UFRGS - 2018 - Questão 01

Dois objetos de massas m₁ e m₂ (=2m₁) encontram-se na borda de uma mesa de altura h em relação ao solo, conforme representa a figura abaixo.

 O objeto 1 é lentamente deslocado até começar a cair verticalmente. No instante em que o objeto 1 começa a cair, o objeto 2 é lançado horizontalmente com velocidade V₀. A resistência do ar é desprezível. Assinale a alternativa que melhor representa os gráficos de posição vertical dos objetos 1 e 2, em função do tempo. Nos gráficos, tq 1 representa o tempo de queda do objeto 1. Em cada alternativa, o gráfico da esquerda representa o objeto 1 e o da direita representa o objeto 2.

Resolução:
As duas esferas caem da mesma altura e como o tempo de queda não depende da massa dos corpos em questão, ambas levam o mesmo tempo para atingirem o chão.
A equação que modela a altura é uma equação quadrática pois o movimento é acelerado, assim para as duas esferas o gráfico é idêntico.
Resposta: item (A)

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UFRGS - 2018 - Questão 14

Utilizados em diversas áreas de pesquisa, balões estratosféricos são lançados com seu invólucro impermeável parcialmente cheio de gás, para que possam suportar grande expansão à medida em que se elevam na atmosfera.

Um balão, lançado ao nível do mar, contém gás hélio à temperatura de 27°C, ocupando um volume inicial Vi. O balão sobe e atinge uma altitude superior a 35 km, onde a pressão do ar é 0,005 vezes a pressão ao nível do mar e a temperatura é -23°C.

Considerando que o gás hélio se comporte como um gás ideal, qual é, aproximadamente, a razão Vf/Vi, entre os volumes final Vf e inicial Vi ?

(A) 426.
(B) 240.
(C) 234.
(D) 167.
(E) 17.

Como o gás se comporta como um gás ideal, deve-se utilizar a equação geral dos gases ideais:

que indica as variáveis de estado para um gás que sofreu algum tipo de transformação.
Aqui temos:
p1=p
p2=0,005p
T1=27ºC = 27+273=300K
T2=-23ºC=-23+273=250K
lembrando que para fins de cálculo a temperatura exige que esteja em Kelvin.

Resposta: ítem (D)
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UFRGS 2018 - Questão 19

   19. Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio transparente com índice de refração n₁, incide sobre a interface com um meio, também transparente, com índice de refração n₂. Considere θ₁ e θ₂, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração do feixe luminoso. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Haverá reflexão total do feixe incidente se ........ e se o valor do ângulo de incidência for tal que .........

   (A) n₁ < n₂ - sen θ₁ < n₂/n₁
   (B) n₁ < n₂ - sen θ₁ > n₂/n₁
   (C) n₁ = n₂ - sen θ₁ = n₂/n₁
   (D) n₁> n₂ - sen θ₁ < n₂/n₁
   (E) n₁> n₂ - sen θ₁ > n₂/n<sub>1

   Resolução:</sub>

   _{A reflexão interna total ocorre quando o raio de luz passa de um meio mais denso para um meio menos denso e, portanto, de um meio com índice de refração grande para um meio com índice de refração menor.}

   _Assim n₁ > n_2.

   _{Para alcançar a reflexão interna total há um ângulo limite para a incidência a partir do qual a luz não atravessa o meio seguinte e é refletido pela superfície de separação. Podemos determiná-lo a partir da lei de Snell - Descartes:}

A partir do caso limite temos:

RESPOSTA:

Item (E)

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UFRGS - 2018 - Questão 16

Uma fonte de tensão cuja força eletromotriz é de 15 V tem resistência interna de 5Ω. A fonte está ligada em série com uma lâmpada incandescente e com um resistor. Medidas são realizadas e constata-se que a corrente elétrica que atravessa o resistor é de 0,20 A, e que a diferença de potencial na lâmpada é de 4 V. Nessa circunstância, as resistências elétricas da lâmpada e do resisto r valem, respectivamente,

(A) 0,8 Ω e 50 Ω.
(B) 20 Ω e 50 Ω.
(C) 0,8 Ω e 55 Ω.
(D) 20 Ω e 55 Ω.
(E) 20 Ω e 70 Ω.

