
	Popular ▼ ICSE CBSE 10th ISC CBSE 12th CTET GATE UGC NET Vestibulares ResFinder

Enade Exame de 2003 - PROVAS - Física

40 páginas, 79 perguntas, 0 perguntas com respostas, 0 respostas total,

	vestibular	+Fave Message
	Perfil Linha do Tempo Uploads P & R

Página Inicial > vestibular > Enade (Exame Nacional de Desempenho de Estudantes) >

Formatting page ...

$ S IS T E M A D E AVA LIA O D A E D U C A O S U P E R IO R ENC E xa m e N a c io n al d e C u rs o s 2 0 0 3 PRO VA 1 Instru es 1 - Voc e st r ecebendo o seguinte m aterial: a) este caderno com o enunciado das quest es o bjetivas , das quest es discursivas , e das quest es relativas s suas im press es sobre a prova , assim distribu das: P artes Quest es P ginas Peso de cada parte Q uest es objetivas 01 a 40 02 a 19 70% Q uest es discursivas LIC E N C IATU R A 01 a 05 * 20 e 21 Q uest es discursivas B A C H A R E LA D O 06 a 10 * 22 a 24 CADERNO DE QUEST ES R ascunho das quest es discursivas 30% 25 a 29 Im press es sobre a prova 41 a 59 30 * D entre as 5 quest es para licenciatura OU para bacharelado responda som ente 4. C aso sejam respondidas 5 quest es, a quinta resposta n o ser corrigida. b) 1 Folha de R espostas destinada s respostas das quest es objetivas e de im press es sobre a prova e um caderno para o desenvolvim ento e as respostas das quest es discursivas que dever o ser feitos a caneta esferogr fica de tinta preta e dispostos nos espa os especificados. 2 - Verifique se este m aterial est e m ordem e se o seu nom e na Folh a de R espostas est c orreto. C aso contr rio, notifique im ediatam ente a um dos R espons veis pela sala. F SICA 3 - A p s a confer ncia do seu nom e na Folha de R espostas, voc d ever a ssin -lo no espa o pr prio, utilizando caneta esferogr fica de tinta preta, e im ediatam ente ap s, dever a ssinalar, tam b m no espa o pr prio, o n m ero correspondente s ua prova 1 2 3 ou 4 . D eixar de assinalar o gabarito im plica anula o da parte objetiva da prova. 4 - N a Folha de R espostas, a m arca o das letras correspondentes s respostas assinaladas por voc p ara as quest es objetivas (apenas um a resposta por quest o), deve ser feita preenchendo todo o alv olo a l pis preto n o 2 ou a caneta esferogr fica de tinta preta, com um tra o cont nuo e denso. E xem plo: A B C D E 5 - Tenha cuidado com a Folha de R espostas, para n o a dobrar, am assar ou m anchar. 6 - E sta prova i ndividual, sendo vedadas qualquer com unica o e troca de m aterial entre os presentes, consultas a m aterial bibliogr fico, cadernos ou anota es de qualquer esp cie. 7 - S er p erm itido o uso de r gua e calculadora, sem possibilidade de em pr stim o durante a prova. 8 - Q uando term inar, entregue a um dos R espons veis pela sala a Folha de R espostas e assine a Lista de P resen a. C abe esclarecer que nenhum graduando dever r etirar-se da sala antes de decorridos 90 (noventa) m inutos do in cio do E xam e. ATEN O : Voc p oder r etirar o boletim com seu desem penho individual pela Internet, m ediante a utiliza o de um a senha pessoal e intransfer vel, a partir de novem bro . A sua senha o n m ero de c digo que aparece no lado superior direito da Folha de Respostas da Prova O bjetiva . G uarde bem esse n m ero, que lhe perm itir c onhecer o seu desem penho. C aso voc n o tenha condi es de acesso I nternet, solicite o boletim ao Inep no endere o: E splanada dos M inist rios, B loco L, A nexo II, S ala 411 - B ras lia/D F - C E P 70047-900, juntando s olicita o um a fotoc pia de seu docum ento de identidade. 9 - Vo c t e r 4 ( q u atro ) h o ra s p ara re s p o n d e r s qu e s t e s o b je tiv a s, d is c u rs iv a s e d e im p re s s e s s o b re a p ro v a. O B R IG A D O P E L A PA R T IC IPA O ! M EC INEP DAES C o ns rcio M inis t rio da E d uca o In stituto N ac ion al de E stud os e P es qu isa s E d u cac ion ais "A n sio Te ixe ira " D iretoria de E stat stic as e A valia o da E d uc a o S up e rio r Funda o C esgranrio/Funda o C arlos C hagas 16/05/03 - 16:51 a 1 P ARTE 1. Leia o texto abaixo. "Com efeito, nos planos inclinados descendentes est presente uma causa de acelera o, enquanto nos planos ascendentes est presente uma causa de retardamento; segue-se disso ainda que o movimento sobre um plano horizontal eterno, visto que se uniforme, n o aumenta nem diminui, muito menos se acaba." (Galileu Galilei. Duas novas ci ncias, S o Paulo: Nova Stella, 1988. p. 213) Esse texto considerado a primeira express o de um dos princ pios fundamentais da F sica, o princ pio da (A)) (B) (C) (D) (E) in rcia. a o e rea o. proporcionalidade entre for a e acelera o. conserva o do momento angular. conserva o da energia mec nica. _________________________________________________________ Aten o: Para responder s quest es de n meros 2 e 3 considere o texto abaixo. Se as estrelas estiverem se aproximando ou se afastando da Terra, seu movimento, composto ao movimento da Terra, deveria alterar, para um observador na Terra, a refrangibilidade da luz emitida por elas e, conseq entemente, as linhas de subst ncias terrestres n o deveriam coincidir com a posi o no espectro das linhas escuras produzidas pela absor o de vapores da mesma subst ncia existindo nas estrelas. De fato, Huggins detectou na radia o eletromagn tica emitida pela estrela Sirius, em 1868, um deslocamento na posi o da raia F correspondente a um aumento relativo no comprimento de onda de 2,2 u 10 4. 2. O trecho citado, extra do do artigo original de Huggins, faz men o ao efeito (A) (B)) (C) (D) (E) M ssbauer. Doppler. da quantiza o de Planck. Compton. do deslocamento de Wien. _________________________________________________________ 3. A partir do resultado obtido por Huggins, pode-se estimar o movimento de Sirius como se (A)) afastando da Terra, com velocidade de 66 km/s. (B) aproximando da Terra, com velocidade de 66 km/s. (C) afastando do Sol, com velocidade desconhecida. (D) aproximando da 1,3 u 105 km/s. (E) afastando da Terra, com velocidade de 1,3 u 105 km/s. Terra, com velocidade de Dados : f 'O 1 O 2 v c O c 1 cos T f ' 1 r 1 R m 2 1 2 n MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 4. Um corpo de massa m 1,0 kg se movimenta num plano horizontal, perfeitamente liso, sob a a o de uma for a horizontal cujo m dulo em fun o do tempo dado no gr fico. vo f f(N ) 1 0 No v0 t (s) 10 instante inicial a velocidade do corpo 20 m/s. Nessas condi es, as velocidades do corpo, em m/s, nos instantes t 10 s e t 15 s ser o, respec- tivamente, (A) 10 e 1,0 (B) 10 e (C) 10 e 15 (D) 15 e 10 (E)) 15 e 15 0 _________________________________________________________ 5. Kepler concluiu que I. As rbitas dos planetas s o planas. II. As rbitas dos planetas s o el pticas e o Sol ocupa um dos focos. III. O raio vetor varre reas iguais em tempos iguais (velocidade areolar constante). IV. O quadrado do per odo de revolu o proporcional ao cubo do semi-eixo maior da rbita. Newton descobriu que a for a gravitacional uma for a central e esse fato implica obrigatoriamente na validade SOMENTE das afirma es (A) I e II (B)) I e III (C) I e IV (D) II e IV (E) III e IV MEC-FIS-03-Tipo { 3 16/05/03 - 16:51 Aten o: Para responder s quest es de n meros 6 e 7 considere as