron é liberado, mas sua energia cinética é nula. Para freqüências inferiores a f_o o fenômeno não ocorre. Porém, para valores superiores a f_o, o número de elétrons arrancados é diretamente proporcional à intensidade da radiação eletromagnética incidente, ou seja, aumentando a intensidade da radiação (freqüência, cor) incidente no metal, aumenta-se o nível energético dos fótons incidentes, aumentando assim número de elétrons arrancados.

02. Correta  ---  veja 01.

04. Falsa  --- à medida que a freqüência (cor, nível energético) da radiação incidente aumenta, a energia cinética dos elétrons emitidos também aumenta. Mas, para a mesma freqüência f (cor, nível energético) a energia cinética dos elétrons emitidos é sempre a mesma.

08. Correta  ---  Foi Albert Einstein que explicou corretamente o efeito fotoelétrico em 1921, recebendo por isso o prêmio Nobel da Física. Segundo Einstein a energia de qualquer radiação luminosa (inclusive luz) não se espalha uniforme e continuamente pelo espaço mas, sim, concentrada em pequenos “pacotes”que carregam uma quantidade bem definida de energia. Cada um desses pacotes é denominado quantum de energia e esse modelo construído por Einstein recebeu o nome de teoria  dos quanta. Quanta, em latim é plural de quantum, que significa “quantidade”.

Esses quanta de energia radiante foram denominados de fótons. 

16. Falsa  ---  Essa energia mínima para extrair um elétron da placa metálica é denominada função trabalho e está relacionada com o tipo de metal utilizado e depende da frequência da radiação incidente.

Corretas:01,02 e 08  ---  soma 11.

02-01. Correta  ---  quando t=0, x(0)=A.0 + B.0²=0 ou x(t)= x_o +v_o.t + a.t²/2 que, comparada com x(t)=A.t – B.t² fornece que  ---  x_o=0; v_o=A e a/2=-B  ---  a=-2B.

02. Correta  ---  veja 01.

04. Correta  ---  x(5)=A.5 – B.5²=5ª – 25B.

08. Falsa  ---  a função horária da posição do móvel é uma parábola (função do segundo grau), mas com concavidade para baixo a aceleração a=-2B é negativa.

16. Falsa  ---  o módulo da aceleração do móvel é a=2B (veja 01).

Corretas: 01, 02 e 04  ---  soma=07

03-01. Falsa  ---  cálculo da resistência elétrica do condutor  ---  R=ρ.ℓ/S=1,6.10^-4.2/2.10^-6  ---  R=1,6.10²Ω  ---  R=U/i  ---  160=5/i  ---  i=0,3125 A  ---  em ∆t=10s  ---  i=∆Q/∆t  ---  0,03125=∆Q/10  ---  ∆Q=0,3125 C.

02. Correta  ---  veja 01.

04. Correta  ---  veja 01.

08. Correta  ---  quando a carga é negativa a força elétrica que move a carga é contrária ao campo elétrico.

16. Falsa  ---  P_d=R.i²=160.(0,03125)²=0,15625W

Corretas: 02, 04 e 08  ---  soma=14

04-01- Correta  ---  X N é a intensidade da força aplicada sobre o bloco quando ele está na iminência de movimento  ---  esta força máxima, a partir da qual ele entra em movimento é denominada força de atrito estático.

02. Correta  ---  a intensidade da força de atrito estático é fornecida por F_ate=μ_e.N onde, μ_e é o coeficiente de atrito estático e N é a força normal que, no caso, como o bloco está num plano horizontal é o próprio peso P=mg  ---  F_ate= μ_e.mg  ---  X= μ_e.mg  ---  μ_e=X/mg.

04- Falsa  ---  constata-se experimentalmente que F_atemax>F_atc e que μ_e>μ_c, pois as reentrâncias e saliências das superfícies em contato estão mais encaixadas com o corpo em repouso, dificultando mais a movimentação.

08. Falsa  ---  F_at=μ.N  ---  μ=F_at (força-medida em N)/N (também força-medida  em N)  ---  o coeficiente de atrito é uma grandeza adimensional, ou seja, não tem unidades.

16. Falsa  ---  é a força de atrito estático máxima que é sempre maior que a força de atrito cinético.

Corretas: 01 e 02  ---  soma=03.

05-  Campo e potencial elétrico de um condutor esférico:

Leia atentamente as informações abaixo:

01. Correta.

02. Falsa  ---  é inversamente proporcional a D².

04. Correta  ---  A densidade elétrica superficial (σ) mede a concentração de carga elétrica (Q) pela superfície (área S)  ---  σ=Q/S  ---  no caso de esfera de raio R, a área da superfície esférica é fornecida por S=4πR2.

