A Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) é uma instituição de ensino superior, privada e católica brasileira situada em Belo Horizonte, capital do estado de Minas Gerais. Fundada em 1958 sob o nome de Universidade Católica de Minas Gerais, PUC Minas é a maior universidade católica do mundo e uma das mais prestigiosas universidades brasileiras. Em 2011, a Pontíficia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) e a Universidade de São Paulo (USP) foram as grandes vencedoras da 7ª edição do Prêmio Melhores Universidades Guia do Estudante, realizado no dia (05/10), em São Paulo. Elas ganharam na categoria mais esperada da noite, de melhor universidade privada e pública, respectivamente. Esta foi a terceira vez que a PUC Minas recebeu o prêmio, a primeira vez foi em 2006.

 

01-(PUC-MG-012)

 

Um corpo pode descer de uma dada altura até o solo por três caminhos diferentes, conforme figura a seguir.

Assinale a afirmativa CORRETA.

a) O trabalho realizado pelo peso é maior em (3).

b) O trabalho do peso na descida é negativo em qualquer dos casos.

c) A variação da energia potencial gravitacional tem um valor negativo e diferente para cada uma das trajetórias.

d) O trabalho realizado pelo peso é o mesmo em qualquer das trajetórias.

 

02-(PUC-MG-012)

Um estudante, ao medir seu peso, ficou em dúvida quanto à leitura da balança, pois sabia que, na posição em que se

encontrava na Terra,  o valor encontrado era o menor possível. Assinale a opção que indica a posição do aluno.

a) Latitude de 45^o                 b) Em qualquer ponto do Equador.                    c) Latitude de 90^o

d) A leitura independe da localização da balança, já que a massa do objeto é invariável.

 (PUC-MG-012)

AS QUESTÕES 03 E 04 SE REFEREM AO TEXTO ABAIXO.

Foi René Descartes, em 1637, o primeiro a discutir claramente a formação do arco-íris. Ele escreveu: “Considerando que

esse arco-íris aparece não apenas no céu, mas também no ar perto de nós, sempre que haja gotas de água iluminadas pelo Sol, como podemos ver em certas fontes, eu imediatamente entendi que isso acontece devido apenas ao caminho que os raios de luz traçam nessas gotas e atingem nossos olhos. Ainda mais, sabendo que as gotas são redondas, como fora anteriormente provado e, mesmo que sejam grandes ou pequenas, a aparência do arco-íris não muda de

forma nenhuma, tive a idéia de considerar uma bem grande, para que pudesse examinar melhor...”

 

03-(PUC-MG-012)

 

Assinale os fenômenos ópticos responsáveis pela formação do arco-íris:

a) refração e reflexão       b) difração e refração           c) reflexão e interferência            d) interferência e refração

 

04-(PUC-MG-012)

 

 

Quanto ao fenômeno da dispersão das cores do arco-íris, é CORRETO afirmar:

a) A dispersão da luz consiste em um fenômeno em que a luz branca é decomposta em cores fundamentais.

b) A refração da luz é maior para o vermelho que para o violeta. 

c) Quando a luz está se propagando no ar e atinge uma gota de água, por exemplo, a velocidade da luz muda para outro valor, maior do que quando estava se propagando no ar.

d) Outro fenômeno que pode ser explicado a partir da dispersão é que, durante o dia, o céu se encontra na cor azul, mas no entardecer passa a ter coloração avermelhada.

 

05-(PUC-MG-012)

Enquanto aguarda o seu almoço, um estudante observa sua imagem através da superfície côncava de uma colher, próxima

ao prato sobre a mesa. Considerando-se a colher como um espelho esférico, é CORRETO afirmar que a imagem vista pelo estudante é:

a) real, maior e direita.     b) real, menor e invertida.     c) virtual, menor e direita.         d) virtual, maior e direita.

 

06-(PUC-MG-012)

Num dia “frio”, em sua casa, uma pessoa desloca-se descalça da sala para a cozinha. Trata-se na verdade de um mesmo

ambiente, com pisos diferentes. O piso da sala é de madeira, enquanto o da cozinha é de cerâmica lisa. Quando ela pisa no chão da cozinha, sente um “frio” intenso em seus pés. Essa sensação ocorre porque:

a) a temperatura da sala é maior do que a da cozinha, uma vez que a cerâmica é mais densa que a madeira.

b) a cerâmica tem uma temperatura menor que a madeira, devido à sua condutividade térmica ser menor.

c) a cerâmica tem maior condutividade térmica e, portanto, parece mais fria, embora os dois pisos estejam à mesma temperatura.

d) a madeira tem maior condutividade térmica e, portanto, parece mais quente, embora os dois pisos estejam à mesma temperatura.

