UFRGS - 2016 - Questão 04

A figura abaixo representa um móvel m que descreve um movimento circular uniforme de raio R, no sentido horário, com velocidade de módulo V. Assinale a alternativa que melhor representa, respectivamente, os vetores velocidade V e aceleração a do móvel quando passa pelo ponto I, assinalado na figura.

Resolução:

O movimento circular guarda algumas características específicas.
Em primeiro lugar o que mantém o corpo em uma trajetória curva é algo que deve modificar a sua velocidade, a grandeza física responsável por esta mudança é chamada de aceleração, para alterar a direção da velocidade, ela necessita estar na direção da alteração assim sendo aponta para o centro da trajetória (centro da curva).
No ponto I ela apontará para baixo.
Por outro lado temos uma velocidade chamada de tangencial à curva, sempre na direção que o movimento tomaria caso não fosse alterado pela aceleração centrípeta. Assim, sendo se o sentido é horário, então no ponto I a velocidade tangencial à curva apontará para a direita do plano da página.
Resposta: Item (C)

UFRGS 2016 - Questão 02

Na figura abaixo, um bloco de massa m é colocado sobre um plano inclinado, sem atrito, que forma um ângulo α com a direção horizontal. Considere g o módulo da aceleração da gravidade.

Nessa situação, os módulos da força peso do bloco e da força normal sobre o bloco valem, respectivamente,
(A) mg e mg.
(B) mg e mg.senα.
(C) mg e mg.cosα.
(D) mg.senα e mg.
(E) mg.cosα e mg.senα.

Resolução:
Observando o desenho que segue:

A força peso está na vertical então seu módulo é obtido por P = m.g.
Já força normal é perpendicular ao plano de deslisamento e como ela está ao adjacente ao ângulo então seu módulo será obtido por:

Resposta: item (C)

ITA - 2017 - Questão 19

Uma onda harmônica propaga-se para a direita com velocidade constante em uma corda de densidade linear μ= 0,4 g/cm. A figura mostra duas fotos da corda, uma num instante t= 0 s e a outra no instante t = 0,5 s. Considere as seguintes afirmativas:

I.A velocidade mínima do ponto P da corda é de 3 m/s.

II. O ponto P realiza um movimento oscilatório com período de 0,4 s.

III. A corda está submetida a uma tensão de 0,36 N.

Assinale a(s) afirmativa(s) possível(possíveis) para o movimento da onda na corda
A ( ) I.
B ( ) II.
C ( ) III.
D ( ) I e II.
E ( ) II e III.

Resolução:
Vemos pela figura que

I - O ponto P está oscilando na direção vertical, o que significa que ela sobe, para e desce. Assim sua velocidade mínima é zero pois para mudar o sentido (descer e subir) ela pára brevemente.
Item errado.A velocidade de uma onda é dada por

Item incorreto.

II -   Na figura abaixo vemos que no intervalo de tempo de 0,5 s o ponto viajou um quarto do comprimento de onda, assim um quarto do período.
 

Assim podemos entender que o movimento se repetirá

onde n é um número inteiro que podemos aferir 1, assim sendo:

Item correto.

III - A tenção na corda pode ser obtida a partir da velocidade na corda:

                                                  

onda T é a tensão e M é a densidade  linear da corda.

Assim

                                          

Mas antes é necessário colocar a densidade linear em unidades do SI:

A tensão vale, então:

Item correto.
Resposta: (E)

ITA - 2017 - Questão 09

   Uma placa é feita de um metal cuja função trabalho W é menor que hν, sendo ν uma frequência no intervalo do espectro eletromagnético visível e h a constante de Planck. Deixada exposta, a placa interage com a radiação eletromagnética proveniente do Sol absorvendo uma potência P. Sobre a ejeção de elétrons da placa metálica nesta situação é correto afirmar que os elétrons

(A) não são ejetados instantaneamente, já que precisam de um tempo mínimo para acúmulo de energia.

(B) podem ser ejetados instantaneamente com uma mesma energia cinética para qualquer elétron.

(C) não podem ser ejetados pois a placa metálica apenas reflete toda a radiação.

(D) podem ser ejetados instantaneamente, com energia que depende da frequência da radiação absorvida e da energia do elétron no metal.

(E) não podem ser ejetados instantaneamente e a energia cinética após a ejeção depende da frequência da radiação absorvida e da energia do elétron no metal.

   Resolução:

   O elétron está "preso" ao metal por uma  energia de ligação que permite seu movimento na superfície do mesmo, para tirar o elétron da superfície é necessário entregar esta quantidade de energia para o elétron, esta energia é a função trabalho, qualquer energia acima desta é utilizada para dar movimento livre ao elétron.
   Assim, a energia do elétron depende da energia do fóton que incide sobre ele e o quanto desta energia será utilizada como função trabalho.
Resposta item (D).

UFRGS - 2016 - Questão 01

Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia.

Com base no gráfico, considere as seguintes afirmações.
I - A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo.
II - A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo.
III- Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.

Resolução:

I - A velocidade média é calculada por:

Pedro que pé caracterizado pela linha contínua do gráfico percorreu a distância de 1600 m em 500 segundos, enquanto Paulo que está representado pela linha tracejada, percorreu 1400 m  em 600 segundos, assim

Assim, Pedro tem velocidade média maior que a de Paulo. 

