Questão 46. Questão 47. Questão 48. alternativa E. alternativa C

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1 Questão 46 O movimento de uma partícula é caracterizado por ter vetor velocidade e vetor aceleração não nulo de mesma direção. Nessas condições, podemos afirmar que esse movimento é a) uniforme. b) uniformemente variado. c) harmônico simples. d) circular uniforme. e) retilíneo. alternativa E Como o vetor velocidade e o vetor aceleração são não-nulos e de mesma direção, o movimento é necessariamente retilíneo. Questão 47 Entre duas determinadas estações de uma das linhas do Metrô de São Paulo, o trem percorreoespaçode900mnointervalode tempo t, com velocidade escalar média de 54,0 km/h. O gráfico I abaixo representa a velocidade escalar do trem nesse percurso, em função do tempo, e o gráfico II, o espaço percorrido em função do tempo. Considerando que os trechos AR e SB do gráfico II são arcos de parábola e o trecho RS é um segmento de reta, os valores de S R es S são, respectivamente, a) 15 m e 775 m. c) 5 m e 675 m. e) 300 m e 600 m. b) 00 m e 700 m. d) 50 m e 650 m. Como a velocidade escalar média é vm 54km/h 15 m/s, temos: ΔS 900 vm 15 t 60 s Δt t 0 No gráfico I, a área sob a curva é numericamente igual ao espaço percorrido pelo metrô. Assim, temos: N (60 + 0) v A Δ S 900 v,5 m/s No trecho AR, o metrô realiza um MUV. Assim, temos: 0 0 ΔS v0 + v SR S0,5 Δt 0 SR 5 m No trecho RS, o metrô realiza um MU. Assim, temos: t SS SR + v 5, SS 675 m Questão 48 Uma pequena esfera é abandonada do repouso, de uma altura de,00 m em relação ao

2 física solo, e se choca contra ele com uma velocidade v. Em seguida, retorna segundo a mesma vertical e atinge a altura máxima de 1,8 m. Desprezando-se os efeitos da resistência do ar, o módulo da velocidade com que essa esfera iniciou seu movimento de subida: a) foi igual a 0,64 v b) foi igual a 0,75 v c) foi igual a 0,80 v d) foi igual a v e)somentepodeserdeterminadoseconhecermos o módulo da aceleração gravitacional local. Considerando o solo como plano horizontal de referência, do Princípio da Conservação da Energia Mecânica, durante a descida, temos: E E m g h m v m i m f v 10 v 40 (I) Do Princípio da Conservação da Energia Mecânica para a subida, temos: E E m v m i m f m g h v 10 1,8 v 5,6 De I e II, temos: v 5,6 v 0,80 v v 40 (II) a) 5,00 10 N c) 3,00 10 N e), N Dados: sen θ0,60 cos θ0,80 g 10 m/s b) 4,00 10 N d),31 10 N A massa do conjunto garoto-skate é dada por: m 36 mv 3,6 E 500 m 50 kg Na figura II, as forças que atuam sobre o mesmo conjunto na direção do plano são dadas por: Questão 49 Umgarotosobreoseuskate desliza livremente numa superfície horizontal, com velocidade escalar constante de 36 km/h e energia cinética de,5 kj, conforme ilustra a figura I. Numa segunda situação, esse mesmogaroto(comoseuskate) encontra-se parado sobre o plano inclinado ilustrado na figura II, segurando-se a uma corda esticada, presa à parede. Desprezando-se o atrito e considerando-se a corda e a polia como ideais, a força tensora na corda, na segunda situação, tem intensidade Do equilíbrio (R 0), vem: T mg senθ T ,60 T 3,00 10 N Questão 50 Um satélite artificial de massa m descreve uma órbita equatorial circular em torno da Terra a uma altitude igual ao seu raio (R).

