UFPA 2013

01-(UFPA-PA-013)

O arco-íris é um fenômeno óptico que acontece quando a luz branca do Sol incide sobre gotas esféricas de água presentes na atmosfera. A figura abaixo mostra as trajetórias de três raios de luz, um vermelho (com comprimento de onda λ= 700 nm), um verde (λ = 546 nm) e um violeta (λ = 436 nm), que estão num plano que passa pelo centro de uma esfera (também mostrada na figura).

Antes de passar pela esfera, estes raios fazem parte de um raio de luz branca incidente.

Analisando as trajetórias destes raios quando passam do meio para a esfera e da esfera, de volta para o meio, é correto afirmar que

(A) o índice de refração da esfera é igual ao índice de refração do meio.

(B) o índice de refração da esfera é maior do que o do meio e é diretamente proporcional ao comprimento de onda (λ) da luz.

(C) o índice de refração da esfera é maior do que o do meio e é inversamente proporcional ao comprimento de onda (λ) da luz.

(D) o índice de refração da esfera é menor do que o do meio e é diretamente proporcional ao comprimento de onda (λ) da luz.

(E) o índice de refração da esfera é menor do que o do meio e é inversamente proporcional ao comprimento de onda (λ) da luz.

 02-(UFPA-PA-013)

No rio Amazonas, um pescador inexperiente tenta capturar um poraquê segurando a cabeça do peixe com uma mão e a

cauda com a outra. O poraquê é um peixe elétrico, capaz de gerar, entre a cabeça e a cauda, uma diferença de potencial de até 1500 V. Para esta diferença de potencial, a resistência elétrica do corpo humano, medida entre as duas mãos, é de aproximadamente 1000 Ω. Em geral, 500 mA de corrente contínua, passando pelo tórax de uma pessoa, são suficientes para provocar fibrilação ventricular e morte por parada cardiorrespiratória. Usando os valores mencionados acima, calculamos que a corrente que passa pelo tórax do pescador, com relação à corrente suficiente para provocar fibrilação ventricular, é:

(A) um terço.                     (B) a metade.                      (C) igual.                      (D) o dobro.                     (E) o triplo.

03-(UFPA-PA-013)

Na Amazônia, devido ao seu enorme potencial hídrico, o transporte de grandes cargas é realizado por balsas que são empurradas por rebocadores potentes. Suponha que se quer transportar duas balsas carregadas, uma maior de massa M e outra menor de massa m (m_A, e a intensidade das forças exercidas mutuamente entre as balsas é f_a. Analogamente, na configuração B o rebocador exerce sobre a balsa uma força de intensidade F_B, e a intensidade das forças exercidas mutuamente entre as balsas é f_b.

Considerando uma aceleração constante impressa pelo rebocador e desconsiderando quaisquer outras forças, é correto afirmar que

(A) F_A=F_B e f_a=f_b     (B) F_A>F_B e f_a=f_b     (C) F_AB

 e f_a>f_b       (D) F_A=F_B e f_ab     (E) F_A=F_B e f_a>f_b

04-(UFPA-PA-013)

A presença de vapor d’água num ambiente tem um papel preponderante na definição do clima local. Uma vez que uma

quantidade de água vira vapor, absorvendo uma grande quantidade de energia, quando esta água se condensa libera esta energia para o meio ambiente. Para se ter uma idéia desta quantidade de energia, considere que o calor liberado por 100g de água no processo de condensação seja usado para aquecer uma certa massa m de água líquida de 0ºC até 100ºC.

Com base nas informações apresentadas, calcula-se que a massa m, de água aquecida, é:

(A) 540 g                 (B) 300 g                          (C) 100 g                         (D) 80 g                          (E) 6,7 g

05-(UFPA-PA-013)

O escalpelamento é um grave acidente que ocorre nas pequenas embarcações que fazem transporte de ribeirinhos nos rios da Amazônia. O acidente ocorre quando fios de cabelos longos são presos ao eixo desprotegido do motor. As

vitimas são mulheres e crianças que acabam tendo o couro cabeludo arrancado. Um barco típico que trafega nos rios da Amazônia, conhecido como “rabeta”, possui um motor com um eixo de 80mm de diâmetro, e este motor, quando em operação, executa 3000rpm.

