Prova de 2023: Universidade Federal do Paraná (UFPR) — questões com gabarito

Uma partícula descreve um movimento em um círculo do plano xy centrado na origem e com raio R = 1 m segundo

θ(t) = π (t/T)2

onde t é o tempo, T = 1 s, e θ(t) é o ângulo em radianos formado pelo vetor posição da partícula com o eixo do x. O vetor aceleração da partícula em t = 2 s é:

Uma força F = 1i + 2xj N atua no plano sobre uma partícula que se desloca em linha reta do ponto A = (2,1) m até B = (4,3) m. O trabalho da força é:

A velocidade de uma partícula de 1 kg é dada por    onde       é expresso em metros por segundo e o tempo t é dado em segundos. Qual é o módulo da força resultante que age sobre a partícula quando t = 1 segundo?

Um tanque rígido contém 1 kg de gás carbônico (CO₂) puro a 1000 K e 1000 kPa. O gás é resfriado até 300 K. Assinale a alternativa com os respectivos valores da transferência calor “Q” e da variação de entropia “∆s” ocorridas nesse processo, considerando comportamento de gás ideal e as seguintes propriedades: constante do gás: R_CO2 = 0,1889 kJ⋅kg^-1⋅K^-1, calor específico a volume constante: Cv0 = 0,653 kJ⋅kg^-1⋅K^-1 e calor específico a pressão constante: C_p0 = 0,842 kJ⋅kg^-1⋅K^-1. 

 Em uma frutaria, um funcionário empurra um caixote de batatas (massa total m = 10 kg) sobre um piso de concreto com uma força horizontal constante F-> de módulo 50 N. Em um deslocamento retilíneo de módulo x = 0,60 m, a velocidade do caixote diminui de v₀ = 0,55 m/s para v = 0,15 m/s. Considerando que NÃO exista atrito entre o caixote e o piso de concreto, assinale a alternativa correta para o valor do trabalho realizado pela força F->. 

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. 

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.

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. 

Deseja-se produzir uma onda sonora num dado meio onde a velocidade do som vale v = 350 m/s. A frequência ƒ dessa onda sonora deve ser ƒ = 50 kHz. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do comprimento de onda λ dessa onda. 

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. 

 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.

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. 

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.

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. 

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 figura representa três corpos, A, B e C, de massas respectivamente iguais a 2,0 kg, 3,0 kg e 5,0 kg. Os corpos A e B estão sobre uma superfície horizontal que não apresenta atrito.

Os corpos estão conectados entre si por uma corda inextensível e de massa desprezível que passa por uma roldana sem atrito e também de massa desprezível. Considerando a aceleração da gravidade no local como 10 m/s², assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da aceleração adquirida pelo conjunto de corpos. 

Uma planta de potência recebe 250 kJ/s de calor de um reservatório quente a 527° C e rejeita calor para um reservatório a 37 ºC. Sabendo que a planta opera como uma máquina de Carnot, qual a sua eficiência?