Baseado Nas Propriedades Ondulatórias De Transmissão E Reflexão

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1. (Ufg 2013) Baseado nas propriedades ondulatórias de transmissão e reflexão, as ondas de ultrassom podem ser empregadas para medir a espessura de vasos sanguíneos. A figura a seguir representa um exame de ultrassonografia obtido de um homem adulto, onde os pulsos representam os ecos provenientes das reflexões nas paredes anterior e posterior da artéria carótida. Suponha que a velocidade de propagação do ultrassom seja de 1.500 m/s. Nesse sentido, a espessura e a função dessa artéria são, respectivamente: a) 1,05 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça. b) 1,05 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração. c) 1,20 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração. d) 2,10 cm – transportar sangue da cabeça para o pulmão. e) 2,10 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça. 2. (Ufrgs 2014) A figura abaixo representa o movimento de um pêndulo que oscila sem atrito entre os pontos x1 e x2 . Qual dos seguintes gráficos melhor representa a energia mecânica total do pêndulo – ET – em função de sua posição horizontal? Página 1 de 24 a) b) c) d) e) 3. (Acafe 2014) Em um trabalho artístico impressionista, um escultor, utilizando um material homogêneo de massa 1,0kg, constrói um cubo maciço de lado L. Para uma exposição é requisitado que ele construa um cubo com o mesmo material em uma escala maior, onde o lado desse novo cubo seja 2 L. A alternativa correta que apresenta a massa, em kg, desse novo cubo é: a) 3,0 b) 2,0 c) 4,0 d) 8,0 4. (Uel 2014) Quando as dimensões de uma fossa são alteradas, o aumento da pressão em qualquer ponto de sua base, quando cheia, deve-se, exclusivamente, à mudança de Página 2 de 24 a) área da base b) diâmetro. c) formato da base. d) profundidade. e) perímetro da base. 5. (Espcex (Aman) 2014) Um cubo maciço e homogêneo, com 40 cm de aresta, está em equilíbrio estático flutuando em uma piscina, com parte de seu volume submerso, conforme desenho abaixo. Sabendo-se que a densidade da água é igual a 1 g/cm3 e a distância entre o fundo do cubo (face totalmente submersa) e a superfície da água é de 32 cm, então a densidade do cubo: a) 0,20 g/cm3 b) 0,40 g/cm3 c) 0,60 g/cm3 d) 0,70 g/cm3 e) 0,80 g/cm3 6. (Ufrgs 2014) Na figura abaixo, estão representados três blocos ( A , B e C ) de mesmas dimensões, que estão em equilíbrio mecânico na água. Página 3 de 24 Os blocos A e B têm, respectivamente, 3 1 e de seus volumes acima da superfície, 4 4 enquanto o bloco C está totalmente submerso. Considerando que o bloco C tem peso P, os pesos de A e B são, respectivamente, a) P P , . 4 4 b) P 3P , . 4 4 c) P 4P , . 4 3 d) 3P 3P , . 4 4 e) P,P. 7. (Fuvest 2014) Um bloco de madeira impermeável, de massa M e dimensões 2  3  3 cm3 , é inserido muito lentamente na água de um balde, até a condição de equilíbrio, com metade de seu volume submersa. A água que vaza do balde é coletada em um copo e tem massa m. A figura ilustra as situações inicial e final; em ambos os casos, o balde encontra-se cheio de água até sua capacidade máxima. A relação entre as massas m e M é tal que a) m = M/3 b) m = M/2 c) m = M d) m = 2M e) m = 3M Página 4 de 24 8. (Uece 2014) Em um parque de diversões, uma roda gigante gira com velocidade angular constante. De modo simplificado, pode-se descrever o brinquedo como um disco vertical e as pessoas como massas puntiformes presas na sua borda. A força peso exerce sobre uma pessoa um torque em relação ao ponto central do eixo da roda gigante. Sobre esse torque, é correto afirmar-se que a) é zero nos pontos mais baixo e mais alto da trajetória. b) é não nulo e assume um valor máximo no ponto mais alto e um mínimo no ponto mais baixo da trajetória. c) é não nulo e assume um valor máximo no ponto mais baixo e um mínimo no ponto mais alto da trajetória. d) é não nulo e tem valores iguais no ponto mais baixo e no mais alto da trajetória. 