informa es que seguem. Para determinar a acelera o ea velocidade de decolagem de um avi o comercial, um passageiro fez uma experi ncia bastante elementar. Numa cartolina, num plano vertical, ele montou um p ndulo simples, com um fio inextens vel e um pequeno peso, como representado na figura. g p ino 6 Tra se ira d o a vi o Fre n te do a vi o A partir do instante em que o piloto acelerou as turbinas, com o avi o praticamente do repouso, passou a medir o ngulo T de inclina o do p ndulo com a vertical, a cada intervalo de 5s, at que em t 25s o avi o decolou. Os resultados s o mostrados na tabela abaixo. Tempo(s) 6 (G) sen 6 cos 6 0 9,9 0,172 0,985 5 14,8 0,255 0,967 10 13,8 0,238 0,971 15 13,0 0,225 0,974 20 12,0 0,208 0,978 25 11,4 0,198 0,980 (D. A. Wardle, Phys. Teacher. v. 37, p. 410, 1999) 6. Os valores aproximados da acelera o e da velocidade do avi o, no instante da decolagem (t 25 s) s o, respectivamente, (A) 0,20 m/s2 e (B) 2,0 m/s2 e 18 km/h 18 km/h (C)) 2,0 m/s2 e 200 km/h (D) (E) 4 9,8 m/s2 e 200 km/h 9,8 m/s2 e 880 km/h MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 7. Suponha que os ngulos tenham sido medidos com precis o 'T r 1o e que a acelera o da gravidade medida no local tenha valor g O erro relativo, 'a a (9,758 r 0,002) m/s2. , na determina o da acelera o no instante da decolagem foi, aproximadamente, (A) 0,002 11,4 u 9,758 (B) 1 u 9,758 11,4 u 0,002 (C) 0,002 9,758 (D)) 1 11,4 (E) 1,002 _________________________________________________________ 8. Um rolo cil ndrico, com massa m e raio R, rola sem escorregar sobre uma superf cie horizontal. O rolo, de momento 1 m R2, tem seu eixo preso a uma mola de de in rcia I 2 constante el stica k. k Para pequenos deslocamentos, a freq ncia de oscila o do sistema (A) ( m/k) 2S (B)) ( 2k / 3m ) 2S (C) ( 5k / 2m ) 2S (D) ( k / m) 2S (E) ( m / 2k ) 2S MEC-FIS-03-Tipo { 5 16/05/03 - 16:51 9. Um sistema constitu do de duas esferas I e II, de massas iguais, unidas por uma mola, est preso num suporte por um fio. I II Figura 1 Queima-se o fio e o sistema cai de grande altura, no instante t o 0, com uma acelera o gravitacional g . g I II Figura 2 Em qual dos gr ficos est o corretamente representadas as acelera es das massas I e II e a do centro de gravidade CG do sistema? a a 2g 2g II g CG 0 II g CG I I 0 t t (A) (B) a 2g a 2g I g CG g CG 0 I 0 II II t t (C) (D) a 2g I g CG 0 II t (E) 6 MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 Aten o: Para responder s quest es de n meros 10 e 11 considere as informa es que seguem. Para medir a efici ncia do motor de seu carro, movendose com velocidade m dia de 80 km/h, um engenheiro fez a seguinte experi ncia: inicialmente, com o tanque do carro cheio, colocou-o em movimento a uma velocidade de 85 km/h, numa estrada horizontal plana. Quando o ve culo estava mantendo essa velocidade constante, o p s em ponto morto e verificou que sua velocidade baixou a 77 km/h num intervalo de tempo 't 3,0 s, aproximadamente. 10. Sabendo que o peso do ve culo, incluindo o motorista, aproximadamente 8 000 N, conclui-se que a for a m dia de resist ncia ao movimento, medida na primeira parte da experi ncia, foi cerca de (A) 8 000 N (B) 1 800 N (C) 1 000 N (D)) 600 N (E) 200 N _________________________________________________________ 11. A quantidade de calor cedida ao sistema de refrigera o do ve culo em um percurso em que foram consumidos 8,0 L de gasolina , aproximadamente, (A) 400 MJ (B) 330 MJ (C)) 230 MJ (D) 100 MJ (E) 0 MJ Dados: Densidade da gasolina 0,75 kg/L Calor de combust o da gasolina 45 MJ/kg Efici ncia do motor 15% _________________________________________________________ Aten o: Para responder s quest es de n meros 12 e 13 considere as informa es que seguem. No plano press o u volume apresentado no gr fico, est o representadas duas transforma es distintas realizadas por uma subst ncia de trabalho entre os estados A e C. A transforma o I o processo adiab tico AC e a transforma o II constitu da pelo processo isovolum trico AB seguido do processo isob rico BC. P A P1 II I P2 B C II V1 12. V2 V Sejam QI, WI e 'UI o calor fornecido subst ncia, o trabalho por ela realizado e a varia o de sua energia interna, respectivamente, na transforma o I, e sejam QII, WII e 'UII as mesmas grandezas na transforma o II. Considerando-se SOMENTE o valor absoluto dessas grandezas, pode-se afirmar que (A) QI > QII; W I > W II; 'UI (B) QI > QII; W I > W II; 'UI > 'UII (C) QI < QII; 'UI > 'UII (D) QI < QII; W I W II; W I < W II; (E)) QI < QII; W I > W II; 'UI MEC-FIS-03-Tipo { 'UII 'UI < 'UII 'UII 7 16/05/03 - 16:51 13. A varia o de entropia de B para C igual a 4 000J/K. Ent o as varia es de entropia da A para C, pela transforma o adiab tica, e de A para B, pela transforma o isovolum trica, s o, respectivamente, (A) 4 000 J/K e 4 000 J/K (B) 2 000 J/K e 2 000 J/K 0 J/K e 4 000 J/K (C)) (D) (E) 0 J/K e 4 000 J/K e 4 000 J/K 4 000 J/K _________________________________________________________ 14. Suponha que se deixe algumas pedras de gelo, num copo, ao sol. Depois de algum tempo o gelo estar parcialmente derretido e o sistema copo, gelo e gua estar mesma temperatura. Se esse sistema continuar exposto ao sol, a sua temperatura tender a subir at quando (A) todo gelo derreter. (B) toda gua entrar em ebuli o. (C) toda gua se transformar em vapor. (D) o sistema atingir a temperatura ambiente. (E)) a pot ncia emitida pelo sistema igualar-se pot ncia por ele absorvida. _________________________________________________________ 15. A introdu o da corrente de deslocamento nas equa es de eletromagnetismo veio corrigir a lei de (A) Gauss. (B) Faraday. (C) Coulomb. (D)) Amp re. (E) Lenz. _________________________________________________________ 16. A figura abaixo representa uma situa o ideal em que uma barra de cobre C desliza sem atrito sobre dois trilhos condutores, paralelos, num plano inclinado. A barra mant m contato perfeito com os trilhos que s o terminados por uma resist ncia R. O sistema est imerso num campo magn tico vertical e uniforme B. C g B T R Ap s atingir o regime estacion rio verifica-se que a velocidade da barra (A)) e a corrente s o constantes. (B) (C) crescente e a corrente constante. (D) constante e a corrente crescente. (E) 8 nula e a corrente crescente. e a corrente dependem do sentido do campo vertical. MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 17. O esquema abaixo representa um corte transversal de um tubo de raios cat dicos. y P x V Nele duas placas paralelas carregadas criam no seu interior um campo el trico uniforme que faz com que o feixe atinja o ponto P, da tela, formando uma mancha luminosa. Se a tens o uniforme V aplicada s placas for substitu da por uma tens o alternada, a tela do tubo mostrar (A) duas manchas sim tricas. (B)) um segmento de reta. (C) uma figura sinusoidal. (D) uma circunfer ncia. (E) uma elipse. _________________________________________________________ 18. No esquema abaixo est o representadas algumas equipotenciais de uma distribui o de carga Q. O potencial V1 maior que V2 e este maior que V3 (V1 ! V2 ! V3). A Q B V1 V2 V3 Pode-se afirmar que o sentido do gradiente do potencial e a carga Q s o, respectivamente, de (A) (B) (C) (D)) (E) A para B B para A A para B B para A A para B e e e e e positiva. negativa. qualquer. positiva. negativa. _________________________________________________________ 19. Um circuito RC formado por um resistor de resist ncia R, um capacitor de capacit ncia C e uma fonte cuja for a eletromotriz 0. Fechando-se a chave, no instante t 0, a carga q no capacitor como fun o do tempo dada por t q C (1 e RC ) . R chave 0 C Considerando i a corrente no circuito, pode-se afirmar que para (A)) t 0, i (B) t R 0, q C (C) t 0, i o f (D) t o f, i o (E) R t o f, q o RC MEC-FIS-03-Tipo { 9 16/05/03 - 16:51 Aten o: Para responder s quest es de n meros 20 e 21 considere as informa es e os gr ficos abaixo. A pele humana tem propriedade de refletir, absorver e transmitir luz. Um diagn stico importante para detectar manchas (melanoma) a medida da reflet ncia da pele, definida como R Ir , onde Ii e Ir s o, respectivamente, as Ii intensidades da luz incidente e refletida, em incid ncia normal, superf cie da pele. O gr fico I representa a reflet ncia da pele do bra o de um caucasiano, em fun o do comprimento de onda, em duas condi es: pele normal e pele bronzeada. R(% ) pele normal 70 60 50 40 30 pele bronzeada 20 10 400 500 600 800 O(nm ) I I (% ) I0 100 80 60 40 20 10 Dado: R n2 n1 n2 n1 2 20 30 40 d( 2m ) II (M. Trainer, Phys. Education. v. 37, p. 536, 2002) 20. Os resultados do gr fico I indicam que (A) o ndice de refra o da pele bronzeada maior que o da pele normal. (B)) o ndice de refra o da pele bronzeada menor que o da pele normal. (C) (D) a rela o entre os ndices de refra o das duas peles s poderia ser calculada se a medida fosse feita fora da pele normal. (E) 10 os ndices de refra o s o iguais, mas a pele bronzeada absorve mais luz por se aproximar melhor de um corpo negro. os valores dos ndices de refra o n o influem na quantidade de luz refletida. MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 21. O gr fico II mostra como a intensidade da luz decresce com a profundidade, ao penetrar em uma mancha. Pode entre o campo magn tico da se concluir que a rela o 4 luz numa profundidade de 10 Pm dentro da mancha e o campo magn tico na superf cie da mancha , aproximadamente, (A) 2,5 10 2 (B) (C) (D)) 1 2 10 (E) 0,4 _________________________________________________________ 22. Quando se aproxima, horizontalmente, um bast o eletricamente carregado, de um filete d' gua que cai verticalmente, observa-se que esse filete (A) tende a se curvar e sempre se afasta do bast o, pois a mol cula de gua um dipolo el trico. (B) n o sofre qualquer altera o porque a gua eletricamente isolante. (C) tende a se curvar afastando-se ou aproximando-se do bast o, dependendo da carga el trica que ele possui. (D) n o sofre qualquer altera o porque as mol culas de gua s o eletricamente neutras. (E)) tende a se curvar e sempre se aproxima do bast o, pois a mol cula de gua um dipolo el trico. _________________________________________________________ Aten o: Para responder s quest es de n meros 23 a 25 considere a tabela e as informa es abaixo. O espectro de emiss o do hidrog nio pode ser medido utilizando uma l mpada de vapor d' gua e um espectr metro ptico simples com uma rede de difra o de transmiss o. Numa experi ncia padr o, um aluno procurou primeiro calibrar o espectr metro utilizando uma l mpada de merc rio, cujo espectro bem conhecido, para depois determinar o espectro do hidrog nio. Na tabela abaixo s o dados os ngulos obtidos para as linhas do merc rio e do hidrog nio. Ao lado dado um gr fico milimetrado para facilitar a determina o das linhas de hidrog nio. Merc rio cor T (q) O (10 9 m) violeta 1 14,0 404,66 violeta 2 14,2 407,78 azul 15,1 435,84 turquesa 17,1 491,60 verde 19,0 546,07 amarelo 1 20,1 576,96 amarelo 2 20,3 579,07 Hidrog nio cor T (q ) violeta 14,0 azul 15,0 turquesa 17,2 vermelho 23,5 Dados: E hf h 6,6 u 10 34 J . s hc 1 240 u 10 9 e V . m a sen T nO 23. Utilizando a calibra o da rede com a l mpada de merc rio, pode-se afirmar que o n mero de ranhuras por mm da rede de difra o utilizada , aproximadamente, (A) 100 (B) 200 600 (C)) (D) 1 000 (E) 2 000 MEC-FIS-03-Tipo { T( ) 24 22 20 18 16 14 12 400 500 600 700 -9 O(10 m ) 11 16/05/03 - 16:51 24. De acordo com os resultados da experi ncia, a energia do f ton correspondente emiss o no vermelho do hidrog nio , aproximadamente, (A) 1,0 eV (B)) 1,9 eV (C) 3,4 eV (D) 6,0 eV (E) 13,6 eV _________________________________________________________ 25. Sabendo que os n veis de energia do hidrog nio s o dados por En = 13,6 eV/n2, a emiss o no azul do hidrog nio corresponde a uma transi o entre os n veis (A) (B) (C) (D)) (E) 6o 5o 4o 5o 5o 1 1 1 2 3 _________________________________________________________ 26. Um tubo em forma de U e de se o transversal uniforme S, encerra um l quido ideal de densidade U. Em equil brio, as superf cies do l quido nos dois ramos do tubo ficam no mesmo n vel e o comprimento total da coluna l quida L. g Deslocando-se o l quido de sua posi o de equil brio, de modo a surgir uma diferen a de n vel de 2y entre seus ramos, aparece uma for a restauradora, devido diferen a de press o, originando um movimento harm nico simples de freq ncia (A) 2S L 2g (B) 2S 2S Lg (C) 2S 2y g (D) (E)) 12 Lg / 2S 2S 2g / L 2S MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 27. Um pulso se propaga numa corda sob tra o e fixa numa parede em x 0, como mostra o gr fico abaixo. y c x 0 Sobre esse sistema pode-se afirmar que (A) o gr fico n o representa uma onda, porque n o tem freq ncia bem definida. (B) o pulso n o se propaga como uma onda porque n o senoidal. (C) ao se chocar com a parede, o pulso desaparece. (D) ao se refletir na parede, o pulso retorna como no gr fico abaixo. y c x 0 (E)) ao se refletir na parede, o pulso retorna invertido, como no gr fico abaixo. y x 0 c MEC-FIS-03-Tipo { 13 16/05/03 - 16:51 28. O gr fico abaixo representa a energia de liga o por n cleon, EL/A, em fun o do n mero de massa, A, dos n cleos de todos os elementos e is topos da natureza. II E L /A I A As setas I e II indicam transmuta es poss veis de n cleos at micos em rea es nucleares. Pode-se afirmar que a seta I (A)) indica uma rea o de fus o, a seta II indica uma rea o de fiss o e nesta, a libera o de energia por n cleon menor. (B) indica uma rea o de fus o, a seta II indica uma rea o de fiss o e nesta, a libera o de energia por n cleon maior. (C) indica uma rea o de fiss o, a seta II indica uma rea o de fus o e nesta, a libera o de energia por n cleon maior. (D) indica uma rea o de fiss o, a seta II indica uma rea o de fus o e nesta, a libera o de energia por n cleon menor. (E) e a seta II podem indicar rea es de fus o ou fiss o, mas na fiss o a libera o de energia por n cleon sempre maior. _________________________________________________________ 29. O tubo de um potente laser, na superf cie da Terra, gira com velocidade angular Z 1,0 rad/s, num plano que passa pelo centro da Lua. Sabendo que a velocidade da luz c 300 000 km/s e que a dist ncia Terra-Lua 380 000 km, pode-se afirmar que, na superf cie da Lua, bem defronte Terra, a mancha iluminada pelo feixe (A) tem velocidade superficial de 300 000 km/s porque a Teoria da