08- Falsa  ---  veja gráfico acima  ---  ele é constante e vale V=KQ/R.

16. Correta  ---  todos os pontos internos e da superfície possuem o mesmo potencial de valor V=KQ/R.

Corretas: 01, 04 e 16  ---  Soma=21.

06-01. Correta  ---  a função horária da velocidade é fornecida por V(t) = V_o + a.t, que, comparada com V(t) = A – Bt fornece  ---  V_o=A e a= -B  ---  como E_c=m.V²/2, a energia cinética inicial é E_co=m.A²/2.

02. Correta  ---  ele atinge a altura máxima quando V=0  ---  V= V_o + at  ---  0=A – Bt  ---  t=A/B.

04. Correta  ---  a altura máxima é atingida quando você substituir o tempo que ele demora para atingir a altura máxima (t=A/B) na função horária S(t)= S_o + V_ot + at²/2=0 + A.A/B – B.(A/B)²/2  ---  S=h= A²/B – A²/2B = A²/2B.

08. Correta  ---  W=m.g.h=m.(-B).A²/2B = - mA²/2  ---  em módulo W=mA²/2.

16. Falsa  ---  em t=A/B ele atinge a altura máxima onde a velocidade é nula e, consequentemente E_c=0.

Corretas: 01, 02, 04 e 08  ---  Soma=15.

07-01. Correta  ---  quando a carga elétrica é positiva, a força elétrica  que surge sobre ela tem a mesma direção e sentido do campo elétrico , no caso vertical e para baixo  ---  intensidade de   ---  F_e=Q.E  ---  a força magnética  sobre a carga Q é fornecida pela regra da mão esquerda  ---  indicador () penetrando na folha, médio () para a esquerda e o

polegar indicará () para baixo  ---  intensidade de   ---  F_m=Q.V.H.sen90^o  ---  F_m=Q.V.H  ---  como  e  indicam para baixo, a intensidade da força resultante também será para baixo e de valor F_R= Q.E + Q.V.H  ---  F_R=Q.(E + V.H).

02. Falsa  ---  para que a trajetória da partícula Q seja retilínea, a força resultante sobre ela deve ser nula, o que, no caso, é impossível, pois as forças elétrica e magnética têm a mesma direção (vertical) e mesmo sentido (para baixo), portanto não podem se anular.

04. Correta  ---  observe que a força resultante sobre Q indica para baixo e, assim, a carga Q será desviada para baixo.

08. Correta  ---  São sempre linhas fechadas e por isso nunca se cruzam  ---  fora do ímã, as linhas saem do pólo norte e se dirigem para o pólo sul;

Dentro do ímã, as linhas são orientadas do pólo sul para o pólo norte.

16- Falsa  ---  a carga elétrica no interior dos campos magnético e elétrico não altera as características dos mesmos.

Corretas: 01, 04 e 08  ---  Soma=13.

08-01. Falsa  ---  o ultra-som é uma onda mecânica longitudinal, não-audível, com freqüência acima de 20KHz  ---  as ondas sonoras são uma série de compressões e rarefações mecânicas na direção do trajeto da onda, e por isso são chamadas de ondas longitudinais  ---  elas podem ocorrer nos meios sólido, liquido ou gasoso e devem-se à compressão e à separação regular de moléculas.

02- Falsa  ---  a maioria dos sons chega ao ouvido transmitido pelo ar, (meio de transmissão), que, quanto mais denso é melhor transmissor, pois as moléculas estão mais próximas transmitindo melhor a energia de umas para as outras  ---   por esse motivo, a velocidade do som nos sólidos é maior do que nos líquidos que por sua vez é maior que nos gases.  

04. Correta  ---  A refração do som ocorre quando ela passa de um meio para outro com índice de refração diferente, ocorrendo, dessa forma, a variação da velocidade de propagação e a variação do comprimento de onda  ---   nunca ocorre a variação da frequência, pois se trata de uma característica da fonte que está emitindo a onda.

08. Correta  ---  Veja 02.

16. Correta  ---  difração é fenômeno que permite com que uma onda atravesse fendas ou contorne obstáculos, atingindo regiões onde, segundo a propagação retilínea da luz, não conseguiria chegar.

Corretas:04, 08 e 16  ---  Soma=28.

09- Transformação isotérmica (temperatura constante)  ---  como a temperatura (T) e a energia interna (U) de um sistema estão associadas à energia cinética das moléculas, se a temperatura for constante, a energia interna (U) do sistema também será constante. Assim, a variação de energia interna (ΔU) do sistema será nula.