9. (Uerj 2014) A figura abaixo ilustra uma ferramenta utilizada para apertar ou desapertar determinadas peças metálicas. Para apertar uma peça, aplicando-se a menor intensidade de força possível, essa ferramenta deve ser segurada de acordo com o esquema indicado em: a) b) Página 5 de 24 c) d) 10. (Espcex (Aman) 2014) Um portão maciço e homogêneo de 1,60 m de largura e 1,80 m de comprimento, pesando 800 N, está fixado em um muro por meio das dobradiças “A”, situada a 0,10 m abaixo do topo do portão, e “B”, situada a 0,10 m de sua parte inferior. A distância entre as dobradiças é de 160 m, conforme o desenho abaixo. Elas têm peso e dimensões desprezíveis, e cada dobradiça suporta uma força cujo módulo da componente vertical é metade do peso do portão. Considerando que o portão está em equilíbrio, e que o seu centro de gravidade está localizado em seu centro geométrico, o módulo da componente horizontal da força em cada dobradiça “A” e “B” vale, respectivamente: a) 130 N e 135 N b) 135 N e 135 N c) 400 N e 400 N d) 450 N e 450 N Página 6 de 24 e) 600 N e 650 N 11. (Acafe 2014) O tratamento de tração é a aplicação de uma força de tração sobre uma parte do corpo. A tração ainda é usada principalmente como uma prescrição em curto prazo até que outras modalidades, como a fixação externa ou interna, sejam possíveis. Isso reduz o risco da síndrome do desuso. Seja um paciente de massa 50 kg submetido a um tratamento de tração como na figura abaixo, que está deitado em uma cama onde o coeficiente de atrito entre a mesma e o paciente é μ  0,26. Sabendo-se que o ângulo entre a força de tração e a horizontal é 30°, a alternativa correta que apresenta a máxima massa, em kg, que deve ser utilizada para produzir tal força de tração sem que o paciente se desloque em cima da cama é: a) 25 b) 13 c) 10 d) 50 12. (Ufrgs 2014) Observe o segmento de circuito. No circuito, VA  20 V e VB  10 V são os potenciais nas extremidades A e B; e R1  2 kΩ, R2  8 kΩ e R3  5 kΩ são os valores das resistências elétricas presentes. Nessa situação, os potenciais nos pontos a e b são, respectivamente, a) 24 V e 0 V. b) 16 V e 0 V. Página 7 de 24 c) 4 V e 0 V. d) 4 V e 5 V. e) 24 V e 5 V. 13. (Cefet MG 2014) Analise o circuito abaixo. Sabendo-se que a corrente I é igual a 500mA, o valor da tensão fornecida pela bateria, em volts, é a) 10. b) 20. c) 30. d) 40. e) 50. 14. (Acafe 2014) Em uma situação cotidiana, uma pessoa liga duas lâmpadas incandescentes em paralelo em uma rede de 220V. As lâmpadas apresentam certa intensidade luminosa (brilho), sendo que a lâmpada 2 tem um filamento de mesmo material, mesmo comprimento, mas é mais grosso que o filamento da lâmpada 1. Nessas condições, a alternativa correta é: Página 8 de 24 a) Desligando a lâmpada L1, a lâmpada L2 diminui o seu brilho. b) A lâmpada L1 brilha mais que a lâmpada L2. c) As lâmpadas L1 e L2 tem o mesmo brilho. d) A lâmpada L2 brilha mais que a lâmpada L1. 