quinta-feira, 22 de novembro de 2012

Preparando-se para as provas


Exercício 1:

Usando um sistema formado por uma corda e uma roldana, um homem levanta uma caixa de massa m, aplicando na corda uma força F que forma um ângulo θ com a direção vertical, como mostra a figura. O trabalho realizado pela resultante das forças que atuam na caixa – peso e força da corda –, quando o centro de massa da caixa é elevado, com velocidade constante v, desde a altura yb até a altura ya, é:


a) nulo.yb
b) F (y
bya).
c) mg (
ybya).
d) F cos (
θ) (ybya).
e) mg (
ybya) + mv2/2.

Resolução:

Como a velocidade é constante concluímos que a aceleração é nula. Logo, a força resultante é nula e portanto é nulo seu trabalho.

Resposta: a


Exercício 2:

Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB está a uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho, também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A para D. No trecho AB, ele está com velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em seguida, desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura máxima H, em relação a CD.


A velocidade do esqueitista no trecho CD e a altura máxima H são, respectivamente, iguais a

a) 5 m/s e 2,4 m
b) 7 m/s e 2,4 m
c) 7 m/s e 3,2 m
d) 8 m/s e 2,4 m
e) 8 m/s e 3,2 m

Resolução:

Vamos aplicar a conservação da energia mecânica entre as posições B e C:
 

ECB + EpB = ECC + EpC => m.(vB)2/2+m.g.h = m.(vC)2/2+0

(vB)2/2+g.h = (vC)2/2 => (4)2/2+10.2,4 = (vC)2/2 => vC = 8 m/s
 

Vamos aplicar a conservação da energia mecânica entre as posições C e E, sendo E o ponto de altura H:

ECC + EpC = ECE + EpE => m.(vC)2/2+0 = 0+m.g.H => 

(vC)2/2 = g.H => (8)2/2 = 10.H => H = 3,2 m
 
Resposta: e


Exercício 3:

A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue:

a) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante.
b) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado.
c) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron.
d) O número de átomos existentes no universo é constante.
e) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais.

Resolução:

Lei da conservação das cargas elétricas:
Em um sistema eletricamente isolado a soma algébrica das cargas elétricas positivas e negativas é constante.

Resposta: a


Exercício 4:

Em um ponto fixo do espaço, o campo elétrico de uma radiação eletromagnética tem sempre a mesma direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico abaixo, que representa sua projeção E nessa direção fixa; E é positivo ou negativo conforme o sentido do campo.


Consultando a tabela acima, que fornece os valores típicos de frequência f para diferentes regiões do espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, é possível classificar essa radiação como

a) infravermelha
γ
b) visível
γ
c) ultravioletaγ
d) raio Xγ
e) raio γ

Resolução:

Do gráfico dado podemos calcular o período da radiação: T = 1.10
-16 s

A frequência é o inverso do período. Logo: f = 1/T => f = 1
016 Hz

Da tabela concluímos que a radiação é ultravioleta.

Resposta: c

Exercício 5: 

O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.


As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.

I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.


Dentre essas afirmações, somente

a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas. 


Resolução: 

I) Incorreta
O resistor não é ôhmico. O gráfico U x i não é uma reta passando pela origem.


II) Incorreta
Do gráfico observamos que quando U aumenta, i aumenta numa proporção menor. Logo, R = U/i aumenta com o aumento da corrente.


III) Correta
A potência dissipada no filamento da lâmpada é dada por P = U.i.
Do gráfico observamos que quando U aumenta, i também aumenta e P = U.i aumenta.


Resposta: c

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