PROVA DE FÍSICA – VESTIBULAR UFMG – 2007 QUESTÃO 01 Tânia observa um lápis com o auxílio de uma lente, como representado nesta figura:

Essa lente é mais fina nas bordas que no meio e a posição de cada um de seus focos está indicada na figura. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que o ponto que melhor representa a posição da imagem vista por Tânia é o A) P . B) Q . C) R . D) S . SOLUÇÃO Esta questão possui imediatamente duas soluções. A primeira se deve ao fato de que trata-se de uma lupa. Todo mundo que já observou uma lupa deve se lembrar que ela é fina nas bordas e expessa no centro. Sabe-se também que em uma lupa a imagem se forma do lado contrário ao observador além, é claro, de saber que a imagem aumenta o tamanho e é na mesma posição do objeto. E isso tudo sem saber Física heim? Pois é, mas se o frequês estudou física ao menos um pouquinho e ainda mais se foi meu aluno ele viu isso na sala de aula. A segunda solução é a mais clássica. Podemos pegar dois raios simples que são refratados ao passarem pela lente. A história é a seguinte: A luz ambiente ilumina o lápis e ele reflete luz pra tudo quanto é lado. Os raios de luz que passam pela lente convergente ainda não formarão a imagem pois eles nunca se encontram como mostra a figura abaixo.

Como os raios de luz à direita da lente nunca se encontram para formar imagem, então temos que verificar seus prolongamentos, (em tracejado). Os raios de luz que foram usados foram os seguintes: O raio de cima sai da ponta do lápis e vai paralelo ao eixo da lente, ao ser refratado ele vai em direção ao foco da lente. Você deve saber que isso é lei. Acontece isso com todo raio que vai paralelo ao eixo. O raio de baixo vai pelo centro ótico da lente e a lei com ele é diferente, ela diz que esse raio atravessa sem sofrer desvio. Dá pra fazer isso com uma lupa, um LASER de brinquedo e um pouco de pó de giz dentro da sala de aula. A galera que estudou comigo ano passado sabe disso né moçada? O sentido dos raios de luz é da esquerda para a direita. As setas não são mostradas por dificuldades técnicas, ou seja, burrice tecnológica hehehe… Esta imagem é virtual, pois ela é formada no encontro dos prolongamentos dos raios luminosos e não pode ser projetada. O fato de ser direta, ou seja, na mesma posição do objeto, também mostra isso pois toda imagem virtual é direta. Então a gente fica com a opção “B”, pois a imagem como pode ser visto se forma em “Q”. QUESTÃO 02 Dois barcos – I e II – movem-se, em um lago, com velocidade constante, de mesmo módulo, como representado nesta figura:

Em relação à água, a direção do movimento do barco I é perpendicular à do barco II e as linhas tracejadas indicam o sentido do deslocamento dos barcos. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade do barco II, medida por uma pessoa que está no barco I, é mais bem representada pelo vetor A) P . B) Q . C) R . D) S . SOLUÇÃO Trata-se de uma questão de referencial, temos que entender um pouco de vetores. Em primeira mão, esta questão pode ser solucionada apenas com argumentos lógicos, ou seja, coloque-se no lugar do observador no barco I. Ele sabe que está se aproximando do barco II. Um observador no barco II também sabe que ele está se aproximando do barco I. Então pronto. Se ambos percebem esta aproximação, não existe outro vetor que demosntra isso se não o vetor “R”. Contudo, se você pegar o vetor velocidade do barco I e somar com o vetor velocidade do barco II você terá como resultado o vetor “P”, mas não pode ser o vetor “P” porque ele estaria mostrando que os barcos estão se afastando quando na verdade eles estão é se aproximando. Então tudo não

