3^ODIA PROCESSO SELETIVO 2007

FÍSICA – QUESTÕES DE 06 A 10

06. Abaixo estão relacionados alguns fenômenos térmicos observados no cotidiano, envolvendo as substâncias ou materiais destacados em negrito:

(1): Temos sensação de “frio” na palma da mão quando tocamos a maçaneta metálica de uma porta à temperatura ambiente.
(2): Uma garrafa de vidro fechada e quase cheia de água pode se fragmentar após algum tempo no congelador de uma geladeira.
(3): Temos sensação de “frio” após ser jogado álcool à temperatura ambiente em parte de nosso corpo.
(4): Um fio fino de aço pode atravessar um bloco de gelo sem fragmentálo.

(5): Água à temperatura acima da ambiente e bem abaixo de 100 C no interior de um frasco fechado pode ferver quando se joga água “fria” na parede externa do recipiente.
(6): Relógios cujos pêndulos são feitos de invar (liga metálica de aço e níquel) são mais precisos que relógios cujos pêndulos são feitos de aço comum.

Seguemse as propriedades físicas das substâncias ou materiais destacados em negrito que podem justificar a ocorrência dos fenômenos listados. Utilizando a numeração estabelecida acima, faça a correlação entre cada uma das propriedades e o respectivo fenômeno por ela explicado:

( ) Ponto de ebulição dependente da pressão.

( ) Ponto de fusão dependente da pressão.

( ) Alta condutividade térmica.

( ) Dilatação anômala.

( ) Baixo coeficiente de dilatação.

( ) Baixo calor latente de vaporização.

07. A imagem de um objeto de 10 cm de comprimento é formada com nitidez em uma tela, utilizandose uma lente de distância focal igual a 30 cm. Sabendose que a lente encontrase a 40 cm do objeto, faça o que se pede:

a) Responda se a lente é convergente ou divergente. Justifique sua resposta.

b) Determine a distância da tela até a lente.

c) Determine o comprimento da imagem formada.

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08. Um resistor variável R é ligado a uma fonte de corrente

contínua, de força eletromotriz ε e resistência interna rint, constantes, configurando um circuito fechado de corrente 5 total i. Para diferentes valores de R, são medidas a

corrente total do circuito i e a diferença de potencial de saída V da fonte. O gráfico ao lado apresenta algumas

dessas medidas efetuadas.

Determine:

a) a força eletromotriz ε e a resistência interna rint da fonte.

b) a potência total dissipada em todo o circuito quando i = 2 A.

V (volts)

i (A)

c) o valor de V no caso da resistência R ser infinitamente maior que a resistência rint. Justifique sua resposta.

09. Uma espira de um fio condutor quadrada, de lado L e resistência

elétrica R, é introduzida, com velocidade constante v , em uma região

que possui um campo magnético uniforme e constante B perpendicular à folha de papel, como ilustrado na figura abaixo. L

Com base nessas informações, faça o que se pede:

a) Obtenha uma expressão para a corrente induzida i na espira em funçãode B,L,v eR.

b) Obtenha uma expressão, em função de B, L, v e R, para o módulo F da força que deve ser feita na espira

para mantêla a essa velocidade v .

c) Indique na figura o sentido da corrente induzida i e a direção e o sentido da força referida no item anterior.

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10. Uma canoa de comprimento L e massa MC encontrase parada num lago de águas tranqüilas. Uma pessoa de massa MP inicialmente em repouso deslocase por todo o comprimento dessa embarcação, com velocidade de módulo VP, fazendo a canoa deslocarse com velocidade de módulo VC. Sabendo que todas as velocidades são relativas a um observador sentado à margem do lago e que as forças de atrito envolvendo o ar e a água são desprezíveis, faça o que se pede:

a) Responda se o centro de massa do sistema (canoa + pessoa) permanece em repouso, em relação ao observador mencionado, enquanto a pessoa se move. Justifique a sua resposta.

b) Obtenha uma expressão para o módulo da velocidade VC em função de MP, MC e VP.

c) Obtenha uma expressão para o módulo D do deslocamento da canoa, também relativo ao observador, quando a pessoa tiver completado a sua caminhada, em função de L, MP e MC.