Voltar Inicial Enem Mecânica Óptica

 

 

 

 

 

A Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) é uma instituição brasileira de ensino superior de nível federal, sediada na cidade de Belo Horizonte, no estado de Minas Gerais. Estando entre as mais prestigiadas universidades do Brasil, é a maior universidade do estado de Minas Gerais, possuindo campi nas cidades de Belo Horizonte e Montes Claros.

Segundo o MEC, a UFMG é uma das universidades que mais recebem recursos do governo federal, uma vez que é uma das que mais oferecem cursos e programas para ensino, pesquisa e extensão.

Segundo o ranking QS 2011, a Universidade Federal de Minas Gerais está em 10º lugar entre as melhores universidades da América Latina e como 3º lugar entre as melhores universidades do Brasil. 

 

 

Questão 01-(UFMG-MG-013)

A professora Beatriz deseja medir o coeficiente de restituição de algumas bolinhas fazendo-as colidir com o chão em

seu laboratório. Esse coeficiente de restituição é a razão entre a velocidade da bolinha imediatamente após a colisão e a velocidade da bolinha imediatamente antes da colisão.

Neste caso, o coeficiente só depende dos materiais envolvidos.

Nos experimentos que a professora realiza, a força de resistência do ar é desprezível.

Inicialmente, a professora Beatriz solta uma bolinha – a bolinha 1 – em queda livre da altura de 1,25 m e verifica que, depois bater no chão, a bolinha retorna até a altura de 0,80 m.

1. CALCULE a velocidade da bolinha no instante em que
A) Ela chega ao chão.
B) Ela perde o contato com o chão, na subida

2. Depois de subir até a altura de 0,80 m, a bolinha desce e bate pela segunda vez no chão.

DETERMINE a velocidade da bolinha imediatamente após essa segunda batida.

3. A seguir, a professora Beatriz pega outra bolinha – a bolinha 2 –, que tem o mesmo tamanho e a mesma massa, mas é feita de material diferente da bolinha 1. Ela solta a bolinha 2 em queda livre, também da altura de 1,25 m, e verifica que essa bolinha bate no chão e fica parada, ou seja, o coeficiente de restituição é nulo.

Considere que os tempos de colisão das bolinhas 1 e 2 com o chão são iguais.

Sejam F1 e F2 os módulos das forças que as bolinhas 1 e 2 fazem, respectivamente, sobre o chão durante a colisão.

ASSINALE com um X a opção que indica a relação entre F1 e F2.

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

QUESTÃO 02-(UFMG-MG-013)

Na figura está representado um pistão constituído de um cilindro e um êmbolo. O êmbolo, que pode se mover livremente, tem massa de 0,30 kg e uma área de seção transversal de 8,0 cm2.

Esse pistão contém 4,0.10-3 mol de um gás ideal à temperatura de 27oC. A pressão no ambiente é de 1,0 atm.

1. DETERMINE o valor da força que o gás exerce sobre o êmbolo na situação de equilíbrio

2. DETERMINE o valor da altura h em que o êmbolo se encontra nessa situação.

3.Em seguida, o gás é aquecido até que sua temperatura atinja 57oC.

DETERMINE o valor do deslocamento ∆h do pistão devido a esse aquecimento.

 

QUESTÃO 03-(UFMG-MG-013)

Uma corda esticada e presa nas duas extremidades pode vibrar em diferentes frequências, sendo a mais baixa delas

denominada frequência do modo fundamental. Em um violino, a distância entre as extremidades em cada corda é de 0,32 m.

Maria Sílvia coloca esse violino próximo a um alto-falante conectado a um dispositivo capaz de produzir sons com frequências que variam continuamente entre 500 Hz e 1.500 Hz. Ela observa que uma das cordas oscila apenas quando o dispositivo emite sons com as frequências de 880 Hz e 1.320 Hz.

1. Na situação dessa corda vibrando em seu modo fundamental, DETERMINE

A) a frequência da vibração.

 B) o comprimento de onda da onda na corda.
2. Com relação ao som emitido por essa corda quando ela vibra em seu modo fundamental,

DETERMINE

A) a frequência dessa onda sonora.

B) o comprimento de onda dessa onda sonora.

 

QUESTÃO 04-(UFMG-MG-013)

Ariete deseja estudar o fenômeno da dispersão da luz branca, ou seja, a sua decomposição em várias cores devido à dependência do índice de refração do material com a frequência. Para isso, ela utiliza um prisma de vidro cuja seção reta tem a forma de um triângulo retângulo isósceles.

O índice de refração desse vidro é n = 1,50 para a luz branca e varia em torno desse valor para as várias cores do espectro visível.

(Dados: sen 45o = cos 45o = 0,707.)

Ela envia um feixe de luz branca em uma direção perpendicular a uma das superfícies do prisma que formam o ângulo reto, como mostrado na figura.

1. COMPLETE, na figura, a trajetória do feixe até sair do prisma.

2. EXPLIQUE, detalhando seu raciocínio, o que acontece com esse feixe na superfície oposta ao ângulo reto.

3. ASSINALE com um X a opção correta.

Ariete observa a dispersão da luz branca nesse experimento?

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

QUESTÃO 05-(UFMG-MG-013)

Gustavo dispõe de três esferas metálicas, esferas 1, 2 e 3 de raios iguais e muito pequenos, com as quais realiza experimentos de eletrostática. As esferas 1 e 2 têm massas iguais, m, e a esfera 3 tem uma massa maior, M. As três esferas foram eletricamente carregadas, sendo que as cargas nas esferas 1 e 3 são iguais, Q, e na esfera 2 a carga é menor, q.

1. Em um primeiro experimento, Gustavo pendura as esferas 1 e 2 por fios isolantes longos, de mesmo comprimento, e presos no mesmo ponto. Nas figuras, são apresentadas três alternativas de configurações para as posições de equilíbrio dessas duas esferas; θ1 e θ2 são, respectivamente, os ângulos que os fios de sustentação das esferas 1 e 2 fazem com

a vertical.

ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio.

JUSTIFIQUE sua resposta.

2. Em um segundo experimento, Gustavo suspende as esferas 1 e 3 de maneira semelhante à anterior.

ASSINALE comum X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio.

JUSTIFIQUE sua resposta.

3. Finalmente, Gustavo, usando luvas isolantes, força um contato elétrico simultâneo das três esferas. ASSINALE com um X a opção que dá a relação correta entre os novos valores das cargas q1, q2 e q3 nas esferas 1, 2 e 3,

respectivamente.

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

QUESTÃO 06-(UFMG-MG-013)

O professor Lúcio pretende demonstrar o efeito de indução eletromagnética. Para isso, ele usa um fio condutor retilíneo, encapado com material isolante, no qual estabelece uma corrente elétrica i cujo valor varia com o tempo.Ele coloca um anel metálico próximo ao fio em três situações distintas, descritas a seguir.

1. Na situação 1, o professor sustenta o anel na horizontal e coloca o fio na vertical, passando pelo centro do anel, como

representado na figura.

ASSINALE com um X a opção correta.

Nessa situação, existe corrente induzida no anel?

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

2. Na situação 2, o professor Lúcio coloca o anel e o fio sobre uma superfície plana, um ao lado do outro, como representado na figura.

ASSINALE com um X a opção correta.

 Na situação 2, existe corrente induzida no anel?

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

3. Na situação 3, o professor Lúcio coloca o fio sobre o anel, passando pelo seu centro, como representado na figura.

ASSINALE com um X a opção correta.

Na situação 3, existe corrente induzida no anel?

JUSTIFIQUE sua resposta.

 

 

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