Questõesde PUC - RS 2012 sobre Física

Um livro encontra-se apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Considerando apenas a força de reação normal e a força peso que atuam sobre o livro, são feitas as seguintes afirmativas:

I. As intensidades da força normal e da força peso são iguais e uma é a reação da outra.

II. As intensidades da força normal e da força peso são iguais e têm origem em interações de tipos diferentes.

III. A força normal sobre o livro, devida à interação do livro com a mesa, é de origem gravitacional.

IV. A força normal sobre o livro é de origem eletromagnética. Estão corretas apenas as afirmativas

Freios com sistema antibloqueio (ABS) são eficientes em frenagens bruscas porque evitam que as rodas sejam bloqueadas e que os pneus deslizem no pavimento. Essa eficiência decorre do fato de que a força de atrito que o pavimento exerce sobre as rodas é máxima quando

Uma bola de massa 100g cai sobre um piso duro, realizando uma colisão que pode ser considerada elástica. O gráfico a seguir mostra como evolui a intensidade da força que o piso faz sobre a bola durante a colisão.


Analisando o gráfico à luz das leis da mecânica, são feitas as seguintes afirmativas:

I. O impulso recebido pela bola durante a colisão foi 0,20Ns na vertical para cima.

II. A variação no momento linear da bola devido à colisão foi 0,20kgm/s na vertical para cima.

III. A variação no módulo do momento linear da bola devido à colisão foi 0,20kgm/s.

IV. A variação no módulo da velocidade da bola devido à colisão foi 2,0m/s.
As afirmativas corretas são, apenas,

No duplo cilindro mostrado no desenho a seguir, o diâmetro do pistão maior D₁ é 9,00cm, sendo o triplo do diâmetro do pistão menor D₂ .



Assim sendo, a intensidade da força F₁ que é preciso aplicar no pistão maior para equilibrar a força F₂ é:

Os histogramas a seguir mostram o calor Q e o trabalho W trocados por um gás com o meio externo, bem como a variação da sua energia interna . O gás segue a equação geral dos gases (pV=nRT) nos processos termodinâmicos apresentados.



De acordo com os respectivos histogramas, em ordem de apresentação, de cima para baixo, os processos podem ser:

Dois blocos A e B, constituídos de materiais diferentes, têm massas iguais. Esses blocos apresentam temperaturas de 0^o C e 100^o C, respectivamente, quando são colocados em contato térmico entre si. Mantendo-se os blocos perfeitamente isolados do meio externo, é correto afirmar que a temperatura dos mesmos no equilíbrio térmico é

Um sonar fetal, cuja finalidade é escutar os batimentos cardíacos de um bebê em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas iguais de titanato de bário, uma emissora e outra receptora de ultrassom. A pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2x10⁶ Hz quando submetida a uma tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultrassom produzidas devem ter um comprimento de onda que possibilite a reflexão das mesmas na superfície pulsante do coração do feto. As ondas ultrassônicas refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência ligeiramente alterada, o que gera interferências periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico resultante das pastilhas. As alterações no sinal elétrico, após serem amplificadas e levadas a um alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos.

Considerando que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido amniótico) seja 1540m/s, o comprimento de onda do ultrassom que incide no coração fetal é _________, e o efeito que descreve as alterações de frequência nas ondas refletidas chama-se _________.

A alternativa que completa corretamente as lacunas é:

Dois fios condutores são constituídos pelo mesmo metal, cuja resistividade elétrica pode ser considerada constante nas condições de operação consideradas.

Um desses fios tem o dobro do comprimento e a metade da área do outro. Se a mesma diferença de potencial elétrico for aplicada nas extremidades de ambos os fios, o quociente entre as potências elétricas dissipadas pelos fios de maior e menor comprimento será

Uma bobina é ligada a um galvanômetro e mantida fixa num suporte enquanto um ímã pode ser movimentado livremente na direção do eixo longitudinal da bobina. Nestas condições, é correto afirmar que

De acordo com a quantização da energia de Planck, sabe-se que a energia de um fóton é E = hf onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação.

Considerando os fótons de radiação eletromagnética a seguir, numere os parênteses em ordem crescente de sua energia, sendo 1 o de menor energia e 5 o de maior energia.

