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PROF. PAULO ÊNIO

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1

1) O lugar mais frio da Terra

Satélites da NASA localizaram um dos

lugares mais frios do nosso planeta, no cume de

um monte localizado na Antártida, nas

proximidades do Polo Sul. A temperatura mais

fria já registrada na Terra chegou a –93,2 ºC, o

que é vários graus mais frio do que o recorde

anterior. Os pesquisadores analisaram 32 anos de

dados de vários instrumentos de vários satélites

em busca de ocorrências capazes de gelar os

ossos. O novo recorde, de –93,2 ºC, foi batido no

dia 10 de agosto de 2010. Na verdade, as

temperaturas despencaram para níveis recorde

dezenas de vezes na região, em “bolsões” nas

proximidades de um pico entre o Domo Argus e o

Domo Fuji. O recorde de temperatura mais fria da

Terra é vários graus mais frio do que o registro de

–89,2 ºC anterior, em 1983, na Estação de

Pesquisa russa Vostok, também na Antártida. O

lugar mais frio permanentemente habitado na

Terra fica no nordeste da Sibéria, onde as

temperaturas nas cidades de Verkhoyansk

e Oimekon atingiram –67,8 ºC em 1892 e em

1933.

Após a leitura do artigo, podemos concluir que o

novo recorde de menor temperatura já medida é

de, aproximadamente, quantos graus Fahrenheit e

kelvin, respectivamente, menor que a mais baixa

temperatura do lugar mais frio

permanentemente habitado no nordeste da

Sibéria? a) 25,4 ºF e 34,2 K.

b) 45,7 ºF e 25,4 K.

c) 77,7 ºF e 298 K.

d) 54,2 ºF e 42,2 K.

e) 25,4 ºF e 25,4 K.

Resolução

Alternativa correta: B Segundo o artigo, novo recorde de menor

temperatura já medida é de –93,2 ºC e a

temperatura do lugar mais frio permanentemente

habitado na Terra, e que fica no nordeste da

Sibéria, é de –67,8 ºC. Isso significa que a

diferença entre essas duas temperaturas é de 25,4

oC. Diante disso, calculando quanto vale

essa diferença de temperatura em graus fahrenheit

e em kelvins, teremos:

Segundo o artigo, novo recorde de menor

temperatura já medida é de –93,2 ºC e a

temperatura do lugar mais frio permanentemente

habitado na Terra, e que fica no nordeste da

Sibéria, é de –67,8 ºC. Isso significa que a

diferença entre essas duas temperaturas é de 25,4

oC. Diante disso, calculando quanto vale

essa diferença de temperatura em graus fahrenheit

e em kelvins, teremos:

2)

Juntas de dilatação: conheça suas

aplicações

e para que servem A junta de dilatação é uma separação

física entre duas partes de uma estrutura,

para que estas possam se movimentar sem

transmitir esforços entre si. Caso

esse espaçamento tenha presença de

algum material rígido ou que tenha

perdido suas propriedades de

elasticidade, o mesmo produzirá tensões

indesejáveis na estrutura, e, assim,

impedirá ou restringirá o movimento

decorrente da dilatação térmica previsto

para a mesma, originando

tensões superiores àquelas a

serem absorvidas. Logo, poderá ocasionar

fissuras nas lajes adjacentes à junta,

ocasionando a possibilidade de se

propagar às vigas e aos pilares próximos.

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2

Imagens: Reprodução

A largura da junta depende do

deslocamento previsto, geralmente está

entre 2 e 3 cm, podendo ter

larguras maiores. Algumas de suas

aplicações mais comuns são em lajes,

viadutos, pontes, calçadas e quadras

poliesportivas Disponível em: <http://www.engenhariae.com.br/>. Acesso

em: 5 fev. 2014. (adaptado) A engenharia está, a cada dia, procurando

desenvolver novas técnicas para aumentar

a qualidade, a segurança e a durabilidade

das estruturas em geral, e as juntas de

dilatação

a) evitam totalmente o surgimento de

fissuras na estrutura de uma ponte, por

exemplo, pois são espaços nos quais não

há trocas de calor com o ambiente.

b) aliviam as tensões na estrutura quando

ela sofre aumento de temperatura, já que,

com esse aquecimento,

ocorrem dilatações térmicas que poderiam

comprometer a integridade estrutural.

c) quanto ao seu dimensionamento, não

dependem do material em que elas serão

aplicadas, pois o único fator relevante é a

variação de temperatura a que a

estrutura será submetida.

d) quanto ao seu

dimensionamento, dependem do tipo de

material em que elas serão aplicadas

e, independentemente da variação de

temperatura a que a estrutura será

submetida, essas juntas sempre evitarão

possíveis fissuras.

e) nem sempre são necessárias, somente

nas estruturas que sofrem grandes

mudanças de

temperatura, independentemente de suas

constituições materiais.

Resolução Alternativa correta: B

Como o próprio texto afirma, as juntas

têm o objetivo de oferecer um espaço

de mobilidade para a estrutura em caso de

dilatação térmica, aliviando suas

possíveis tensões.

Como o próprio texto afirma, as juntas

têm o objetivo de oferecer um espaço

de mobilidade para a estrutura em caso de

dilatação térmica, aliviando suas

possíveis tensões.

