Prova 3 – Física

N.o DE ORDEM:

N.o DE INSCRIÇÃO: NOME DO CANDIDATO:

  1. Verifique se este caderno contém 5 questões discursivas e/ou qualquer tipo de defeito. Qualquer problema, avise, imediatamente, o fiscal.
  2. Confira os campos N.o DE ORDEM, N.o DE INSCRIÇÃO e NOME, conforme o que consta na etiqueta fixada em sua carteira.
  3. Responda às questões de forma legível e sem rasuras, utilizando caneta esferográfica azul ou preta. Será permitido o uso moderado de corretivo líquido.
  4. Limite-se a responder às questões no espaço estabelecido para esse fim. Textos escritos fora do limite das linhas não serão considerados na correção.
  5. Ao término da prova, levante o braço, aguarde atendimento e entregue este caderno ao fiscal.

UEM

Comissão Central do Vestibular Unificado

Duas barras A e B rigidamente ligadas estão suspensas pelo ponto O, conforme esquema abaixo. Na extremidade da barra A, está suspenso um corpo P1 de massa igual a 10 kg. Na extremidade da barra B, está suspenso um corpo P2. A barra A forma com a horizontal um ângulo de 30º e possui o triplo do comprimento da barra B. A barra B forma com a horizontal um ângulo de 45º. Determine o peso do corpo P2, suspenso na extremidade da barra B, para que o sistema fique em equilíbrio. Considere as massas das barras e o atrito no ponto O desprezíveis. Use g =10 m / s2.

Espaço destinado à resolução da questão 1.

QUESTÃO 2

Levando em consideração o módulo do vetor campo elétrico (E) gerado por uma partícula de carga Q em um ponto P à distância d dessa partícula, faça os gráficos de E x Q e de E x d, utilizando os eixos abaixo.

Um recipiente de volume 0,0831 m3 contém 0,28 Kg de nitrogênio a uma pressão de 5. 105 N/m2. Sabendo que o sistema sofreu uma expansão isotérmica até seu volume dobrar e considerando a massa molar do nitrogênio como M = 28 g/mol e R = 8,31 J/mol.K, determine

a) a temperatura do gás;

Espaço destinado à resolução da questão 3 a.

b) a pressão final;

c) o trabalho realizado pelo gás;

Espaço destinado à resolução da questão 3 b.

Espaço destinado à resolução da questão 3 c.

Espaço destinado à resolução da questão 3 d.

d) a variação da energia interna;

e) o calor envolvido no processo.

Espaço destinado à resolução da questão 3 e.

O esquema abaixo mostra um feixe de luz branca incidindo sobre a superfície plana de separação entre o ar e um determinado tipo de vidro.

ar

vidro

O índice de refração (n) do vidro varia em função do comprimento de onda (λ) da luz, conforme tabela a seguir.

Índice de refração Comprimento de onda (nm)
1,60 Violeta - 400
1,55 Amarelo - 600
1,50 Vermelho - 700

a) A partir desses dados, desenhe, utilizando o esquema abaixo, as possíveis trajetórias percorridas pelas luzes violeta, amarela e vermelha quando ocorre a refração da luz branca no vidro. Faça o tracejado da reta normal e mostre a direção de propagação para cada feixe de luz no vidro através de setas indicativas.

ar

vidro

b) Justifique sua resposta.

Espaço destinado à resolução da questão 4 b.

Uma partícula de massa m = 8,0 x 10−27 kg e carga elétrica q = 2,0 x10−19 C penetra com velocidade v = 5,0 x106 m/s em uma região onde existe um campo magnético B = 1,0 x 10−3 T uniforme, perpendicular à trajetória da partícula e de sentido para fora do papel, conforme esquema abaixo.

B

v

a) Calcule a força que o campo magnético B exerce sobre a partícula.

b) Qual a direção dessa força em relação ao deslocamento da partícula?

Espaço destinado à resolução da questão 5 a.

Espaço destinado à resolução da questão 5 b.

Espaço destinado à resolução da questão 5 c.

c) Qual o raio da trajetória da partícula?