Física
- Conteúdos Básicos
- Prova de 2015
- PUC - RS
- Dificuldade: Médio
- Código da questão: 4B476F80-30
Disciplina · Ciências da Natureza
Questões de Física, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a situação a seguir.
Duas esferas – A e B – de massas respectivamente iguais a 3 kg e 2 kg estão em movimento unidimensional sobre um plano horizontal perfeitamente liso, como mostra a figura 1.
Figura 1:

Inicialmente as esferas se movimentam em sentidos opostos, colidindo no instante t1 . A figura 2 representa a evolução das velocidades em função do tempo para essas esferas imediatamente antes e após a colisão mecânica.
Figura 2:

Sobre o sistema formado pelas esferas A e B, é correto
afirmar:
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a situação representada na figura abaixo, na qual uma esfera de isopor encontra-se totalmente submersa em um recipiente contendo água. Um fio ideal tem uma de suas extremidades presa à esfera, e a outra está fixada no fundo do recipiente. O sistema está em equilíbrio mecânico.

Considerando que as forças que atuam na esfera
sejam o peso
, o empuxo
e a tensão
, a
alternativa que melhor relaciona suas intensidades é
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações e as afirmativas sobre o gráfico a seguir.
O gráfico abaixo representa a temperatura (T) em função da quantidade de calor fornecido (Q) para uma substância pura de massa igual a 0,1 kg, inicialmente na fase sólida (trecho a).

I. A temperatura de fusão da substância é 30ºC.
II. O calor específico da substância na fase sólida é constante.
III. Ao longo de todo o trecho b, a substância encontra-se integralmente na fase líquida.
Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)
Ondas sonoras se propagam longitudinalmente no interior dos gases a partir de sucessivas e rápidas compressões e expansões do fluido. No ar, esses processos podem ser considerados como transformações adiabáticas, principalmente devido à rapidez com que ocorrem e também à baixa condutividade térmica deste meio. Por aproximação, considerando-se que o ar se comporte como um gás ideal, a energia interna de uma determinada massa de ar sofrendo compressão adiabática _________; portanto, o _________ trocado com as vizinhanças da massa de ar seria responsável pela transferência de energia.
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações a seguir.
Um feixe paralelo de luz monocromática, ao se propagar no ar, incide em três recipientes transparentes contendo substâncias com índices de refração diferentes quando medidos para essa radiação. Na figura abaixo, são representados os raios incidentes (ri ), bem como os respectivos ângulos ( α ) que eles formam com as normais (N) às superfícies.

Na tabela abaixo, são informados os índices de refração da radiação para as substâncias.

Quando a radiação é refratada pelas substâncias para a
situação proposta, qual é a relação correta para os ângulos
de refração (θ) da radiação nas três substâncias?
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere a figura abaixo, que representa as linhas de força do campo elétrico gerado por duas cargas puntuais QA e QB.

A soma QA + QB é, necessariamente, um número

Um dispositivo mecânico usado para medir o equivalente mecânico do calor recebe 250 J de energia mecânica e agita, por meio de pás, 100 g de água que acabam por sofrer elevação de 0,50 °C de sua temperatura.
Adote 1 cal = 4,2 J e cágua = 1,0 cal/g °C.
O rendimento do dispositivo nesse processo de aquecimento é de

O mostrador digital de um amperímetro fornece indicação de 0,40 A em um circuito elétrico simples contendo uma fonte de força eletromotriz ideal e um resistor ôhmico de resistência elétrica 10 Ω.
Se for colocado no circuito um outro resistor, de mesmas características, em série com o primeiro, a nova potência elétrica dissipada no circuito será, em watts,

Uma vela acesa foi colocada a uma distância p do vértice de um espelho esférico côncavo de 1,0 m de distância focal. Verificou-se que o espelho projetava em uma parede uma imagem da chama desta vela, ampliada 5 vezes.
O valor de p, em cm, é:









, com velocidade média v; 20 segundos esperando
o sinal verde de pedestres para iniciar a travessia
; e
30 segundos para atravessar
, também com velocidade
média v. Na nova configuração das faixas, com a mesma velocidade
média v, a economia de tempo para ir de A até C, por
meio da faixa
em segundos, será igual aEm uma flauta, as notas musicais possuem frequências e comprimentos de onda (λ) muito bem definidos. As figuras mostram esquematicamente um tubo de comprimento L, que representa de forma simplificada uma flauta, em que estão representados: em A o primeiro harmônico de uma nota musical (comprimento de onda λA), em B seu segundo harmônico (comprimento de onda λB) e em C o seu terceiro harmônio (comprimento de onda λC), onde λA > λB > λC.

Em função do comprimento do tubo, qual o comprimento
de onda da oscilação que forma o próximo harmônico?
Sabe-se que nas proximidades dos polos do planeta Terra é comum a formação dos icebergs, que são grandes blocos de gelo, flutuando nas águas oceânicas. Estudos mostram que a parte de gelo que fica emersa durante a flutuação corresponde a aproximadamente 10% do seu volume total. Um estudante resolveu simular essa situação introduzindo um bloquinho de gelo no interior de um recipiente contendo água, observando a variação de seu nível desde o instante de introdução até o completo derretimento do bloquinho.
Com base nessa simulação, verifica-se que o nível da água no recipiente