3) Normalmente, os materiais dilatam-se com o aumento da temperatura, inclusive os líquidos. A água, contudo, apresenta um comportamento anômalo, sofre contração de seu volume quando sua temperatura aumenta no intervalo de 0°C a 4°C, voltando a expandir-se para temperaturas maiores de 4°C. Assim, o volume mínimo de uma certa quantidade de água ocorre à temperatura de 4°C. A massa específica da

água a 4°C é μ= 1 g/cm3, a 0°C é μ =

0,99985 g/cm3 e a 10°C é μ = 0,9997

g/cm3. Devido a esta propriedade, nas

regiões de clima frio, apenas as superfícies

de lagos se congelam no inverno, formando uma capa protetora e isolante que conserva a água, sob ela, no estado líquido, a 4°C, a grandes profundidades. Isto permite a sobrevivência da flora e da fauna destas regiões. Assinale a alternativa que explica corretamente o fato de somente a superfície dos lagos se congelar a temperaturas ambientes inferiores a 0°C. a) Quando a temperatura ambiente fica menor que 0°C, uma camada da superfície do lago congela-se, fazendo o volume (nível) do lago aumentar. Como a pressão atmosférica


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é constante, da equação de Clapeyron decorre que a temperatura debaixo da camada de gelo deve ser maior que 0°C. A grandes profundidades, devido ao isolamento da camada superficial de gelo, a água tende à temperatura de equilíbrio, ou seja, 4°C. b) Quando a temperatura ambiente diminui até 0°C, toda a água do lago também atinge a temperatura de 0°C, uniformemente. Começa-se a formar uma camada de gelo na superfície, que devido ao calor latente de solidificação da água, aquece a água debaixo da camada de gelo. Este processo entra em equilíbrio térmico quando o calor latente, fornecido pela camada de gelo que se formou, aquece a água debaixo desta à temperatura de equilíbrio de 4°C. c) Quando a temperatura ambiente fica menor que 0°C, uma camada da superfície do lago congela-se, fazendo o volume (nível) do lago aumentar. Como a pressão a grandes profundidades aumenta, devido à camada de gelo que se formou, da equação de Clapeyron decorre que a temperatura também aumenta. O equilíbrio é atingido quando a temperatura a grandes profundidades atinge 4°C, fazendo com que o volume do lago diminua novamente. Temos um equilíbrio dinâmico. d) Quando a temperatura ambiente fica menor que 0°C, uma camada da superfície do lago congela-se, fazendo o volume (nível) do lago diminuir. Como a pressão a grandes profundidades diminui, devido à camada de gelo que se formou, vemos da equação de Clapeyron que a temperatura também aumenta. O equilíbrio é atingido quando a temperatura a grandes profundidades atinge 4°C, fazendo com que o volume do lago diminua novamente. Temos um equilíbrio dinâmico. e) Quando a temperatura ambiente cai abaixo de 4°C, a água a 4°C é mais densa e se acumula no fundo do lago. Quando a temperatura ambiente fica menor que 0°C, a

água da superfície congela-se e flutua, isolando a água ainda no estado líquido, com temperatura acima da temperatura da superfície do lago. Resp. [E]

4)

Patinação no gelo

Reprodução

A leveza nos movimentos é algo

bem visível ao vermos alguém patinando

no gelo. Sabemos que as pistas

de patinação são formadas por

água congelada (gelo), mas por que este

se torna tão escorregadio? Será que ali só

tem água sólida? De fato, ao patinarmos

no gelo, não há presença apenas de água

no seu estado sólido (gelo), existe

também água líquida e esta se encontra na

superfície do gelo. Mas, por que ela está

ali? Sua presença se deve à pressão

exercida pelas lâminas dos patins,

provocando, então, a fusão do gelo.

Esta camada líquida torna a pista mais

escorregadia. Disponível em:

<http://www.quimicaemacaao.blogspot.com.br>. Acesso em:

13 maio 2014. (adaptado) Após a leitura do texto, do ponto de vista

físico, como as lâminas dos patins

conseguem provocar a fusão do

gelo, mesmo com a pista de patinação

estando a uma temperatura abaixo de 0

°C?

a) Devido à pequena área de contato da

lâmina com a pista de patinação, ocorre

um aumento da pressão exercida, o que


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aumenta o ponto de fusão do gelo,

derretendo-o.

b) Devido à pequena área de contato da



diminui o ponto de fusão do gelo,

derretendo-o.

c) Devido à grande área de contato da



aumenta o ponto de fusão do gelo,

derretendo-o.

d) Devido à grande área de contato da


uma diminuição da pressão exercida,

o que diminui o ponto de fusão do gelo,

derretendo-o.

e) A área de contato da lâmina com a

pista de patinação não exerce nenhuma

influência no derretimento do gelo, pois o

fator decisivo é a força aplicada nos

patins.

Resolução Alternativa correta: B

As lâminas dos patins apresentam uma

pequena área de contato com a pista de

patinação, o que acarreta um aumento da

pressão exercida. Como se sabe, com o

aumento da pressão, ocorre um

abaixamento do ponto de fusão do

gelo, possibilitando que ele derreta,

mesmo estando com temperatura abaixo

de 0 °C.