passa de uma questão de referencial. O texto pede para identificar o vetor velocidade do barco II medida por um observador no barco I. Então vamos fazer isso? Pois bem. Quem está no barco I encherga o seguinte vetor para o barco II: Concorda com isso? Tranquilo né? Então tá, agora é o seguinte: O indivíduo no barco I sabe que ele está se aproximando do barco II, então para ele é como se o barco dele estivesse parado e o barco II se aproximasse dele com uma velocidade identificada por um vetor que a partir do referencial de I aponta para baixo, ou seja se aproxima do barco I, assim oh! Concorda? Espero que sim. Agora freguês, some este dois vetores: Não é isso mesmo que temos? Então pronto, aí está. Uma questão de referencial. A gente tem que saber se colocar no lugar do outro e imaginar como o outro vê uma situação. Isso na vida prática dos nossos relacionamentos também é legal. Então, a opção correata é a letra “C”. QUESTÃO 03 Um ímã e um bloco de ferro são mantidos fixos numa superfície horizontal, como mostrado nesta figura:

Em determinado instante, ambos são soltos e movimentam-se um em direção ao outro, devido à força de atração magnética. Despreze qualquer tipo de atrito e considere que a massa m do ímã é igual à metade da massa do bloco de ferro. Sejam ai o módulo da aceleração e Fi o módulo da resultante das forças sobre o ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, respectivamente, af e Ff . Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que A) Fi = Ff e af = af . B) Fi = Ff e ai = 2af . C) Fi = 2Ff e ai = 2af . D) Fi = 2Ff e ai = af .

SOLUÇÃO Esta é uma das questões mais simples da prova. A Força que o ímã faz no ferro é igual à Força que o ferro faz no ímã, pois o sistema de corpos interage e compartilha a mesma força. Isto está de acordo com 3ª Lei de Newton. Trata-se de um par ação e reação. A segunda parte da resposta vem depois de analisar as massas. Quem tem maior massa acelera menos, e isso é bastante lógico, nem precisa dizer que está de acordo com a 2ª Lei de Newton. Como a massa do ferro é duas vezes maior, ele acelera duas vezes menos, ou seja, a aceleração do ímã é duas vezes maior pois ele possui massa duas vezes menor. Ficamos com a letra “B”. QUESTÃO 04 Antônio precisa elevar um bloco até uma altura h. Para isso, ele dispõe de uma roldana e de uma corda e imagina duas maneiras para realizar a tarefa, como mostrado nestas figuras:

Despreze a massa da corda e a da roldana e considere que o bloco se move com velocidade constante. Sejam FI o módulo da força necessária para elevar o bloco e TI o trabalho realizado por essa força na situação mostrada na Figura I. Na situação mostrada na Figura II, essas grandezas são, respectivamente, FII e TII . Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que

A) 2FI = FII e TI = TII . B) FI = 2 FII e TI = TII . C) 2 FI = FII e 2 TI = TII . D) FI = 2 FII e TI = 2 TII . SOLUÇÃO Aquele povinho que se lembra vagamente das aulas de Física vai se lembrar que o professor falou que as roldanas dividem a força em duas partes iguais, mas se esquecem que isso só acontece com roldanas móveis, que é o caso da roldana da figura II. Nela, a Força FII é dividida em duas partes, são as Tensões nas corda da direita e da esquerda que são idênticas. No caso da figura I, como a roldana é fixa ela não divide, mas apenas direciona a Força aplicada, sendo as Tensões iguais para as cordas. Já o caso do Trabalho, quase todo ano é a mesma coisa né? Nos dois casos, a altura que os blocos é eelevada é a mesma, portanto sua Energia Potencial Gravitacional varia da mesma quantidade nos dois casos. O Trabalho realizado para elevar os blocos é dado exatamente por esta Energia que é a mesma nos dois casos, pois a gravidade é a mesma, a massa é a mesma e a altura deles é a mesma. Ficamos com a opção “B” de novo! QUESTÃO 05 Nos diodos emissores de luz, conhecidos como LEDs, a emissão de luz ocorre quando elétrons passam de um nível de maior energia para um outro de menor energia. Dois tipos comuns de LEDs são o que emite luz vermelha e o que emite luz verde. Sabe-se que a freqüência da luz vermelha é menor que a da luz verde. Sejam λverde o comprimento de onda da luz emitida pelo LED verde e Everde a diferença de energia entre os níveis desse mesmo LED. Para o LED vermelho, essas grandezas são, respectivamente, λvermelho e Evermelho . Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que A) Everde > Evermelho e λverde > λvermelho . B) Everde > Evermelho e λverde < λvermelho . C) Everde < Evermelho e λverde > λvermelho . D) Everde < Evermelho e λverde < λvermelho . SOLUÇÃO Quando o elétron passa de um nível de maior para outro de menor energia ele só o faz se perder certa quantidade dessa energia para voltar um nível. Sendo assim, o elétron emite luz visível, ou seja, um fóton de luz, para poder perder exatamente a quantidade de energia necessára para mudar de nível.

