UFPR 2010 - Questões

Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada com a vertical.

Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de $6,0\ \text{kg}$ e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a $72\ \text{m}$ a uma velocidade de $216\ \text{km/h}$, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de mesmo módulo.

A figura abaixo mostra o circuito elétrico simplificado de um aquecedor de água caseiro. Nesse circuito há uma fonte com força eletromotriz $\varepsilon$ e dois resistores $R_1$ e $R_2$ que ficam completamente mergulhados na água.

Considere que nessa montagem foram utilizados resistores com resistências $R_1=R$ e $R_2=3R$. Suponha que a quantidade de água a ser aquecida tenha massa $m$, calor específico $c$ e esteja a uma temperatura inicial $T_0$. Deseja-se que a água seja aquecida até uma temperatura final $T$. Considere que a eficiência do aquecedor seja de $40\%$, ou seja, apenas $40\%$ da potência fornecida a ele transforma-se em fluxo de calor transferido para a água. Assinale a alternativa que apresenta o intervalo de tempo $\Delta t$ em que esse aquecedor deve permanecer ligado.

Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de $15\ \text{m}$ à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo $22\ \text{m/s}$. Considere agora que o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo $24\ \text{m/s}$ e inicia uma aceleração constante de módulo $0,4\ \text{m/s}^2$, com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda $200\ \text{m}$ para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características do seu movimento, assinale a alternativa correta para o tempo gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida.

Entre as inovações da Física que surgiram no início do século XX, uma foi o estabelecimento da teoria ________, que procurou explicar o surpreendente resultado apresentado pela radiação e pela matéria conhecido como dualidade entre ________ e ondas. Assim, quando se faz um feixe de elétrons passar por uma fenda de largura micrométrica, o efeito observado é o comportamento ________ da matéria, e quando fazemos um feixe de luz incidir sobre uma placa

metálica, o efeito observado pode ser explicado considerando a luz como um feixe de ________.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de palavras para o preenchimento das lacunas nas frases acima.

O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950 nos Estados Unidos pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Fornos de micro-ondas mais práticos e eficientes foram desenvolvidos nos anos 1970 e a partir daí ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Em geral, a frequência das ondas eletromagnéticas geradas em um forno de micro-ondas é de $2450\ MHz$. Em relação à Física de um forno de micro-ondas, considere as seguintes afirmativas:

1. Um forno de micro-ondas transmite calor para assar e esquentar alimentos sólidos e líquidos.

2. O comprimento de onda dessas ondas é de aproximadamente $12,2\ \text{cm}$.

3. As ondas eletromagnéticas geradas ficam confinadas no interior do aparelho, pois sofrem reflexões nas paredes metálicas do forno e na grade metálica que recobre o vidro da porta.

Assinale a alternativa correta.