As lâminas dos patins apresentam uma

pequena área de contato com a pista de

patinação, o que acarreta um aumento da

pressão exercida. Como se sabe, com o

aumento da pressão, ocorre um

abaixamento do ponto de fusão do

gelo, possibilitando que ele derreta,

mesmo estando com temperatura abaixo

de 0 °C.

5)

Ponha uma pequena quantidade de água

em uma lata de alumínio de refrigerante e

aqueça-a sobre o fogão até que o vapor

comece a escapar pela abertura. Quando

isso ocorre, o ar que havia na lata já foi

expulso e substituído pelo vapor. Então,

com uma pinça, inverta rapidamente a

lata sobre uma frigideira com água fria.

Fantástico! A lata é esmagada pela

pressão atmosférica! HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física conceitual. 9.

ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. p. 321. Qual é a melhor explicação para o

fenômeno descrito no texto?

a) A saída do ar atmosférico que havia na

lata reduziu a pressão em seu interior, e

isso fez com que a pressão atmosférica

promovesse o esmagamento da lata.

b) O contato do vapor d’água com as

paredes da lata fez com que a estrutura de

alumínio ficasse mais maleável,

favorecendo, assim, o esmagamento

promovido pela pressão atmosférica.

c) O contato da lata aquecida com a água

fria promoveu a vaporização desta, o que

reduziu a pressão no interior da lata,

fazendo com que a pressão atmosférica

promovesse o seu esmagamento.

d) O contato do vapor d’água com a água

fria, quando a lata é invertida, promove a

condensação do vapor, o que reduz a

pressão interna, permitindo, assim, que a

pressão atmosférica esmague a lata.

e) O choque térmico que ocorreu quando

a lata quente entrou em contato com a

água fria fez com que a estrutura de

alumínio ficasse mais maleável,

favorecendo, assim, o esmagamento

promovido pela pressão atmosférica.

Resolução Alternativa correta: D

O vapor d'água presente no interior da

lata inicialmente exerce certa pressão nas

paredes internas da lata. Quando as

moléculas de vapor encontram a água fria

da frigideira, tem início a condensação, o


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que reduz muito a pressão dentro da lata,

permitindo que a pressão atmosférica

(externa) a esmague.

O vapor d'água presente no interior da

lata inicialmente exerce certa pressão nas

paredes internas da lata. Quando as

moléculas de vapor encontram a água fria

da frigideira, tem início a condensação, o

que reduz muito a pressão dentro da lata,

permitindo que a pressão atmosférica

(externa) a esmague.

6) Existem várias hipóteses científicas

para explicar como a vida surgiu na Terra.

A hipótese com o maior número de

evidências favoráveis é a de que a

primeira forma de vida surgiu da matéria

bruta e era um organismo heterótrofo.

Essa hipótese baseia-se na suposição de

que as moléculas orgânicas formaram-se

a partir dos gases que compunham a

atmosfera primitiva. Para investigar quais

compostos orgânicos que poderiam ter

existido antes do surgimento da vida,

Harold Urey e Stanley Miller, em 1953,

construíram um aparelho que permitiu a

reprodução da suposta condição da

atmosfera primitiva, isolada do meio

externo, conforme ilustra

esquematicamente a figura abaixo.

Os pesquisadores mantiveram o aparelho

em funcionamento durante uma semana.

Após esse período, a análise do líquido

marrom que se formou indicou a presença

de substâncias diferentes dos gases

inseridos inicialmente. Entre as

substâncias formadas, foram identificados

dois aminoácidos encontrados nos seres

vivos, a glicina e a alanina, cujas

estruturas moleculares são representadas a

seguir.

Considerando-se as informações do texto,

julgue os itens a seguir.

1. A equação abaixo representa

corretamente a reação de síntese de

glicina que pode ter ocorrido no interior

do aparelho de Urey e Miller.

NH3(g) +2H20(g) 2CH4(g) → C2H502N(aq)

+ 5H2(g)

2. Considerando-se o módulo da

aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2 e

a densidade da água contida no balão

indicado pelo número 1 igual a 0,8g/cm3,

é correto afirmar que uma bolha de

1,0cm3, nesse balão, sofrerá um empuxo

de intensidade superior a 2,0N.

3. No aparelho de Urey e Miller, se o

calor latente específico de condensação

da água é igual a 540 cal/g e há

condensação de água à taca de 50g/s,

então o calor é retirado do condensador à

taxa de 27 kcal/s.

4. Não pode haver crescimento de seres

vivos com os componentes referidos na

figura e no texto, pois não há carboidratos

para serem usados como fonte de energia.

5. Glicina e alanina são constituintes das

proteínas.

Estão corretas as proposições:

a) 2 e 4


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b) 1 e 5

c) 3 e 5

d) 1, 3 e 5

e) 1 e 3

Resp. [D]

1. (V) Os reagentes estão corretos, a

equação está balanceada. A reação pode

ter ocorrido desta maneira.

2. (F)

3 6 30,8 10 1 10 9,8 7,84 10

L iE V g

E E N

3. (V)

50 540 27Q m L Q Q kcal

2727 /

1ot ot ot

QP P P kcal s

4. (F) Na ausência de carboidratos,

proteínas e lipídios podem ser usadas

como fonte de energia.

5. (V) Os aminoácidos são os

constituintes das proteínas.

