A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

sábado, 10 de novembro de 2012

Simulado 2 ano - Resolução Comentada


1 . Em um experimento didático de óptica geométrica, o professor apresenta aos seus alunos o diagrama da posição da imagem conjugada por uma lente esférica delgada, determinada por sua coordenada p’, em função da posição do objeto, determinada por sua coordenada p, ambas medidas em relação ao centro óptico da lente.



Analise as afirmações.

I. A convergência da lente utilizada é 5 di.
II. A lente utilizada produz imagens reais de objetos colocados entre 0 e 10 cm de seu centro óptico.
III. A imagem conjugada pela lente a um objeto linear colocado a 50 cm de seu centro óptico será invertida e terá  1/4 da altura do objeto.
Está correto apenas o contido em
a) II.   
b) III.   
c) I e II.   
d) I e III.   
e) II e III.   
  
2.  A macrofotografia é uma técnica utilizada para fotografar pequenos objetos. Uma condição que deve ser obedecida na realização dessa técnica é que a imagem do objeto no filme deve ter o mesmo tamanho do objeto real, ou seja, imagem e objeto devem estar na razão 1:1. Suponha uma câmera formada por uma lente, uma caixa vedada e um filme, como ilustra, esquematicamente, a figura.


Considere que a distância focal da lente é 55mm e que D e DO representam, respectivamente, as distâncias da lente ao filme e do objeto á lente. Nesse caso, para realizar a macrofotografia, os valores de D e DO devem ser
a) D = 110mm e DO = 55mm.   
b) D = 55mm e DO = 110mm.    
c) D = 110mm e DO = 110mm.   
d) D = 55mm e DO = 55mm.   
e) D = 55mm e DO = 220mm.   
  
3 .  O que define a frequência de uma onda, seja mecânica ou eletromagnética, é a fonte. Mas existe uma situação em que a frequência percebida por um observador é diferente da frequência emitida pela fonte. Esta diferença entre a frequência percebida e a emitida é explicada pelo Efeito Doppler. Este fenômeno é consequência do movimento relativo entre fonte e observador.

Vamos analisar a seguinte situação: Uma viatura da polícia se move com velocidade constante, com a sirene ligada, emitindo uma frequência de 900Hz. Um observador parado na calçada observa o movimento da viatura e ouve o som da sirene com uma frequência de 1000Hz. Sabendo que a velocidade do ar é de 340 m/s, é CORRETO afirmar que a viatura se:
a) aproxima do observador com uma velocidade de 68 m/s.   
b) afasta do observador com uma velocidade de 34 m/s.   
c) aproxima do observador com uma velocidade de 37,77 m/s.   
d) afasta do observador com uma velocidade de 37,77 m/s.   
e) aproxima do observador com uma velocidade de 34 m/s.   
  
4.  A invenção e a crescente utilização de máquinas térmicas, a partir da revolução industrial, produziram, ao longo de dois séculos, impactos ecológicos de proporções globais. Para compreender o funcionamento das máquinas térmicas, é necessário estudar os processos de expansão e compressão dos gases no seu interior. Em certas condições, todos os gases apresentam, aproximadamente, o mesmo comportamento. Nesse caso, são denominados gases ideais. Considere o diagrama pressão (P) x volume (V) para um gás ideal, sendo as curvas isotermas.


Analise, então, as afirmativas:

I. A energia interna do estado 1 é maior do que a energia interna do estado 2.
II. No processo 1-3, o gás não realiza trabalho contra a vizinhança.
III. No processo 1-2, o gás recebe energia e também fornece energia para a vizinhança.

Está(ão) correta(s)
a) apenas I.   
b) apenas II.   
c) apenas III.   
d) apenas II e III.   
e) I, II e III.   
  
5.  Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico.
As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.

Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17º A, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente,
a) 0ºB e 7ºC   
b) 0ºB e 10ºC   
c) 10ºB e 17ºC   
d) 10ºB e 27ºC   
e) 17ºB e 10ºC   
  
6.  A tabela abaixo apresenta uma relação de substâncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatação linear e condutividade térmica, ambos medidos à temperatura de 20 °C.

Substância
Coeficiente de Dilatação
Linear (10-6 ºC-1)

Condutividade Térmica
(W / mK))
Gelo
51
2
Chumbo
29
35
Alumínio
24
240
Cobre
17
400
Concreto
12
0,8
Vidro Comum
9
0,7

Assinale a alternativa correta, tomando como base as informações acima.
a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrerão dilatações iguais, quando submetidas a uma variação de temperatura de 20 °C.   
b) A condutividade térmica das substâncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram.   
c) Substâncias que possuem maior condutividade térmica também apresentam maiores coeficientes de dilatação.   
d) Dentre as substâncias listadas na tabela, o cobre é a melhor opção para fazer isolamentos térmicos.   
e) Duas chapas de dimensões iguais, uma de alumínio e outra de concreto, são submetidas à mesma variação de temperatura. Constata-se então que a variação de dilatação superficial da chapa de alumínio é duas vezes maior que a da chapa de concreto.   
 
Gabarito:  

Resposta da questão 1:
 [B]

Analisando cada uma das afirmativas:

I. (Incorreta). Do gráfico dado, tiramos que: para p = 20 cm = 0,2 m Þ p’ = 20 cm = 0,2 m.  Substituindo esses valores na equação dos pontos conjugados, e lembrando que a convergência (V), em dioptria, é igual ao inverso da distância focal (f), em metro, temos:

II. (Incorreta). Analisando o gráfico, concluímos que, para objetos colocados de 0 a 10 cm da lente, a imagem é virtual (p’ menor que 0).
III. (Correta). Dado: p = 50 cm = 0,5 m.

Da afirmativa I, a distância focal da lente é f = 0,1 m.
Sendo (A) o aumento linear transversal, h a altura do objeto e h’ a altura da imagem, da equação do aumento, vem:
O sinal negativo indica que a imagem é invertida.  

Resposta da questão 2:
 [C]

Para que a imagem apresente o mesmo tamanho que o objeto, devemos posicionar o objeto no ponto antiprincipal de uma lente convergente, ficando a imagem com o mesmo tamanho e com a mesma distância da lente, comparado ao objeto.

Considerando que f = 55mm e a equação de conjugação das lentes esféricas delgadas , teremos:
D= Do = X = 110mm
  

Resposta da questão 3:
 [E]

Como o som ouvido tem frequência maior que o som emitido, há aproximação relativa entre o observador (ouvinte) e a fonte, ou seja, a viatura aproxima-se do observador.

Dados:
Frequência aparente (ouvida): fap = 1.000 Hz;
Frequência emitida pela fonte: fF = 900 Hz;
Velocidade do observador: vO = 0.
Velocidade da fonte: vF = ?

De acordo com a expressão do Efeito Doppler, para o referencial adotado na figura:


O sinal negativo indica que o movimento da viatura é em sentido oposto ao adotado, ou seja, aproximando-se do observador.  
Resposta da questão 4:
 [D]

I. Incorreta. A energia interna é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás. Como T2 é maior que T1, a energia interna em 2 é maior que em 1.
II. Correta. A transformação é isométrica, não havendo realização de trabalho.
III. Correta. De acordo com a 1ª lei da termodinâmica.

Como houve expansão com variação de temperatura (variação da energia interna ), o gás recebeu calor (energia ) do meio e realizou trabalho (W).  

Resposta da questão 5:
 [B]


Montando as equações que relacionam essas escalas:
  

Resposta da questão 6:
 [E]

DA = A0 2a DT. Como o alumínio apresenta o dobro do coeficiente de dilatação em relação ao concreto, sua dilatação superficial também é o dobro.  


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