No espectro visível temos que a energia aumenta do vermelho para o violeta. Desse modo, a energia de um fóton de luz vermelha é menor que aenergia de um fóton de luz verde. Considerando a luz como uma onda, então ela possui comprimento de onda “λ” e frequência “f”. De acordo com a teoria quântica, temos que a relação de energia e frequência é a seguinte: fhE ⋅= , claro que você não precisaria saber esta fórmula, precisaria apenas saber que quem tem maior energia é porque possui maior frequência, uma vez que o “h” nesta equação é a constante de Planck que está relacionada apenas com fenômenos quânticos, ou seja, do comportamento da matéria na sua condição mais fundamental, o que é o caso de um elétron ou de um fóton de luz. Sabendo então que o fóton de luz vermelha possui menor energia, então sabemos que ele também possui frequência menor. Mas quem tem menor frequência possui maior comprimento de onda pois, fv ⋅= λ , onde “v” nesse caso é o mesmo valor para qualquer fótons de luz, é a própria velocidade da luz. Então você sabe que quem tem menor frequência (luz vermelha) possui maior comprimento de onda “λ”. Consequentemente, quem tem maior frequência (luz verde) possui menor comprimento de onda “λ”. Então temos a energia da luz verde é maior que a energia da luz vermelha e o comprimento de onda da luz verde é menor que o comprimento de onda da luz vermelha. A opção correta é a letra “B”, outra vez… QUESTÃO 06 Um reservatório de água é constituído de duas partes cilíndricas, interligadas, como mostrado nesta figura:

A área da seção reta do cilindro inferior é maior que a do cilindro superior. Inicialmente, esse reservatório está vazio. Em certo instante, começa-se a enchê-lo com água, mantendo-se uma vazão constante. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a pressão, no fundo do reservatório, em função do tempo, desde o instante em que se começa a enchê-lo até o instante em que ele começa a transbordar.

SOLUÇÃO Talvez esta seja a questão mais difícil desta prova. É muito provável que a maioria dos candidatos tenha marcado a opção “A”, por se lembrar que a pressão em um líquido depende apenas da altura da coluna de líquido. Isso é verdade é claro, porém, situações distintas podem aparecer, eis ai uma delas. Por isso não se pode ficar decorando conceitos ou fórmulas. Você estuda Física para aprender a pensar. Então vamos lá. A pressão aumenta linearmente com o tempo enquanto a água está sendo depositada tanto no cilindro maior quanto no menor. A diferença nesta linearidade porém está no fato de que a vazão da água permanece constante durante todo o processo. Sendo assim, quando a água começa a subir pelo reservatório de cima está sendoa aplicada a mesma Força, que é o próprio Peso da água por unidade de tempo, a uma área que agora é menor. Quando uma mesma força é aplicada em uma área menor, todo mundo sabe o que acontece, a pressão aumenta. Então foi isso aí que pegou a galera. Desse modo, o gráfico correto é o da opção C que vai mostrar um aumento na linearidade do gráfico ou seja, continua sendo linear, contudo passa a ser com uma inclinação maior para demostrar maior pressão. Pra mim, esta foi uma das questões mais inteligentes de todos os tempos da Federal. A opção corereta é a letra “C”. QUESTÃO 07 Três satélites – I, II e III – movem-se em órbitas circulares ao redor da Terra. O satélite I tem massa m e os satélites II e III têm, cada um, massa 2m. Os satélites I e II estão em uma mesma órbita de raio “r” e o raio da órbita do satélite III é r/2. Nesta figura (fora de escala), está representada a posição de cada um desses três satélites:

Sejam FI , FII e FIII os módulos das forças gravitacionais da Terra sobre, respectivamente, os satélites I, II e III . Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que A) FI = FII < FIII . B) FI = FII > FIII . C) FI < FII < FIII . D) FI < FII = FIII . SOLUÇÃO Depois do temporal, vem a bonança, esta questão é bem mais simples. A Força Gravitacional que a Terra exerce nos satélites é a mesma Força Gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua ou que o Sol exerce sobre os planetas do Sistema Solar. A Lei da Gravitação Universal do “Tio Newton” diz que esta Força é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os centros dos objetos e proporcional ao produto de suas massas, ou seja, se a massa por exemplo dobra, então a Força dobra também, mas se a distância dobra, então a Força vai diminuir numa proporção inversa do quadrado, ou seja, vai ser dividida quatro

vezes, observe a formulinha da Lei da Gravidade: 2RmMF ⋅α , onde “α” é uma constante de

proporcionalidade. Como você vê o efeito de se mexer na distância entre os objetos é superior ao efeito de se mexer em suas massas. Bom, então vamos analisar as situaçaões. O satélite III é o que está mais perto da Terra, portanto ele sofrerá a maior Força Gravitacional. Somente sabendo isso, já estão discartadas as opções B e D certo? Pois é, agora vamos olhar para as forças exercidas nos satélites II e I. O satélite II possui massa maior que o satélite I. Então por causa de sua massa maior ele deverá sofrer Força maior também. Além disso ele está mais perto da

Terra, portanto isso confirma que a Força exercida nele é mesmo maior que a Força exercida em I. Então, se FII precisa ser maior que FI, e FIII precisa ser maior que as outras duas, só nos resta marcar a opção C. QUESTÃO 08 Uma caminhonete move-se, com aceleração constante, ao longo de uma estrada plana e reta, como representado nesta figura:

A seta indica o sentido da velocidade e o da aceleração dessa caminhonete. Ao passar pelo ponto P, indicado na figura, um passageiro, na carroceria do veículo, lança uma bola para cima, verticalmente em relação a ele. Despreze a resistência do ar. Considere que, nas alternativas abaixo, a caminhonete está representada em dois instantes consecutivos. Assinale a alternativa em que está mais bem representada a trajetória da bola vista por uma pessoa, parada, no acostamento da estrada.

SOLUÇÃO Essa pegou muita gente boa heim? Todo mundo acostumado a pensar nesse tipo de questão quando o sistema está com velocidade constante. Aqui diz que agora o carro está com aceleração constante, ou seja, sua velocidade aumenta de forma constante, aumenta sempre da mesma quantidade a cada segundo. Se fosse velocidade constante então a resposta seria a opção “A”, que deve ter sido marcada por muita gente boa. O caso é que quando a bolinha sai da caminhonete ela possui duas velocidades, uma na vertical para cima, que é regida pela gravidade e outra na horizontal para direita que é constante pois não existe aceleração da bolinha na direção horizontal, apenas a caminhonete está acelerada. Sendo assim, sua velocidade continua aumentando, mas a velocidade da bolinha não, esta é constante. Vou dar um exemplo: Se no momento do lançamento a caminhonete estava a 40 km/h a bolinha saiu com uma velocidade horizontal exatamente de 40 km/h. Quando a caminhonete atingiu por exemplo a velocidade de 45 km/h ela passou à frente da bolinha, esta então, fica para trás pois não possui aceleração. A opção correta é a letra B de novo! QUESTÃO 09 Numa aula de Física, o Professor Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento. O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J / (g oC) e 0,46 J / (g oC). Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário: • Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.” • Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio.” Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que A) apenas o comentário de Alexandre está certo. B) apenas o comentário de Lorena está certo. C) ambos os comentários estão certos. D) nenhum dos dois comentários está certo.