15. (Uerj 2014) No circuito, uma bateria B está conectada a três resistores de resistências R1, R2 e R3: Sabe-se que R2 = R3 = 2R1. A relação entre as potências P1, P2 e P3, respectivamente associadas a R1, R2 e R3, pode ser expressa como: a) P1 = P2 = P3 b) 2P1 = P2 = P3 c) 4P1 = P2 = P3 d) P1 = 2P2 = 2P3 16. (G1 - ifsp 2014) Dispositivos elétricos que aquecem, geralmente, consomem mais energia que outros equipamentos mais simples. Para definirmos o quanto de energia cada equipamento consome, devemos saber a sua potência nominal e quanto tempo ele fica ligado na rede elétrica. Essa energia é medida então em kWh. Observando a inscrição de três equipamentos, Guliver anota numa tabela os seguintes dados dos equipamentos: Página 9 de 24 Corrente (A) Equipamento A Equipamento B Equipamento C elétrica Tensão nominal (V) Potência (W) 20 220 4400 15 120 1800 10 220 2200 Se os equipamentos ficarem ligados 2 h por dia durante 20 dias no mês, podemos concluir que a energia elétrica nominal consumida em kWh nesse período é de, aproximadamente, a) 600. b) 550. c) 426. d) 336. e) 244. 17. (Uea 2014) Seja um resistor de resistência elétrica R representado por . Uma associação de quatro resistores idênticos a este e que fornece uma resistência equivalente igual a R está corretamente representada por a) b) c) d) Página 10 de 24 e) 18. (Ufrgs 2014) Assinale a alternativa correta sobre características de fenômenos ondulatórios. a) Uma nota musical propagando-se no ar é uma onda estacionária. b) O clarão proveniente de uma descarga elétrica é composto por ondas transversais. c) A frequência de uma onda é dependente do meio no qual a onda se propaga. d) Uma onda mecânica transporta energia e matéria. e) A velocidade de uma onda mecânica não depende do meio no qual se propaga. 19. (Uea 2014) Uma onda transversal se propaga ao longo de uma corda esticada. O gráfico representa o deslocamento transversal y da corda em função da posição x, ambos em centímetros, num determinado instante. Sabendo que a velocidade de propagação da onda é 2 m / s, é correto afirmar que a amplitude da onda, em centímetros, e sua frequência, em hertz, são, respectivamente, a) 4 e 4. b) 4 e 5. c) 8 e 4. d) 5 e 4. e) 5 e 5. Página 11 de 24 20. (Uel 2014) As ambulâncias, comuns nas grandes cidades, quando transitam com suas sirenes ligadas, causam ao sentido auditivo de pedestres parados a percepção de um fenômeno sonoro denominado efeito Doppler. Sobre a aproximação da sirene em relação a um pedestre parado, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o efeito sonoro percebido por ele causado pelo efeito Doppler. a) Aumento no comprimento da onda sonora. b) Aumento na amplitude da onda sonora. c) Aumento na frequência da onda sonora. d) Aumento na intensidade da onda sonora. e) Aumento na velocidade da onda sonora. 21. (Acafe 2014) A previsão do tempo feita em noticiários de TV e jornais costuma exibir mapas mostrando áreas de chuva forte. Esses mapas são, muitas vezes, produzidos por um radar Doppler, que tem tecnologia muito superior à do radar convencional. Os radares comuns podem indicar apenas o tamanho e a distância de partículas, tais como gotas de chuva. O radar Doppler é capaz, além disso, de registrar a velocidade e a direção na qual as partículas se movimentam, fornecendo um quadro do fluxo do vento em diferentes elevações. Fonte: Revista Scientific American Brasil, seção: Como funciona. Ano 1, N 8, Jan 2003, p. 90-91.(Adaptado) O radar Doppler funciona com base no fenômeno da: a) difração das ondas e na diferença de direção das ondas difratadas. b) refração das ondas e na diferença de velocidade das ondas emitidas e refratadas. c) reflexão das ondas e na diferença de frequência das ondas emitidas e refletidas. d) interferência das ondas e na diferença entre uma a interferência construtiva e destrutiva. 