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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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Resposta:

Item (A).