UFRGS - 2025 - Questão 19

19.  Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Um objeto de massa 5,0 kg, movendo-se com velocidade constante de 8,0 m/s ao longo de uma trajetória horizontal e retilínea sem atrito, choca-se frontalmente com um objeto de 10,0 kg de massa, parado. Após o choque, o primeiro objeto recua com uma velocidade de 2,0 m/s e o segundo objeto passa a mover-se com uma velocidade de módulo ........ . A colisão entre os dois objetos é ........ .

 

(A)  3,0 m/s − elástica

(B)  3,0 m/s − inelástica 

(C) 5,0 m/s − elástica

(D)  5,0 m/s − inelástica

(E) 6,0 m/s – elástica 

Resolução:

Vamos identificar o objeto que colide como objeto 1, e o segundo objeto como 2.

Em problemas de colisão é necessário utilisar a conservação do momentum linear (quantidade de movimento).

Usando os dados do problema

Assim a velocidade do segundo objeto após a colisão é de 5m/s.

A elasticidade da colisão é determinada pela conservação da energia cinética antes e depois da colisão.

Assim, a colisão é inelástica.

Se você gostou dessa resoluçã, me apoie a fazer mais resoluções com PIX para a chave 51998037236 (telefone).

Resposta:
Velocidade de 5m/s e colisão inelástica.

Item (D)

UFRGS - 2025 - Questão 18

 Um objeto é lançado verticalmente com velocidade de módulo v, a partir da superfície terrestre, e atinge uma altura máxima h_T

Esse mesmo objeto, quando lançado verticalmente com velocidade de igual módulo v, a partir da superfície lunar, atinge uma altura máxima h_L.

Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície lunar é aproximadamente um sexto da aceleração da gravidade na Terra e desprezando atritos de qualquer natureza, considere as afirmações abaixo.

I    - A altura máxima h_L na Lua é maior que a altura máxima h_T na Terra.

II  - A variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Lua é maior que a variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Terra.

III- A variação da energia mecânica na experiência realizada na Lua é igual à variação da energia mecânica na experiência realizada na Terra. 

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.

(B) Apenas II.

(C) Apenas I e III.

(D) Apenas II e III. 

(E) I, II e III.

Resolução:

I - Para calcular a altura iremos utilizar a equação de Torricelli em cada situação (na Terra  e na Lua).

Assim a altura 

II - A energia potencial gravitacional

Na Terra

Na Lua

Assim na Terra e na Lua eles guardam a e mesma energia portencial gravitacional.

III - A variação da energia potencial gravitacional indica a variação da energia mecânica do objeto. Como a variação da energia potencial gravitacional é a mesma para as duas situações a variação da energia mecênica é a mesma.

Se você gostou dessa resoluçã, me apoie a fazer mais resoluções com PIX para a chave 51998037236 (telefone).

Resposta:

I - Correto
II - INcorreta

III - Correta

        ITEM (C)

UFRGS - 2025 - Questão 17

 17. Um estudante de peso P, interessado em verificar a segunda Lei de Newton, coloca uma balança calibrada em newtons no chão de um elevador, que está inicialmente parado. Ele se posiciona sobre a balança e aciona o elevador para subir. A figura abaixo representa a situação descrita

No movimento ascendente do elevador, o estudante constata que: 

– no intervalo de tempo 0 ≤ t ≤ t₁, o elevador sobe com aceleração constante de módulo a < g, onde g é o módulo da aceleração da gravidade, e a balança indica um valor F₁; 

– no intervalo de tempo t₁ < t < t₂, o elevador sobe com movimento uniforme, e a balança indica um valor F₂;

– no intervalo de tempo t₂ ≤ t ≤ t₃, o elevador continua subindo, freando até parar, com uma aceleração constante de módulo a, e a balança indica um valor F₃; 

– para t > t₃, o elevador está parado. 

Qual dos gráficos abaixo melhor representa os valores de F₁, F₂ e F₃ em função do tempo t, comparativamente ao peso P do estudante?

Resolução:

Quando o elevador está em movimento de subida acelerada, o corpo aperta mais a balança aumentando a leitura, quando o corpo está subindo com velocidade constante a força normal da balança se iguala ao peso do corpo. Porém na descida acelerada do corpo a ação da gravidade é diminuida sobre a balança. 