7) Um bujão de gás de cozinha contém 13

kg de gás liquefeito, à alta pressão. Um

mol desse gás tem massa de,

aproximadamente, 52 g. Se todo o

conteúdo do bujão tosse utilizado para

encher um balão, à pressão atmosférica e

à temperatura de 300 K, o volume final

do balão seria aproximadamente de:

Constante dos gases R: R = 8,3 J / mol ∙

K) ou R = 0,082 atm ∙ ℓ / (mol ∙ K)

PATMOSFÉRICA = 1 atm ~ 1 ∙ 105 Pa (1 Pa =

1 N/m2) 1 m3 = 1 000 ℓ

a) 13 m3

b) 6,2 m3

c) 3,1 m3

d) 0,98 m3

e) 0,27 m3

Resp. [B]

5

3

1 1 10

13 10

Dados: 52

8,3 /

300

p atm Pa

n moles

R J mol K

T K

Utilizando a equação:

3 23

5

13 10 8,3 3 106,2

52 1 10

m R Tp V n R T V

M p

V V m

8) Se olharmos ao redor, perceberemos

como o mundo evoluiu a partir do século

XVIII e início do XIX, com a Revolução

Industrial. O advento da máquina, em

suas variadas formas, alargou os

horizontes do homem, proporcionando

novos recursos para o desenvolvimento

urbano e industrial, desde as descobertas

de fontes de energia até a expansão de

mercados e de territórios dentro e fora da

Europa. O esquema a seguir representa o

ciclo de operação de determinada

máquina térmica cujo combustível é um

gás. Quando em funcionamento, a cada

ciclo o gás absorve calor (Q1) de uma

fonte quente, realiza trabalho mecânico

(W) e libera calor (Q2) para uma fonte

fria, sendo a eficiência da máquina

medida pelo quociente entre W e Q1.

Uma dessas máquinas, que, a cada ciclo,

realiza um trabalho de 3,0 x l04 J com

uma eficiência de 60%, foi adquirida por


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certa indústria. Em relação a essa

máquina, conclui-se que os valores de Q1,

de Q2 e da variação da energia interna do

gás são, respectivamente:

A) l,8 x 104 J; 5,0 x l04 J; 3,2 x 104 J.

B) 3,0 x 104 J; zero; zero.

C) 3,0 x l04 J; zero; 3,0 x l04 J.

D) 5,0 x 104 J; 2,0 x 104 J; zero.

E) 5,0x104 J; 2,0 x 104 J; 3,0 x 104 J.

Reps. [D]

Temos: 4

4

1

1 1

3 100,6 5 10

WQ J

Q Q

Logo:

4 4

1 2 2

4

2

3 10 5 10

2 10

W Q Q Q

Q J

Assim:

0U , pois a transformação é cíclica.

9) As três figuras mostram

esquematicamente como se alinhou a

limalha de ferro espalhada sobre um vidro

sob o qual havia dois imãs.

Analisando essas figuras, podemos

afirmar que as polaridades nos pontos

identificados nas figuras eram:

a) A e B iguais - C e D opostas - E e F

iguais

b) A e B iguais - C e D opostas - E e F

opostas

c) A e B iguais - C e D iguais - E e F

opostas

d) A e B opostas - C e D iguais - E e F

opostas

e) A e B opostas - C e D iguais - E e F

iguais

Resp. [D]

10) Explora-se o campo magnético de um

ímã em ferradura, na superfície de uma

lâmina de vidro, colocando-se pequenas

bússolas nas posições 1, 2, 3, 4 e 5,

conforme a figura abaixo.

Das opções propostas, a que representa

corretamente a orientação das bússolas é:

Resp. [C]

11) Uma espira circular de raio R é

percorrida por uma corrente i. A uma

distância 2R de seu centro encontra-se um

condutor retilíneo muito longo, que é

percorrido por uma corrente i1 (conforme

a figura).


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As condições que permitem que se anule

o campo de indução magnética no centro

da espira são, respectivamente:

a) 1 2i

i

e a corrente na espira no

sentido horário

b) 1 2i

i


sentido anti-horário

c) 1i

i


sentido horário

d) 1i

i


sentido anti-horário

e) 1 2i

i


sentido horário

Resp [B]

De acordo com a regra da mão direita, o

fio 1 gera no centro da espira circular um

campo de indução magnética B ,

perpendicular ao plano da figura e

entrando no papel.

Para que o campo de indução

magnética resultante seja nulo, a corrente

elétrica que percorre a espira deve

produzir um campo de indução magnética

com a mesma direção de 1B , porém,

sentido oposto.

Nessa situação, utilizando novamente a

regra da mão direita, agora para a espira,

concluímos que a corrente elétrica que a

percorre deve circular no sentido anti-

horário.

Temos ainda:

0

1B B

1 0

2

i

d

1

2

2 (2 )

i

R

i

R

2

i

R

1 2i

i

12) Raios cósmicos são partículas de

grande velocidade, provenientes do

espaço, que atingem a Terra de todas as

direções. Sua origem é, atualmente,

objeto de estudos. A Terra possui um

campo magnético semelhante ao criado

por um ímã em forma de barra cilíndrica,

cujo eixo coincide com o eixo magnético

da Terra.

Uma partícula cósmica P, com carga

elétrica positiva, quando ainda longe da

Terra, aproxima-se per- correndo uma

reta que coincide com o eixo magnético

da Terra, como mostra a figura.


