Física - 2013

Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi

• igual no aquecimento e igual no resfriamento.

• maior no aquecimento e igual no resfriamento.

• menor no aquecimento e igual no resfriamento.

• maior no aquecimento e menor no resfriamento.

• maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura.
Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?

• Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

• Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.

• Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.

• Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.

• Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.
Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é \(45 km/h\), e que cada período de oscilação contém \(16\) pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por \(80 cm\).
[Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado).]
Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

• \(0,3.\)

• \(0,5.\)

• \(1,0.\)

• \(1,9.\)

• \(3,7.\)

Para serrar ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fia que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear.
Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção?

• Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.

• Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.

• P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.

• P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência.

• Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.

Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (\(G\)), uma tomada (\(T\)) e uma lâmpada (\(L\)), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (\(V\)) e dois amperímetros (\(A\)).
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possível utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (\(T\)).
A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:

• \(1/2\)

• \(2\)

• \(1\)

• \(1/4\)

• \(4\)

Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e de diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito (\(R_{s}\)) e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.
Para um valor de temperatura em que (\(R_{s}=100 Ω\), a leitura apresentada pelo voltímetro será de

• \(+ 6,2 V.\)

• \(+ 1,7 V.\)

• \(+ 0,3 V.\)

• \(– 0,3 V.\)

• \(– 6,2 V.\)

Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica \(i = 6 A\) percorra uma barra condutora de comprimento \(L = 5 cm\), cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica \(k = 5\times 10^{-2} N/cm\). O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de \(5 m/s\) e atingirá a catraca em \(6\) milisegundos, abrindo a porta.
A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de

• \(5\times 10^{-1}T\)

• \(5\times 10^{-2}T\)

• \(5\times 10^{1}T\)

• \(2\times 10^{-2}T\)

• \(2\times 10^{0}T\)