Relatividade assim obriga. (B) tem velocidade superficial de 80 000 km/s porque, nesse caso se aplica a Teoria da Relatividade Geral. (C)) tem velocidade de 380 000 km/s e isso n o contradiz a Teoria da Relatividade. (D) (E) 14 tem velocidade bem menor que 300 000 km/s, devido ao efeito Doppler. n o se forma, porque isto contraria a Teoria da Relatividade. MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 30. Embora a exist ncia do neutrino tenha sido sugerida por Pauli, em 1930, para explicar a varia o de energia dos el trons no decaimento beta, sua comprova o experimental demorou mais de 26 anos, porque o neutrino (A)) n o tem carga e tem massa de repouso muito menor do que a do el tron. (B) uma part cula com tempo m dio de vida muito curto e tem massa nula. (C) tem carga el trica muito menor que a do el tron e velocidade igual da luz. (D) tem velocidade muito pequena e carga positiva. (E) muito espalhado na atmosfera e facilmente absorvido. _________________________________________________________ Aten o: Para responder s quest es de n meros 31 e 32 considere as informa es e os dados apresentados abaixo. Um el tron tem uma fun o de onda independente do tempo dada por x 0; x ! a 0 \( x ) nSx 0dxda A sen a 0 para 0 d x d a e n sendo U 2 Dados: 2 ( /2m)d2 \ / dx2 U \ sen2 T 31. E\ 1 >1 cos 2 T@ 2 Pode-se afirmar que a constante A e a probabilidade de a encontrar o el tron no intervalo 0 < u < valem, 2 aproximadamente, (A) a 2 e 0,5 (B) a 3 e 1,0 (C)) 2 a e 0,5 (D) 2 a e 1,0 (E) 3 a e 0,5 _________________________________________________________ 32. Pode-se afirmar que a energia do el tron, de massa m, nesse estado, 2 (A) (B) h 2m A U h 2 2m 2 (C) 2h a m 2 (D) Ah a (E)) h 2 2 2 2 2ma 2 MEC-FIS-03-Tipo { 15 16/05/03 - 16:51 33. A Figura 1 representa o esquema da experi ncia de Franck-Hertz. El trons emitidos pelo filamento F s o acelerados, por uma tens o vari vel V at a grade G e retardados, por uma tens o fixa V0, at a placa coletora P. A corrente que flui na placa medida pelo amper metro A. Todo o tubo preenchido por merc rio gasoso. G P F A V0 V Figura 1 A Figura 2 representa a corrente medida em fun o do potencial acelerador V. I P (m A ) 200 100 5 10 15 20 V (volts) Figura 2 Pode-se afirmar que (A) entre 0 e 4 V, os el trons emitidos somam-se aos do merc rio provocando um aumento gradual da corrente Ip com a tens o V, entre a grade e o filamento. (B)) nas proximidades de 5 V, os el trons emitidos t m energia suficiente para excitar tomos do merc rio para o primeiro n vel qu ntico e a corrente Ip come a a diminuir. (C) entre 5 V e 9 V, aproximadamente, os el trons emitidos t m energia suficiente para excitar tomos do merc rio e a corrente Ip come a a aumentar. (D) o m nimo da corrente Ip na tens o da ordem de 7 V significa que os el trons emitidos t m uma energia aproximada de 7 eV e esta fica abaixo da energia m nima para excitar tomos do merc rio. (E) o m ximo da corrente Ip na tens o da ordem de 10 V significa que os el trons emitidos t m energia aproximada de 10 eV e s o capazes de excitar, cada um deles, in meros tomos de merc rio. 16 MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 34. A superf cie de um metal de fun o de trabalho I 2,3 eV iluminada por dois feixes de luz, cujos par metros s o dados na tabela abaixo. Nesta, Emax a energia m xima dos fotoel trons emitidos em cada caso. Comprimento da onda (nm) Feixe 1 O1 O Feixe 2 O2 2O Emax (eV) E1 Intensidade (W/m2) 3,7 E2 I1 0,6 I2 Dados: E hf I hc 1 240 u 10 9 eV.m Os valores aproximados dos par metros O, E2 e I2 s o, respectivamente, (A) (B) (C) (D)) (E) 890 670 400 210 180 ; ; ; ; ; 1,4 1,4 0,70 0,70 1,8 ; ; ; ; ; necessariamente 0,60 necessariamente 1,2 necessariamente 0,60 qualquer qualquer _________________________________________________________ 35. A figura mostra a tela de um oscilosc pio no qual foi injetada uma tens o senoidal U 5 sen (1 000 St), onde t medido em segundos. Portanto, a posi o dos bot es de controle do ganho vertical (em volt por divis o) e do gerador de varredura (em milisegundo por divis o) s o, respectivamente, (A) (B)) (C) (D) (E) 0,50 2,0 2,0 5,0 5,0 - 1,0 0,50 5,0 0,50 10 _________________________________________________________ 36. As figuras abaixo representam a imagem projetada num anteparo por um feixe de laser que atravessa dois slides, A e B. Figura produzida com o slide A Figura produzida com o slide B Na primeira, correspondente ao slide A, observa-se uma mancha central alongada e cont nua, enquanto na segunda, correspondente ao slide B, observa-se que a mancha central fragmentada em espa os claros e escuros, eq idistantes. Dessas observa es, pode-se concluir que o slide A uma (A)) fenda simples, enquanto o slide B uma fenda dupla. (B) fenda simples, enquanto o slide B uma rede de difra o. (C) rede de difra o, enquanto o slide B uma fenda simples. (D) fenda dupla, enquanto o slide B uma fenda simples. (E) fenda dupla, enquanto o slide B um orif cio. MEC-FIS-03-Tipo { 17 16/05/03 - 16:51 A Figura I abaixo mostra o esquema simplificado de um 37. circuito para demonstrar experimentalmente a energia armazenada em um banco de capacitores. A posi o da chave S mudada ap s o capacitor ter sido carregado, sua energia descarregada num resistor Rc, imerso em leo, e a varia o de temperatura resultante medida. A Figura II mostra uma foto da montagem experimental. O calor metro a caixa no centro dessa figura, onde a chave S est presa. 1 S 2 T R calor m etro v C RC 2 1 Figura I D E chave S A C B Figura II Pode-se dizer que os componentes A, B, C, D e E, mostrados na figura II s o, respectivamente, (A) mult metro, autotransformador, diodo, capacitor e resistor R. (B) capacitor, resistor R, autotransformador, mult metro e diodo. (C) resistor R, capacitor, mult metro, diodo e autotransformador. (D) autotransformador, resistor R, diodo, capacitor e mult metro. (E)) capacitor, diodo, resistor R, mult metro e autotransformador. 18 MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 38. O texto a seguir foi extra do do cat logo de uma empresa de equipamentos experimentais para laborat rios did ticos de F sica. "Na c mara do condensador s o introduzidas got culas de azeite com um aerosol e iluminadas com uma l mpada de halog nio. As got culas s o observadas com um microsc pio calibrado com uma ocular microm trica". O cat logo se refere experi ncia de (A)) Millikan, para a determina o da carga el trica elementar. (B) Thomson, para determina o da raz o e/m, entre a carga e a massa do el tron. (C) Compton, para determina o da dispers o da radia o eletromagn tica de alta freq ncia. (D) Franck-Hertz, para determina o da energia de excita o de tomos de merc rio. (E) Gerlach, para determina o do spin do el tron. _________________________________________________________ 39. Ao saltar com vara, um atleta corre e atinge a velocidade de 10 m/s. Verifica-se que o atleta alcan a uma altura de 5,2 m. Pode-se afirmar que o atleta (A) utilizou exclusivamente a energia cin tica adquirida na corrida, e conseguiu aproveit -la integralmente. (B) utilizou exclusivamente a energia cin tica adquirida na corrida, e s conseguiu aproveit -la parcialmente. (C) utilizou exclusivamente