Se gostou dessa resolução me apoie com qualquer valor para o PIX 51998037236.

Resposta:

Item (B)

UFRGS - 2025 - Questão 16

Enquanto percorre um trecho de trajetória horizontal e retilínea com velocidade constante de 3,0 m/s, medida por um observador em repouso, um garoto, andando de skate, joga verticalmente para cima uma bolinha de tênis com velocidade inicial de 5,0 m/s, medida em seu referencial. Mantendo a mão na mesma posição em que a lançou, o garoto a pega de volta na queda. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s² e despreze o atrito com o ar. Qual dos gráficos abaixo melhor representa a trajetória percorrida pela bolinha, como vista pelo observador em repouso?

Resolução:

Como o movimento é em duas direções é necessário separar no movimento vertical e horizontal.

Na direção vertical, temos as seguintes informações 

v0y = 5,0 m/s e g 10m/s².

Disso, podemos determinar que o tempo até o ponto mais alto da trajetória onde a velocidade é nula

ou seja, o objeto leva meio segundo na subida e meio segundo na descida.

Assim, calculando a altura que o objeto atinge:

Enquanto o alcance horizontal é dado por(lembre que o alcance ocorre para o tempo de voo total que é o dobro do tempo de subida, 2x0,5=1s)

                                                
Então a máxima altura é 1,25m e o alcance máximo é de 3,0m.
Para determinar o gráfico vamos deduzir a altura em função do alcance horizontal.

Considerando zero a posição inicial e isolando o tempo na equação horizontal

Substituindo na equação da altura

Fazendo a álgebra vemos que y fica em função de x ao quadrado

Assim, a função apresenta um comportámento quadrático, que em um gráfico é representado por uma parábola. 

Se você gostou dessa resolução me ajude a publicar mais fazendo um PIX em qualquer valor para a chave 51998037236.

Resposta:

Altura:1,25m
Alcance: 3,0m

Gráfico: parábola com concavidade para baixo (gravidade negativa)
ítem (A)

UFRGS - 2023 - Questão 30

 30. Há uma diferença importante entre as naturezas das duas calotas polares do planeta Terra. Enquanto a maior parte da calota austral está apoiada sobre o vasto continente antártico, a maior parte da calota boreal flutua sobre o oceano Ártico. Uma grande preocupação ambiental, atualmente, é o aquecimento global que, entre outras coisas, poderia provocar o derretimento das calotas polares. A respeito do possível derretimento das calotas polares, examine as afirmações abaixo, considerando que se possa desprezar o efeito das diferenças de salinidade das águas. 

I - O derretimento da calota austral contribuiria mais para a elevação do nível dos oceanos do que o derretimento da calota boreal. 

II - O derretimento do gelo flutuante não contribui para a elevação do nível dos oceanos. 

III- A suposição de que o derretimento das calotas polares seria uma das causas para a elevação do nível dos oceanos independe da diferença entre as massas específicas das fases líquida e sólida da água. 

Quais estão corretas? 

(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e III.
(E) I, II e III.

Resolução:

Deve-se, primeiramente, fazer a diferença entre as duas informações, em que a calota Boreal pertence ao oceano, significa que ao derreter irá contribuir pouco ao volume do oceano, pois já está no oceano. Por outro lado a calota Austral está sobre o continente antártico e ao derretar irá contribuir para o volume do oceano.

Isso significa que a primeira afirmação está correta, a segunda e a terceira também.

Se você gostou dessa explicação me apoie com qualquer valor para o PIX: 51998037236

Resposta:

Item (E)

UFRGS - 2023 - Questão 29

O gráfico abaixo indica o valor da energia de ligação média por núcleon versus o número de núcleons (número de massa), para núcleos atômicos. Por núcleon, entende-se um componente do núcleo atômico, próton ou nêutron. A energia (nas ordenadas) é informada em MeV (10⁶ elétron-volts).

Observando o gráfico, pode-se chegar a conclusões sobre reações nucleares que liberam grande quantidade de energia potencialmente aproveitável, as chamadas fissão e fusão nucleares. Assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta a respeito dessas reações. 