Item I verdadeiro.

II - A velocidade em um gráfico que envolva distância e tempo é observada pela inclinação do gráfico. Vemos que quem apresenta maior inclinação é o gráfico de Pedro.
Item II é falso.

III -  Pedro esteve em repouso durante 150 s que é o período que o gráfico esteve horizontal, enquanto Paulo esteve 100 s em repouso pelo mesmo motivo. Logo o tempo em repouso é diferente.
Item II está errado.

Resposta Item (A).

PUCMG - 2016 - Questão 29

Usinas Hidrelétricas

   O princípio básico de funcionamento de uma usina hidrelétrica é o uso da energia potencial gravitacional da imensa massa de água acumulada em seus reservatórios para gerar energia elétrica. Ao girarem, as turbinas acionam geradores que produzirão energia elétrica. No Brasil, as hidrelétricas são as principais responsáveis pela movimentação do parque industrial bem como pela luz que não nos deixa no escuro. Se bem que, em um passado recente, vivemos na sombra do apagão um período de racionamento provocado, entre outros motivos, pela falta de chuvas. Mas o que as chuvas têm a ver com eletricidade? É que, quando há um período grande de seca, os rios perdem volume e o nível (altura) do reservatório das usinas cai, diminuindo então a energia potencial gravitacional disponível. Assim, as turbinas giram mais lentamente e produzem menos energia elétrica. As usinas hidrelétricas são construídas em locais onde se pode melhor aproveitar as influências e os desníveis dos rios, que geralmente estão distantes dos centros consumidores aonde a energia chega através das linhas de transmissão, quando ocorrem perdas por efeito Joule. A hidrelétrica de Guri na Venezuela é a segunda maior do continente sul-americano, ficando atrás apenas da hidrelétrica de Itaipu Binacional. A altura entre a saída de água, e a superfície do lago é da ordem de 100 metros, e sua produção de energia elétrica é de aproximadamente 10.000 MW.

   Certo país contratou uma empresa para dimensionar uma usina semelhante à da hidrelétrica de Guri, mantendo a mesma vazão da água. Considerando as propostas abaixo, assinale a opção CORRETA.

a) Aumentando- se a extensão do lago pode-se aumentar a potência que é gerada pela hidrelétrica.

b) Considerando-se que a vazão é a mesma, não importa a altura entre a saída de água e a superfície do lago.

c) Aumentando-se a altura entre a saída de água e a superfície do lago, pode-se aumentar a potência que é gerada pela hidrelétrica.

d) Uma possibilidade de se aumentar potência gerada pela hidrelétrica seria construí-la próximo às comunidades que irão utilizar a energia gerada.
   Resolução:

   Para aumentar a potência da usina é necessário aumentar a quantidade de energia entregue às pás da usina, como a energia entregue é obtida a partir da energia potencial gravitacional e para aumentá-la aumentamos a massa de água(vazão) ou a altura, é necessário que a queda da água seja aumentada para aumentar a potência elétrica.

PUCMG - 2016 - Questão 28

   Usinas Hidrelétricas

   O princípio básico de funcionamento de uma usina hidrelétrica é o uso da energia potencial gravitacional da imensa massa de água acumulada em seus reservatórios para gerar energia elétrica.  Ao girarem, as turbinas acionam geradores que produzirão energia elétrica. No Brasil, as hidrelétricas são as principais responsáveis pela movimentação do parque industrial bem como pela luz que não nos deixa no escuro. Se bem que, em um passado recente, vivemos na sombra do apagão um período de racionamento provocado, entre outros motivos, pela falta de chuvas. Mas o que as chuvas têm a ver com eletricidade? É que, quando há um período grande de seca, os rios perdem volume e o nível (altura) do reservatório das usinas cai, diminuindo então a energia potencial gravitacional disponível. Assim, as turbinas giram mais lentamente e produzem menos energia elétrica. As usinas hidrelétricas são construídas em locais onde se pode melhor aproveitar as influências e os desníveis dos rios, que geralmente estão distantes dos centros consumidores aonde a energia chega através das linhas de transmissão, quando ocorrem perdas por efeito Joule. A hidrelétrica de Guri na Venezuela é a segunda maior do continente sul-americano, ficando atrás apenas da hidrelétrica de Itaipu Binacional. A altura entre a saída de água, e a superfície do lago é da ordem de 100 metros, e sua produção de energia elétrica é de aproximadamente 10.000 MW.

 A massa de água que passa pelas turbinas da hidrelétrica de Guri, a cada segundo, é aproximadamente de:

a) 1,0 x 10⁷ kg

b) 2,0 x 10⁸ kg

c) 5,0 x 10⁵ kg

d) 1,0 x 10⁸ kg 

Resolução:

É dada a potência da hidrelétrica que é de 10.000 MW (10.000.000.000 W), ou seja, 10¹⁰ W, e potência é dada por:

W é o trabalho realizado sobre a hélice e é equivalente (desprezando qualquer tipo de atrito) ao trabalho realizado pela força gravitacional para derrubar a água da altura de 100 metros, neste caso.

Assim, a energia é a energia potencial gravitacional,

Resposta: item (a)