UFJF-MG 2018

UFJF

A Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) é uma instituição brasileira de ensino superior situada na Zona da Mata de Minas Gerais, na cidade de Juiz de Fora.

A qualidade da graduação da UFJF é reconhecida nacionalmente, tem sido atestada de forma indiscutível pelos processos de avaliação implementados pelo Ministério da Educação e Cultura nos últimos anos.

Para ingrssar no campus de Juiz de Fora, a UFJF conta com dois programas: o Sistema de Seleção Unificada (Sisu) e o Programa de Ingresso Seletivo Misto (Pism).

Para maiores informações acesse www.ufjf.br/copese

01 – (UFJF-MG-018)

Durante as férias, Caíque visitou os parentes que moram perto de um grande lago navegável. Pela primeira vez ele experimentou pilotar um jet ski e gostou da aventura. Durante o passeio, ele observou vários barcos que andavam paralelamente à sua trajetória. Um primo que estava na margem de lago filmando Caíque no jet ski verificou que ele percorreu 900 m em 3 min sem alterar sua velocidade. Durante esse tempo, Caíque viu à frente uma lancha se aproximando com velocidade constante. Seu primo constatou que a lancha gastava um terço do tempo para percorrer a mesma distância. Com base nesses dados, marque a afirmativa correta:

  1. Os módulos das velocidades do jet ski e da lancha em relação à margem eram de 30 m/s e de 10 m/s, respectivamente.
  2. O módulo da velocidade da lancha em relação ao jet ski era de 20 m/s.
  3. O módulo da velocidade da lancha registrado pelo primo de Caíque foi de 5 m/s.
  4. O módulo da velocidade do jet ski em relação à da lancha era de 10 m/s
  5. O módulo da velocidade da lancha era o dobro do módulo da velocidade do jet ski

02 – (UFJF-MG-018)

Nas cobranças de faltas em um jogo de futebol, uma bola com massa de 500 gramas pode atingir facilmente a velocidade de 108 km/h. Supondo que no momento do chute o tempo de interação entre o pé do jogador e a bola seja de 0,15 segundos, podemos supor que a ordem de grandeza da força que atua na bola, em newton, é de:

03 – (UFJF-MG-018)

Para subir pedalando uma ladeira íngreme, um ciclista ajusta as marchas de sua bicicleta de modo a exercer a menor força possível nos pedais. Assim ele consegue pedalar com muito menos esforço, porém ele é obrigado a dar muitas voltas no pedal para um pequeno deslocamento e demora mais tempo para chegar ao topo. Com o procedimento de trocar de marchas, podemos afirmar que o ciclista:

  1. Aumenta o trabalho realizado pela força gravitacional.
  2. Diminui a potência aplicada aos pedais.
  3. Diminui a sua energia cinética
  4. Aumenta a sua energia cinética
  5. Aumenta seu momento linear

04 – (UFJF-MG-018)

O gráfico abaixo representa a velocidade em função do tempo das corridas de 100 metros rasos dos recordes de Usain Bolt na Olimpíada de Pequim (2008) e no Mundial de Atletismo em Berlim (2009).

Fonte: YAMASHITA (2013). Revista da Biologia (2003) 11(1): 8-11 – DOI: 10.7594/revbio.11.01.02

Analisando o gráfico, pode-se afirmar que entre 2 e 6 segundos a energia cinética do atleta

  1. Permaneceu constante.
  2. Dobrou.
  3. Aumentou 20%.
  4. Aumentou 50%.
  5. Aumentou entre 30% e 50%.

05 – (UFJF-MG-018)

Em um campeonato de arco e flecha, dois arqueiros atingem o mesmo alvo ao mesmo tempo. O alvo é uma maçã e as forças que as flechas aplicam na maçã são dadas pela ilustração abaixo. Considere que as flechas aplicam forças F1 e F2, que possuem o mesmo módulo F. Marque a alternativa em que o módulo e o sentido da força resultante na maçã está CORRETA. Utilize os pontos cardeais

06 – (UFJF-MG-018)

Para economizar energia, você contratou uma bombeira hidráulica, chamada Maria Emmy, que instalou um sistema de aquecimento solar para um reservatório de água. O reservatório é conectado ao chuveiro de sua casa por 12 metros de tubulação com diâmetro de 1 cm. Quando a torneira é aberta, o chuveiro apresenta uma vazão constante de 6 litros por minuto. Quanto tempo você deve esperar para começar a cair água quente no chuveiro? Utilize π(pi)≈3.