a energia cin tica adquirida na corrida, mas obteve um rendimento maior gra as ao uso da vara. (D)) acrescentou energia cin tica adquirida na corrida mais energia, resultante de sua pr pria for a muscular. (E) n o utilizou a energia cin tica adquirida na corrida, mas a sua pr pria for a muscular obtida do envergamento da vara. _________________________________________________________ 40. Um jogador de sinuca d uma tacada horizontal em uma bola. A dire o da for a aplicada est contida no plano vertical que passa pelo centro de massa da bola. Considerando-se o movimento adquirido pela bola, correto afirmar que (A) independentemente da posi o do ponto de aplica o da for a, a bola girar apenas no sentido hor rio. (B) se n o houver atrito entre a bola e o piso, a bola nunca rolar , apenas escorregar . (C) se a tacada for na dire o do centro de massa, a bola nunca rolar . (D) a for a de atrito est tico n o depender do sentido da rota o da bola. (E)) o sentido de rota o da bola depender do ponto de aplica o da for a. MEC-FIS-03-Tipo { 19 16/05/03 - 16:51 2 a PARTE QUEST ES DISCURSIVAS LICENCIATURA ATEN O: Responda somente 4 das quest es propostas. Caso sejam respondidas 5 quest es, a quinta resposta n o ser corrigida. Quest o 1 Dispondo-se de tr s molas id nticas e um corpo de massa m realiza-se a seguinte atividade experimental em sala de aula: 1. Pendura-se, verticalmente, num suporte, o corpo em uma dessas molas e verifica-se que o alongamento da mola 'x. 2. Em seguida associam-se as tr s molas em s rie, pendura-se o mesmo corpo nessa associa o e verificase que, agora, o alongamento do conjunto formado 3'x. 3. Finalmente pode-se demonstrar teoricamente que, nessas condi es, o sistema formado pelas tr s molas em s rie adquire o triplo da energia potencial el stica adquirida pelo sistema formado por uma nica mola. x Figura I 3x Figura II a) Explique fisicamente o resultado obtido em 2. (2,5 pontos) b) Fa a a demonstra o citada em 3. (2,5 pontos) c) Alguns alunos duvidam do resultado obtido em 3. Argumentam que, como o corpo pendurado nas duas situa es o mesmo, a energia n o poderia ter triplicado. Como pode-se refutar essa argumenta o? Qual a causa dessa (2,5 pontos) "multiplica o" da energia? Quest o 2 Com um perfil semicil ndrico transparente de acr lico, uma fonte de luz retil nea e um transferidor poss vel realizar algumas atividades experimentais de ptica geom trica. A figura ilustra uma forma de utiliza o da fonte e do perfil semicil ndrico: o raio de luz deve incidir na face cil ndrica, orientado para o centro O da face plana. O D ire o sug erida p ara o raio de lu z Fo nte d e lu z re til ne a 20 a) Explique a vantagem e/ou facilidade desse procedimento para o estudo da (2,5 pontos) refra o da luz. b) Explique como se pode utilizar essa montagem para determinar, experimentalmente, o ndice de refra o e o ngulo limite de refra o do (2,5 pontos) acr lico. c) Essa experi ncia permite a verifica o qualitativa de um fen meno ptico pouco explorado no Ensino M dio: a ocorr ncia simult nea da refra o e da reflex o da luz e a depend ncia das intensidades da luz refletida e da luz refratada em fun o do ngulo de incid ncia. Explique como isso pode ser (2,5 pontos) feito com essa montagem experimental. MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 Quest o 3 A figura representa a montagem de uma balan a de corrente. A arma o XYWZ, feita de um fio r gido de cobre, apoiada em duas pequenas hastes condutoras equilibrada horizontalmente com aux lio do contrapeso P. O lado YW est imerso no campo magn tico entre dois m s fixados num suporte de a o em U. As hastes e parte da arma o est o ligadas a uma fonte de tens o cont nua formando um circuito el trico que pode ser fechado por meio da chave S. m m Y X P Z A W S arm a o de cobre arm a o de a o apoios (2,5 pontos) a) Descreva e justifique o que ocorre com esse sistema quando a chave fechada. b) Pretende-se medir a intensidade do campo magn tico B entre os m s, com essa montagem. Explique o procedimento o (2,5 pontos) que deve ser empregado. c) o Deduza uma express o para o c lculo do m dulo de B em fun o das grandezas medidas, de acordo com o (2,5 pontos) procedimento proposto no item anterior. Quest o 4 Na Cosmologia de Arist teles, os quatro elementos fundamentais do mundo terrestre se organizavam em r gida hierarquia em rela o ao centro da Terra. O elemento terra situar-se-ia nas proximidades do centro, sobre o qual estaria o elemento gua, seguido do elemento ar e acima de todos, o elemento fogo. Os movimentos dos corpos pr ximos superf cie terrestre eram de dois tipos: naturais e violentos. Os movimentos naturais consistiam no retorno de um dado elemento ao seu lugar natural segundo uma dire o vertical, como por exemplo o fogo que sobe durante a queima da madeira. J os movimentos violentos eram devidos a o de um agente externo, como no caso de terra que elevada pela a o de uma p . a) Como Arist teles explicava o movimento de uma flecha ou lan a? (2,5 pontos) b) Como essa explica o foi reformulada na Idade M dia com o uso da id ia de impetus? (2,5 pontos) c) Explique como a evolu o dessas explica es hist ricas pode ser aproveitada em sala de aula para explorar a rela o (2,5 pontos) for a-movimento. Quest o 5 Hertz, em 1888, produziu e detectou ondas eletromagn ticas num laborat rio, fato at ent o in dito. (2,5 pontos) a) Qual teoria fundamental a experi ncia de Hertz confirmou? b) Na poca, supunha-se a exist ncia de um meio no qual as ondas eletromagn ticas se propagariam. Qual seria esse meio? (2,5 pontos) Essa hip tese ainda v lida? c) Ao pegar um fio e conectar suas extremidades aos p los de uma pilha poss vel interferir num r dio pr ximo, que esteja fora de esta o. Basta para isso esfregar umas das extremidades do fio sobre um dos p los. Explique como essa (2,5 pontos) experi ncia pode ser utilizada em sala de aula para ilustrar a experi ncia de Hertz. MEC-FIS-03-Tipo { 21 16/05/03 - 16:51 2 a PARTE QUEST ES DISCURSIVAS BACHARELADO ATEN O: Responda somente 4 das quest es propostas. Caso sejam respondidas 5 quest es, a quinta resposta n o ser corrigida. Quest o 6 A figura abaixo representa o ciclo Otto idealizado de um motor a combust o. C P B D O A V2 V1 V Os trechos tracejados OA e AO indicam apenas a inje o da mistura ar-combust vel e a expuls o dos gases resultantes da combust o. Fora esses processos, o ciclo completo ABCDA pode ser considerado como um ciclo fechado, cuja subst ncia de trabalho a mistura ar-combust vel. As transforma es AB e CD s o adiab ticas e as BC e DA s o isovolum tricas. Dados: PV nRT; PVJ J W Cp/CV; const; PdV ; nCp'T; Q 'U Q nCV'T; e Q W; W / Qq ; dS dQ/T a) Em que trecho(s) do ciclo completo a mistura ar-combust vel transfere calor para o sistema de refrigera o do motor? Justifique sua resposta. (2,5 pontos) b) Represente esquematicamente o ciclo ABCDA num diagrama entropia (S) versus temperatura (T). (2,5 pontos) c) Calcule a efici ncia t rmica do ciclo em fun o da taxa de compress o V1/V2 e da constante adiab tica J. (2,5 pontos) Quest o 7 A Figura I mostra uma haste r gida AB formando um ngulo D com o eixo vertical. A haste est fixa no eixo pelo v rtice A, a uma