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9

Desprezando a atração gravitacional,

podemos afirmar que a partícula, ao se

aproximar da Terra:

a) aumenta sua velocidade e não se desvia

de sua trajetória retilínea.

b) diminui sua velocidade e não se desvia

de sua trajetória retilínea.

c) tem sua trajetória desviada para leste.

d) tem sua trajetória desviada para oeste.

e) não altera sua velocidade nem se

desvia de sua trajetória retilínea.

Resp [E]

No eixo magnético da Terra, em pontos

distantes, as linhas da indução são retas

praticamente.Então, como:

v sen v sen 0ºM MF q B F q B 0

0MF

e

v sen v sen180ºM MF q B F q B 0

0MF

A FM é nula, não sendo, pois, alternada a

velocidade da partícula, nem em módulo,

direção ou sentido.

13) A figura ilustra uma

“shakeflashlight” (dos termos, em inglês,

‘shake’ = agitar e ‘flashlight’ = lanterna),

que é um tipo de lanterna que não precisa

de pilhas para funcionar. Seu circuito

possui um ímã (“magnet”) que passa por

dentro de uma bobina (“coil”) – quando a

lanterna é agitada – e um capacitor – que

fica entre a bobina e um LED (acrônimo

de “Light EmittingDiode”, ou seja, diodo

emissor de luz), que nada mais é do que a

lâmpada da lanterna. Entre a bobina e o

capacitor há ainda um elemento

retificador (“rectifier”), cuja função é

converter corrente alternada em corrente

contínua.

Para usar a lanterna, é preciso agitá-la

alguns segundos, até que o capacitor

esteja completamente carregado. Depois

de ligada pode ser utilizada como uma

lanterna comum, até que a iluminação

diminua. Então, basta agitá-la novamente

para mais um tempo de utilização. E fazer

isso sempre que o capacitor descarregar.

Segundo informações de fabricantes,

algumas lanternas deste tipo podem

fornecer iluminação por até uma hora

após agitadas por trinta segundos apenas!

Se uma lanterna desse tipo for ligada,

após ter sido agitada o suficiente para

carregar completamente o capacitor

(suponha que seja plano), o tempo de

funcionamento “até que a iluminação

diminua”


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10

a) depende da área das placas e do

material que as separa, mas não depende

da distância entre elas.

b) depende da área das placas e da

distância entre elas, mas não depende do

material que as separa.

c) não depende da área das placas, mas

depende do material que as separa e da

distância entre elas.

d) não depende nem da área das placas,

nem do material que as separa, nem da

distância entre elas.

e) depende da área das placas, do material

que as separa e da distância entre elas.

14) A câmara de TV é o dispositivo

responsável pela captação da imagem e

pela transformação desta em corrente

elétrica. A imagem é formada num

mosaico constituído por grânulos de

césio, que se carregam positivamente

quando atingidos pela luz. Separada

desse mosaico por uma lâmina de mica,

encontra-se uma placa constituída por um

material condutor de eletricidade

denominada placa de sinal. Nessa placa,

forma-se uma réplica eletrostática da

imagem, formada no mosaico,

constituída de cargas negativas. Sobre a

réplica da imagem eletrostática na placa

de sinal, é correto afirmar:

a) As regiões mais claras da imagem

correspondem às regiões eletrizadas com

maior quantidade de cargas positivas na

réplica da imagem eletrostática.

b) As regiões mais escuras da imagem

correspondem às regiões eletrizadas com

maior quantidade de cargas positivas na

réplica da imagem eletrostática.

c) A réplica da imagem eletrostática é

produzida através da eletrização por

contato com grânulos de césio do

mosaico.

d) A réplica da imagem eletrostática é

um conjunto de minicapacitores formados

por efeito de indução eletrostática.

e) A réplica da imagem eletrostática é

um conjunto de mini-indutores formados

por efeito de indução eletromagnética.

Resp. [D]


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11

15) Um eclipse ocorre quando um astro é

ocultado, total ou parcialmente, por um

outro astro que se interpõe entre ele e um

observador. O eclipse entre o Sol, a Lua e

a Terra pode ser solar ou lunar, conforme

a posição relativa entre eles. Na figura a

seguir representamos as fases da Lua

(posições : A, B, C, D) , a Terra e um

feixe de luz solar.

Considerando a Terra como

referencial, analise as afirmativas a

seguir.

I. A fase da Lua é cheia quando

ela se encontra na posição A.

II. Quando ocorre o eclipse do

Sol, a Lua encontra-se na

posição C.

III. Durante um eclipse lunar, a

Lua encontra-se na posição A.

Sobre essas afirmativas, pode-se

afirmar que

a) todas são corretas.

b) apenas I e II são corretas.

c) apenas II e III são corretas.

d) todas são incorretas.

16) Aproveitando materiais recicláveis,

como latas de alumínio de refrigerantes e

caixas de papelão de sapatos, pode-se

construir uma máquina fotográfica

utilizando uma técnica chamada “pin

hole” (furo de agulha), que, no lugar de

lentes, usa um único furo de agulha para

captar a imagem num filme fotográfico.