SOLUÇÃO Nesta questão, é medido o conhecimento do “freguês” sobre o importante tema Calor Específico. Se você se lembra da fórmula, então temos que TcmQ ∆⋅⋅=∆ , onde “Q” representa a quantidade de Calor Fornecido a um dado sitema e “c” representa o tal Calor Espcífico. Como se pode ver, isolando “c” temos:

TmQc∆⋅

∆= , onde “m” é a massa do sistema e “T” sua temperatura. Dessa forma, fica claro ver que o Calor

Específico estará relacionado apenas com a temperatura, uma vez que a quantidade de Calor fornecida é a mesma nos dois casos e que as massas dos blocos são idênticas. Então pense comigo: Quem tem maior Calor específico, no caso, o alumínio deverá atingir uma temperatura menor com a mesma quantidade calor fornecido, pois estas grandezas são inversamente proporcionais. Ao contrário, quem tem menor calor específico deve adquirir ao final do processo maior temperatura, que é o caso do ferro. Deixando a fórmula de lado, pois a maioria dos estudantes (infelismente) não saberia fazer esta análise matemática, temos simplesmente a definição de Calor Específico que é a quantidade de Calor que um grama de uma substância precisa receber para elevar a sua temperatura em 1,0 oC. Sendo assim, vemos que o alumínio recebe 0,9 Joules para elevar sua temperatura de 1,0 oC equanto 1,0 grama de ferro recebe apenas 0,46 Joules para sofrer a mesma variação. Sendo assim, como o alumínio precisa receber maior quantidade de Calor para variar sua temperatura da mesma quantidade que o ferro, entendemos que o alumúinio, ao final do processo estará a uma temperatura menor que o ferro. Finalmente, podemos afirmar como eu sempre digo em sala de aula: Quem tem maior Calor Específico galera demora mais a aquecer e demora mais a esfriar. É o caso da água! Quem tem menor calor específico aquece rápido e esfria rápido, é o caso da areia, ou dos metais de uma forma geral. Então, ao final do processo os dois blocos NÂO podem NUNCA estar à mesma temperatura e o nosso amigo Alexandre, estava enganado. Já a nossa amiga Lorena (as mulheres hão de dominar o mindo?), esta CORRETÍSSIMA pois quando os blocos forem colocados em contato, como o ferro estará a uma temperatura maior, então fluirá energia térmica (na forma de Calor) dele para o alumínio. Só Lorena acertou, a opão correta é a letra B de novo! QUESTÃO 10 Um fio condutor reto e vertical passa por um furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio, são colocadas uma esfera carregada, pendurada em uma linha de material isolante, e uma bússola, como mostrado nesta figura:

Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a agulha da bússola aponta para ele, como se vê na figura. Em certo instante, uma corrente elétrica constante é estabelecida no fio. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após se estabelecer a corrente elétrica no fio, A) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera permanece na mesma posição. B) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera vai se aproximar do fio. C) a agulha da bússola não se desvia e a esfera permanece na mesma posição. D) a agulha da bússola não se desvia e a esfera vai se afastar do fio. SOLUÇÃO Esta também é uma questão que eu achei difícil, mas não tanto quanto a questão 06, na minha opinião. Ela é muito parecida com oexperimento de Oerted, demosntração esta que eu fiz pra todos os meus alunos do 3º ano e dos cursinhos também. A única diferença é que agora entra a tal esfera carregada. Então, antes de falarmos nela, entendamos o que acontece com a bússola.