22. (Espcex (Aman) 2013) Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área igual a 4  104 m2. O automóvel a ser elevado tem peso Página 12 de 24 de 2  104 N e está sobre o êmbolo maior de área 0,16 m2 . A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel é de a) 20 N b) 40 N c) 50 N d) 80 N e) 120 N 23. (Ufrgs 2013) Uma esfera maciça de aço está suspensa em um dinamômetro, por meio de um fio de massa desprezível, e todo este aparato está imerso no ar. A esfera, ainda suspensa ao dinamômetro, é então mergulhada completamente num líquido de densidade desconhecida. Nesta situação, a leitura do dinamômetro sofre uma diminuição de 30% em relação à situação inicial. Considerando a densidade do aço igual a 8 g/cm3, a densidade do líquido, em g/cm3, é aproximadamente a) 1,0. b) 1,1. c) 2,4. d) 3,0. e) 5,6. Página 13 de 24 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] As artérias carótidas transportam sangue arterial da aorta para a cabeça. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Física] Do gráfico, a diferença de tempo entre as duas recepções é: Δt  16  2  14 μs  14  106 s. A distância percorrida (d) nesse intervalo de tempo é igual a duas vezes a espessura (e) da artéria. Assim: d  v Δt  2 e  v Δt  e  v Δt 1500  14  106   1,05  102 m  2 2 e  1,05 cm. Resposta da questão 2: [C] Como se trata de sistema conservativo, a energia mecânica é constante. Resposta da questão 3: [D] m  d V  m  d L3 1 1  1  3 m 2  d V2  m 2  d  2 L   m1 L3 L3   m 2  2 L 3 8 L3  1,0 1   m2 8 m2  8,0 kg. Página 14 de 24 Resposta da questão 4: [D] De acordo com o teorema de Stevin, a pressão de uma coluna líquida, em repouso, depende da densidade do liquido (d), da intensidade do campo gravitacional local (g) e do comprimento dessa coluna (h), no caso, a profundidade da fossa: p  d g h. Resposta da questão 5: [E] Se o corpo está em repouso, o peso e o empuxo têm a mesma intensidade: P  E  dcubo Vcubo g  dágua Vimerso g  dcubo Abase himersa  dágua Abase Hcubo  dcubo 32  1 40 dcubo vimerso  dágua Vcubo   dcubo  0,8 g /cm3 . Resposta da questão 6: [B] Os três blocos estão em equilíbrio pelas ações exclusivas do empuxo (E) e do peso (P). O volume imerso do corpo C é ViC = V, do corpo B é ViB = (3/4) V e do corpo A é ViC =(1/4) V. Sendo da a densidade da água e g a intensidade do campo gravitacional local, equacionando esses equilíbrios, temos: Página 15 de 24  PC  EC  da V g  P.    PA  E A  da ViA g  da   PB  EB  da ViB g  da   da V g 1 P V g  PA  . 4 4 4 3 d V g 3P 3 a V g  PB  . 4 4 4 Resposta da questão 7: [C] No equilíbrio, o empuxo sobre o bloco tem a mesma intensidade do peso do bloco. A água que extravasa cai no copo, portanto o volume deslocado de água é igual ao volume que está no copo. m  dágua Vdesloc  E  dágua Vdesloc g  P  M g  E  P  dágua Vdesloc g  M g  dágua Vdesloc  M  m  M. Resposta da questão 8: [A] A figura mostra que nos pontos mais baixo e mais alto a linha de ação do peso passa pelo ponto central (C); portanto, nesses pontos, em relação ao ponto central da roda, o torque da força peso é zero. Página 16 de 24 Resposta da questão 9: [D] Quanto maior o braço da alavanca (distância da linha de ação da força ao apoio), menor a intensidade da força para se obter o mesmo torque. Resposta da questão 10: [C] Se o portão está em equilíbrio, o somatório dos momentos em relação a qualquer ponto é nulo. A figura mostra as componentes horizontais das forças atuantes nas dobradiças. Página 17 de 24 Em relação ao ponto B, temos: B MB  MP  FA 1,6  800  0,8   FA  F A 6.400  400 N. 1,6  FA  FB  400 N. Resposta da questão 11: [B] Considerando o paciente e o bloco como pontos materiais, as forças atuantes em cada um deles estão mostradas abaixo. Como se trata de uma situação de equilíbrio, temos: T  m g I   N  Ty  M g  N  T sen 30  M g   Fat  Tx  Fat  T cos30 III II Página 18 de 24 (I) em (II): N  m g sen 30  M g  N  50  10  m  10  1  