As máquinas fotográficas “pin hole”

registram um mundo em imagens com um

olhar diferente. Um poste com 4m de

altura é fotografado numa máquina “pin

hole”. No filme, a altura da imagem do

poste, em centímetros, é:

a) 12 d) 6

b) 10 e) 4

c) 8

Resp. [C]

Fazendo-se a semelhança de triângulos,

temos:

4m / 5m = h /10 cm h = 8 cm

Observe que o fato de as unidades de fora

da caixa serem diferentes das usadas

dentro da caixa não influencia na

resolução.

17) Uma câmara escura é uma caixa

fechada, sendo uma de suas paredes feita

de vidro fosco, como mostra o desenho.

No centro da parede oposta, há um

pequeno orifício (F). Quando colocamos

diante dele, a certa distância, um objeto

luminoso (por exemplo, a letra P) vemos

formar-se sobre o vidro fosco uma

imagem desse objeto.

A alternativa que melhor representa essa

imagem é:

a)

b)

c)


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d)

e)

Resp. [B]

18) Mary Scondy, uma ilusionista

amadora, fez a mágica conhecida como

lâmpada fantasma. Instalou uma lâmpada

incandescente no interior de uma caixa,

aberta em um dos lados. A parte aberta da

caixa estava voltada para frente de um

espelho côncavo, habilmente colocado

para que a imagem da lâmpada pudesse

ser formada na parte superior da caixa,

conforme representado esquematicamente

na figura abaixo.

A lâmpada tinha uma potência de 40 W e

inicialmente estava desligada. Quando

Mary ligou o interruptor escondido, a

lâmpada acendeu, e Josué, um dos

espectadores, tomou um susto, pois viu

uma lâmpada aparecer magicamente

sobre a caixa.

Com base na figura e no que foi descrito,

pode-se concluir que, ao ser ligada à

lâmpada, ocorreu a formação de:

a) uma imagem real, e a potência

irradiada era de 40 W.

b) uma imagem real, e a potência


c) uma imagem virtual, e a potência


d) uma imagem virtual, e a potência


Resp. [A]

Como a imagem é invertida em relação ao

objeto temos uma imagem real e distância

entre a imagem e o espelho côncavo e a

mesma do objeto ao espelho côncavo,

assim o objeto esta sobre o centro do

espelho esférico e sua imagem será igual

ao objeto, por isso que a potência é a

mesma.

19) Uma fibra ótica, mesmo encurvada,

permite a propagação de um feixe

luminoso em seu interior, de uma

extremidade à outra, praticamente sem

sofrer perdas (veja a figura abaixo).

A explicação física para o fato acima

descrito é a seguinte:

Como o índice de refração da fibra ótica,

em relação ao índice de refração do ar, é

a) baixo, ocorre a reflexão interna total.

b) alto, ocorre a reflexão interna total.

c) alto, a refração é favorecida,

dificultando a saída do feixe pelas

laterais.

d) baixo, a refração é favorecida,

dificultando a saída do feixe pelas

laterais.

e) igual, não ocorrendo assim a refração.

Resp. [B]

20) “A refração da luz

Quando um raio luminoso incide

perpendicularmente na superfície de

separação de dois meios, não há mudança

de direção em sua propagação no novo

meio, mas se a incidência for oblíqua, a


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direção do raio de luz é modificada. Isto é

uma das características da refração da luz.

A partir da refração da luz

encontramos a explicação de vários

fenômenos ópticos. Por exemplo: um

peixe que nada em águas límpidas, nunca

está exatamente no lugar onde é visto,

mas sempre um pouco deslocado, o

mesmo acontece com as estrelas no céu,

elas nunca estão no local onde é vista,

quando colocamos um lápis num copo

com água, temos a impressão que o lápis

está quebrado ou torto, tudo isto ocorre

por causa da refração.”

De acordo com o texto analise a seguinte

experiência. A figura mostra o olho de

um mergulhador que, quando olha para

cima, vê o pássaro na posição II e,

quando olha para baixo, vê o peixe na

posição V. As posições reais do pássaro e

do peixe são:

a) I e IV

b) I e V

c) II e V

d) II e VI

e) III e V

Resp. [E]

21) Na figura, a imagem de um livro é

observada através de um instrumento

óptico.

Então ela será:

a) real, formada por uma lente divergente,

com o objeto (livro) colocado entre o foco

objeto e a lente.

b) virtual, formada por uma lente

convergente, com o objeto (livro)

colocado entre o foco objeto e a lente.

c) virtual, formada por uma lente

divergente, com o objeto (livro) colocado

entre o foco objeto e a lente.

d) real, formada por uma lente


colocado entre o foco objeto e o ponto

antiprincipal objeto da lente.

e) virtual, formada por uma lente


colocado sobre o foco objeto da lente.

Resp. [B]

A lupa uma lente convergente, que nos dá

imagens virtuais, direitas e maiores de

objetos posicionados dentro de sua

distância focal.

22) As figuras abaixo ilustram um

experimento muito simples, que consiste

em fazer um pulso transversal, que se

propaga ao longo de uma mola fina e

muito longa, passar por uma fenda

estreita.


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As figuras (a), (b) e (c) procuram mostrar

o seguinte:

(a) Se a direção do plano de oscilação do

pulso for paralelo à fenda, o pulso passa

por ela.

(b) Se a direção do plano de oscilação do

pulso for perpendicular à fenda, o pulso

não passa pela fenda e, em vez disso,

reflete-se nela.