Considerando que, nesta situação de escalpeamento, há um fio ideal que não estica e não desliza preso ao eixo do motor e que o tempo médio da reação humana seja de 0,8s (necessário para um condutor desligar o motor), é correto afirmar que o comprimento deste fio que se enrola sobre o eixo do motor, neste intervalo de tempo, é de:

(A) 602,8 m             (B) 96,0 m                       (C) 30,0 m                        (D) 20,0 m                           (E) 10,0 m

RESOLUÇÃO:

01- A dispersão luminosa ocorre artificialmente quando a luz se dispersa como no interior de um prisma (no caso, esfera) ou naturalmente, passando do ar para a água, sendo mais desviada a luz monocromática violeta (menor velocidade) e menos desviada a luz monocromática vermelha (maior velocidade), como você pode observar na figura onde a luz

                                              

branca foi prolongada, indicando cada desvio  ---  para que ocorra a dispersão o índice de refração da esfera deve ser maior que o índice de refração do meio (ar ou vácuo)  ---   n=c/V  ---  V=λf  ---  n=c/ λf   ---  observe nessa expressão que o índice de refração n é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ  ---  lembre-se que essa dispersão ocorre com uma infinidade de cores (diferentes freqüências) que estão compreendidas entre o vermelho e o violeta  ---

R- C.

02- Corrente que provoca fibrilação ventricular passando pelo tórax  ---  i_v=500mA=500.10^-3=0,5 A  ---  corrente provocada pelo poraquê de U=1500Vquando o pescador o segura com uma mão na cabeça e outra na cauda e que passa pelo seu tórax de R=1000Ω  ---  R=U/i  ---  1000=1500/i  ---  i=1500/1000  ---  i=1,5 A  ---  relação entre essas correntes  ---  i/i_v=1,5/0,5  ---  i=3i_v  ---  R- E.

03- As forças que o rebocador aplica no sistema de barcaças que se movem com mesma aceleração a, são 

 respectivamente ---  F_A=(M + m).a e F_B=(M + m).a  ---  como todas as grandezas são as mesmas F_A=F_B  ---  na configuração A sobre a barcaça da direita age a força f_a=m.a e na configuração B sobre a barcaça da direita age a força f_b=M.a  ---  sendo a

 aceleração a a mesma e M>m, f_b> f_a  ---  R- D.

04- Quantidade de calor liberado na condensação de m=100g de água  ---  trata-se somente de uma mudança de estado e você deve usar apenas o calor latente de vaporização  ---  Q=m.L=100.540  ---  Q=54000cal  ---  essa quantidade de calor Q=54000cal é usada para aquecer certa massa m de água líquida a 0^oC até água líquida a 100^oC, sem mudança de estado  ---  Q=mc(t – t_o)  ---  54000=m.1.(100 – 0)  ---  m=54000/100  ---  m=540g  ---  R- A.

05- A frequência do de giro do eixo do motor é f=3000rpm/60=50Hz (rotações por segundo)  ---  o período, tempo que o eixo demora para efetuar uma volta completa vale  ---  T=1/f=1/50  ---  T=0,02s  ---  numa volta completa (t=0,02s) o eixo de raio R=80/2=40mm=0,04m, enrola um fio de comprimento  ---  ℓ=2πR=2.3.0,04  ---  ℓ=0,24m  ---  em t=0,8s ele enrolará  ---  regra de três  ---   0,02s – 0,24m  ---  0,8s  ---  ℓ’=0,24x0,8/0,02  ---  ℓ’=9,6m  ---  R- E.