altura h do plano horizontal. Um anel de massa m est encaixado na haste e pode nela deslizar sem atrito. O conjunto todo posto a girar com velocidade angular constante Z, em torno do eixo vertical, com o anel partindo da posi o r = 0, em t = 0, com velocidade nula ao longo da haste. z A h g r D Z m B B y A M escape M x x Figura I a) y Figura II Na Figura II mostrado o sistema visto de cima, com o anel na posi o de escape, em M = M escape. Reproduza essa figura e indique esquematicamente a trajet ria do anel quando ele escapar da barra. b) c) 22 (2,5 pontos) Utilizando as coordenadas r, D e M , tal que x = r sen(D) cos(M), y = r sen(D) sen(M) e z = h - r cos(D), determine a express o para a Lagrangeana do sistema, L = T - U, onde T a energia cin tica e U a energia potencial (U = 0 no plano xy). (2,5 pontos) A partir da express o da Lagrangeana, obtenha a equa o diferencial do movimento para a coordenada r em fun o do tempo. (2,5 pontos) MEC-FIS-03-Tipo { 16/05/03 - 16:51 Quest o 8 Recentemente surgiu grande interesse sobre materiais com ndice de refra o negativo, primeiro porque foi descoberta uma forma de produzi-los e em segundo lugar porque com esses materiais poss vel fazer lentes perfeitas. [D.R. Smith et al, Phys. Rev. Lett. 84, 4184 (2000)]. Neste problema vamos utilizar as equa es de Maxwell para investigar o comportamento do campo eletromagn tico nesses materiais. a) Considere uma onda eletromagn tica plana se propagando num meio material com constante diel trica H permeabilidade magn tica Hr H0 e 2 2r20, onde Hr e Pr s o os valores dessas constantes relativos aos do v cuo, H 0 e P 0 . Suponha a onda se propagando na dire o z, de forma que os campos el trico e intensidade de campo magn tico sejam dados por & & i kz 9 E E0 e e & H & i kz 9 H0e . & MD MB e \ KH , onde D Utilizando as equa es de Maxwell \ K E Mt Mt & & & '& & && vetoriais envolvendo E 0 , H0 , e k ke z s o k u E 0 H 0 e k u H0 b) * Considere o vetor campo el trico na dire o x, ou seja, E 0 (i) 0 ! 0 ; ! 0 n c) e 0 0 0 1/2 c v f , onde c & 0E & B e * 0 E 0 . & H , demonstre que as rela es (2,5 pontos) & E 0 e x . Determine a dire o e o sentido de H0 nos casos (ii) 0 0 ; 0 e mostre que, em ambos, a express o para o ndice de refra o, definido por e vf a velocidade de fase da onda, dada por n 2 0 r r . (2,5 pontos) De acordo com essa express o, tanto faz ter 0 ! 0 ; ! 0 ou 0 0 ; 0 , porque n ser sempre positivo. No entanto, 2 considerando a incid ncia de uma onda na interface entre dois meios, poss vel demonstrar que o sinal negativo da ra z 0 r r tem que ser tomado no segundo caso (ii) do item anterior. Considere uma onda plana incidente na interface entre & dois meios, com ndices de refra o n1 e n2, como mostrado na figura. Os campos el tricos das ondas incidente, E1 , &' & refletida, E1 , e refratada, E 2 , s o paralelos interface e os ngulos de incid ncia, T1, e de refra o, T2, satisfazem a lei de Snell n1sen 1 n 2 sen 2 . Imponha as condi es de contorno s componentes paralelas e normais do campo eletromagn tico na interface entre os meios e, no caso 0 ! 0 ; P ! 0 no meio 1 e 0 0 ; P 0 no meio 2, determine o sinal do ngulo 62 e de n2 para que as condi es de contorno e a lei de Snell sejam simultaneamente satisfeitas. E1 k1 H1 k1 , 61 61 , E1 , H1 n1 n2 62 E2 H2 k2 (2,5 pontos) Dados: Et1 = Et2, MEC-FIS-03-Tipo { Ht1 = Ht2, Dn1 = Dn2, Bn1 = Bn2 23 16/05/03 - 16:51 Quest o 9 Um oscilador harm nico, de massa m e freq ncia angular natural Zo, est inicialmente no estado representado pela fun o de onda [ t >I 0 ( x ) 1 0) 5 2I1( x )@ , onde I 0 ( x ) e I 1( x ) s o as autofun es (normalizadas) correspondentes aos auto-estados com energias E0 E1 3 !Z , respectivamente. 20 a) Calcule a energia m dia E do oscilador, em termos de ! , 1 !Z e 20 e m, e a probabilidade Po de se obter o valor E0 quando a energia do oscilador for medida. b) Sabendo que 32D 3 / S I1( x ) as 1/ 4 xe (2,5 pontos) autofun es 2 D x , onde D de onda normalizadas s o dadas por I0 ( x) >2D / S@1/ 4 e D x uma constante, determine o valor dessa constante em termos de , 2 e e m. (2,5 pontos) c) [ t) Escreva a express o para e a express o para o valor m dio da energia E em fun o do tempo. (2,5 pontos) Dados: 2 f 2 2 1 w x, t 2 m 0 x 2 x, t 2m wx 2 e ax 2 : dx a f f ; i 2 ax xe w x, t ; wt 2 dx f n x, t 3n x e iEn t/ : 1 2a a Quest o 10 A energia de uma mol cula diat mica, no estado fundamental de momento angular nulo, uma fun o da dist ncia R que pode ser modelada pela express o 6 E (R) 12 R R A 0 B 0 R R onde R0 1,0 u 10 10 m, A 16,0 u 10 19 J e B 8,0 u 10 19 J a) Esboce a fun o E(R). (2,5 pontos) b) Determine a dist ncia interat mica de equil brio e a energia de dissocia o da mol cula. (2,5 pontos) c) Determine a freq ncia Z (rd/s) de vibra o da mol cula em termos da massa reduzida M da mol cula (em kg). (2,5 pontos) 24 MEC-FIS-03-Tipo { F SICA QUEST ES DISCURSIVAS Responda 4 dentre as 5 quest es 1, 2, 3, 4, 5 Licenciatura OU 6, 7, 8, 9, 10 Bacharelado Quest o N O U T ILIZE E S TE E S PA O PA R A S U A R E S P O S TA - 25 - F SICA QUEST ES DISCURSIVAS Responda 4 dentre as 5 quest es 1, 2, 3, 4, 5 Licenciatura OU 6, 7, 8, 9, 10 Bacharelado Quest o N O U T ILIZE E S TE E S PA O PA R A S U A R E S P O S TA - 26 - F SICA QUEST ES DISCURSIVAS Responda 4 dentre as 5 quest es 1, 2, 3, 4, 5 Licenciatura OU 6, 7, 8, 9, 10 Bacharelado Quest o N O U T ILIZE E S TE E S PA O PA R A S U A R E S P O S TA - 27 - F SICA QUEST ES DISCURSIVAS Responda 4 dentre as 5 quest es 1, 2, 3, 4, 5 Licenciatura OU 6, 7, 8, 9, 10 Bacharelado Quest o N O U T ILIZE E S TE E S PA O PA R A S U A R E S P O S TA - 28 - F SICA QUEST ES DISCURSIVAS Responda 4 dentre as 5 quest es 1, 2, 3, 4, 5 Licenciatura OU 6, 7, 8, 9, 10 Bacharelado Quest o N O U T ILIZE E S TE E S PA O PA R A S U A R E S P O S TA - 29 - 15/05/03 - 13:38 46. As quest es da prova apresentam enunciados claros e objetivos? IMPRESS ES SOBRE A PROVA As quest es abaixo visam a levantar sua opini o sobre a qualidade e a adequa o da prova que voc acabou de realizar e tamb m sobre o seu desempenho na prova. Assinale as alternativas correspondentes sua opini o e raz o que explica o seu desempenho nos espa os pr prios (parte inferior) da Folha de Respostas. Agradecemos sua colabora o. 41. (A) (B) Sim, a maioria apresenta. (C) Sim, mas apenas cerca de metade apresenta. (D) N o, poucas apresentam. (E) Qual o ano de conclus o deste seu curso de gradua o? Sim, todas apresentam. N o, nenhuma apresenta. _________________________________________________________ (A) (B) (C) (D) (E) 2003. 2002. 2001. 2000. Outro. 47. Como voc considera as informa es fornecidas em cada quest o para a sua resolu o? (A) (B) 42. Sempre suficientes. (C) Suficientes na maioria das vezes. (D) Suficientes somente em alguns casos. (E) _________________________________________________________ Sempre excessivas. Sempre insuficientes. Qual o grau de dificuldade desta prova? (A) (B) (C) (D) (E) Muito f cil. F cil. M dio. Dif cil. Muito Dif cil. _________________________________________________________ _________________________________________________________ 48. 