(A) A fusão nuclear ocorre pela união de determinados núcleos localizados no final da curva (à direita). 

(B) A fissão nuclear ocorre pela quebra de determinados núcleos localizados no início da curva (à esquerda). 

(C) A fusão nuclear ocorre pela quebra de determinados núcleos localizados no final da curva (à direita). 

(D) A fissão nuclear ocorre pela união de determinados núcleos localizados no início da curva (à esquerda). 

(E) A fusão nuclear ocorre pela união de determinados núcleos localizados no início da curva (à esquerda).

Resolulção: 

       Explicando cada um dos fenômenos

Fusão nuclear:

• Ocorre pela união de núcleos leves, situados no início da curva (à esquerda), para formar núcleos mais pesados. Este processo libera uma grande quantidade de energia.

Fissão nuclear:

• Ocorre pela quebra de núcleos pesados, situados no final da curva (à direita), em núcleos mais leves. Esse processo também libera energia.

Se você gostou dessa explicação, me apoie com um PIX de qualquer valor para achave 51998037236.

Portanto, a alternativa correta é:

(E) A fusão nuclear ocorre pela união de determinados núcleos localizados no início da curva (à esquerda).

UFRGS 2023 - QUestão 28

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. O fóton, manifestação da luz como partícula, também chamado de quantum da radiação eletromagnética, tem massa ........ e carga ........ . 

(A) igual à massa do elétron – nula 

(B) igual à massa do elétron – positiva 

(C) igual a zero – negativa 

(D) igual a zero – nula 

(E) igual à massa do elétron – negativa

Resolução:

Entre as caracteristícas dos fótons a ausência de massa é o que permite viaje à velocidade de 300.000 km/s, e diminui sua interação com a matéria é ausência de carga elétrica.

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Assim, massa e a carga do fóton são nulas.

Resposta:

Item (D)

Questão 27 - UFRGS 2023

 Um próton é acelerado, a partir do repouso, por um campo elétrico uniforme , ao longo da distância L, conforme indicado na figura. A seguir, o próton entra em uma região do espaço onde há um campo magnético uniforme , ortogonal a e com a direção perpendicular à figura e entrando na página. Como consequência da interação com o campo magnético, o próton percorre um arco circular de raio r. Todo o sistema encontra-se em ambiente de vácuo.

Se, no lugar do próton, a partícula acelerada a partir do repouso fosse um núcleo de hélio (partícula alfa), a trajetória circular na presença do campo magnético teria, como valor mais próximo para seu raio,

(A) 1,00 r. 

(B) 2,00 r. 

(C) 0,71 r. 

(D) 1,41 r. 

(E) 0,50 r.

Resolução:

    Na eletrodinâmica clássica, a massa da partícula é capaz de alterar o movimento de um objeto, pela segunda lei de Newton sabe-se que corpos com maior massa nessecitar de maiores raios para realizar uma curva(como uma motocicleta e um ônibus).

    Assim, começamos a determinar o raio do próton. 
Sabemos que ele é acelerado pela força elétrica e percorre a distância L. 

e desta forma podemos determinar a velocidade que o próton ingressa na região de campo magnético

O campo magnético gera uma força sobre o próton em que este é impelido ao movimento circular, a força resultante é centrípeta, o que nos permite determinar o raio da trajetória do próton.

Assim, o raio da trajetória do próton:

Para o núcleo de Hélio, a massa possui 4 unidades (4m) e carga é 2 prótons (2q), 

Novamente calculamos a aceleração na partícula alfa:

    Fazendo uma observação inicial, vemos que a partícula alfa tem metade da aceleração do próton e analogamente a velocidade com que entra na região do campmo magnético (raíz quadrada de 2~1,41) vezes a do próton.

Assim, o raio da trajetória do Hélio sendo determinado a partir da velocidade que este entra na região de campo magnético

Fazendo uma análise aritmética

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta:

Item (D)

Questão 26 - UFRGS 2023

Uma fonte possui tensão nominal (de circuito aberto) V e resistência interna R_i, e é colocada como componente do circuito indicado na figura. A tabela apresenta valores da corrente I que percorre o circuito, para dois valores da resistência R.

