Prova física ufjf

UFJF – CONCURSO VESTIBULAR 2011-2 – PROVA DE FÍSICA

Na solução da prova, use quando necessário: • • • • • • • • • • Aceleração da gravidade g = 10 m / s 2 Densidade da água ρ a = 1,0 g / cm 3 = 1,0 kg / l = 1000 kg/m 3 Velocidade da luz no vácuo c = 3,0 × 10 8 m/s Pressão atmosférica Patm = 1,0 × 10 5 N / m 2 Calor específico da água ca = 1 cal / g 0 C = 4000 J / Kg 0 C Calor latente de vaporização da água LV = 540 cal / g Constante universal dos gases R = 8,31 J / mol × K
1 litro = 10 3 cm3 = 1 dm3 = 10 −3 m 3

1 eV = 1,6 × 10 −19 J
1 cal = 4,2 J

Questão 1 – Um sistema de polia móvel, como mostrado na figura abaixo, pode ser muito útil para suspender algum objeto utilizando uma força menor que o peso do próprio objeto. Considere a corda sem massa e inextensível e despreze as massas das polias e qualquer perda de energia do sistema.

a) Considerando que o peso foi deslocado a uma altura h , qual o trabalho realizado pela força P ?

b) Qual o deslocamento total da extremidade A e qual o trabalho realizado pela força F ?

c) Qual o valor da força F para um sistema formado por N polias móveis? Justifique sua resposta.

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Questão 2 – A figura abaixo mostra o diagrama P × V para o ciclo de um sistema termodinâmico contendo um gás ideal monoatômico.

a) Calcule o trabalho total, em Joules, realizado pelo gás no ciclo completo.

b) Calcule a variação da energia interna, em Joules, no percurso AB.

c) Qual é a quantidade de calor, em Joules, trocada pelo sistema no percurso AB?

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Questão 3 – A Figura abaixo mostra um circuito formado por dois resistores R1 = 10 Ω e R2 = 2 Ω , um capacitor de

100 µ F , uma bateria de 12 V e uma chave S que é mantida ligada. Um amperímetro está ligado em série com o capacitor. Nessa situação, o capacitor está totalmente carregado. Com base nessas informações, responda às questões abaixo:

a)