  1. 18 s
  2. 9 s
  3. 36 s
  4. 2,25 s
  5. 5,5 s

07 – (UFJF-MG-018)

Um estudante amarra uma pedra a um barbante enrolado em um carretel. Num dado instante, ele faz a pedra rodar percorrendo uma circunferência horizontal de raio R1, com velocidade angular ω1. Então, de repente, o estudante deixa o carretel desenrolar, permitindo o rápido aumento do raio da trajetória da pedra até um valor R2 > R1. Com relação ao momento de inércia do sistema pedra mais fio e à velocidade angular da pedra no imediato instante após o raio aumentar, podemos afirmar que

  1. o momento de inércia diminui e a velocidade angular também.
  2. o momento de inércia aumenta e a velocidade angular também.
  3. o momento de inércia aumenta e a velocidade angular se mantém constante.
  4. o momento de inércia aumenta e a velocidade angular diminui.
  5. o momento de inércia diminui e a velocidade angular aumenta.

08 – (UFJF-MG-018)

Dois problemas de visão comuns são a miopia e a hipermetropia. A miopia é um problema de visão que ocorre quando a imagem de um objeto se forma antes da retina. A hipermetropia, por sua vez, é um problema de visão que ocorre quando os raios de luz interceptam a retina antes de a imagem ser formada – nesse caso a imagem formar-se-ia depois da retina. Maria e Fernanda foram ao oftalmologista. Maria descobriu que possui miopia. Fernanda descobriu que possui hipermetropia. A partir da informação obtida do enunciado, marque a alternativa correta.

  1. Maria deve usar lentes divergentes para corrigir a miopia.
  2. Maria deve usar lentes convergentes para corrigir a miopia.
  3. Fernanda deve usar lentes divergentes para corrigir a hipermetropia.
  4. Ambas devem usar lentes convergentes para corrigir os seus problemas de visão.
  5. Ambas devem usar lentes divergentes para corrigir os seus problemas de visão.

09 – (UFJF-MG-018)

Em um experimento realizado em um laboratório, Maria Meitner colocou uma caneta laser adequadamente protegida no fundo de um aquário e depois o encheu com um líquido desconhecido. Ao instalar o laser, ela mediu o ângulo limite, θL, para que ocorra a reflexão total na interface como ar, encontrando o valor de 42°. A figura a seguir representa o experimento, sendo que a seta no fundo do aquário representa a caneta laser e as outras, por sua vez, indicam a direção de propagação do feixe. Dados: cos 42°=0,74; sen 42°= 0,67; nAr=1,0 (índice de refração do ar). Os índices de refração de cinco líquidos diferentes estão indicados na tabela abaixo. O índice de refração de qual líquido se aproxima mais do obtido pelo experimento de Maria Meitner?

  1. Do líquido 5.
  2. Do líquido 4.
  3. Do líquido 3.
  4. Do líquido 2.
  5. Do líquido 1.

10 – (UFJF-MG-018)

Em um laboratório de física é encontrado um frasco opaco contendo 100 g de um líquido desconhecido, armazenado na geladeira do laboratório a uma temperatura de 6 graus Celsius. Um estudante deseja identificar o líquido sem abrir o frasco, usando um calorímetro ideal. No calorímetro, o estudante insere 100 ml de água pura, a 20 graus Celsius, e em seguida insere o frasco contendo o líquido. Após certo tempo, o frasco com o líquido desconhecido entra em equilíbrio térmico com a água, que passa a ter uma temperatura de 16 graus Celsius. Vamos supor que não há trocas de calor do conteúdo do calorímetro com o ambiente, e que a massa do frasco seja desprezível. O calor específico da água é de aproximadamente 4,2 J g-1 K-1 e sua densidade é 1,0 g/ml. A tabela abaixo tem a informação do calor específico de uma variedade de líquidos. Qual deles deve ser o líquido desconhecido?