A partir desses dados, assinale a alternativa que melhor representa os valores de V (em volts) e de Ri (em ohms), respectivamente. 

(A) 6 e 12. 

(B) 12 e 0,5. 

(C) 24 e 1. 

(D) 8 e 2. 

(E) 10 e 4

Resolução

O circuito apresentado indica um sistema real em que é necessário aplicar a lei do gerador real.

Aplicando para o circuito nas duas situações

Resolvendo o sistema de equações para a resistência interna da bateria

Então substituindo em qualquer uma das equações o valor encontrado para a resistência interna , podemos determinar a tensão elétrica da bateria.

Assim, concluimos que a tensão da bateria é de 12V e a resistência interna é de 0,5Ω.

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta:

Item (B)

Questão 25 - UFRGS 2023

 25. Duas esferas condutoras, carregadas, são colocadas em contato, de modo que o potencial elétrico nas suas superfícies fica não nulo e com o mesmo valor em todos os pontos das superfícies. A esfera 1 tem raio R e a esfera 2 tem raio 2R. A seguir, as esferas são separadas até ficarem a grande distância uma da outra. 

Qual é a razão E₁/E₂, entre o módulo do campo elétrico na superfície da esfera 1 e o módulo do campo elétrico na superfície da esfera 2, depois da separação? 

(A) √2. 

(B) √3.

 (C) 2.

 (D) 3.

 (E) 3/2

Resolução:
Considera-se que na superfísice das esferas os campos elétricos se comportam como se elas fossem corpos puntuais, também que o potencial elétrico é o mesmo para ambas. Assim, o potencial elétrico é determina para cada esfera

Lembrando que o potencial é igual em qualquer ponto das esferas

Sabendo a relação entre as cargas elétricas, podemos determinar os campos elétricos, onde estes podem ser tratados a partir da superfície  

E com isso fazer a razão entre os campo.

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta:

Item (C).

Questã 24 - UFRGS 2023

 24. Um instrumento óptico muito simples e comum é a lupa, também conhecida como lente de aumento, utilizada para visualização de, por exemplo, textos grafados em letras muito pequenas.

 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. 

A lupa é um instrumento óptico que consiste de uma lente ........ que conjuga com eficiência uma imagem direita e ........ de um objeto colocado entre o foco e o centro óptico. 

(A) convexa – virtual 

(B) convexa – real 

(C) côncava – virtual 

(D) côncava – real 

(E) côncava – ampliada

Resolução

    A lente de uma lupa é convexa. Para formar a imagem direita, deve ocorrer da imagem ser também virtual.

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta:

Item (A).

UFRGS - 2023 - Questão 23

Determinado gás sofre as transformações indicadas nos ciclos abaixo, efetuados no sentido horário. Nos gráficos, p designa pressão e V designa volume. As figuras estão na mesma escala.

Seja W o trabalho total, efetivo, realizado pelo gás ao longo de um ciclo, isto é, todo o trabalho realizado pelo gás sobre a vizinhança, descontado todo o trabalho realizado sobre o gás pela vizinhança, ao se fechar um ciclo. Assim, W pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo. Seja Q a quantidade total, efetiva, de calor transferido para o gás pela vizinhança ao longo de um ciclo, isto é, todo o calor transferido para o gás pela vizinhança, descontado todo o calor transferido para a vizinhança pelo gás, ao se fechar um ciclo. Assim, Q pode, em princípio, ter valor positivo, negativo ou nulo. 

Ao se fechar um ciclo, é correto afirmar que 

(A) W é maior em (II) do que em (I). 

(B) Q é maior em (I) do que em (II). 

(C) Q é o mesmo para (I) e para (II). 

(D) Q é menor em (I) do que em (II). 

(E) W não depende do caminho.

Resolução:

Em um ciclo é importante lembrar que se sai de um estado e volta para o mesmo estado. A energia que não depende do caminho é a energia interna, o que significa que a variação da energia interna é nula.

Por outro lado, o trabalho realizado pelo gás (ou sobre o gás) e o calor absovido ou cedido, são variáveis que dependem do caminho. 
Assim, quando ocorre expansão o gás exerce o trabalho e por este motivo perde energia. Para tirar energia do gás sem alterar a energia interna é necessario que entre energia na forma de calor.
Do contrário, se o gás sofre compressão, o trabalho é realizado sobre o gás, o que significa que este ganha energia. Mas como a energia não fica no gás, já que a energia interna não se modifica, o calor deve retirar energia do gás. 

