UFPR 2023: Física
O texto a seguir é referência para as questões 10 a 18.
Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10 m/s² para o módulo da aceleração gravitacional.
10. (UFPR 2024) Capacitores são elementos de circuito que podem armazenar energia quando submetidos a uma diferença de potencial. Num dado circuito, deseja-se que um capacitor de capacitância 𝑪 armazene uma energia 𝑼 = 𝟖,𝟎 mJ quando submetido a uma diferença de potencial 𝚫𝑽 = 𝟒,𝟎 V entre seus terminais. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da capacitância 𝑪 desse capacitor.
- 𝐶 = 0,5 mF
- 𝐶 = 1,0 mF
- 𝐶 = 2,0 mF
- 𝐶 = 4,0 mF
- 𝐶 = 8,0 mF
11. (UFPR 2024) A medição de grandezas físicas envolve o uso de unidades que sejam apropriadas a essas grandezas. Uma dada grandeza pode ser descrita por mais de uma unidade, de acordo com a situação envolvendo essa grandeza. Considerando essas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente uma unidade utilizada para medidas de tempo.
- m (metro)
- N (newton)
- s (segundo)
- V (volt)
- K (kelvin)
12. (UFPR 2024) Um dado objeto, de massa 𝒎 constante, descreve uma curva circular de raio 𝑹𝟏 com uma velocidade tangencial de intensidade constante 𝒗𝟏. Para fazer isso, ele necessita de uma força centrípeta de intensidade 𝑭𝟏. O mesmo objeto é colocado agora numa outra curva circular, de raio 𝑹𝟐, com velocidade tangencial de intensidade constante 𝒗𝟐, e necessita agora de uma força centrípeta de intensidade 𝑭𝟐 para executar o movimento. Considerando que 𝒗𝟐 = 𝟐𝒗𝟏 e que 𝑹𝟐 = 𝟐𝑹𝟏, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão 𝑭𝟐/𝑭𝟏 entre as intensidades das forças centrípetas necessárias para a execução dos movimentos.
- 𝑭𝟐/𝑭𝟏 = 1/2
- 𝑭𝟐/𝑭𝟏 = 1
- 𝑭𝟐/𝑭𝟏 = 2
- 𝑭𝟐/𝑭𝟏 = 4
- 𝑭𝟐/𝑭𝟏 = 1/4
13. (UFPR 2024) Deseja-se produzir uma onda sonora num dado meio onde a velocidade do som vale 𝒗 = 𝟑𝟓𝟎 m/s. A frequência 𝒇 dessa onda sonora deve ser 𝒇 = 𝟓𝟎 kHz. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do comprimento de onda 𝝀 dessa onda.
- 𝜆 = 7 m
- 𝜆 = 175 m
- 𝜆 = 175 mm
- 𝜆 = 7 mm
- 𝜆 = 7 km
14. (UFPR 2024) Um dado objeto de massa constante 𝒎 = 𝟑𝟎𝟎 g está a uma temperatura 𝑻𝟎 = 𝟑𝟎 ºC. Seu calor específico vale 𝒄 = 𝟎, 𝟒 J/g.ºC. Esse objeto passa por um processo termodinâmico que retira uma dada quantidade de calor 𝑸, de modo que o objeto chega à temperatura 𝑻 = 𝟏𝟎 ºC sem sofrer mudanças de estado físico. Em todo esse processo, seu calor específico é considerado constante. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da quantidade de calor 𝑸 retirada do objeto durante o processo.
- 𝑄 = 0,24 kJ
- 𝑄 = 1,2 kJ
- 𝑄 = 2,4 kJ
- 𝑄 = 12 kJ
- 𝑄 = 24 kJ
15. (UFPR 2024) Uma partícula contendo uma carga 𝑸 = 𝟏,𝟔 x 10-𝟏𝟗 C entra numa região onde há um campo magnético de intensidade 𝑩 = 𝟏,𝟎 T com uma velocidade de módulo 𝒗. Sobre ela, passa a agir uma força magnética de intensidade 𝑭 = 𝟑,𝟐 x 10-𝟏6 N. O ângulo entre os vetores velocidade e campo magnético vale 𝜽, e sabe-se que 𝒄𝒐𝒔 𝜽 = √3/2 e 𝒔𝒆𝒏 𝜽 = 1/2. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo 𝒗 da velocidade da partícula.
- 𝑣 = 4√ 3 x 10³ m/s
- 𝑣 = 4,0 x 10³ m/s
- 𝑣 = 2,0 x 10³ m/s
- 𝑣 = 2√3 x 10³ m/s
- 𝑣 = 1,0 x 10³ m/s
16. (UFPR 2024) Uma plataforma plana horizontal tem uma área 𝑨. Sobre ela, é colocado um objeto de massa 𝒎 constante, que fica estático no local, sujeito apenas à força gravitacional e à força exercida pela plataforma. As forças envolvidas no problema são todas orientadas perpendicularmente à plataforma. O objeto exerce uma pressão de valor 𝑷 = 𝟐, 𝟎 x 𝟏𝟎𝟒 Pa sobre a plataforma, e a massa do objeto vale 𝒎 = 𝟔𝟎𝟎 g. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da área 𝑨 da plataforma.
- 𝐴 = 3,0 x 10-4 m²
- 𝐴 = 6,0 x 10-4 m²
- 𝐴 = 3,0 x -5 m²
- 𝐴 = 6,0 x -5 m²
- 𝐴 = 3,0 x 10-6 m
17. (UFPR 2024) Uma certa massa de gás ideal está num estado termodinâmico em que a pressão vale 𝑷𝟎, o volume vale 𝑽𝟎, e a temperatura vale 𝑻𝟎. Essa massa de gás sofre um processo termodinâmico, e o volume passa a ser 𝑽, a pressão passa a ser 𝑷, e a temperatura passa a ser 𝑻. Sabe-se que 𝑷 = 𝟒𝑷𝟎 e 𝑻 = 𝟐𝑻𝟎. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do volume 𝑽 em função do volume 𝑽𝟎.
- 𝑉 = 𝑉0
- 𝑉 = V0/4
- 𝑉 = 4𝑉0
- 𝑉 = 2𝑉0
- 𝑉 = V0/2
18. (UFPR 2024) Um objeto de massa 𝒎 constante move-se num movimento retilíneo uniformemente variado unidimensional descrito pela equação 𝒙 = -3 + 5t + 2t², em que 𝒙 é a posição do objeto, medida em quilômetros, e 𝒕 é o tempo, medido em horas. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da aceleração 𝒂 do objeto nesse movimento.
- 𝑎 = 1 km/h²
- 𝑎 = -3 km/h²
- 𝑎 = 2 km/h²
- 𝑎 = 5 km/h²
- 𝑎 = 4 km/h²