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A Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) é uma instituição de ensino superior privada e católica brasileira, sediada no bairro da Gávea, na cidade do Rio de Janeiro, capital do estado homônimo, Brasil. Nos tempos de hoje, é conhecida como a melhor universidade privada do Brasil.
01-(PUC-RJ-013)
Um sistema termodinâmico recebe certa quantidade de calor de uma fonte quente e sofre uma expansão isotérmica indo
do estado 1 ao estado 2, indicados na figura. Imediatamente após a expansão inicial, o sistema sofre uma segunda expansão térmica, adiabática, indo de um estado 2 para o estado 3 com coeficiente de Poisson λ=1,5.
a) Determine o volume ocupado pelo gás após a primeira expansão, indo do estado 1 ao estado 2.
b) Determine a pressão no gás quando o estado 3 é atingido.
02-(PUC-RJ-013)
Um determinado circuito é composto de uma bateria de 12,0 V e mais quatro resistores, dispostos como mostra a figura.
a) Determine a corrente elétrica no ponto A indicado na figura.
b) Determine a diferença de potencial entre os pontos B e C apresentados na figura.
03-(PUC-RJ-013)
Na figura abaixo, o bloco 1, de massa m1=1,0 kg, havendo partido do repouso, alcançou uma velocidade de 10 m/s após
descer uma distância d no plano inclinado de 30o. Ele então colide com o bloco 2, inicialmente em repouso, de massa
m2= 3,0 kg. O bloco 2 adquire uma velocidade de 4,0 m/s após a colisão e segue a trajetória semicircular mostrada, cujo raio é de 0,6 m. Em todo o percurso, não há atrito entre a superfície e os blocos. Considere g = 10 m/s2.
a) Ao longo da trajetória no plano inclinado, faça o diagrama de corpo livre do bloco 1 e encontre o módulo da força normal sobre ele.
b) Determine a distância d percorrida pelo bloco 1 ao longo da rampa.
c) Determine a velocidade do bloco 1 após colidir com o bloco 2.
d) Ache o módulo da força normal sobre o bloco 2 no ponto mais alto da trajetória semicircular.
04-(PUC-RJ-013)
Um objeto de 3,10 kg é liberado por um astronauta, a partir do repouso, e cai em direção à superfície do planeta
Marte. Calcule a força peso em Newtons atuando sobre o objeto, expressando o resultado com o número de algarismos
significativos apropriado.
Considere a aceleração da gravidade gMarte= 3,69 m/s2
(A) 31,0 (B) 11,439 (C) 11,44 (D) 11,4 (E) 6,79
05-(PUC-RJ-013)
I – Quanto maior a frequência de uma onda luminosa, maior a sua velocidade de propagação.
II – Quando um feixe de luz passa de um meio a outro, seu comprimento de onda muda, mas sua velocidade se mantém constante.
III – O fenômeno de reflexão total pode ocorrer quando um feixe luminoso passa de um meio mais refringente para outro menos refringente.
São corretas as seguintes afirmações:
(A) I, II e III. (B) I e III, apenas. (C) III, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, apenas.
06-(PUC-RJ-013)
Sobre uma superfície sem atrito, há um bloco de massa m1= 4,0 kg sobre o qual está apoiado um bloco menor de massa m2= 1,0 kg. Uma corda puxa o bloco menor com uma força horizontal F de módulo 10 N, como mostrado na figura abaixo, e observa-se que nesta situação os dois blocos movem-se juntos.
A força de atrito existente entre as superfícies dos blocos vale em Newtons:
(A) 10 (B) 2,0 (C) 40 (D) 13 (E) 8,0
07-(PUC-RJ-013)
Três cubos de gelo de 10,0 g, todos eles a 0,0oC, são colocados dentro de um copo vazio e expostos ao sol até
derreterem completamente, ainda a 0,0oC.
Calcule a quantidade total de calor requerida para isto ocorrer, em calorias.
Considere o calor latente de fusão do gelo LF= 80 cal/g
(A) 3,7.101 (B) 2,7.101 (C) 1,1.102 (D) 8,0.102 (E) 2,4.103
08-(PUC-RJ-013)
Duas cargas pontuais q1= 3,0μC e q2=6,0μC são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si.
Calcule a distância, em metros, entre a carga q1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo.
Considere k= 9.109 Nm2/C2
(A) 0,3 (B) 0,4 (C) 0,5 (D) 0,6 (E) 2,4
09-(PUC-RJ-013)
Deseja-se construir um móbile simples, com fios de sustentação, hastes e pesinhos de chumbo. Os fios e as hastes têm peso desprezível. A configuração está demonstrada na figura abaixo.
O pesinho de chumbo quadrado tem massa 30 g, e os pesinhos triangulares têm massa 10 g.
Para que a haste maior possa ficar horizontal, qual deve ser a distância horizontal x, em centímetros?