 

07-(PUC-MG-012)

Uma força horizontal, constante e de intensidade 20N, atua sobre um corpo de 10 kg de massa, inicialmente em repouso,

que desliza sem atrito sobre uma superfície horizontal. A velocidade adquirida pelo objeto após percorrer 4 m é de:

a) 5 m/s                              b) 4 m/s                                  c) 2 m/s                             d) 1 m/s

 

(PUC-MG-012)

As questões 08e 09 referem-se à figura  abaixo, que mostra uma montagem com três corpos ligados através de cordas de

massas desprezíveis. Também é desprezível a massa da roldana. A corda C₁ liga os corpos A e B enquanto a corda C₂ liga os corpos B e C passando pela roldana. O sistema está em repouso, e T₁ e T₂  representam respectivamente as forças com que as cordas  C₁ e C₂ estão tracionadas. O corpo de maior massa está apoiado sobre o prato da balança. 

 

08-(PUC-MG-012)

 

Sobre as forças  de tração  T₁ e T₂    nas cordas,  é CORRETO afirmar:

a)  T₁ >T₂                     b)  T₁ =T₂                           c) T₁ <T₂                     d) T₁ =T₂=0, pois o sistema está em repouso.

 

09-(PUC-MG-012)

A leitura da balança, graduada em Kg, será de:

a) 8 Kg                            b) 10 Kg                                 c) 13 Kg                               d) 15 Kg

 

(PUC-MG-012)

AS QUESTOES 10 E 11 REFEREM-SE AO TEXTO A SEGUIR.

A idéia de lançar satélites de telecomunicações surgiu pouco depois da Segunda Guerra Mundial. Em 1945, no número de outubro da revista “Wireless World”, foi publicado um artigo intitulado “Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?” o autor era um oficial de radar da RAF (força aérea inglesa), chamado ARTHUR C. CLARKE. Mais tarde

ele seria conhecido por seus livros de divulgação cientifica (dentre eles, 2001 Uma Odisseia no Espaço); propunha em seu artigo a colocação em órbita de três satélites separados entre si de 120° a 36000 km acima da superfície da Terra situados num plano coincidente com o equador terrestre. 

 

10-(PUC-MG-012)

  

Considerando-se o raio equatorial da Terra como  6000 km e   aproximando-se o valor de π como 3,  a velocidade linear

desses satélites estacionários em relação a um ponto fixo no  espaço é aproximadamente de:

a) v = 48000 Km/h            b) v = 36000 Km/h                 c) v = 15000 Km/h                         d) v = 0

 

11-(PUC-MG-012)

 

Considerando-se que a única força que age no satélite é a força centrípeta, exercida pela atração gravitacional da Terra,

pode-se afirmar que, na posição em que se encontram os satélites propostos por Arthur Clarke, a aceleração da gravidade terrestre vale aproximadamente:

a) g = 10m/s²                 b) g = 9,8m/s²                      c) g = 3,4m/s²                       d) g = 0,4m/s²

 

12-(PUC-MG-012)

 

Um pequeno motor elétrico utilizado em veículos automotivos (por exemplo, o motor do limpador de pra-brisas) é

ligado à bateria do veículo que lhe aplica uma voltagem V_AB = 12V, fornecendo-lhe uma  corrente de 5,0 A . O motor possui uma resistência interna r = 0,2Ω e, devido a essa resistência, parte da energia fornecida ao motor pela bateria transforma-se em calor (efeito Joule), fazendo com que o motor se aqueça. A energia restante é convertida em energia mecânica de rotação do motor. É CORRETO afirmar:

a) A potência útil desse motor é de 55 w.

b) O calor gerado por esse motor, em 1 minuto de funcionamento, é de 60J.

c) A potência fornecida pela bateria ao motor é de  5 W.

d) A potência dissipada por efeito joule é de 50% da potência fornecida pela bateria ao motor. 25

 

13-(PUC-MG-012)

 

A força de Lorentz refere-se à força que o campo magnético faz sobre cargas elétricas em movimento. No equador,  o

campo magnético da Terra é praticamente horizontal (paralelo à superfície) e vale aproximadamente 1,0.10^-4T e aponta para o Norte. 

