PSS III - Proposta de prova I

Bem, passada a conturbada 2a fase nos resta olhar para frente. Coloco aqui, como fiz para o PSS II, a minha primeira proposta de prova para a 3a Fase. Espero que dessa vez a UFPA não apronte mais nenhuma. Lembre-se de que nesta avaliação teremos cinco questões, e são cinco os tópicos do conteúdo programático: Eletrostática, eletrodinâmica, eletromagnetismo, óptica e física moderna. Sendo assim, podemos ter uma prova bem distribuida com uma questão de cada tópico. Postarei semana que vem minha segunda proposta de prova, por isso não deixe de acessar o blog do George.

Questão 01- Um professor deseja exemplificar, através de um experimento, uma determinada lei física a seus alunos. Para isso, ele prende um ímã permanente à extremidade de uma mola, e constrói uma bobina circular com um fio de cobre, ligando as suas extremidades a um multímetro. A seguir, prende esta bobina num suporte isolante e faz o sistema ímã-mola oscilar, atravessando perpendicularmente o plano da bobina através do seu centro. É correto afirmar que, com esse equipamento, o professor pode exemplificar a lei de:

a) Coulomb, referente à corrente elétrica medida pelo multímetro e criada pelos elétrons que se movem no fio, devido ao campo elétrico do ímã.
b) Hooke, referente à corrente elétrica medida pelo multímetro e criada pela amplitude de oscilação do ímã em movimento.
c) Ohm, referente à diferença de potencial medida pelo multímetro e criada pela variação da resistividade elétrica do fio, produzida pelo ímã em movimento.
d) Faraday, referente à diferença de potencial medida pelo multímetro e criada pela variação do fluxo magnético, produzida pelo ímã em movimento.
e) Snell, referente à corrente elétrica medida pelo multímetro e criada pela variação do índice de refração do cobre, devido ao campo magnético produzido pelo ímã em movimento.

Questão 02- A capacidade de carga das pilhas e baterias é dada na unidade A.h (Ampére hora). Se uma bateria de automóvel possui aproximadamente 44, 4 A.h de capacidade de carga, qual a capacidade de carga (q) em Coulomb (C) e o número de elétrons (n) que ela pode fornecer?
Considere e = 1, 6 × 10−19C.

a) q = 16 × 105 C, n = 10 × 1014 elétrons.
b) q = 160 × 105 C, n = 10 × 1024 elétrons.
c) q = 1, 6 × 105 C, n = 1× 1024 elétrons.
d) q = 1, 6 × 104 C, n = 1× 1014 elétrons.
e) q = 16 × 104 C, n = 1× 1019 elétrons.

Obs.: Os números destacados são potencias de base dez.

03- Num microscópio eletrônico de varredura (MEV), imagens são produzidas devido à incidência de um feixe (fino) de elétrons sobre a superfície a ser ampliada. Os elétrons são acelerados sob influência de campos elétricos (Fe = q.E) e defletidos por campos magnéticos (Fm = B.q.v), podendo, portanto, varrer uma área da superfície sob análise muito maior do que o diâmetro do próprio feixe de elétrons. Com base nas informações fornecidas e nos conhecimentos sobre eletricidade e magnetismo, assinale a alternativa correta.

a) A deflexão de um elétron por um campo magnético será maior quanto maior for a intensidade desse campo e quanto maior for a sua velocidade.
b) O produto vetorial que aparece na equação da força magnética implica que os vetores v e B sejam perpendiculares entre si.
c) Elétrons em repouso, imersos num campo magnético, aceleram obedecendo à 2a lei de Newton.
d) Um elétron com velocidade v, atravessando uma região do espaço onde exista um campo magnético B, será desviado se o ângulo formado entre estes vetores for zero.
e) Se um elétron atravessar uma região do espaço onde se sobreponham campos elétrico e magnético, a força resultante sobre ele será nula se os vetores de campo possuírem mesma direção e sentido.

Questão 04- Pinhole, do inglês “buraco de agulha”, é uma câmera fotográfica que não dispõe de lentes. Consegue-se uma imagem em um anteparo quando a luz, proveniente de um objeto, atravessa um pequeno orifício. De acordo com os conhecimentos em ótica geométrica e com os dados contidos no esquema a seguir, determine a distância D, do orifício da câmera (pinhole) até a árvore.

a) 2 m.
b) 4 m.
c) 40 m.
d) 50 m.
e) 200 m.

Questão 05-Os múons são partículas da família dos léptons, originados pela desintegração de partículas píons em altitudes elevadas na atmosfera terrestre, usualmente a alguns milhares de metros acima do nível do mar. Um múon típico, movendo-se com velocidade de 0, 998 c, realiza um percurso de aproximadamente 600 m durante seu tempo de vida média de 2 × 10−6 s. Contudo, o tempo de vida média desse múon, medida por um observador localizado no sistema de referência da Terra, é de 30 × 10−6 s. Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade, analise as seguintes afirmativas.

Considere a velocidade da luz: c = 3× 108 m/s

I. Essa discrepância de valores é explicada pelo aumento do tempo de vida média da partícula no sistema de referência da Terra, por um fator de Lorentz no valor aproximado de 15 para a velocidade dada.
II. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 9.000 m.
III. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 3.000 m.
IV. Observações e medidas desse tipo confirmam previsões relativísticas.

Com base nos conhecimentos em Física, assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.

a) I e IV.
b) II e III.
c) III e IV.
d) I, II e III.
e) I, II e IV.

GABARITO

1-D 2-C 3-A 4-C 5-E