8 Questões de Física do UFPR 2014

As teorias atômicas vêm se desenvolvendo ao longo da história. Até o início do século XIX, não se tinha um modelo claro da constituição da matéria. De lá até a atualidade, a ideia de como a matéria é constituída sofreu diversas modificações, como se pode observar no modelo atômico de Bohr, que manteve paradigmas conceituais sobre a constituição da matéria, mas também inseriu novos conceitos surgidos no início do século XX. No modelo atômico de Bohr: 1. O elétron circula em órbita com raio definido. 2. O elétron é descrito por uma função de onda. 3. Para descrever o elétron num orbital são necessários 4 números quânticos. 4. Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma porção ínfima do espaço. Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr: (UFPR 2014)

1. A) 1 e 2 apenas.
2. B) 2 e 3 apenas.
3. C) 2, 3 e 4 apenas.
4. D) 1 e 4 apenas.

No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica de 125 µJ. As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores e1 = 10 V e e2 = 5 V. Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado. (UFPR 2014)

1. A) 10 μF.
2. B) 1 μF.
3. C) 25 μF.
4. D) 12,5 μF.

Um avião voa numa trajetória retilínea e horizontal próximo à superfície da Terra. No interior da aeronave, uma maleta está apoiada no chão. O coeficiente de atrito estático entre a maleta e o chão do avião é µ e a aceleração da gravidade no local do voo é g. Considerando esta situação, analise as seguintes afirmativas: 1. Se a maleta não se mover em relação ao chão do avião, então um passageiro pode concluir corretamente, sem acesso a qualquer outra informação, que o avião está se deslocando com velocidade constante em relação ao solo. 2. Se o avião for acelerado com uma aceleração superior a µg, então o passageiro verá a maleta se mover para trás do avião, enquanto um observador externo ao avião, em repouso em relação à superfície da Terra, verá a maleta se mover no mesmo sentido em que o avião se desloca. 3. Para um mesmo valor da aceleração da aeronave em relação à Terra, com módulo maior que µg, maletas feitas de mesmo material e mesmo tamanho, mas com massas diferentes, escorregarão no interior do avião com o mesmo valor da aceleração em relação ao chão da aeronave. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2014)

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

Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso. Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas: 1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1º andar era 20 m/s. 2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5º andar era maior que 100 J. 3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2014)

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

O espectrômetro de massa é um equipamento utilizado para se estudar a composição de um material. A figura ao lado ilustra diferentes partículas de uma mesma amostra sendo injetadas por uma abertura no ponto O de uma câmara a vácuo. Essas partículas possuem mesma velocidade v?, paralela ao plano da página e com o sentido indicado no desenho. No interior desta câmara há um campo magnético uniforme B? perpendicular à velocidade v?, cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da página e saindo desta, conforme representado no desenho com o símbolo ?. As partículas descrevem então trajetórias circulares identificadas por I, II, III e IV. Considerando as informações acima e os conceitos de eletricidade e magnetismo, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) A partícula da trajetória II possui carga positiva e a da trajetória IV possui carga negativa. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II. ( ) Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio maior. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. (UFPR 2014)

1. A) V – V – V – F.
2. B) F – V – F – V.
3. C) V – F – V – V.
4. D) V – V – F – F.

Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Nesse mesmo órgão, um tubo B tem uma das extremidades aberta e a outra fechada, e a sua frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente: (UFPR 2014)

1. A) 42,5 cm e 31,9 cm.
2. B) 42,5 cm e 63,8 cm.
3. C) 85,0 cm e 21,3 cm.
4. D) 85,0 cm e 42,5 cm.