Considere uma linha de transmissão de energia elétrica nas proximidades do equador com 1000 m de comprimento, percorrida por uma corrente contínua de 500A, orientada de Oeste para Leste.  

Sobre a força exercida pelo campo magnético terrestre sobre esse trecho da linha de transmissão, é  CORRETO afirmar:

a) F = 0, pois o campo magnético e a corrente são mutuamente perpendiculares.

b) F= 50N  vertical para cima em relação à superfície da Terra.

c) F= 10 N, orientada de Sul para Norte.

d) F= 0, pois o campo magnético não exerce forças sobre cargas elétricas em repouso como é o caso da corrente continua.

 

14-(PUC-MG-012)

O gás natural veicular (GNV) tem sido utilizado por parte da frota de veículos no Brasil. Embora ele seja  menos

agressivo do ponto de vista ambiental, o uso do GNV requer algumas adaptações técnicas, inclusive  na questão  de armazenamento no próprio veiculo. O quadro a seguir mostra duas propriedades do GNV e da gasolina em condições

ambientes. Sobre esses combustíveis, é CORRETO afirmar:

a) Um veículo com 20 litros de gasolina no tanque está transportando combustível capaz de liberar uma energia de 6,2. 10⁹J

 b) Um veículo equipado com um recipiente (cilindro pressurizado) capaz de armazenar 20 kg de GNV tem disponível uma energia de 1,0.10⁹J.

c) A grande vantagem do GNV é que, sendo muito menos denso que a gasolina (0,8 contra 750), faz com que o veículo transporte muito menos massa de combustível em um mesmo volume.

d) Dois veículos equipados com volumes iguais de GNV e de gasolina terão praticamente a mesma disponibilidade de energia, já que seus poderes caloríficos são praticamente iguais (50.000 e 47.000).

 

 

01- Leia teoria abaixo:

O trabalho da força peso é negativo na subida, positivo na descida e nulo num deslocamento horizontal e fornecido por W=P.h ou W=m.g.h.

 O trabalho da força peso entre dois pontos A e B, não depende da trajetória, mas apenas da altura (h) vertical entre A

e B e é fornecido por WBA=+P.h na descida e por WAB= -P.h na subida por qualquer trajetória (d₁, d₂ ou d₃).

O trabalho realizado (energia transferida) para elevar o mesmo bloco a uma mesma altura com velocidade constante é o mesmo nas duas figuras, mas a força mínima exercida pelo homem é menor na figura da direita, já que o deslocamento

é maior (no caso, a polia móvel dobra o deslocamento e reduz a força à metade)

R- D.

02- Devido ao movimento de rotação da Terra e ao fato da Terra ser achatada nos pólos e dilatada no equador, o valor de g é máximo nos  pólos (9,823m/s2) onde não há influência da rotação da Terra e mínimo no equador (g=9,789m/s2) onde essa influência é máxima. Como a massa de um corpo é invariável, o mesmo ocorre com o peso. Anote que o peso é o mesmo no Pólo Norte e no Pólo Sul.

R- B.

03- Observe as informações a seguir:

R- A.

04- a) Correta  ---  A dispersão luminosa ocorre artificialmente quando a luz se dispersa como no interior de um prisma   

(figura da esquerda) ou passa do ar para a água (figura da direita), sendo mais desviada a luz monocromática violeta (menor velocidade) e menos desviada a luz monocromática vermelha (maior velocidade). Lembre-se que essa dispersão ocorre com uma infinidade de cores (diferentes freqüências) que estão compreendidas entre o vermelho e o violeta.

b) Falsa  ---  veja a).

c) Falsa  ---  a maior velocidade da luz ocorre no vácuo (e aproximadamente no ar) que são menos refringentes que qualquer outro meio.

d) Falsa  ---  Durante o dia o céu tem o aspecto azulado porque o conjunto de gases que compõe a nossa atmosfera - Nitrogênio, Oxigênio, Argônio, Dióxido de carbono entre outros, absorve as radiações solares vermelho - alaranjadas – difunde (reflete difusamente) as de curto comprimento de onda - radiações tendendo ao azul  ---  ao entardecer, a luz do sol quando atravessa a nossa atmosfera,  também sofre refração (mudança de meio de propagação da luz vácuo –

ar )  como a cor vermelha é a que sofre menor desvio, ela fica próxima ao sol , fornecendo coloração avermelhada.