3 física 3 Sendo T o período do movimento de revolução do satélite e G a Constante de Gravitação Universal, a massa da Terra pode ser calculada por a) M 3 R 3 b) M 1 6 R 3 c) M 8 R 3 d) M 4 T 3 RG e) M R 3 alternativa A A força gravitacional atua como a resultante centrípeta. Assim, temos: Fg Rcp GMm Fg (R) GMm 4 m R R m R (R) T cp ω ω T M 3 R 3 T G Questão 51 As rodas de uma locomotiva são discos metálicos e feitos de um material cujo coeficiente de dilatação linear é o C 1. Quando essa locomotiva faz certo percurso, com as rodas à temperatura de 50 o C, cada uma delas realiza voltas completas. Se as rodas da locomotiva estivessem à temperatura de 0 o C, o número de voltas inteiras que cada uma daria, quando a locomotiva realizar esse mesmo percurso, seria a) b) c) d) e) Como a distância percorrida é a mesma e sendo n o número de voltas dadas a 0C o, temos: R n R ,001R0 n R0 n voltas Questão 5 Duas esferas maciças e feitas de um mesmo material possuem massas respectivamente iguais a 400 g e 00 g. Após serem aquecidas numa mesma estufa e atingirem o equilíbrio térmico, a esfera de 400 g é colocada em g de água, que se aquece de 14 o Ca 17 o C, e a de 00 g é colocada em 350 g de água, que se aquece de 14 o C a 18 o C. A temperatura da estufa era de Dado cágua 1 cal /(g o C ) e despreze as perdas de calor a) 38 o C d) 3 o C b) 36 o C e) 30 o C alternativa D c) 34 o C Para as trocas de calor, sendo os sistemas termicamente isolados, temos: 400 c (17 θ) (17 14) 0 (1) 00 c (18 θ) (18 14) 0 () Dividindo a equação (1) pela (), vem: (17 θ) θ3 o C (18 θ) Questão 53 Num reservatório de 3,8, indilatável e isento de vazamentos, encontra-se certa quantidade de oxigênio (M 3 g/mol). Alterando-se a temperatura do gás, sua pressão varia de acordo com o diagrama abaixo. A massa de oxigênio contida nesse reservatório é alternativa B A relação entre os raios das rodas a 50 o C (R) e a o 0C(R) 0 é dada por: R R 0 (1 + α Δθ) 6 R R 0 ( ) R 1,001R 0

4 física 4 a) 3,84 10 g c) 1, g e) 4, g Dado: R 0,08 atm mol K b) 7,68 10 g d), g alternativa A Da leitura do gráfico e da equação de estado dos gases ideais, vem: m pv M RT 9 3,8 m 0, m 3,84 10 g Questão 54 Um raio de luz monocromática, que se propaga em um meio de índice de refração, atinge a superfície que separa esse meio do ar (índice de refração 1). O raio luminoso passará para o ar se o seu ângulo de incidência nessa superfície for a) igual a 45 o b) maior que 30 o c) menor que 30 o d) maior que 60 o e) menor que 60 o Para o raio luminoso passar para o ar, devemos ter: nar i < L sen i < sen L sen i < nm 1 sen i i < 30 o Questão 55 Uma pessoa parada à distância de 046 m de uma sirene ouve seu apito 6 s após a sirene começar a funcionar. A freqüência do som emitido pela sirene é de 6,8 khz. O comprimento de onda do som emitido pela sirene é de a) 10 cm d) 5 cm b) 8 cm e) 3 cm c) 6 cm alternativa D Considerando a sirene parada, a velocidade do som é dada por: d 046 v v v 341 m/s Δt 6 Pela equação fundamental da ondulatória, vem: v λ f 341 λ 6, λ5cm Questão 56 Uma partícula de massa g, eletrizada com carga elétrica positiva de 0 μc é abandonada do repouso no ponto A de um campo elétrico uniforme, cujo potencial elétrico é 50 V. Essa partícula adquire movimento e se choca em B, com o anteparo rígido e fixo a 80 cm do ponto A. O potencial elétrico do ponto B é de 50 V. O choque entre a partícula e o anteparo tem coeficiente de restituição igual a 0,8. A distância do anteparo em que essa partícula vai parar será de a) 4,3 cm d) 51, cm b) 46,6 cm e) 54,0 cm alternativa D c) 49,8 cm Considerando que a partícula retorna até um ponto C, temos: dbc dbc e 0,8 dbc 51, dab 80 cm Questão 57 Duas pequenas esferas metálicas idênticas, A e B, de capacitâncias iguais a 50, 10 1 pf cada uma, estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal. Quando a diferença de potencial