( ) luz azul

( ) luz vermelha

( ) raios gama

( ) radiação ultravioleta

( ) radiação infravermelha

A correta numeração dos parênteses, de cima para baixo, é

Na natureza existem diversos isótopos radioativos, os quais emitem radiação espontaneamente. A respeito das características que se pode atribuir aos três tipos mais comuns de radiação de origem nuclear (alfa, beta e gama), é correto afrmar que

O sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System), que pode ser traduzido como Sistema de Recuperação de Energia Cinética, foi sugerido pela primeira vez pelo físico Richard Feynman na década de 50. O sistema, que tem sido utilizado nos últimos anos nos carros de Fórmula 1 e agora também em carros de passeio, permite converter parte da energia cinética que seria dissipada devido ao atrito no momento da frenagem em alguma outra forma de energia que possa ser armazenada para uso posterior. Supondo que o sistema KERS de um carro forneça 50kW de potência e libere 400kJ de energia e assumindo que 80,0% dessa energia liberada seja convertida novamente em energia cinética, o intervalo de tempo máximo que o sistema pode ser acionado e a energia cinética adicional que fornece são, respectivamente,
O sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System), que pode ser traduzido como Sistema de Recupera- ção de Energia Cinética, foi sugerido pela primeira vez pelo físico Richard Feynman na década de 50. O sistema, que tem sido utilizado nos últimos anos nos carros de Fórmula 1 e agora também em carros de passeio, permite converter parte da energia cinética que seria dissipada devido ao atrito no momento da frenagem em alguma outra forma de energia que possa ser armazenada para uso posterior. Supondo que o sistema KERS de um carro forneça 50kW de potência e libere 400kJ de energia e assumindo que 80,0% dessa energia liberada seja convertida no- vamente em energia cinética, o intervalo de tempo máximo que o sistema pode ser acionado e a energia cinética adicional que fornece são, respectivamente,

É possível, para um praticante de surfe a vela (windsurf) numa lagoa sem ondas, deslocar-se com sua prancha a vela numa velocidade de módulo superior ao módulo da velocidade do vento que incide na vela?

Os recipientes cujas vistas laterais são mostradas na fgura a seguir são preenchidos até o mesmo nível com o mesmo líquido e estão abertos para a atmosfera.





Nesse caso, é correto afrmar que

INSTRUÇÃO: Responder à questão 5 com base nas informações e afrmativas a seguir.


Um recipiente contém inicialmente uma quantidade desconhecida de água na fase sólida e 900g de água na fase líquida em equilíbrio térmico a 0ºC. A mistura é lentamente aquecida absorvendo 200cal/min, e sua temperatura é medida em diversos instantes. Os dados registrados são mostrados no gráfco a seguir. O calor de fusão da água é 80,0ºcal/g e seu calor específco é 1,00cal/gºC.





Com base nas informações do gráfco e do texto acima, afrma-se:


I. O calor recebido pela mistura nos 40min iniciais do aquecimento é 8,00 X 10³ cal.

II. A massa de água congelada inicialmente presen- te na mistura é 100g.

III. Nos 10min fnais do aquecimento, a temperatura da mistura aumenta 2,00ºC.


Está/Estão correta(s) a(s) afrmativa(s)

Um raio de luz incide horizontalmente sobre um espelho plano inclinado 20º em relação a um plano horizontal como mostra a fgura a seguir.





Quanto ao raio refetido pelo espelho, é correto afr- mar que ele

Um fabricante alega ter construído uma máquina térmica que, operando entre duas fontes térmicas cujas temperaturas são 200K e 100K, em cada ciclo retira 100J da fonte quente, cede 25J para a fonte fria e realiza 75J de trabalho.


Nesse contexto, é correto concluir que a alegação do fabricante é

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 8, observe o diagrama do circuito de referência abaixo e, a seguir, os diagramas numerados de 1 a 5, considerando que todos contêm lâmpadas incandescentes idênticas e fontes de tensão também idênticas.





Nesse contexto, conclui-se que a(s) lâmpada(s) do circuito ______ brilhará/brilharão com intensidade idêntica à do circuito de referência.

Uma partícula eletricamente carregada se move no plano da página numa região onde existe um campo magnético uniforme e constante no tempo entrando perpendicularmente na página. O desenho a seguir representa a trajetória da partícula e a orientação do campo magnético.





A trajetória representada para a partícula é possível, desde que

Uma régua apoiada numa superfície horizontal pode girar sobre a mesma vinculada a um pino localizado na marca de 80cm. Uma força horizontal está sendo aplicada perpendicularmente à régua na marca de 0cm, como é mostrado na fgura a seguir.





Supondo-se que quaisquer forças dissipativas pos- sam ser desprezadas, a força horizontal que deve ser aplicada na marca de 100cm para evitar que a régua gire em torno do pino deve ter