R- A.

05- Trata-se de um espelho esférico côncavo cujas características das imagens são fornecidas a seguir:

Espelho côncavo – 5 casos:

 1^o --- Objeto antes do centro de curvatura C

A imagem terá:

Natureza – real (obtida na interseção do próprio raio de luz – linha cheia) – pode ser projetada, fotografada, etc.

Localização – entre C e F

Dimensão (tamanho) – menor que o do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 2^o --- Objeto sobre o centro de curvatura C

A imagem terá:

Natureza – real

Localização – sob C

Dimensão – mesma que do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 3^o --- Objeto entre C e F

A imagem terá:

Natureza – real

Localização – antes de C

Tamanho – maior que o do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 4^o --- Objeto sobre o foco F

Fisicamente a imagem do objeto estaria localizada no infinito.  

 5^o --- Objeto entre o foco F e o vértice V ou entre o foco F e o espelho

A imagem terá:

Natureza – virtual (obtida na interseção do prolongamento dos raios de luz ) – não pode ser projetada, fotografada, etc.

Localização – atrás do espelho

Tamanho – maior que o do objeto

Orientação – direita em relação ao objeto

.Utilidades: são empregados com freqüência quando se deseja obter uma imagem virtual e ampliada de um objeto, como é o caso dos espelhos de barbear, toalete, de dentista, espelho de otorrinolaringologia, etc.

Observe que se trata do primeiro caso  ---  R- B. 

06- Leia o exemplo a seguir que explica o mesmo fenômeno:

 Quando a temperatura ambiente de uma sala está, por exemplo, a 28^oC, e você (temperatura de 36,5^oC) coloca uma mão na maçaneta de uma porta e a outra na madeira da mesma, a maçaneta lhe parece mais fria que o metal apesar dos dois estarem a mesma temperatura, porque o metal é melhor condutor de calor, retirando mais calor de seu corpo que a madeira. O contrário ocorreria se você estivesse numa sauna cujo ambiente, por exemplo, está a 42^oC, o metal lhe parecerá mais quente, pois agora ele lhe fornece mais calor que a madeira pois é melhor condutor térmico.

R- C.

07- Cálculo da aceleração do corpo  ---  F=m.a  ---  20=10.a  ---  a=2m/s²  ---  equação de Torricelli  ---  V²=V_o² + 2.a.∆S  ---  V² = 0² + 2.2.4  ---  V=√16  ---  V=4m/s  ---  R- B.

08- Colocando as forças que agem sobre o sistema  ---  como o sistema está em repouso, a intensidade da força

sobre cada corpo é nula  ---  corpo C  ---  T₂=P_C=50N  ---  corpo B  ---  T₂=T₁ + P_B  ---  50=T₁ + 30  ---  T₁=20N  ---

Corpo A  ---  N (força normal-indicação da balança)  ---  T₁ + N = P_A  ---   20 + N = 100  ---  N=80N (a balança indicará 80N).

R- C.

09- Veja na resolução do exercício anterior que a intensidade da força que comprime a balança vale N=80N e, sendo g=10m/s², a balança indicará L tal que ---  N=L.g  ---  80=L10  ---  L=8kg  ---  R- A.

10- Satélites geoestacionários  ou geosincrônicos(sincronizados com o movimento de rotação da Terra)  ---   a maioria dos satélites de telecomunicações são satélites geoestacionários pois se encontram parados em relação a um ponto fixo
sobre a Terra.Seu período é o mesmo que o da Terra (24h), o raio de sua órbita é de, aproximadamente 36.000km, tem a mesma velocidade angular (W) que a Terra e se encontram em órbitas sobre a linha do equador.                      

Acima da altura aproximada de 36000km o período do satélite aumenta e abaixo desse valor, diminui.

Dados: período do satélite, o mesmo que o de rotação da Terra, T=24h; raio de rotação do satélite que está a 36.000km acima da superfície da Terra  ---  R=36.000 + 6.000=42.000km  ---  numa volta completa do satélite  ---  ∆S=2πR  ---

∆S =2.3.42000  ---  ∆S=252000km  ---  ∆t=T=24h  ---  V=∆S/∆t=42000/24=1750km/h  ---  R- C.