(c) Se a direção do plano de oscilação do

pulso for oblíquo à fenda, o pulso passará

parcialmente por ela.

Pode-se afirmar que, nesse experimento,

está sendo demonstrado o fenômeno

ondulatório da

a) polarização.

b) refração.

c) difração.

d) interferência.

e) dispersão.

Resp. [A]

O fenômeno descrito é claramente

POLARIZAÇÂO, que consiste em

selecionar ondas vibrem numa certa

direção.

23) Duas ondas de mesma amplitude se

propagam numa corda uniforme, em

sentidos contrários, conforme a

ilustração.

No instante em que o pulso 1 ficar

superposto ao pulso 2, a forma da corda

será:

a)

b)

c)

d)

e)

Resp. [B]

24) Numa certa guitarra, o comprimento

das cordas (entre suas extremidades fixas)

á de 0,6 m. Ao ser dedilhada, uma das

cordas emite um som de frequência

fundamental igual a 220 Hz.

Marque a proposição verdadeira:

A) Se somente a tensão aplicada na corda

for alterada, a frequência fundamental não

se altera.

B) A distância entre dois nós

consecutivos á igual ao comprimento de

onda.

C) O comprimento de onda do primeiro

harmônico é de 0,6 m.


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D) A velocidade das ondas transversais

na corda á de 264 m/s.

E) As ondas que se formam na corda não

são ondas estacionárias.

Resp. [D]

Alterando a tensão na corda, altera-se a

velocidade da onda e sua frequência. A

distância entre dois nós consecutivos

representa meia onda. Com este

comprimento de corda, o primeiro

harmônico tem comprimento 2 x 0,6 = 1,2

m. Calculando a velocidade da onda na

corda:

1220 264 /

2 2 0,6

nf m s

L

v vv

25) Dispõe-se de duas garrafas idênticas,

uma completamente vazia e outra

preenchida com água até a metade.

Soprando-se da mesma maneira e com a

mesma intensidade no bocal das duas

garrafas, o som fundamental produzido na

garrafa contendo água, comparado ao da

garrafa vazia, é

A) mais grave e de maior frequência.

B) mais agudo e de maior frequência.

C) mais grave e de maior comprimento de

onda.

D) mais agudo e de maior comprimento

de onda.

E) mais agudo e de mesma frequência.

Resp. [B]

A frequência de um tubo fechado é dada

por f = nv/4L. Assim, na garrafa com

água a coluna vibrante de ar é menor;

aumentando sua frequência fundamental.

26) Quais obstáculos (paredes, janelas

etc.) interferem na qualidade do sinal

de uma rede wireless em casa? As maiores inimigas do sinal são

superfícies metálicas, como grades,

janelas, portas metálicas, lajes, vigas e até

mesmo tintas com pigmentos metálicos.

O metal reflete a maior parte do sinal,

deixando apenas uma pequena parte

passar.

Essa característica faz com que grades de

metal sejam usadas como defletores em

diversos tipos de antenas wireless (como

no caso das mini-parabólicas), com a

função de concentrar o sinal. É possível

até mesmo fazer defletores caseiros

usando os moldes com as medidas

corretas, eles realmente funcionam.

Em seguida temos materiais densos,

como concreto e pedra. Paredes leves,

feitas com tijolo furado absorvem muito

menos sinal do que paredes de

construções antigas, feitas com tijolos

maciços, enquanto lajes ou vigas de

concreto com armação metálica absorvem

mais do que ambas. O efeito é

cumulativo, de forma que quanto mais

paredes pelo caminho, mais fraco é o

sinal que chega do outro lado.

Outro obstáculo importante são corpos

com grande concentração de líquido,

como aquários, piscinas, caixas d'agua e

até mesmo pessoas passeando pelo local

(nosso corpo é composto de 70% de

água). Ao contrário dos metais, que

refletem o sinal, a água o absorve, o que

acaba tendo um efeito ainda pior. Fonte: http://www.hardware.com.br/dicas/faq-wireless.html .

Acesso em 20 de junho de 2011 as 20h 30min.

O texto acima trata de um tema muito

atual que é a utilização de redes de

transmissão de dados “wireless”(sem

fio).Nele observamos quão limitada se

torna a tecnologia devido à presença de

ações externas que limitam o seu uso. O

fenômeno descrito acima é o fenômeno

ondulatório da interferência. Quando duas

ondas sofrem interferência, haverá uma

onda resultante que apresentará sempre,

pelo menos, uma mudança em relação

às ondas componentes. Tal mudança se

verifica em relação à (ao):

a) comprimento da onda

b) período


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c) amplitude

d) fase

e) freqüência

Resp. [C] No fenômeno da interferência, as ondas podem ter o mesmo comprimento de onda ou não, a mesma frequência e período ou não, se propagarem em fase ou não, porém, a amplitude sempre será alterada, pois haverá uma adição ou subtração desses valores, dependendo do tipo de interferência construtiva ou destrutiva.

