Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

A Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) é uma instituição federal de ensino superior com sede na cidade de Vitória, Espírito Santo.

A UFES possui campi na Grande Vitória, em São Mateus e em Alegre. O Hospital Universitário Cassiano Antonio de Moraes (HUCAM), vinculado à UFES, conhecido também como Hospital das Clínicas, é um dos mais completos e complexos centros hospitalares do estado do Espírito Santo.

O vestibular da Ufes é realizado uma vez ao ano, em duas etapas. A primeira é composta pelas provas do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) e a segunda é constituída por redação e provas discursivas específicas ao curso escolhido. No primeiro dia da segunda etapa, os candidatos fazem uma prova de redação com três questões. Nos outros dois dias, os vestibulandos respondem mais cinco questões discursivas específicas ao curso escolhido.

Dados úteis

 

01-(UFES-ES-013)

Um bloco de massa M = 0,30 kg é abandonado do alto de uma rampa de declividade α 45°. Ele parte da altura H =16m, indo atingir outro bloco de massa m = 0,10 kg , inicialmente em repouso na base da rampa (ver figura).

Os blocos se grudam por causa de velcro afixado nas partes que se tocam no choque, indo o conjunto, em seguida, subir uma segunda rampa de declividade θ=30° . A rampa inicial, à direita na figura, é áspera, e o coeficiente de atrito cinético entre sua superfície e o bloco vale μ=0,80. Já a rampa à esquerda é perfeitamente polida, não havendo atrito entre ela e os blocos. Nos cálculos a seguir, despreze a pequena curvatura da trajetória dos blocos nas junções entre as bases das rampas e o piso horizontal. Despreze também o atrito no piso horizontal, a resistência do ar e as dimensões dos blocos. Determine

A) a velocidade do bloco de massa M, imediatamente antes de se chocar com o bloco em repouso;

B) a velocidade do conjunto de blocos, imediatamente após o choque;

C) a altura máxima atingida pelo conjunto de blocos ao subir a rampa da esquerda;

D) o intervalo de tempo gasto pelo conjunto na subida da rampa da esquerda.

 

02-(UFES-ES-013)

Uma caneta-laser de 5,0 mW de potência produz um feixe de luz vermelha de comprimento de onda 660 nm. O feixe, vindo do ar de índice de refração nar =1, incide em uma lâmina de vidro de faces paralelas e de espessura e = 40mm, fazendo um ângulo q com a direção normal às faces da lâmina, tal que cosθ = 0,60 , conforme figura.

Dentro da lâmina, o feixe faz um ângulo α com a direção normal, tal que cos α = 0,80 . Dado: 1 nm =1.10-9m.

A) Supondo que toda energia fornecida pela caneta se converta em energia da radiação luminosa, determine o número de fótons emitidos pela caneta-laser durante uma hora de operação.

B) Sabendo que um elétron-volt (1 eV) é a quantidade de energia que um elétron adquire ao passar por dois pontos em que há uma ddp de 1 V, determine a energia de cada fóton vermelho em elétron-volts.

C) Determine o valor do deslocamento lateral do feixe (indicado por d na figura).

 

03-(UFES-ES-013)

O circuito indicado ao lado é composto de uma bateria não ideal e de uma carga resistiva (lâmpada L). O gráfico abaixo

representa a curva característica tensão U versus corrente I que a bateria fornece a diferentes cargas.

Considere que a bateria esteja operando com uma particular lâmpada, à qual fornece a particular corrente I = 6,0 A . Determine

A) a força eletromotriz da bateria;

B) a resistência interna da bateria;

C) a resistência dessa particular lâmpada;

D) a potência elétrica dissipada por essa lâmpada e o rendimento (eficiência) da bateria nessa situação de

operação.

 

04-(UFES-ES-013)

Um espectrômetro de massas tem três partes, conforme figura ao lado. No forno (1), os átomos cuja massa se quer determinar são ionizados uma vez, de forma a adquirirem a carga Q = e . Em seguida, os íons adentram a região aceleradora (2), com velocidade desprezível, onde a ação da ddp U =1,0.104 V aumenta sua velocidade até o momento em que eles penetram na região defletora (3). Nessa região, há um campo magnético uniforme  de intensidade B = 0,50 T , o qual entra em uma direção perpendicular ao plano da figura.

A massa do íon pode ser obtida a partir da distância D = 0,20m, medida desde o ponto de entrada na região (3) até o ponto em que ele atinge uma placa de detecção de íons lá colocada. Nos seus cálculos, despreze a ação gravitacional sobre os íons.

A) Obtenha o módulo da velocidade dos íons na região (3).

B) Determine a massa de cada íon.

C) Ache o intervalo de tempo de “voo” de cada íon na região (3), desde a entrada até a detecção.

 

 

Resoluções