5 física 5 elétrico entre elas é VA VB 10 V, a diferença QA QB, entre suas cargas elétricas é a) 5,0 μc d) 10 pc b) 10 nc e) 5,0 pc c) 5,0 nc alternativa E Da definição de potencial de uma esfera (V Q/C), vem: QA QB VA VB C C 13 QA QB 10 C QA QB 5 pc Questão 58 No circuito elétrico abaixo, é necessário que, ao se ligar a chave K no ponto P, a lâmpada L, de especificações nominais 0,50 W,0 V, permaneça acesa sem problemas. 0,5 (0,5 + 17,5)i1 ε1 0 ε1 9 V Considerando ε1 > ε e aplicando a Lei de Ohm-Pouillet para a chave no ponto N, vem: 4 9 (0,5 + 0,5)i ε1 + ε 0 ε 6 V Na lâmpada, devemos ter: U R1 P 0,5 R1 8,0 Ω P 0,5 i 0,5 A i U Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet para a chave em P, vem: 8 0,5 6 9 (0,5 + 0,5 + RL + R)i + ε ε1 0 R 3,5 Ω Obs.: caso ε > ε1, temos ε 1 V e a resposta permanece R 3,5 Ω. Questão 59 No circuito abaixo, cada resistor tem resistência elétrica de Ω e pode dissipar no máximo 18 W. A força eletromotriz máxima que o gerador de tensão ideal pode ter e não danificar nenhum dos resistores é de a) 1 V b) 18 V c) 15 V d) 1 V e) 9 V Sabe-se que, ao se ligar a chave K no ponto M, o amperímetro ideal A indica uma intensidade de corrente de 500 ma, e, ao se ligar no ponto N, a indicação é de 4,0 A. Para que sejam atendidas rigorosamente as especificações da lâmpada, é necessário que o resistor R, associado em série a ela, tenha resistência elétrica de a) 3,5 Ω d) 7,5 Ω b) 4,00 Ω e) 51,5 Ω c) 8,00 Ω alternativa E A tensão máxima em cada resistor é dada por: U U P 18 U 6 V R Assim, para que a f.e.m. (ε) seja máxima e nenhum resistor seja danificado, devemos ter a seguinte distribuição de tensões: alternativa A Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet para a chave no ponto M, vem:

6 física 6 Questão 60 Dois fios retilíneos, de 1,00 m de comprimento cada um, estão dispostos paralelamente um ao outro e separados pela distância de 5,00 cm. Entre eles, foi presa uma pequena mola de constante elástica k 1, N/m e praticamente não existe atrito com a superfície de apoio. Se as ações gravitacionais forem desprezadas e houver uma corrente elétrica de intensidade 8,00 A pelos condutores, conforme a ilustração, a mola Dado: μ T m/a a) distende-se 0,5 mm b) distende-se,00 mm c) comprime-se 0,5 mm d) comprime-se,00 mm e) não se deforma alternativa B Considerando que a elongação é muito pequena, temos: μ0 i1 i F r ,00 8,00 1,00 F 5,00 10 F N Aplicando a Lei de Hooke, vem: 6 1 F kx ,8 10 x x,00 mm Assim, estando as correntes em sentidos opostos, a força será de repulsão, distendendo a mola de, aproximadamente,,00 mm.

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