  1. Parafina.
  2. Glicerina.
  3. Acetona.
  4. Azeite.
  5. Tolueno.

11 – (UFJF-MG-018)

Em um futuro distante, Ana fica perdida no meio de uma galáxia desconhecida e o sistema de comunicação de sua nave espacial para de funcionar. Ela então decide gerar ondas de rádio através da construção de um circuito de corrente alternada, na esperança de que alguém da vizinhança capte essas ondas e venha socorrê-la. O circuito é capaz de emitir ondas de 5 kHz.

Sobre as ondas emitidas pelo circuito de Ana, é possível afirmar que

  1. O comprimento de onda da radiação gerada pelo circuito é de 6 km.
  2. ninguém irá receber o sinal gerado pelo circuito, pois Ana está numa nave no espaço, onde as ondas de rádio não se propagam.
  3. não há geração de ondas de rádio por esse circuito, pois é necessário que haja emissão de luz para se produzir radiação.
  4. se Ana mudar o circuito para utilizar uma frequência maior, o seu sinal de rádio viajará com uma velocidade maior no espaço.
  5. uma estação espacial situada a uma distância de 300km receberá o sinal um milissegundo depois que Ana ligar o circuito.

12 – (UFJF-MG-018)

Joyce trabalha com espectroscopia de fotoelétrons, que é uma técnica de caracterização de materiais que consiste em bombardear um material com raios X de uma determinada energia e medir a energia cinética dos elétrons arrancados da superfície do material. Com isso, é possível saber a composição química e o tipo de ligação entre os átomos da amostra estudada. Joyce quer estudar uma folha de grafeno, que é um material composto somente de átomos de carbono. Para isso, ela usa duas fontes de raios X, A e B, que possuem frequências de fA e fB, respectivamente, com fA > fB.

Sobre esse experimento, são formuladas três hipóteses:

I – Se usarmos a fonte A, os elétrons extraídos da folha de grafeno chegam ao detector com uma energia cinética maior do que a que seria medida se usássemos a fonte B.

II – Os elétrons extraídos do nível S, que é o nível eletrônico mais interno dos átomos, chegarão ao detector com energia maior do que os elétrons da camada P, pois aqueles estão mais fracamente ligados ao núcleo, demandando menos energia para arrancá-los.

III – A energia de ligação dos elétrons nos átomos de carbono é quantizada.

Assinale a afirmativa CORRETAa respeito das hipóteses formuladas:

  1. Somente I e II estão corretas.
  2. Somente I e III estão corretas.
  3. Somente I está correta.
  4. I, II e III estão corretas.
  5. Somente II está correta.

13 – (UFJF-MG-018)

Um capacitor pode ser formado por duas placas condutoras (eletrodos) separadas por um meio isolante. Quando se aplica uma tensão elétrica entre os eletrodos, cargas elétricas de sinais opostos irão se acumular nas superfícies das placas. Caso venha a ser aplicada uma tensão elétrica elevada, pode-se romper a rigidez dielétrica do meio isolante e este passa a conduzir cargas elétricas.

Em relação a capacitores e dielétricos, avalie as seguintes sentenças e assinale a CORRETA:

  1. O Cobre é um excelente condutor. Por isso, é muito utilizado como meio dielétrico em capacitores.
  2. O acúmulo de cargas na superfície do dielétrico nãodepende da permissividade do meio. Apenas a tensãoaplicada nos terminais irá determinar a densidade de carga acumulada.
  3. A capacitância de um capacitor é diretamente proporcional à razão entre a tensão aplicada e a permissvidade do meio.
  4. Em um capacitor ideal, toda carga flui pelo dielétrico sem que a corrente sofra alterações.
  5. As densidades de cargas em ambas as placas do capacitor são iguais, em módulo, mas de sinais contrários.