N  500  5 m IV  2 Na iminência de escorregar, a força de atrito estática no paciente atinge valor máximo. Substituindo (IV) em (III): μ N  m gcos30  0,26   500  5 m   m  10  0,87  130  1,3  m  8,7  m  10  m  130  m  13 kg Resposta da questão 12: [B] Dados: VA  20 V; VB  10 V; R1  2 kΩ; R2  8 kΩ; R3  5 kΩ. Como os resistores estão em série, a resistência equivalente entre A e B é: Req  R1  R2  R3  2  8  5  Req  15 kΩ  15  103 Ω. Como VB > VA, o sentido da corrente é de B para A e tem intensidade: VB  VA  Req i  10   20    15  103 i  30  15  103 i  i  2 103 A. Entre a e A: Va  VA  R1 i  Va   20   2  103  2  103  Va  4  20  Va  16 V. Entre b e a: Vb  Va  R2 i  Vb   16   8  103  2  103  Vb  16  16  Vb  0 V. Página 19 de 24 Resposta da questão 13: [C] Os dois resistores de 20 Ω estão em paralelo, sendo, portanto, percorridos por correntes de mesma intensidade, 500 mA. Então a corrente total é i = 1.000 mA = 1 A. A resistência equivalente do circuito é: Req  20  20  30 Ω. 2 Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet: ε  Req i  30  1  ε  30 V. Resposta da questão 14: [D] Como as lâmpadas estão ligadas em paralelo, ambas estão sob mesma tensão, U = 220 V. Para um resistor de resistência R, comprimento L, secção transversal de área A e feito de material de resistividade ρ, a potência dissipada está relacionada a essas grandezas pela expressão abaixo.  U2 P   R  R  ρ L   A   P U2 A ρL O brilho está relacionado à potência dissipada que, como mostra essa expressão, é diretamente proporcional à área da secção transversal. Portanto, brilha mais a lâmpada de filamento mais grosso, que é a lâmpada L1. Resposta da questão 15: Página 20 de 24 [D] Como R1 = R2, e sendo a ligação em paralelo, os dois resistores são percorridos pela mesma corrente (i). Portanto, a corrente em R1 é o dobro da corrente em R2 e R3 (I = 2 i). Assim: P  P  2 R i2 3 1  2  2 P1  R1  2 i   P1  4 R1 i2   P1  2 P2  2 P3 . Resposta da questão 16: [D] A potência total dos três equipamentos é: P  4.400  1.800  2.200  8.400 W  P  8,4 kW. O tempo de operação é: Δt  2  20  40 h. Calculando o consumo de energia: E  P Δt  8,4  40  E  336 kWh. Resposta da questão 17: [D] Para a associação abaixo: Página 21 de 24 Req  R R 2R    2 2 2 Req  R. Resposta da questão 18: [B] O clarão proveniente de uma descarga elétrica é luz, e luz é onda eletromagnética. Todas as ondas eletromagnéticas são transversais. Resposta da questão 19: [E] A figura destaca a amplitude (A) e o comprimento de onda ( λ ) : A = 5 cm e λ  40cm  0,4m. Da equação fundamental da ondulatória: vλf  f v 2  λ 0,4  f  5 hertz. Resposta da questão 20: [C] Página 22 de 24 Quando há aproximação relativa entre o ouvinte e a ambulância, o som se torna mais agudo, portanto, ocorre aumento na frequência da onda sonora percebida pelo pedestre. Resposta da questão 21: [C] O efeito Doppler baseia-se no fato de a frequência recebida após a reflexão ser diferente da frequência emitida. Isso ocorre devido à velocidade relativa entre o detector e o objeto refletor. Resposta da questão 22: [C] Dados: P = 2104 N; A1 = 410–4 m2; A2 = 0,16 m2 = 1610–2 m2. Pelo Teorema de Pascal: F P  A1 A 2   4 4 P A1 2  10 4  10 8  102  F   A2 16 16  102  F  50 N. Resposta da questão 23: [C] As figuras ilustram as situações. Página 23 de 24 Se a tração sofre uma diminuição de 30%, então T2 = 70% de T1. Nas duas situações a esfera está em equilíbrio.  Fig 1: T1  P   Fig 2: T2  E  P  0,7 T1  E  P  0,7 P  E  P  E  P  0,7 P  E  0,3 P. Como a esfera está totalmente imersa, fazendo a razão entre o peso e o empuxo, temos: P  dC V g  E  dL V g   P dC V g  E dL V g  P 8  0,3 P d L  d L  0,3  8  dL  2,4 g / cm3 . Página 24 de 24