8 Questões de Física do UFPR 2009

Suponha uma máquina de lavar e centrifugar roupa com cuba interna cilíndrica que gira em torno de um eixo vertical. Um observador externo à máquina, cujo referencial está fixo ao solo, acompanha o processo pelo visor da tampa e vê a roupa “grudada” em um ponto da cuba interna, que gira com velocidade angular constante. Se estivesse no interior da máquina, situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada, o observador veria essa peça em repouso. De acordo com a mecânica, para aplicar a segunda Lei de Newton ao movimento da roupa no processo de centrifugação, cada observador deve inicialmente identificar o conjunto de forças que atua sobre ela. Com base no texto acima e nos conceitos da Física, considere as seguintes afirmativas: 1. O observador externo à máquina deverá considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, e a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, denominada de força centrípeta. 2. Um observador que estivesse situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada deveria considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, e também uma outra força exercida pela roupa sobre a cuba, apontada para fora desta, denominada de força centrífuga, necessária para explicar o repouso da roupa. 3. O referencial fixo ao solo, utilizado pelo observador externo à máquina, é chamado de não-inercial, e o referencial utilizado pelo observador postado sobre a roupa sendo centrifugada é denominado de inercial. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2009)

1. A) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
2. B) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
3. C) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
4. D) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

Na década de 80 do século passado, foi inaugurado o primeiro cabo submarino feito de fibra ótica. Atualmente todos os continentes da Terra já estão conectados por cabos submarinos feitos dessa fibra. Na comunicação por fibra ótica, o sinal se propaga obedecendo a um importante fenômeno da ótica geométrica. Assinale a alternativa que apresenta esse fenômeno. (UFPR 2009)

1. A) Refração.
2. B) Reflexão interna total.
3. C) Dispersão.
4. D) Reflexão difusa.

Quando ouvimos uma banda de rock ou uma orquestra sinfônica executar uma música, podemos distinguir o som emitido por cada um dos instrumentos tocados pelos músicos. Essa é uma das capacidades de nosso aparelho auditivo. A qualidade do som que nos permite diferenciar cada um dos instrumentos, mesmo quando tocando simultaneamente a mesma nota musical, é chamada de: (UFPR 2009)

1. A) amplitude.
2. B) potência.
3. C) intensidade.
4. D) timbre.

A figura abaixo mostra um modelo de uma catapulta no instante em que o seu braço trava e o objeto que ele carrega é arremessado, isto é, esse objeto se solta da catapulta (a figura é meramente ilustrativa e não está desenhada em escala). No instante do lançamento, o objeto está a uma altura de 1,0 m acima do solo e sua velocidade inicial V0 forma um ângulo a de 45° em relação à horizontal. Suponha que a resistência do ar e os efeitos do vento sejam desprezíveis. Considere a aceleração da gravidade como sendo de 10 m/s². No lançamento, o objeto foi arremessado a uma distância de 19 m, medidos sobre o solo a partir do ponto em que foi solto. Assinale a alternativa que contém a estimativa correta para o módulo da velocidade inicial do objeto. (UFPR 2009)

1. A) Entre 13,4 m/s e 13,6 m/s.
2. B) Entre 12 m/s e 13 m/s.
3. C) Menor que 12 m/s.
4. D) Entre 13,6 m/s e 13,8 m/s.

Em um cruzamento mal sinalizado, houve uma colisão de dois automóveis, que vinham inicialmente de direções perpendiculares, em linha reta. Em módulo, a velocidade do primeiro é exatamente o dobro da velocidade do segundo, ou seja, v1 = 2v2. Ao fazer o boletim de ocorrência, o policial responsável verificou que após a colisão os automóveis ficaram presos nas ferragens (colisão inelástica) e se deslocaram em uma direção de 45º em relação à direção inicial de ambos. Considere que a massa do segundo automóvel é exatamente o dobro da massa do primeiro, isto é, m2 = 2m1 e que a perícia constatou que o módulo da velocidade dos automóveis unidos, imediatamente após a colisão, foi de 40 km/h. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade correta, em módulo, do automóvel 2, isto é, v2, imediatamente antes da colisão. (UFPR 2009)

1. A) 15√2 km/h.
2. B) 30√2 km/h.
3. C) 60√2 km/h.
4. D) 15 km/h.

A equação que descreve o espectro de radiação emitido por um corpo negro foi descoberta por Max Planck em 1900, sendo posteriormente chamada de Lei da Radiação de Planck. Ao deduzir essa equação, Planck teve que fazer a suposição de que a energia não poderia ter um valor qualquer, mas que deveria ser um múltiplo inteiro de um valor mínimo. O gráfico abaixo mostra a intensidade relativa da radiação emitida por um corpo negro em função do comprimento de onda para três diferentes temperaturas. A região visível do espectro compreende os comprimentos de onda entre 390 nm e 780 nm, aproximadamente, que correspondem às cores entre o violeta e o vermelho. Com base nessas informações e no gráfico acima, considere as seguintes afirmativas: 1. A Lei da Radiação de Planck depende da temperatura do corpo negro e do comprimento de onda da radiação emitida. 2. O princípio de funcionamento de uma lâmpada incandescente pode ser explicado pela radiação de corpo negro. 3. Para a temperatura de 3000 K, a maior parte da radiação emitida por um corpo aquecido está na faixa do infravermelho. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2009)

1. A) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
2. B) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
3. C) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
4. D) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.