01.. Falsa  ---  o trabalho é negativo, pois o gás é comprimido e seu volume está diminuindo.

02. Falsa  ---  a temperatura permaneceu constante  ---  trata-se de uma transformação isotérmica.

04. Falsa  ---  como a temperatura permaneceu constante, a energia interna do gás não variou (ΔU=0).

08. Correta  --- como a variação de energia interna (ΔU) do sistema é nula  ---  ΔU=0  ---  ΔU= Q – W  ---  0=Q – W  --Q=W  ---  se o trabalho W é negativo (o volume do gás diminuiu), a quantidade de calor Q também será negativa, o que implica que o gás perdeu calor, cedendo-o à vizinhança (meio exterior). 

16. Falsa  ---  do enunciado, o valor absoluto do trabalho realizado nessa compressão é de 400 J (W=400J)  ---  Q = W (veja 08)  ---  então Q=400J.

Correta:08  ---  Soma=08.

10-01. Correta  ---  a imagem formada num espelho plano é sempre virtual (localizada atrás do espelho), direita (não invertida), igual (objeto e imagem possuem as mesmas dimensões, no caso, altura) e enantiomorfa (simetria de dois objetos que não podem se sobrepor, enquanto o objeto levanta a mão direita, a imagem levanta a mão esquerda).

02- Correta  ---  cálculo da altura de um espelho plano vertical para  que, a partir do chão, uma pessoa possa ver-se de corpo inteiro, desde a cabeça até os pés.

Ligar, com linha pontilhada, A’ e B’ ao olho da pessoa objeto, que interceptam o espelho nos pontos M (inferior) e N (superior),

que delimitam o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa possa ver-se de corpo inteiro no espelho. Observe que os triângulos oMN e oB’A’ são semelhantes e dessa semelhança tiramos o tamanho mínimo do espelho MN  ---  H/MN = 2d/d  ---  MN=H/2 – o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa se veja de corpo inteiro deve ter a metade da altura da pessoa  MN=1,8/2=0,9m=90cm.

04. Falsa  ---   Observe que a altura mínima do espelho é sempre a mesma independente do fato de a pessoa estar a uma distância d, 2d, 3d, etc. do espelho. Assim, a imagem da pessoa encontra-se ajustada ao tamanho do espelho independente da distância a que ela se encontra do mesmo, mas, à medida que a pessoa se afasta do espelho, sua imagem também se afasta dando a impressão, devido ao ângulo visual, que ela parece menor, mas continua sempre ajustada ao tamanho do espelho.

08. Falsa  ---  a distância entre o poste e a imagem do homem é de 7m (veja esquema abaixo)

 

16. Correta  ---  veja figura acima.

Corretas: 01, 02 e 16  ---  Soma=19.

11-01. Correta  ---  O calor se propaga sempre que há diferença de temperatura entre dois ou mais corpos. Essa propagação ocorre sempre do corpo de maior para o de menor temperatura.

02. Correta  ---   Substituindo m=1g e Δt=1^oC na expressão Q=m.c.Δt  ---  Q=1.c.1  ---  Q=c  ---  ou seja, o calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para fazer a temperatura da massa  de 1g dessa substância sofrer uma variação de temperatura de 1^oC.

04. Correta  ---  O calor é conduzido de um ponto a outro do corpo sem que haja deslocamento das partículas.

Explicando microscopicamente o fenômeno: a região próxima da chama tem o movimento vibratório de suas moléculas aumentado, adquirindo assim maior energia cinética, que é transferida através de choques às partículas vizinhas, que também aumentam seu movimento vibratório. Através desse transporte de energia, toda a barra é aquecida  ---  a condução não ocorre no vácuo, pois ela precisa de um meio material para se propagar.

08. Correta  ---   Trata-se da transferência de energia térmica (calor) pela matéria em movimento devido à diferença de densidades dessa matéria  ---  essa matéria só pode ser fluida (líquido, gás ou vapor)  ---  observe a figura abaixo onde se tem tubos de vidro contendo água líquida.

A água em A, aquecida, expande-se, fica menos densa, mais leve e sobe o trecho AB. A água mais fria, mais densa e mais pesada do trecho CD desce e ainda empurra para cima a água quente do ramo AB. Obtém-se então uma circulação de água na qual a transferência de calor é feita  através da matéria (no caso, água) e que recebe o nome de corrente de convecção.