Em um ciclo o processo que tem maior troca de energia é que ocorre em maior pressão. 

Quando o gráfico indica uma reta vertical não há variação de volume, logo, não não trabalho realizado. Isso indica que a troca de energia pelo processo do calor, ocorre para dar conta do trabalho em excesso ou em falta que a expansão ou contração agiram no sistema.
Nos gráficos, a expansão e a contração ocorrem sob as mesmas pressões em cada experimento, porém, no gráfico I, a expansão e a contração são maiores que no gráfico II, logo a energia trocada pela realização de trabalho é maior em I que em II.
Logo, de forma análoga, o calor trocado em I também é maior que o calor trocado em  II.

Resposta:

Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

O trabalho realizado em I é maior que em II. A variação da energia interna é igual a zero nos dois cilcos por serem ciclos, significa que Q = W e por tanto Q em I é maior que Q em II. 

Item (B)

UFRGS - 2023 - Questão 22

Em um dia de primavera, em um laboratório de ciências, um gás que se comporta como gás ideal é mantido confinado em um recipiente de volume constante. Dentro do recipiente, a pressão é de 1 atm, e a temperatura é de 13 °C. Nessas condições, o laboratorista fecha o laboratório e vai para casa. Ao retornar, no dia seguinte, o ambiente está mais aquecido, e o mesmo gás encontra-se a uma temperatura de 26 °C. Nesse momento, a pressão dentro do recipiente é 

(A) maior do que 1 atm e menor do que 2 atm. 

(B) menor do que 1 atm. 

(C) igual a 1 atm. 

(D) igual a 2 atm. 

(E) maior do que 2 atm.

Resolução:

Neste caso, listando as informações, teremos:
T₀=13°C

p₀=1 atm

T=26°C

Usamos a euqação geral dos gases 

Lembrando que o volume é constante, então o volume é anulado em cada lado da equação.

Assim, aplicando em cada situação, não esquecendo de transformar a unidade de temperatura de Celsius para Kelvin.

Assim a pressão sobe, mas pouca coisa com o aumento da temperatura.

Resposta:

   Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta: Item (A)

UFRGS - 2023 - Questão 21

Sejam dois bastões, A e B, feitos de metais diferentes. Seus coeficientes de dilatação térmica linear são tais que o coeficiente de A vale o dobro do coeficiente de B. Inicialmente, A e B têm o mesmo comprimento. Após sofrerem, simultaneamente, o mesmo aumento de temperatura, a razão entre o novo comprimento de A e o novo comprimento de B será 

(A) igual a 2. 

(B) igual a 0,5. 

(C) igual a 1. 

(D) dependente do comprimento inicial dos dois bastões. 

(E) maior do que 1 e menor do que 2.

Resolução:

A dilatação é dada é diretamente proporcional aos parâmetros do corpo, variação de temperatura, coeficiente de dilatação linear e comprimento inicial do corpo, assim mantendo o mesmo comprimento inicial e a mesma variação de temperatura, o corpo que apresentar o maior coeficiente de dilatação linear, também irá dilatar mais.

Assim, resolvendo algébricamente a questão:

Para cada corpo a equação da dilatação linear é dad por

Se o coeficiente de dilatação de A é o dobro do B, como diz a questão

Logo Susbtituindo na equação para A a relação do coeficiente de dilatação linear temos

Assim determinamos o comprimento final a seguir

Assim a razão entre os dois comprimentos pode ser dado da seguinte maneira:

Sendo x a razão entre o valor da dilatação e do comprimento inicial e a seguir determinando o valor para a razão entre os comprimentos finais:

vemos que para o menos valor de x a razão dá 1,0 e para valores crescentes de x, a razão se aproxima de 2,0. 

        Assim, indica-se que a razão está entre 1 e 2.

 Resposta:

   Se você gostou desta publicação, contribua com o projeto Coisas de Físico com um PIX em qualquer valor para o telefone 51998037236.

Resposta:

Item (E).