PS - 2010 - UFPA - Física

PROCESSO SELETIVO 2010
(PS-2010-UFPA)

(PS-2010-UFPA) Belém tem sofrido com a carga de tráfego em suas vias de trânsito. Os motoristas de ônibus fazem frequentemente verdadeiros malabarismos, que impõem desconforto aos usuários devido às forças inerciais. Se fixarmos um pêndulo no teto do ônibus, podemos observar a presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos do ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas abaixo, considere que o pêndulo está em repouso com relação ao ônibus e que o ônibus move-se horizontalmente.

Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a posição do pêndulo está ilustrada corretamente

A) na situação (I).

B) nas situações (II) e (V).

C) nas situações (II) e (IV).

D) nas situações (III) e (V).

E) nas situações (III) e (IV).

Resolução

Vemos pelas imagens que a figura:

I - Incorreta. O Ônibus está em movimento retilíneo uniforme. Percebemos isso pela aceleração igual a zero. Neste caso, o pêndulo não sofre a ação de nenhuma força o empurrando da esquerda para a direita como afirma o desenho;

II - Correta. O pêndulo sofre uma ação da força para tras devido estar sofrendo uma aceleração para frente. É como se você estivesse dentro de um ônibus que acelerando para frente, seu corpo é jogado para trás

III - Incorreta. O ônibus se desloca da esquerda para a direita aceleradamente, portanto o pêndulo deveria estar para inclinado para trás e não para frente;

IV – Incorreta. O ônibus está acelerando da direita para a esquerda e a velocidade para esquerda para a direita ( em sentidos contrários indicando uma desaceleração), portanto o pêndulo deveria estar indo para frente e não para trás como na figura;

V – Correta. Na desaceleração o pêndulo se move para frente (É como se você estivesse em um ônibus freando).

Resposta: B

(PS-2010-UFPA) Os índios amazônicos comumente pescam com arco e flecha. Já na Ásia e na Austrália, o peixe arqueiro captura insetos, os quais ele derruba sobre a água, acertando-os com jatos disparados de sua boca. Em ambos os casos a presa e o caçador encontram-se em meios diferentes. As figuras abaixo mostram qual é a posição da imagem da presa, conforme vista pelo caçador, em cada situação.

Identifique, em cada caso, em qual dos pontos mostrados, o caçador deve fazer pontaria para maximizar suas chances de acertar a presa.

A) Homem em A; peixe arqueiro em 1

B) Homem em A; peixe arqueiro em 3

C) Homem em B; peixe arqueiro em 2

D) Homem em C; peixe arqueiro em 1

E) Homem em C; peixe arqueiro em 3

Resolução

É uma questão que trata sobre o fenômeno da Refração (passagem da luz de um meio para outro). Nesse fenômeno quando um raio de luz incidente for oblíquo, a refração é acompanhada de desvio de direção (figura).

Quando a gente senta na borda de uma piscina e olha para um objeto no fundo. A luz que é emitida pelo objeto é refratada quando sai da água para o ar. Como na água a luz caminha mais lentamente do que no ar ela é desviada dando a impressão de estar mais próxima da borda e numa profundidade menor.

O estudante deveria então marcar na primeira imagem a alternativa que a luz desvia para C enquanto que, no segundo quadro, a luz desvia para 3.

Resposta: E

(PS-2010-UFPA) O acelerador de partículas LHC, o Grande Colisor de Hadrons (Large Hadron Collider), recebeu da imprensa vários adjetivos superlativos: “a maior máquina do mundo”, “o maior experimento já feito”, “o big-bang recriado em laboratório”, para citar alguns. Quando o LHC estiver funcionando a plena capacidade, um feixe de prótons, percorrendo o perímetro do anel circular do acelerador, irá conter 10^14 prótons, efetuando 10^4 voltas por segundo, no anel. Considerando que os prótons preenchem o anel uniformemente, identifique a alternativa que indica corretamente a corrente elétrica que circula pelo anel.

Dado: carga elétrica do próton 1,6 x 10^-19 C

A) 0,16 A

B) 1,6 x 10^-15 A

C) 1,6 x 10^-29 A

D) 1,6 x 10^-9 A

E) 1,6 x 10^-23 A

Resolução

Temos que i=q/T onde

i → corrente elétrica

q → carga

T → variação de tempo

q = n.e, onde

q → carga

n → numero de protons/eletrons

e → carga elementar do proton/eletron

Juntando as duas equações temos

i = (n.e)/T

mas,

n=10^14 protons

e = 1,6 x 10^-19 C

T = 1/10^4 s (Se “10^4” indica voltas por segundo, isto é, velocidade, o tempo é o inverso T = 1/10^4 s)

Logo, substituindo os dados temos:

i = n.e/T

i = (10^14 . 1,6 x 10^-19) / (1/10^4)

i=0,16 A

Resposta: A

(PS-2010-UFPA) A Hidrelétrica de Tucuruí, no Pará, é a maior usina hidrelétrica em potência 100% brasileira. A sua barragem cria um desnível de 72m no rio Tocantins. Quantos litros de água precisam descer desta altura, para que a correspondente variação de energia potencial gravitacional, transformada em energia elétrica, mantenha ligado um ferro de passar roupa de 1KW de potência, durante uma hora? Para responder a questão, assuma que o processo é 100% eficiente, ou seja, a variação de energia potencial gravitacional da água converte-se integralmente na energia elétrica consumida pelo ferro de passar. Considere também que 1 litro de água tem uma massa de 1Kg e que a aceleração da gravidade é 10m/s2. A resposta correta é:

A) 50 litros

B) 720 litros

C) 2000 litros

D) 3600 litros

E) 5000 litros

Resolução

No próprio problema ele oferece a forma de solução do problema: “assuma que o processo é 100% eficiente” significa que toda ENERGIA POTENCIAL se transforma em ENERGIA ELÉTRICA. E diz ainda “a variação de energia potencial gravitacional da água converte-se integralmente na energia elétrica consumida pelo ferro de passar.”, ou seja você deve igualar a energia potencial com a energia elétrica. Visto isso, bastaria você lembrar como é o calculo da energia potencial como é o calculo da energia elétrica.

E=mgh (energia potencial)

E=P.T (energia elétrica)

mgh=PT

Arrumando,

m = PT/gh

Substituindo os dados chegamos a seguinte conclusão

m = 5000 kg

Mas como cada 1 kg equivale a 1 litro então ~~~> 5000litros

Resposta: E

(PS-2010-UFPA) Na madrugada de 12 de julho de 1884, no largo da Sé em Belém, o paraense Julio Cezar Ribeiro de Souza começou a encher seu dirigível “Santa Maria de Belém”, para validar, na prática, o sistema de navegação aérea por ele inventado. Devido a problemas na produção do hidrogênio, o processo foi suspenso às 11h da manhã, antes de se completar o enchimento do dirigível. Nesse horário, a intensa radiação solar provoca o aquecimento do gás contido no balão. Assumindo que o hidrogênio no balão é um gás ideal e que a partir das 11h tanto a sua pressão quanto seu número de moles permanecem constantes, identifique qual dos gráficos abaixo descreve acertadamente a variação do volume V do balão, com relação à variação da temperatura T, após as 11h.

Resposta

Note que esta ocorrendo uma transformação ISOBÁRICA pois o texto cita claramente que a “pressão e o número de moles permanecem constantes”.

Resposta: C