16. Falsa  ---  É o fenômeno pelo qual a energia emitida pelo Sol chega até a Terra através do vácuo  ---  realiza-se

através de ondas eletromagnéticas que são compostas por diversas ondas de freqüências diferentes (raios cósmicos, raios X, raios ultravioleta, luz visível, raios infravermelhos, microondas, etc.). 

Corretas: 01, 02, 04 e 08  ---  Soma=15.

12- Todas as respostas estão baseadas nas informações abaixo  ---  leia-as atentamente e responda.

 

Corretas: 01, 04 e 08  ---  Soma=13.

13-01- Correta  ---  se o corpo está em movimento então ele possui velocidade e a energia cinética é fornecida por E_C=m.V²/2.

02. Correta  ---  basta observar a expressão matemática da energia potencial gravitacional  ---  E_p=m.g.h.

04. Falsa  ---  quando existe atrito, devido ao mesmo, parte da energia mecânica é transformada em calor (térmica).

08. Correta  ---  Correta  ---  trata-se do princípio da conservação da energia.

16. Correta  ---  uma das formas de se calcular o trabalho realizado por uma força é através da variação de sua energia cinética  ---  W= E_cf – E_ci.

Corretas:01, 02, 08 e 16  ---  Soma=27.

14-01. Correta  ---  observe o campo elétrico uniforme da figura abaixo onde as linhas de força e consequentemente o

campo elétrico se afasta a placa eletrizada com cargas positivas onde o potencial elétrico é maior  ---  uma carga positiva aí colocada se afãs da placa positiva (é repelida) e se aproxima da placa negativa (é atraída)  ---  se deslocando de A para B ou seja, para pontos de menor potencial elétrico.

02. Falsa  ---  observe na figura abaixo que a carga negativa se desloca para a esquerda, atraída pela placa positiva e

repelida pela negativa, ou seja, se desloca em sentido contrário ao do campo elétrico.

04. Correta  ---   Define-se superfície equipotencial de um campo elétrico a qualquer superfície em cujos pontos o potencial elétrico é constante.

Estas superfícies têm duas propriedades importantes: 
1^a - A força elétrica durante o deslocamento de uma carga elétrica puntiforme sobre uma superfície equipotencial é nula.

2a - As superfícies equipotenciais são perpendiculares às linhas de força ou linhas de campo elétrico e, conseqüentemente, perpendiculares ao vetor campo elétrico .

No caso particular do campo de uma carga puntiforme, a simetria sugere que são superfícies esféricas concêntricas com a carga e as linhas de força (de campo) são radiais com o centro da carga.

 

Campo Elétrico Uniforme

 Um campo elétrico uniforme tem em todos os seus infinitos pontos mesma intensidade, mesma direção e mesmo

 sentido e é obtido entre duas placas condutoras idênticas e paralelas e eletrizadas com cargas de mesmo módulo, mas de sinais contrários.

Observe que nesse caso as superfícies equipotenciais  são planas e paralelas entre si.

08. Correta  ---  se existe campo elétrico tem que existir potencial elétrico.

16. Correta  ---   o trabalho de qualquer força conservativa não depende da trajetória, mas apenas das posições inicial e final da mesma.

Corretas: 01, 04, 08 e16  ---  Soma=29.

15-01. Correta  --- para definir se a pessoa está em repouso ou em movimento você deve escolher um referencial ou sistema de referência, ou seja, algum elemento com o qual você possa fazer uma comparação, pois o conceito de repouso ou de movimento está sempre relacionado a um outro corpo.

A definição de repouso ou de movimento é a seguinte: Um corpo está em repouso ou em movimento em relação a outro corpo quando a distância entre ele variar no decorrer do tempo. Caso contrário estará em repouso.

02. Falsa  ---  considere uma pessoa sentada, imóvel na poltrona de um trem que está se afastando de uma cidade  ---   

    

 Esta pessoa estará em movimento em relação à cidade, ou à uma árvore, ou aos trilhos e em repouso em relação ao trem.

04. Correta  ---  veja a expressão  ---  V=∆S/∆t  ---  ∆S=V.∆t.

08. Correta  ---  essa é a definição de aceleração média.

16. Correta  ---  um corpo em movimento uniforme possui velocidade constante (sempre a mesma em qualquer instante).

Corretas: 01, 04, 08 e 16  ---  Soma=29.

16-01. Correta  ---  sempre que o volume varia, trabalho é realizado.

