2CH de Física 2 da UFRJ - 2017.2

Considere uma corda feita de um material homogêneo sujeita a uma tensão. Qual das seguintes afirmativas está INCORRETA:

(a) Uma onda refletida em uma extremidade tem sempre uma frequênia idêntica à da onda inidente.

(b) A soma de uma onda totalmente refletida por uma extremidade e da onda incidente formará sempre uma onda estacionária.

(c) Duas condições de contorno são suficientes para que o número de onda seja quantificado.

(d) Não há propagação de energia ou de momento em uma onda estacionária.

(e) Uma quantificação do número de onda não implica uma quantificação da frequência angular.

Considere as seguintes hipóteses sobre os gases moleculares:

I. O número de moléculas é muito grande.

II. O volume das moléculas é desprezado.

III. As moléculas sofrem colisões inelásticas.

Quais destas hipóteses acima são consideradas para descrever um gás ideal?

(a) Somente I e II.

(b) Somente I e III.

(c) Somente II e III.

(d) Todas elas.

(e) Nenhuma delas.

Considere dois pêndulos simples, de mesmo comprimento l, presos a um mesmo ponto como mostra a figura. A partícula de massa é solta do repouso a uma altura z em relação à posição de equilíbrio e atinge a partícula de massa em t = 0 s. Anteriormente, a partícula de massa estava em repouso, na posição de equilíbrio. Após a colisão as duas partículas permanecem juntas.

Considerando que a aceleração da gravidade g é conhecida e que, tanto antes quanto depois da colisão, vale a aproximação de pequenos ângulos para ambos os pêndulos, a amplitude do movimento pode ser escrita como:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

O diâmetro de um tubo horizontal sofre aumento para o dobro de seu valor inicial. Se um fluido ideal estiver escoando de forma estacionária da seção estreita para a larga, então:

(a) A velocidade e a pressão diminuirão.

(b) A velocidade diminuirá mas a pressão aumentará.

(c) A velocidade aumentará mas a pressão diminuirá.

(d) A velocidade e a pressão aumentarão.

(e) A velocidade OU a pressão se modificará, mas NÃO ambas.

Por que um copo de vidro às vezes quebra quando se despeja rapidamente água fervendo no mesmo?

(a) A água quente dilata, empurrando o copo para fora.

(b) A água quente resfria quando toca o copo, encolhendo e puxando o copo para dentro.

(c) O copo fica quente e dilata, causando a quebra de suas moléculas.

(d) A região interna do copo dilata mais rapidamente do que a região externa, causando a quebra do mesmo.

(e) Nenhuma das respostas anteriores.

Um mol de um gás monoatômico ideal realiza o ciclo mostrado na figura. O processo é uma contração isotérmica reversível. São conhecidos e e sabe-se que e .

Supondo conhecidas as relações entre , , R e o número de graus de liberdade do gás, o trabalho líquido feito pelo o gás no ciclo pode ser escrito como:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

O que podemos afirmar sobre a substância de trabalho no ciclo de Carnot?

(a) Sua entropia é constante ao longo de cada etapa isotérmica.

(b) Sua entropia é constante ao longo de cada etapa adiabática.

(c) Sua entropia é proporcional ao inverso da temperatura ao longo de cada etapa adiabática.

(d) Sua variação de entropia no ciclo é positiva.

(e) Sua variação de entropia nas etapas adiabáticas é positiva.

Considere dois osciladores harmônicos simples, o oscilador 1 tem frequência natural enquanto o oscilador 2 possui frequência natural . Ambos estão sob a ação de uma mesma força externa periódica que oscila com frequência . A respeito da solução particular de ambos podemos afirmar que:

(a) Ambos oscilam em fase com mesma frequência e têm a mesma amplitude.

(b) Eles oscilam defasados mas com mesma frequência e mesma amplitude.

(c) Eles oscilam em fase com mesma frequência e 2 apresenta uma amplitude maior do que 1.

(d) O oscilador 2 oscila com maior amplitude e maior frequência do que o 1. Eles podem estar ou não em fase dependendo das condições iniciais.

(e) Eles os oscilam fora de fase com mesma frequência e 2 apresenta uma amplitude maior do que 1.

Sobre os modos normais de vibração do ar no interior de um tubo, assinale a alternativa correta.

(a) A amplitude da pressão é sempre máxima (ventre) em uma extremidade aberta.

(b) Se uma extremidade é aberta e outra é fechada, cada modo tem pontos de desloamento nulo (nós) e pontos de amplitude máxima (ventres) em mesma quantidade.

(c) Se ambas extremidades são abertas, cada modo tem mais pontos de deslocamento nulo (nós) que pontos de deslocamento máximo ou mínimo (ventres).

(d) Sua frequência não depende do comprimento do tubo.

(e) Quanto mais longo o tubo, maiores serão suas frequências.

A respeito de máquinas térmicas e refrigeradores assinale a alternativa INCORRETA.

(a) Em um refrigerador sempre se joga mais calor na fonte quente do que se retirou da fria.

(b) Um refrigerador perfeito (no qual o trabalho realizado é zero) pode ser pensado como uma máquina perfeita (para a qual a eficiência é de 100%) operando reversamente.

(c) Pela segunda lei da termodinâmica podemos afirmar que não existem nem refrigeradores perfeitos nem máquinas perfeitas.

(d) Quanto maior a diferença entre as temperaturas da fonte fria e da fonte quente tanto maior é a eficiência que uma máquina térmica pode ter.

Um bloco maciço de volume V e densidade é mantido submerso num líquido de densidade uniforme () por meio de um cabo (vide a figura abaixo). É dado o módulo da aceleração gravitacional g.

Observação: e são os vetores unitários na horizontal e vertical, conforme indicado na figura. Supondo que o recipiente está em repouso em um referencial inercial, o empuxo que o líquido exerce sobre o bloco e a tensão que o cabo exerce sobre o bloco são dados, respectivamente por:

(a) e

(b) e

(c) e

(d) e

(e) e