Respostas

Como a lancha faz o mesmo percurso, mas em um terço do tempo, então a variação de tempo da lancha é 180/3 = 60s:

VL = = = 15 m/s

02 – Para esse exercício precisamos utilizar o teorema do impulso:

03 – Pela definição de potência temos:

Aonde:

Pm é a potência média

W é o trabalho

é a variação do tempo

Como foi dito no enunciado ele pedala com menos esforço, consequentemente menos força é utilizada nos pedais, mas trabalho é força vezes a distância, sendo assim quanto menor a força, menor o trabalho, se o trabalho diminui então a potência diminui. Alternativa B correta.

04 – Pela fórmula da energia cinética temos:

Aonde:

m é a massa

V é a velocidade

Sendo assim, para fazer a comparação entre energia cinética final e inicial, precisamos dividirmos um em relação ao outro:

Aonde:

Ecf é a energia cinética final

Eci é a energia cinética inicial

Vf é a velocidade final

Vi é a velocidade inicial

Podemos então perceber que houve um aumento de 44% (144 – 100 = 44%). Alternativa E correta.

05 – Para esse exercício precisamos decompor as forças:

As setas azuis representam a decomposição das forças em y, enquanto que em laranja são as forças em x. Observe que como F1 e F2 possuem a mesma intensidade de valor F e o mesmo ângulo então as forças decompostas em relação ao mesmo eixo possuem a mesma força. Sabendo disso podemos perceber que em x as forças se cancelam, restando apenas forças em y ou, pelo exercício, de sul à norte. As alternativas C, D e E estão erradas.

06 – A água quente só chega quando toda a água fria que já está no cano sai. Para começarmos esse exercício é necessário descobrirmos o volume do cano instalado:

V = A.h

Podemos então observar que quanto maior o raio, maior o momento de inércia, então ele aumenta. Alternativa D correta.

08 – Para as pessoas com miopia:

As lentes divergentes, por divergirem o foco, deslocam a imagem para trás.

Para as pessoas com hipermetropia:

As lentes convergentes, por convergirem o foco, deslocam a imagem para frente. Então Maria deve usar lentes divergentes e Fernanda convergentes. Alternativa correta é a A.

09 – Para resolver vamos relembrar o conceito de ângulo limite:

Então para o nosso caso:

Dividindo:

(alternativa d)

11 – Vamos analisar as alternativas. Sabemos que:

12 – Analisando as hipóteses começando pela I. Sabemos que pelo efeito fotoelétrico:

Isolando a energia cinética temos:

Então a energia cinética e proporcional à frequência, admitindo que estamos acima da função trabalho, então quanto maior a frequência, maior a energia cinética dos elétrons que saem da amostra. Hipótese I é verdadeira.

Quanto mais próximo o elétron se encontra do núcleo, maior é a força de atração que é sentida por ele, então sua energia de cinética de saída é menor, pois é muito mais difícil tirar ele de lá. Hipótese II é verdadeira.

Todas as energias de ligação são sempre quantizadas, isso foi provado por Planck e posteriormente adicionado ao modelo atômico por Bohr. Hipótese III é verdadeira.

13 – Vamos analisar as alternativas. Na A é verdade que o cobre é um excelente condutor, mas é necessário um meio isolante, então ele não pode ser utilizado como capacitor.

Esse acúmulo depende do dielétrico, pois quanto maior for sua rigidez dielétrica, mais carga ficará acumulada nele. Alternativa B incorreta.

Para a C observe a seguir:

Podemos perceber então que a capacitância é inversamente proporcional ao potencial elétrico, então a alternativa C está incorreta.

Para o capacitor ser ideal é necessário que não se tenha corrente entre as placas independente do potencial nas placas, ou seja, um resistor infinito, pois assim toda a energia fica armazenada como campo elétrico. Alternativa D incorreta.

Então nos resta apenas a E, que está correta, como podemos observar na figura assim a formação das cargas.

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