A bússola aponta normamlemte na direção Norte-Sul do planeta, atendendo ao Campo Magnético terrestre. Quando uma corrente se estabelece no fio, temos cargas elétricas em movimento, sendo assim, é estabelecido ao redor do fio um Campo Magnético que supera o Campo Magnético terrestre exercendo força sobre a agulha magnética da bússola e mudando sua direção. Se a corrente for fraca a bússola é levemente desviada. No caso de uma corrente muito forte, nem mesmo sobra resquícios da influência do Campo terrestre. Bom, de qualquer forma, não é esse o caso aqui, pois as opções apenas dizem se a bússola será ou não desviada. Então, entendemos que ela será sim, desviada, ou seja aponta para outra direção. Para entender isso basta utilizar a “Regra do Abraço”, ou “Regra de Ampére”. Você lembra como é? O polegar aponta na direção da corrente elétrica, que nesse caso pode ser para baixo ou para cima, o problema não informa. O fato é que os outros dedos da mão direita ao “abraçarem” o fio determinam a direção do Campo Magnético. Estão eliminadas então, as opções C e D. Falemos agora da tal “bulinha” eletrizada positivamente. O que tem de “nego doido” que marcou a opção “B” não tá no gibi! O caso é que o povo associou a corrente elétrica à carga negativa que atrairia a carga positica da bolinha. Isso é verdade sim, mas apenas para cargas elétricas em repouso! O caso aqui é que as cargas elétricas em movimento geram sim, um Campo Elétrico, porém, este NÂO afetará a bolinha pois sua função será gerar um Campo Magnético! É isso mesmo! O campo Elétrico gerado pela carga em movimento não atrai a bolinha positiva, ela gera um Campo Magnético que por sua vez gera outro Campo Elétrico e assim sucessivamente e dessa forma é estabelecido o Campo Eletromagnético. A coisa acontece a grosso modo assim: Como o Campo Elétrico gera Campo amgnético e vice versa, “não sobra energia” para atrair a esfera eletrizada. Veja que eu coloquei o termo usado entre aspas, o que significa que isso se trata apenas de uma analogia e não de uma explicação precisa. A explicalção precisa eu deixo pro caso de você se aventurar a estudar Física Quântica um dia…hehehe… Então é isso. A esfera não sai do lugar, opção correta: letra “A” de abóbora! QUESTÃO 11 Em seu laboratório, o Professor Ladeira prepara duas montagens – I e II –, distantes uma da outra, como mostrado nestas figuras:

Em cada montagem, duas pequenas esferas metálicas, idênticas, são conectadas por um fio e penduradas em um suporte isolante. Esse fio pode ser de material isolante ou condutor elétrico. Em seguida, o professor transfere certa quantidade de carga para apenas uma das esferas de cada uma das montagens. Ele, então, observa que, após a transferência de carga, as esferas ficam em equilíbrio, como mostrado nestas figuras:

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após a transferência de carga, A) em cada montagem, ambas as esferas estão carregadas. B) em cada montagem, apenas uma das esferas está carregada. C) na montagem I, ambas as esferas estão carregadas e, na II, apenas uma delas está carregada. D) na montagem I, apenas uma das esferas está carregada e, na II, ambas estão carregadas. SOLUÇÃO Esta questão também é “facinha”. O caso é que as eferas são idênticas e em cada um dos casos uma delas é letrizada por contato. Se o fio que as une é condutor, então esta conduzirá a carga e as duas esferas ficarão eletrizadas por contato, então ambas terão a mesma carga e passarão a se repelir como na figura I, após o contato. Se as esferas se atraem, como na figura II, isso indica que o fio conector se tarta de um material isolante como um barbante por exemplo. O que acontece é que a esfera eletrizada então, atrai a esfera neutra por induzir nela cargas elétricas. É claro que você sabe que objetos eletrizados atraem objetos neutros né? Bom, se meus alunos tiverem errado eu vou dar porrada neles, pois eu fiz experiências mostrando esse aspecto em sala de aula. Então é isso, a opção correta é a letra “C”.