27) Exame de ultrassonografia obstétrico

Durante o período pré-natal, um

acompanhamento programado do

desenvolvimento do feto pode ser

fundamental na detecção de alguns

problemas congênitos. Um dos métodos

de diagnose médica usa ondas

ultrassônicas , baseando-se na reflexão

do ultrassom nas interfaces (superfícies

de separação entre dois meios) ou no

efeito Doppler produzido pelos

movimentos dentro do corpo. A

informação diagnóstica sobre a

profundidade das estruturas no corpo

pode ser obtida enviando um pulso de

ultrassom através do corpo, utilizando-se

um transdutor ultrassonográfico

(instrumento que é deslizado sobre a

barriga da mãe, conforme figura) e

medindo-se o intervalo de tempo entre o

instante de emissão do pulso e o de

recepção do eco.

Uma das aplicações do efeito Doppler é

examinar o movimento das paredes do

coração, principalmente dos fetos. Para

isso, são emitidas ondas ultrassônicas na

direção do movimento da parede

cardíaca. Podemos utilizar um valor

aproximado de 1500m/s para a

velocidade do ultrassom no corpo

humano.

Num exame ultrassonográfico obstétrico,

detectou-se um eco proveniente de uma

massa ecogênica (massa esbranquiçada

atípica) no coração do feto. O intervalo de

tempo entre o pulso emitido e o eco

recebido foi de 0,2 ms. A que distância do

transdutor ultrassonográfico (aparelho) se

localiza a referida massa da onda utilizada

no exame?

a) 5,0 cm

b) 7,5 cm

c) 9,0 cm

d)15,0 cm

e) 30,0cm


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17

Resp. [D]

Dados:

3 4

1500 /

0,2 0,2 10 2 10

m s

t ms s s

v

Como se trata de reflexão, a distância

percorrida pelo pulso sonoro é 2 d (ida e

volta), onde d é a distância pedida.

Da cinemática, temos: 4 2v 2 1500 2 10 15 10 15S t d d m d cm

28) Um músico, ao dedilhar uma corda de

um violão, ouve um som cujas vibrações

estão representadas na figura A. Ao

dedilhar outra corda, ouve outro som de

vibrações ligeiramente diferentes das do

anterior, que estão representadas na figura

B. Dedilhando as duas cordas

simultaneamente, o som ouvido pelo

músico apresenta vibrações como na

figura C.

A

B

C

O fenômeno observado na figura C é

conhecido como:

a) difração d) ressonância

b) refração e) batimento

c) timbre

Resp. [E]

29)

Quando uma pessoa fala, o que de fato

ouvimos é o som resultante da

superposição de vários sons de

frequências diferentes. Porém a

frequência do som percebido é igual à do

som de menor frequência emitido.

Em 1984, uma pesquisa realizada com

uma população de 90 pessoas, na cidade

de São Paulo, apresentou os seguintes

valores médios para as frequências mais

baixas da voz falada: 100 Hz para

homens, 200 Hz para mulheres e 240 Hz

para crianças. (TAFNER, Malcon Anderson. Reconhecimento de palavras faladas isoladas usando redes neurais artificiais. Dissertação de

Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina.)

Segundo a teoria ondulatória, a

intensidade I de uma onda mecânica se

propagando num meio elástico é

diretamente proporcional ao quadrado de

sua frequência para uma mesma

amplitude. Portanto, a razão IF / IM entre a

intensidade da voz feminina e a

intensidade da voz masculina é:

A) 4,00. C) 2,00. E) 1,50.

B) 0,50. D) 0,25.

Resp. [A] 2 2 2

2 2 2

(200)4

(100)

F F F

M M M

I k f A I

I k f A I

30) Limite de velocidade é reduzido em

trecho da BR-116.

Fonte: O POVO

Online/OPOVO/Fortaleza

No km 9 da BR-116, a velocidade

máxima permitida é 60km/h (IANA

SOARES)


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18

Mais fiscalização nas rodovias federais

cearenses. O objetivo é diminuir o

número de acidentes, principalmente no

perímetro urbano. DNIT afirma que 192

faixas das estradas cearenses serão

controladas.

O limite de velocidade em alguns trechos

urbanos da BR–116 foi reduzido para

diminuir o número de mortes de

pedestres. Placas já avisam sobre o novo

limite de 60 km/h, assim como sobre a

fiscalização eletrônica próximo ao Km 9

da rodovia.

<http://www.opovo.com.br/app/opovo/fortaleza/2011/08/12/no

ticiafortalezajornal,2278855/limite-de-velocidade-e-reduzido-

em-trecho-da-br-116.shtml >

Acesso em 12.08.2011

Considere um posto rodoviário nas

imediações do km 9 da BR–116 cuja

sirene soa com frequência de 700 Hz,

enquanto um veículo de passeio e um

policial rodoviário se aproximam do

posto emparelhados, com o limite

máximo permitido no trecho, que

acrescida da margem de erro pode ser

considerada de 17 m/s. O policial dispõe

de um medidor de frequências sonoras.

Dada a velocidade do som de 350 m/s, ele

deverá multar o motorista do carro

quando seu aparelho medir uma

frequência sonora de, no mínimo:

a) 656 Hz

b) 660 Hz

c) 734 Hz

d) 740 Hz

e) 860 Hz

Resposta: C

Note que a fonte (sirene do posto) está em

repouso enquanto o observador (policial)

se aproxima com o limite do trecho (60

km/h = 16,7 m/s), assim temos:

350 17700

350 0

367700

350

som observadorobservada fonte

som fonte

observada

observada

V Vf f

V V

f

f

734 observadaf Hz


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