11- A Terra (ou qualquer outro planeta) origina ao seu redor um campo gravitacional de maneira que qualquer corpo de massa m, quando colocado no interior desse campo fica sujeito à uma força de atração gravitacional F_G=GMm/r², sendo, G a constante de gravitação universal, M a massa da Terra ou do planeta e r a distância do centro

 

da Terra ou do planeta ao centro do corpo  ---  mas, esta força que age sobre o corpo ou satélite corresponde ao seu próprio peso, tal que, P=mg.

Portanto  ---  F_G=P  ---   GMm/r²=mg  ---   g=GM/r²                                                    

onde:

g  ---  valor da aceleração da gravidade à uma distância r do centro do planeta (m/s² ou N/kg)

G  --- constante de gravitação universal (6,67.10^-11 Nm²/kg²)

M  ---  massa do planeta (kg)

R  ---  distância do centro do planeta ao centro do corpo (m)

Relação entre o raio da Terra (R_T=6000km) em cuja superfície g=10m/s² e a altura pedida R_p’=36.000km  ---  R_p’/R_T=

36.000/6.000=6  ---  portanto a distância do satélite ao centro da Terra é 7 vezes o raio terrestre  ---  R_p=7R_T  ---  aceleração da gravidade na superfície da Terra  ---  g_s=G.M/R_T² =10m/s²  ---  aceleração da gravidade onde está o satélite  ---  g_P=G.M/R_p²  ---  g_p=G.M/(7R_T)²  ---  g_p=G.M/49R_T²  ---  como G.M/R_T²=10, g_p=10/49=0,2m/s²  ---  R- D.

12- Potência elétrica :

 P_t=P_u + Pd  ---   P_t=E.i  ---  P_d=r.i²  ---  P_u=U.i

P_t -  representa a potência total gerada (recebida de forma não elétrica)

P_d a potência dissipada ou perdida no interior do gerador e

P_u a potência fornecida pelo gerador ao meio exterior (potência útil).

Potência total  ---  P_t=E.i=12.5=60W  ---  potência dissipada  ---  P_d=r.i²=0,2.5²=5W  ---  P_t=P_d + P_u  ---  60 = 5 + P_u  ---

P_u=55W  ---  R- A.

13- Leia a teoria a seguir: Considere um condutor retilíneo de comprimento ℓ percorrido por uma corrente elétrica (elétrons livres com carga q, movendo-se com velocidade no interior do condutor, pela sua seção transversal). Esse fio condutor reto está imerso num campo magnético uniforme . Sobre cada carga elétrica q que constituem a corrente elétrica i surge

uma força magnética fornecida pela expressão Fm’=q.V.B.senθ e somando as intensidades de cada força Fm’ obtém-se uma força resultante Fm=n.Fm’, onde n é o número de cargas que passam pelo fio condutor num intervalo de tempo Δt  --- Fm=n.q.V.B.senθ  ---  V=ΔS/Δt=ℓ/Δt  ---  Fm= n.q. ℓ/Δt.B.senθ  ---  i=n.q/Δt  ---  Fm=B.i.ℓ.senθ

Fm – intensidade da força magnética que age sobre o fio – medida em newton (N), no SI.

B – intensidade do campo magnético – medido em tesla (T), no SI.

i – corrente elétrica no fio – medida em ampère (A), no SI.

θ – ângulo entre a direção de B e de i.

 A direção e sentido de  é fornecida pela regra da mão esquerda (veja figura abaixo) onde o dedo médio indica o

sentido da corrente elétrica i, pois o sentido convencional da corrente elétrica é o mesmo que o da velocidade das cargas positivas.

No caso do exercício, sobre a superfície do equador, o campo magnético  indica para o norte e a corrente elétrica i é

orientada de Oeste para Leste (veja figura)  ---  utilizando a regra da mão esquerda o campo magnético  será vertical e

para cima saindo da folha, no caso da superfície da Terra  ---  intensidade da força magnética sobre o fio  ---  F_m=B.i.ℓ.senθ=10^-4.500.1000.sen90^o  ---  F_m=10^-4.5.10⁵  ---  F_m=50N  ---  R- B.

14- R- B  ---  regra de três  ---  1m³ – 0,8kg  ---  W – 20kg  ---  W=20x50.000.000=10⁹J.