QUESTÃO 12 Em uma experiência, Nara conecta lâmpadas idênticas a uma bateria de três maneiras diferentes, como representado nestas figuras:

Considere que, nas três situações, a diferença de potencial entre os terminais da bateria é a mesma e os fios de ligação têm resistência nula. Sejam PQ , PR e PS os brilhos correspondentes, respectivamente, às lâmpadas Q, R e S. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que A) PQ > PR e PR = PS . B) PQ = PR e PR > PS . C) PQ > PR e PR > PS . D) PQ < PR e PR = PS . SOLUÇÃO Uma lâmpada ligada à bateria acende dissipando uma certa potência, ou seja, com um certo brilho. Quando são conectadas duas lâmpadas em paralelo como na figura do meio a voltagem da bateria permanece a mesma para cada lâmpada o que faz com que seu brilho não se altere, ou seja, as duas lâmpadas em paralelo brilham da mesma forma de um só lâmpada. No caso da terceira situação já não é o mesmo. As lâmpadas estão ligadas em série, o que indica que a voltagem será dividida pelas duas, assim seu brilho diminui. Mais uma vez, quem assitiu às aulas do professor Doiderson pôde ver este experimento em sala de aula. E olha que esse foi absolutamente idêntico ao que fizemos! Então como fica a resposta? As lâmpadas “Q” e “R” possuem o meso brilho e estas duas brilham mais que a lâmpada “S”. A opção correta é a letra “B” de novo!

QUESTÃO 13 Para se realizar uma determinada experiência, • coloca-se um pouco de água em uma lata, com uma abertura na parte superior, destampada, a qual é, em seguida, aquecida, como mostrado na Figura I; • depois que a água ferve e o interior da lata fica totalmente preenchido com vapor, esta é tampada e retirada do fogo; • logo depois, despeja-se água fria sobre a lata e observa-se que ela se contrai bruscamente, como mostrado na Figura II.

Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, na situação descrita, a contração ocorre porque A) a água fria provoca uma contração do metal das paredes da lata. B) a lata fica mais frágil ao ser aquecida. C) a pressão atmosférica esmaga a lata. D) o vapor frio, no interior da lata, puxa suas paredes para dentro.

SOLUÇÃO Esta questão é linda demais! Ainda mais porque fizemos esta mesma experiência em sala de aula! A única diferença era que a nossa latinha era de refrigerante e ao invés de ela ser tampada e derramar água fria por cima, nós a mergulhávamos com a boca aberta dentro de uma vazilha com água gelada, no mais, a descrição do texto diz o resto. Bom, quando a água ferve e vaporiza, seu vapor expulsa grande parte das moléculas de ar dentro da lata. Desse modo, quando a lata é tampada e se joga água fria, ou como no caso da versão usada nas minhas aulas, a latinha é mergulhada na água fria, o que acontece é que o vapor d’água dentro da lata sofre condensação. A condensação acontece quando a água vaporizada perde energia Ela então volta ao seu estado líquido. A água gelada recebe energia do vapor d’água, este então condensa em água líquida, é o mesmo fenômeno que acontece quando os vidros do carro ficam embaçados lembra? Pois é, então quando o vapor condensa faz-se baixa pressão no interior da latinha pois boa parte do ar já foi expulso. A lata então é esmagada pela pressão atmosférica. É lindo demais ver isso! Esta é uma das experiências mais bacanas que a gente fez, a galera endoida! Bom, sei que muita gente boa marcou a opção “A”, mas acontece que a contração do metal não seria suficiente para esmagar a latinha, as outras opções… aqui pra nós… são fracas demais né? Ou você teve a ousadia de maracr uma delas? A opção correta é a letra “C”. QUESTÃO 14 Uma bobina condutora, ligada a um amperímetro, é colocada em uma região onde há um campo magnético , uniforme, vertical, paralelo ao eixo da bobina, como representado nesta figura:

Essa bobina pode ser deslocada horizontal ou verticalmente ou, ainda, ser girada em torno do eixo PQ da bobina ou da direção RS, perpendicular a esse eixo, permanecendo, sempre, na região do campo. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que o amperímetro indica uma corrente elétrica quando a bobina é A) deslocada horizontalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. B) deslocada verticalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. C) girada em torno do eixo PQ. D) girada em torno da direção RS. SOLUÇÃO Você sabe da história! Um camarada chamado Hans Christian Oersted (experiência de Oersted) descobriu que carga elétrica em movimento (corrente elétrica) gera Campo Magnético. Depois disso outro camarada muito sabido das coisas chamado Michael Faraday (Lei de Faraday) descobriu, também experimentalmente que a recíproca da experiência de Oersted era verdadeira, ou seja, Campo Magnético também pode fazer mover cargas elétricas, ou seja “criar” corrente elétrica. Para isso, basta que haja variação do fluxo do Campo Magnético dentro de um circuito, como esse aí da bobina. O fluxo do Campo Magnético você sabe o que é. São aquelas linhas de indução que você pode observar quando se joga limalha de ferro próximo a úm ímã.

Pois é, acontece que tudo que gera Campo Magnético também faz isso. No caso do nosso esquema acima, o tal Campo Magnétco pode ter sido gerado por exemplo por doi ímãs em barra e paralelos, sendo que o de cima está com o Pólo Norte voltado para baixo. As linhas de indução saem do Pólo Norte e entram no Pólo Sul, lembra disso? Pois é. O caso aí então é que se esse fluxo variar, ou seja variar o número de linhas de indução que passa através da espira, então vai gerar corrente na bobina que o Amperímetro marca isso. Para variar o fluxo então, a única possibilidade nesse caso é fazer a bobina girar em torno do eixo RS. A opção correta então é a letra “D”. QUESTÃO 15 Bernardo produz uma onda em uma corda, cuja forma, em certo instante, está mostrada na Figura I. Na Figura II, está representado o deslocamento vertical de um ponto dessa corda em função do tempo.

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade de propagação da onda produzida por Bernardo, na corda, é de A) 0,20 m/s . B) 0,50 m/s . C) 1,0 m/s . D) 2,0 m/s . SOLUÇÃO O primeiro gráfico mostra o deslocamento horizontal (medido em centímetros). Um pulso completo nesse gráfico nos fornece o famoso Comprimento de Onda (λ). O pulso completo vai de zero a 50 cm que é onde começa e termina respectivamente uma crista e um vale dessa onda. O outro gráfico fornece o tempo que demora o evento. O tempo de uma oscilação completa é chamada de Período (T) e está representado neste gráfico pelo número 0,50 segundos. Ou seja, uma crista e um vale (oscilação completa) na corda demora meio segundo. Para se calcular a velocidade de uma onda temos a relação entre Comprimento de Onda e Frequência, dada pela expressão fv ⋅= λ , sabemos que a frequência de uma onda é dada pelo número de oscilações em 1,0 segundo, mas também sabemos que esta grandeza é o inverso do Período (T). Se temos o valor do Período

(T) então achamos o valor da frequência assim: T

f 1= . Aplicando esta formulinha colhemos o seguinte

resultado: HzfT

f 2

211

5,011

===⇒= ou, duas vibrações por segundo. De posse desse valor da

frequência, agora podemos voltar na formulinha principal e simplesmente substituir os valores:

smvfv /0,122125,0 =⋅=⋅=⇒⋅= λ . O processo matemático é muito simples e a fórmula é bem

conhecida de todo estudante. O que poderia pegar aqui é a mau interpretação dos gráficos, no mais, é uma questão boa, mede conhecimento, esse conhecimento é importante e enfim… você tem que saber. A opção correta é a letra “C”. Como você percebeu, a maior parte da prova da federal se baseia em física experimental. Na verdade são 11 situações de experimentos que temos aqui. Que bom que os meus alunos viram 7 destes e que melhora ainda que três foram praticamente idênticos. Isso mostra o que todo mundo já sabe. Decorar fórmulas e conceitos não ajuda muito. Você deve esquecer que tem que aprender Física, e aprender a usar a Física para pensar. Só assim é que você vai conseguir uma vaga na federal. Então é isso! Até o ano que vem galera! Abraço do “Tio Doiderson”…