(A) 45 (B) 15 (C) 20 (D) 10 (E) 30
10-(PUC-RJ-03)
O gráfico da figura mostra a posição em função do tempo
de uma pessoa que passeia em um parque. Calcule a velocidade média em m/s desta pessoa durante todo o passeio, expressando o resultado com o número de algarismos significativos apropriados.
(A) 0,50 (B) 1,25 (C) 1,50 (D) 1,70 (E) 4,00
11-(PUC-RJ-013)
O gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em um circuito elétrico.
Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de:
(A) 2,0 mΩ (B) 0,2 Ω (C) 0,5 Ω (D) 2,0 kΩ (E) 0,5 kΩ
12-(PUC-RJ-013)
A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m.
Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro?
(A) 2,0 (B) 2,4 (C) 1,5 (D) 3,6 (E) 1,1
13-(PUC-RJ-013)
Na Astronomia, o Ano-luz é definido como a distância percorrida pela luz no vácuo em um ano. Já o nanômetro, igual a 1,0.109 m, é utilizado para medir distâncias entre objetos na Nanotecnologia.
Considerando que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3,0.108 m/s e que um ano possui 365 dias ou 3,2.107s, podemos dizer que um Ano-luz em nanômetros é igual a:
(A) 9,6.1024 (B) 9,6.1015 (C) 9,6.1012 (D) 9,6.106 (E) 9,6.109
14-(PUC-RJ-013)
A Lua leva 28 dias para dar uma volta completa ao redor da Terra. Aproximando a órbita como circular, sua distância
ao centro da Terra é de cerca de 380 mil quilômetros. A velocidade aproximada da Lua, em km/s, é:
(A) 13 (B) 0,16 (C) 59 (D) 24 (E) 1,0
15-(PUC-RJ-013)
No circuito mostrado na figura, a diferença de potencial entre os pontos B e A vale, em Volts:
(A) 3,0 (B) 1,0 (C) 2,0 (D) 4,5 (E) 0,75
16-(PUC-RJ-013)
Um projétil é lançado com uma velocidade escalar inicial de 20 m/s com uma inclinação de 30o com a horizontal,
estando inicialmente a uma altura de 5,0 m em relação ao solo.
A altura máxima que o projétil atinge, em relação ao solo, medida em metros, é: Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2
(A) 5,0 (B) 10 (C) 15 (D) 20 (E) 25
17-(PUC-RJ-013)
Uma onda luminosa se propaga em um meio cujo índice de refração é 1,5. Determine a velocidade de propagação desta
onda luminosa no meio, em m/s.
Considere a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0.108 m/s
(A) 0,5.108 (B) 1,5.108 (C) 2,0.108 (D) 2,3.108 (E) 3,0.108
18-(PUC-RJ-013)
Um recipiente contém 0,0100 m3 de água e 2000 cm3 de óleo. Considerando-se a densidade da água 1,00 g/cm3 e a
densidade do óleo 0,900 g/cm3, a massa, medida em quilogramas, da mistura destes líquidos é:
(A) 11,8 (B) 101,8 (C) 2,8 (D) 28 (E) 118
19-(PUC-RJ-013)
Cientistas crêem ter encontrado o tão esperado “bóson de Higgs” em experimentos de colisão próton-próton com
energia inédita de 4 TeV (tera elétron-Volts) no grande colisor de hádrons, LHC. Os prótons, de massa 1,7.1027 kg
e carga elétrica 1,6.10-19 C, estão praticamente à velocidade da luz (3.108 m/s) e se mantêm em uma trajetória
circular graças ao campo magnético de 8 Tesla, perpendicular à trajetória dos prótons.
Com estes dados, a força de deflexão magnética sofrida pelos prótons no LHC é em Newton:
(A) 3,8.1010 (B) 1,3.1018 (C) 4,1.1018 (D) 5,1.1019 (E) 1,9.1010
20-(PUC-RJ-013)
Uma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra é vibrada por um menino. Depois de algum tempo
vibrando a corda, o menino observa um padrão de ondas estacionário. Ele verifica que a distância entre dois nós
consecutivos deste padrão é de 0,50 m.
Determine em metros o comprimento de onda da vibração imposta à corda.
(A) 0,25 (B) 0,50 (C) 1,00 (D) 1,25 (E) 1,50
21-(PUC-RJ-013)
Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se
encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco.
Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão.
(A) 2,8 (B) 2,5 (C) 0,6 (D) 0,5 (E) 0,2
22-(PUC-RJ-013)
Um pêndulo é formado por uma bola de 4,0 kg e um fio ideal de 0,2 m de comprimento. No ponto mais alto de sua
trajetória, o cabo que sustenta o pêndulo forma um ângulo de 30o com a vertical.
Indique o módulo do torque realizado pelo peso da bola em Nm neste ponto.
Considere g = 10,0 m/s2
(A) 0,4 (B) 4,0 (C) 6,8 (D) 10,0 (E) 100