02. Falsa  ---  uma transformação adiabática é aquela em que o sistema não troca calor com o ambiente externo (vizinhança)

04. Falsa  ---  Transformação isocórica, isométrica ou isovolumétrica  ---  ocorre a volume constante  ---  Vo=V  ---  ΔV=0  ---  W=P.ΔV  ---  W=P.0  ---  W=0  --- ΔU = Q – W  ---  ΔU=Q – 0  ---  ΔU=Q

Assim, todo o calor (Q) recebido pelo sistema é igual à sua variação de energia interna (ΔU)

08- Correta  ---  numa compressão o volume diminui, o trabalho é negativo o que significa que é realizado por um agente externo sobre o gás ideal.

16. Correta  ---  se o volume não varia o trabalho realizado é nulo.

Corretas: 01,08 e 16  ---   Soma=25.

17-01. Correta   ---  desde que o objeto esteja entre o foco e a lente convergente.

02. Correta  ---  Quando justapomos duas lentes obtemos uma lente equivalente cuja vergência ou convergência C_eq é a soma algébrica da vergência de cada uma das lentes, ou seja, C_eq=C₁+ C₂.

Lembre-se que C=1/f e que se a lente é divergente f e C são negativos e se a lente é convergente, positivos  ---  C_eq=1/f₁ + 1/f₂=1/0,1 + 1/0,4  ---  C_eq=10 + 2,5  ---  C_eq=12,5di  ---  C_eq=1/f_eq  ---  12,5=1/f_eq  ---  f_eq=0,08m=8cm.

 04. Correta  --- O microscópio composto  ou simplesmente microscópio é um sistema de duas lentes convergentes, ele é muito utilizado para ampliar imagens que não são vistas a olho nu  ---  é composto de duas lentes convergentes onde uma lente é chamada de lente objetiva, que é fortemente convergente e possui pequena distância focal (f_obj), esta lente produz uma imagem real e invertida e fica voltada ao objeto, a outra lente é chamada de lente ocular, que é menos convergente que a objetiva e também possui pequena distância focal (f_oc), ela é localizada no foco objeto e é ela que produz a imagem final  ---  essas lentes ficam em extremidades opostas dentro de um tubo de comprimento L, chamado de canhão  ---  é possível determinar o aumento produzido pelo microscópio composto através da expressão  ---  A_m=d_o.L/f_onj.f_oc=d_o.L/10.40  ---  A_m= d_o.L/400.

08. Falsa  ---  as imagens formadas de objetos distantes estão sobre o foco da objetiva mas são reais e invertidas (toda imagem real é invertida)  ---  um telescópio refrator também é denominado de luneta astronômica.

16. Falsa  ---  os focos são bem próximos, mas não coincidentes.

Corretas: 01, 02 e 04  ---  Soma=07.

18-01. Correta  ---  essa é a definição de período de um MCU.

02. Correta  ---  essa é a definição de frequência de um MCU.

04. Correta  ---  numa volta completa  ---  ∆S=2.π.R  ---  observe que o raio R é diretamente proporcional á distância percorrida.

08. Correta  ---  além disso ela tem direção radial, sentido para o centro da circunferência e intensidade F_c=m.a_c=m.V²/R.

16. Falsa  ---  a_c=V²/R  ---  observem que a_c e R são inversamente proporcionais.

Corretas: 01, 02, 04 e 08  ---  Soma=15.

19-01. Falsa  ---  massa da mola  ---  m=800g=0,8kg  ---  velocidade do carro e, consequentemente, do piloto  ---  V=270km/h/3,6=75m/s  ---  Q=m.V=0,8.75=60kg.m/s.

02.Correta  ---  após uma colisão perfeitamente inelástica os corpos devem se mover juntos  ---  foi o que aconteceu, pois a mola ficou alojada no crânio.

04. Correta  ---  velocidade é uma grandeza vetorial tendo intensidade, direção e sentido  ---  desprezando a velocidade da mola (enunciado) a velocidade relativa entre Felipe Massa e a mola é de 270km/h com o referencial em um deles, e de – 270km/h com o referencial no outro.

08. Correta  ---  variação de velocidade da mola durante o impacto ( de zero para 75m/s)  ---  ∆V= V – V_o=75 – 0=75m/s  ---   a=  ∆V/∆t=75/0,5  --- a=150m/s^2.

16. Falsa  ---  após a colisão a mola se move com a velocidade der Felipe Massa e, consequentemente, do carro.

Corretas: 02, 04 e 08  ---  Soma=14.

20-01. Correta  ---  veja na tabela a relação entre a velocidade dos ventos e a pressão atmosférica local.

02. Correta  ---  analise a tabela.

04. Falsa  ---  observe a tabela e lembre-se de que a pressão atmosférica normal ao nível do mar tem valor 760mmHg.

08. Falsa  ---  (760 + 42=802mmHg).

Corretas: 01, 02 e 16  ---  Soma=19.