43. Quanto extens o, como voc considera a prova? (A) (B) (C) (D) (E) (A) (A) (B) (C) (D) (E) Excessivo. Pouco mais que suficiente. Suficiente. Quase suficiente. Insuficiente. Falta de motiva o para fazer a prova. (D) Espa o insuficiente para responder s quest es. (E) N o tive qualquer tipo de dificuldade para responder prova. _________________________________________________________ 49. Como voc explicaria o seu desempenho nas quest es objetivas da prova? (A) N o estudei durante o curso a maioria desses conte dos. (B) Estudei somente alguns desses conte dos durante o curso, mas n o os aprendi bem. (C) Estudei a maioria desses conte dos h muito tempo e j os esqueci. (D) Estudei muitos desses conte dos durante o curso, mas nem todos aprendi bem. (E) _________________________________________________________ 45. Forma de abordagem do conte do diferente daquela a que estou habituado. (C) Para voc , como foi o tempo destinado resolu o da prova? Desconhecimento do conte do. (B) Muito longa. Longa. Adequada. Curta. Muito curta. _________________________________________________________ 44. Com que tipo de problema voc se deparou mais freq entemente ao responder a esta prova? Estudei e conhe o bem todos esses conte dos. A que horas voc concluiu a prova? (A) (B) (C) (D) (E) Antes das 14h30min. Aproximadamente s 14h30min. Entre 14h30min e 15h30min. Entre 15h30min e 16h30min. Entre 16h30min e 17h. __________________________________________________________________________________________________________________ Como voc explicaria o seu desempenho em cada quest o discursiva da prova? N meros das quest es da prova N meros dos campos correspondentes na FOLHA DE RESPOSTAS O conte do ... (A) (B) (C) (D) (E) 30 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 n o foi ensinado; nunca o estudei. n o foi ensinado; mas o estudei por conta pr pria. foi ensinado de forma inadequada ou superficial. foi ensinado h muito tempo e n o me lembro mais. foi ensinado com profundidade adequada e suficiente. MEC-FIS-IP Exame de 2003 GABARITOS Gabarito objetivo - F sica QUEST O PROVA 1 PROVA 2 PROVA 3 PROVA 4 1 A B C D 2 B C D E 3 A B C D 4 E E A A 5 B D D B 6 C C C C 7 D B B D 8 B B D D 9 C C C C 10 D D B B 11 C C C C 12 E E A A 13 C C C C 14 E A B C 15 D E A B 16 A B C D 17 B C D E 18 D E A B 19 A E E A 20 B C D E 21 D B B D 22 E A B C 23 C C C C 24 B B D D 25 D B B D 26 E E A A 27 E D D E 28 A B C D 29 C D E A 30 A B C D 31 C D D B 32 E E A A 33 B C D E 34 D D B B 35 B D D B 36 A B C D 37 E A B C 38 A B C D 39 D E A B 40 E A B C ENC 2003 F SICA LICENCIATURA Quest o 1 a. Como, em ambos os casos, os sistemas est o em repouso, a for a que atua sobre a mola nica em 1, ou sobre cada mola na associa o 2, a mesma, igual ao peso do corpo pendurado. Sendo id nticas e solicitadas pela mesma for a, cada mola sofre o mesmo alongamento x (Lei de Hooke). Logo, em 1, como h uma s mola, o alongamento x; em 2, como h tr s molas em s rie, o alongamento 3 x, correspondente soma dos alongamentos x sofridos em cada mola. (2,5 pontos) b. Da express o da energia potencial el stica de uma mola, pode-se afirmar que a energia potencial do sistema 1 : Ep1 = 1 k . x2 (I) 2 onde k a constante el stica da mola. Pela mesma express o, a energia potencial el stica do sistema 2 : Ep2 = 1 1 k' . (3 x)2 Ep2 = k' . 9 x2 (II) 2 2 onde k' a constante el stica da associa o de molas. Para achar a rela o entre k e k', pode-se aplicar duas vezes a lei de Hooke, F = k x, aos sistemas 1 e 2. Sendo F = P o m dulo da for a que traciona as molas, para o sistema 1 tem-se: P = k . x (III) e para 2, tem-se: P = k' . 3 x (IV) De III e IV conclui-se que k = 3k' . (V) Substituindo V em II, pode-se escrever: Ep2 = 3( 1 k . x2) (VI) 2 Logo, de I e VI conclui-se que Ep2 = 3Ep1 (2,5 pontos) OU b. A energia potencial el stica de uma mola dada por: 1 k ( x)2 (1) 2 Como as tr s molas s o iguais, se a associa o sofre um alongamento 3 x, cada mola sofre um alongamento x. A energia potencial el stica da associa o ser , portanto: Ep = Ep associa o = 1 1 1 k ( x)2 + k ( x)2 + k ( x)2 2 2 2 Ep associa o = 1 k . 3 ( x)2 (2) 2 1 ENC 2003 F SICA De (2) e (1), temos Ep associa o = 3 Ep c. (2,5 pontos) Basta mostrar aos alunos que a energia potencial el stica adquirida pela mola do sistema 1 ou pelas molas do sistema 2 depende do trabalho realizado pelo peso P. Esse trabalho, nessa situa o elementar, dado pelo produto da for a pelo deslocamento. Como a for a a mesma mas, em 2, o deslocamento tr s vezes maior, o trabalho realizado pelo peso do corpo em 2 tamb m tr s vezes maior. Logo, a energia potencial el stica acumulada por esse sistema , tamb m, tr s vezes maior. (2,5 pontos) Quest o 2 a. Esse procedimento faz com que o raio incidente coincida com a normal superf cie cil ndrica, pois a normal tamb m passa por O. Dessa forma o raio incidente n o sofre desvio ao entrar na superf cie semicil ndrica; s ao sair, o que permite o estudo da refra o apenas na superf cie plana. Isso facilita a medida dos ngulos de incid ncia e refra o e, principalmente, o estudo da reflex o total e do ngulo limite, que s poss vel nessas condi es, ou seja, quando o raio de luz (2,5 pontos) passa do meio mais refringente para o meio menos refringente. b. Basta colocar o perfil semicil ndrico sobre uma folha de papel para facilitar a medida dos ngulos e, fazendo o raio de luz incidir em O com um determinado ngulo i, obter o correspondente ngulo de sen r d o valor do refra o r na sa da do raio de luz na face plana da superf cie cil ndrica. A raz o sen i ndice de refra o do acr lico. Para obter o ngulo limite basta aumentar gradativamente o ngulo de incid ncia i e observar o aumento do ngulo de refra o, r. O valor de i para o qual o feixe refratado desaparece o ngulo limite. c. (2,5 pontos) No procedimento anterior, observa-se que para qualquer ngulo de incid ncia i inferior ao ngulo limite, aparecem dois raios de luz na superf cie plana, onde o raio emerge. Um refratado, externo, e outro refletido, interno. Fica evidente que medida que se aumenta o ngulo de incid ncia i o raio refratado perde intensidade enquanto a intensidade do raio refletido aumenta. Na proximidade do ngulo limite a intensidade do raio refratado praticamente desaparece, enquanto a intensidade do raio refletido aumenta at tornar-se praticamente a mesma do raio incidente quando e a partir da reflex o total. Basta a simples observa o da varia o das intensidades dos raios refratado e refletido para que o aluno tenha uma boa no o qualitativa da rela o entre elas. (2,5 pontos) Quest o 3 a. Quando o circuito fechado, o ramo YW da balan a percorrido por uma corrente que, interagindo com o campo magn tico gerado pelo m em U, sofre a a o de uma for a vertical, para cima ou para baixo (dependendo das orienta es da corrente e do campo magn tico) desequilibrando a balan a. (2,5 pontos) 2 ENC 2003 F SICA b. Para medir a intensidade de B basta fechar o circuito e reequilibrar a balan a colocando um segundo contrapeso P' num dos lados da balan a, deixando inalterada a posi o do contrapeso P. Nessas condi es, mede-se a intensidade i da corrente, o comprimento l do segmento YW imerso no campo magn tico do m , a dist ncia D desse segmento a um dos apoios da balan a, a massa m do contrapeso