Resolução:
Inicialmente calculamos a diferença de potencial no resistor.

Após cálculo da ddp podemos usar para calcular a resistência do resistor:

Da mesma forma calculamos a resistência do lâmpada:

Assim concluímos que a resistência da lâmpada é de 20Ω e do resistor é de 50Ω.

Resposta:

Item (B)

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UFRGS - 2018 - Questão 15

   Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada, eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor.

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

   Se a carga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará________________ Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará ____________. 

(A) eletricamente neutra - positivamente carregada
(B) eletricamente neutra - negativamente carregada
(C) positivamente carregada - eletricamente neutra
(D) positivamente carregada - negativamente carregada
(E) negativamente carregada - positivamente carregada

Resolução:

      Ao aproximar a esfera carregada negativamente de outra neutra faz-se com que os elétrons migrem para a face oposta criando pólos elétricos neste corpo. Quando aterramos o corpo polarizado estes elétrons são expulsos do corpo fazendo que ele fique positivamente carregado. 

         Daí temos dois caminhos:

         Se afastarmos o corpo inicial carregado com carga Q sem tirar o aterramento é possibilitado que os elétrons migrem de volta para o corpo neutralizando-o novamente, ou seja, a esfera fica eletricamente neutra.

       Ou podemos primeiramente tirar o aterramento deixando a esfera isolada e ao afastarmos o corpo carregado a esfera permanece carregada com carga positiva. Ela fica positivamente carregada.

Resposta:
Item (A).

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UFRGS - 2018 - Questão 24

 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Quando um núcleo de urânio ²³⁸U₉₂ absorve um nêutron, forma-se o núcleo ²³⁹U₉₂₁ que é radioativo com meia-vida de 24 minutos. Núcleos de urânio ²³⁹U₉₂ emitem radiação ........ , transformando-se em núcleos de netúnio ²³⁹Np₉₃. Esse isótopo de netúnio também é radioativo com meia-vida de 2,3 dias. Ao emitirem radiação ........ , os núcleos de netúnio ²³⁹Np₉₃ transformam-se em núcleos de plutônio ²³⁹PU₉₄, cuja meia-vida é cerca de 24.000 anos.
(A) α-β
(B) α-γ
(C) β-α
(D) β-β
(E) β-γ
Resolução:
A partícula α tem carga +2 e massa 4 o que significa que ao ser emitida altera do átomo pai para o átomo filho na massa e na carga.
A partícula β tem carga -1 se for partícula -β, ou +1 se for partícula +β, esta partícula altera a carga sem alterar a massa.
A partícula γ apresenta massa e carga nulas, o que significa que ambas não sofrerão alteração após a emissão.
Na primeira emissão o ²³⁹U₉₂ passa para  ²³⁹Np₉₃ alterando apenas o seu número de carga sem alterar a massa, sendo assim uma emissão β.
Na segunda emissão ²³⁹Np₉₃ transforma-se em ²³⁹PU₉₄ também é alterado o fator da carga. Assim também é um decaimento Beta.

Nos dois decaimentos foram alteradas as cargas sem alterar a massa, assim sendo as duas emissões emissões do tipo β.
Resposta:
Item (D).
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UFRGS - 2018 - Questão 21

Existe uma possibilidade de mudar a frequência de uma onda eletromagnética por simples reflexão.  Se a superfície refletora estiver em movimento de aproximação ou afastamento da fonte emissora, a onda refletida terá, respectivamente, frequência maior ou menor do que a onda original. Esse fenômeno, utilizado pelos radares (RaDAR é uma sigla de origem inglesa: Radio Detection And Ranging), é conhecido como efeito

(A) Doppler.
(B) Faraday.
(C) Fotoelétrico.
(D) Magnus.
(E) Zeeman.

Resolução:
Ao movimentar um receptor com relação à fonte, afastando-o, por exemplo, ela recebe menos ondas a cada instante de tempo, isso significa que a frequência da onda recebida é cada vez menor que a frequência da onda emitida. No caso em que a fonte se aproxima do receptor a quantidade de ondas recebidas aumenta, aumentando a frequência das ondas. Este é o chamado efeito doppler, fenômeno da alteração da frequência da onda provocada pelo movimento relativo onda/receptor.
Resposta:
Item (A).

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