P' e a dist ncia d desse contrapeso ao correspondente apoio da balan a. Esses dados permitem o c lculo da intensidade do campo magn tico B onde o ramo YW est imerso, que o campo gerado pelo m , ou m s, da arma o em U. (2,5 pontos) c. Ao se reequilibrar a balan a colocou-se um contrapeso P' num dos seus lados. Vamos supor que seja no lado oposto ao m , condi o sempre poss vel conseguir nessa montagem, na qual podem ser obtidas as medidas sugeridas no item b, e analisar o equil brio da balan a a partir da . Assim verifica-se que o momento ou torque do contrapeso P' em rela o ao apoio da balan a , em m dulo, dado por MP = mgd . (I) onde g a acelera o da gravidade. Como a balan a est em equil brio, pode-se afirmar que esse momento equilibrado pelo momento MFM da for a magn tica FM exercido sobre o ramo YW da balan a, ou seja, MP = MFM (II) O m dulo de MFM nessa situa o, MFM = FM . D (III) Mas, supondo que as linhas do campo magn tico B do m sejam perpendiculares ao segmento YW, sendo FM = i l B pode-se afirmar que, em m dulo, FM = i . l . B (IV) De IV e III, obt m-se: MFM = i . l . B . D (V) Finalmente, de V e II e I obt m-se mgd = i . l . B . D B = mgd (VI) ilD A express o VI permite o c lculo do m dulo de B em fun o dos dados obtidos no procedimento proposto. (2,5 pontos) Quest o 4 a. Arist teles introduziu a id ia de anti-peristase que consistia em dizer que o ar empurrado pela parte anterior da flecha ia ocupar o vazio deixado na parte posterior, empurrando-a. Isso posto, o movimento inicial da flecha era violento e necessitava da a o de um agente externo. (2,5 pontos) 3 ENC 2003 F SICA b. O impetus foi proposto por Philoponus no s culo V. O impetus seria algo que se acumularia nos objetos, devido a uma determinada a o neles realizada, e que neles permaneceria mesmo ap s o fim dessa a o. No caso da flecha, a a o do arco forneceria a ela uma certa quantidade de impetus, respons vel por garantir seu movimento para o alto. Quando esse impetus acabasse, a flecha deixaria de seguir a dire o original de lan amento e passaria a cair, seguindo sua tend ncia natural. (2,5 pontos) c. A forma intuitiva de pensar as causas do movimento associa a velocidade de um corpo for a nele aplicada. Os alunos, em geral, chegam sala de aula com essas id ias sobre as causas do movimento. Apresentando a id ia do impetus, poss vel explorar os limites dessa forma de pensar as causas do movimento. (2,5 pontos) Quest o 5 a. A experi ncia de Hertz confirmou a teoria eletromagn tica de Maxwell, pois gerou e detectou as ondas eletromagn ticas, uma previs o dessa teoria. (2,5 pontos) b. O meio seria o ter. Esta hip tese n o mais v lida porque atualmente sabe-se que as ondas eletromagn tica n o precisam de um meio material para se propagarem. (2,5 pontos) c. Uma das dificuldades de ensinar o conceito de ondas eletromagn ticas encontrar formas de torn -las percept veis por meio de montagens simples. A experi ncia sugerida permite fazer isso, uma vez que o esfregar do fio na pilha produz um efeito percept vel no r dio, interpretado como ondas eletromagn ticas geradas pelo liga-desliga do curto-circuito provocado pelo fio entre os p los da pilha. (2,5 pontos) BACHARELADO Quest o 6 a. Como nos processos adiab ticos n o h transfer ncia de calor e na transforma o isovolum trica BC o g s esquenta, s h transfer ncia de calor para o sistema de refrigera o na transforma o isovolum trica DA. (2,5 pontos) b. S D A TA Transforma es adiab ticas: S = 0 C B TB TD TC T (2,5 pontos) 4 ENC 2003 c. F SICA PV = const. V 1 = const nRT TV 1 = const PV = nRT Qq = nC V (TC TB ) e= Q f = nC V (TD TA ) ; TA V2 e = 1 TD TB ( V1 / V2 ) 1 1 = 1 TD (V2 / V1) 1 TB V e = 1 1 V2 Q W = 1 f Qq Qq e = 1 TD TA TC TB = TB V1 1 ; TC V1 1 = TD V2 1 TD TB (V1 / V2 ) 1 [T D ] V TB (V1 / V2 ) 1 2 V1 1 1 (2,5 pontos) Quest o 7 a. O anel escapa numa trajet ria bal stica que, vista de cima, uma reta n o tangente ao c rculo, porque tem velocidade radial ao escapar. x escape y (2,5 pontos) b. x = r sen cos ; T= [ y = r sen sen ; ] 1 m V x 2 + V y 2 + Vz 2 ; 2 Vx = z = h r cos dx = sen cos r r sen sen dt Vx = sen cos r r sen sen Vy = sen sen r + r sen cos Vz = cos r T= 2 2 2 22 2 2 2 1 m sen cos r + r sen sen 2 r sen cos sen r + 2 5 ENC 2003 F SICA 2 2 2 + sen sen r +r 2 2 1 + cos r = m 2 U = mg [h r cos ] L= c. 2 dr dt 2 2 2 2 2 r + r 2 2 sen 2 2 t (2,5 pontos) 2 2 m r m r sen mg cos = 0 2 r sen g cos = 0 2 dr ou 2 sen cos + 2 r sen cos sen r + 22 2 1 2 m r + r sen mg [h r cos ] 2 L L =0 t r r 2 dt 2 2 2 r sen g. cos = 0 (2,5 pontos) Quest o 8 a. E = H= B t D t i (k z t ) i (k z t ) ez = H0 e E0 e z t ez z H0 ei (k z t ) = E0 ei (k z t ) t i (k z t ) i (k z t ) i k e z E0 e = ( i ) H 0 e i (k z t ) i (k z t ) i k e z H0 e = ( i ) E0 e k E0 = H0 k H0 = E 0 (2,5 pontos) b. E0 = E0 e x k e z E 0 e x = H0 k e z H0 = E 0 e x () 0 ; 0 : i (ii) 0 ; 0 : t k E E= k0 0 H0 = H0 = k Ee 0 y Ee k 0y na dire o e sentido positivo do eixo y H0 H0 na dire o do eixo y, mas no sentido negativo de y negativo k 2 2 =1 k 2 2 0 0 = r r 6 ENC 2003 F SICA 2 c 2 n= Vf c. 2 c = / k 2 2 n = r r (2,5 pontos) Na interface: 1 ' E1 + E1 = E2 , E1 k1 k1 H1 ' H1 cos 1 H1 cos 1 = H2 cos 2 H sen + H ' sen = H sen 1 11 22 2 1 1 1 1 1 , E1 1 , H1 >0 2 < 0 2 < 0 para que estas e equa es continuem n < 0 sendo satisfeitas 1 > 0 2 2 E2 H2 k2 Quest o 9 a. Como 0(x) e 1(x) s o as autofun es dos estados com energias E0 e E1, e P 2, tem-se 1 probabilidade de encontrar o sistema no estado E0: P0 = 5 4 probabilidade de encontrar o sistema no estado E1: P1 = 5 E = P0 E0 + P1 E1 2 b. 1 h 0 4 3 h 0 + 52 5 2 E= E= 13 h 0 10 (2,5 pontos) 2 h 1 2 (x , t) (x, t ) + m 0 2 x (x, t ) = ih 2 m x2 2 t (x, t ) = n (x ) e i En t h E = i n n (x ) e h t i En t h 2 2 2 h d n 1 + m 0 2 x n (x ) = E n n (x ) 2 m d x2 2 2 d 0 dx 2 = 4 x 0 (x ) 2 e 2 2 2 x 2 2 h 0 h h 1 22 2 4 x + 2 + m 0 2 x = 2m 2m 2 2 h 0 h = m 2 2 c. = 1 1 m 0 4 (x, t ) = e 5 h m3 3 0 + 2 4 3 h m 0 2h (2,5 pontos) m 0 2 x i 0 t 2h 2 1 4 2 xe m 0 2 3 0 t x i 2h 2 (2,5 pontos) 7 ENC 2003 F SICA O valor de E n o se altera porque a fun o potencial independente do tempo. Obs.: b - Se escrever a express o em termos de ( 0, E0) e ( 1, E1) (2,5 pontos) Quest o 10 a. R E (R ) = A 0 R 6 R +B 0 R R 0 E (R ) 0 E (R ) 12 E (R ) + R ( ) R (2,5 pontos) D b. Equil brio R6 R 12 R6 dE = 0 + 6 A 0 12 B 0 = 0 6 A = 12 B 0 7 13 6 dR R R R 1 2B 6 R = R0 A ( ) D = E Req = A + B c. R e q = R 0 = 10 10 , D = 8,0 10 19 10 m (2,5 pontos) J Vibra o 2 dE dR 2 = 42 A R0 6 R0 8 3 + 12 13 B M 02 = 5 ,76 10 s 0 = 5 ,76 10 M R012 R014 = 42 A 1 R0 2 + 12 13 B 1 R0 3 2 = 5 ,76 10 k gs 2 2 3 s 1 (2,5 pontos) 8

Formatting page ...

Tags : enade provas, enade provas anteriores, enade provas 2009, enade provas e gabaritos, vestibular brasil, vestibular provas, provas de vestibular com gabarito, vestibular provas anteriores, vestibular Gabaritos, provas de vestibular, vestibular provas e gabaritos, provas resolvidas, enem, fuvest, unicamp, unesp, ufrj, ufsc, espm sp, cefet sp, enade, ETECs, ita, fgv-rj, mackenzie, puc-rj, puc minas, uel, uem, uerj, ufv, pucsp, ufg, pucrs

vestibular chat

Horizontal lines at:
Guest Horizontal lines at:
AutoRM Data:
Box geometries: