Questão 46. Questão 48. Questão 47. alternativa D. alternativa E

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1 Questão 46 Correndo com uma bicicleta, ao longo de um trecho retilíneo de uma ciclovia, uma criança mantém a velocidade constante de módulo igual a,50 m/s. O diagrama horário da posição para esse movimento está ilustrado a seguir. Segundo o referencial adotado, no instante t 15,00 s,aposição x da criança é igual a: O tempo (t ) que o ônibus leva para atingir a velocidade máxima permitida v 90 km/h 5 m/s é dado por: 0 v v v0 a a 0 t t0 5,5 t 10 s t Após atingir a velocidade máxima, o ônibus a manterá até 10 s antes de parar, pois as acelerações inicial e final do movimento são iguais em módulo. Assim o gráfico de v versus t é dado por: a) 37,50 m d) 37,50 m b) 1,50 m e) 6,50 m alternativa E c) 1,50 m O movimento é uniforme e retrógrado de velocidade escalar v,50 m/s. Portanto, temos: x x x1 v t t1 5,00 x1,50 x 6,50 m 30,00 15,00 Questão 47 Em uma estrada retilínea, um ônibus parte do repouso da cidade A, parando na cidade B, distante 9 km. No trajeto, a velocidade máxima permitida é igual a 90 km/h e a aceleração e desaceleração (aceleração de frenagem) máximas que o ônibus pode ter são, em módulo, iguais a,5 m/s. O menor tempo no qual o ônibus pode fazer esse trajeto, sem infringir o limite de velocidade permitido, é de: a) 4 min 0 s d) 6 min 10 s b) 5 min 15 s e) 7 min 0 s c) 5 min 45 s Sendo a área sob o gráfico v versus t numericamente igual ao deslocamento S m, temos: [t + (t 0)] t 370 s t 6min10s Questão 48 Um operário da construção civil necessita arrastar um bloco de concreto ao longo de uma prancha inclinada de 30 o com a horizontal. Com o objetivo de evitar o rompimento da corda, o mesmo foi orientado a puxar o corpo com velocidade constante, de forma que se deslocasse 1,00 m a cada 4,0 s. Seguindo essas orientações, sabia-se que a intensidade da força tensora no fio corresponderia a 57% do módulo do peso do corpo. Considerando a corda e a polia como sendo ideais, o coeficiente de atrito dinâmico entre as superfícies em contato, nesse deslocamento, é aproximadamente:

2 física a) 0,87 d) 0,5 Dados: sen 30 o cos 60 o 0,50 sen 60 o cos 30 o 0,87 sen 45 o cos 45 o 0,71 b) 0,80 e) 0,08 alternativa E c) 0,57 As forças que atuam sobre o bloco são dadas por: a) 4,0 km/h d) 16,0 km/h b) 8,0 km/h e) 3,0 km/h alternativa C c) 14,4 km/h Como o percentual de perda de energia mecânica é constante (considerando, obrigatoriamente, o plano horizontal de referência na base da rampa), o percentual de energia mecânica que se conserva também é constante. Assim, temos: Em C Em C Em B Em A mv mg 3,0 + mg 3,0 mg 4,00 mg 5,00 v 3 + 0,8 v 4 m/s 50 v 14,4 km/h Obs.: como a questão fornece uma relação percentual, teríamos outra resposta se tomássemos outro plano horizontal de referência que não o da base da rampa. Como a velocidade é constante, temos: R 0 0,57P P sen 30 o + f at. 0,57P P sen 30 o +µ N 0,57P P 0,50 +µ P cos 30 o 0,57 0,50 +µ 0,87 µ 0,08 Questão 49 Um garoto, que se encontra apoiado sobre seu skate, desce por uma rampa, saindo do repouso no ponto B. Deslocando-se sempre sobre o mesmo plano vertical, atinge o ponto C, com velocidade nula. Admitindo o mesmo percentual de perda de energia mecânica, se o garoto saísse do repouso no ponto A, atingiria o ponto C com velocidade: Questão 50 O tipo de luminária ilustrada a seguir foi utilizado na decoração de um ambiente. A haste AC, presa à parede, é homogênea, tem secção transversal constante e massa 800 g. Quando o lampadário, pendente em A, tem massa superior a 500 g, o fio ideal AB arrebenta. Nesse caso, podemos dizer que a intensidade máxima da força tensora suportada por esse fio é: Dado: g 10 m/s Dado: g 10 m/s a) 15 N d)8n b) 13 N e)5n c) 10 N

3 física 3 alternativa A Marcando as forças sobre a barra, na iminência do rompimento do fio, temos: Estando a barra em equilíbrio e adotando o momento positivo no sentido horário, vem: M R (C) 0 P 0 + P 40 T senα , , T T 15 N Questão 51 Em uma história de ficção científica, um astronauta, ao descer no planeta Argus, de diâmetro igual a 1/4 do diâmetro da Terra, verifica que o módulo de seu peso é o dobro do que seria na Terra. Lembrando a Lei da Gravitação Universal de Newton, F G mm 1, d concluímos que a massa do planeta Argus é: a) metade da massa da Terra. b) um quarto da massa da Terra. c) um oitavo da massa da Terra. d) o dobro da massa da Terra. e) o quádruplo da massa da Terra. alternativa C Do enunciado, temos: PA PT G m A m da 4 G mt m dt 4 Questão 5 Um espelho esférico côncavo, que obedece às condições de Gauss, fornece, de um objeto colocado acmdeseuvértice, uma imagem virtual situada a4cmdomesmo. Se utilizarmos esse espelho como refletor do farol de um carro, no qual os raios luminosos refletidos são paralelos, a distância entre o filamento da lâmpada e o vértice do espelho deve ser igual a: a)cm d)8cm b)4cm e) 10 cm alternativa B c)6cm Para que os raios emergentes sejam paralelos o filamento da lâmpada deve ser colocado sobre o foco do espelho. Assim, da Equação de Gauss, temos: 1 f p p f + ( 4) f 4 cm Questão 53 Um corpo C, de massa 1, kg, está preso a uma mola helicoidal de massa desprezível e que obedece à Lei de Hooke. Num determinado instante, o conjunto se encontra em repouso, conforme ilustra a figura 1, quando então é abandonado e, sem atrito, o corpo passa a oscilar periodicamente em torno do ponto O. No mesmo intervalo de tempo em que esse corpo vai de A até B, o pêndulo simples ilustrado na figura realiza uma oscilação completa. m A dt 4 ma m T dt m A 16 mt dt dt 1 8 m T

4 física 4 Sendo g 10 m/s, a constante elástica da mola é: a) 0,5 N/m d),0 N/m b) 0,50 N/m e) 4,0 N/m c) 1,0 N/m alternativa E Da relação entre a escala Celsius e a escala Fahrenheit temos: θc θf θc 3,6 o θc C A proporção entre o comprimento da coluna e a variação da temperatura é dada por: o x (cm) θ C ( C),7 x 3,6 Questão 55 x 1,5 cm alternativa B Um cubinho de gelo (c 0,50 cal/(g. o C)e Lf 80 cal/g), de massa 0 g, se encontra Do enunciado, enquanto o sistema massa-mola inicialmente a 0 o C. A quantidade de calor realiza meia oscilação, o pêndulo simples realiza que esse gelo necessita para atingir a temperatura de 0 uma oscilação completa. Portanto, o período T de oscilação do primeiro é o dobro do período T de o C e derreter totalmente é igual à oscilação do segundo. Assim, temos: quantidade de calor que a massa de 100 cm 3 m de água (c 1,0 cal/(g. o C)eρ1,0 g/cm 3 )necessita para ter sua temperatura elevada de T π k 0 o C até: m T π π π a) 6 o C b) 8 o C c) 36 o C g k g d) 38 o C e) 100 o C T T 1 m 1, k g k k 0,50 N/m Questão ,50 10 Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de temperaturas. Os mais comuns se baseiam na variação de volume sofrida por um líquido considerado ideal, contido num tubo de vidro cuja dilatação é desprezada. Num termômetro em que se utiliza mercúrio, vemos que a coluna desse líquido sobe cerca de,7 cm para um aquecimento de 3,6 o C. Se a escala termométrica fosse a Fahrenheit, para um aquecimento de 3,6 o F, a coluna de mercúrio subiria : a) 11,8 cm d) 1,8 cm b) 3,6 cm e) 1,5 cm c),7 cm Como as quantidades de calor são iguais, temos: Q g Q a m g c g θ g + m g L f ρ V c a θ a 0 0, , ,0(θ 0) θ38 o C Questão 56 Certo gás, considerado ideal, com massa 34 g, está contido em um recipiente de 1,3 litros, sob pressão de 4 atm a 7 o C. Considerando apenas as massas atômicas dadas pela tabela abaixo, assinale o gás contido no recipiente: a) CH 4 b) CH 6 c) CO 3 d) NH 3 e) N Dado: R 0,08 atm litro/(mol K) Elemento Massa Atômica H 1 C 1 N 14 O 16

5 física 5 Sendo o gás ideal, da equação geral de estado, temos: pv m mrt RT M M pv 34 0,08 (73 + 7) M M 17 g/mol 4 1,3 Assim, a massa molecular é 17 u, o que corresponde ao NH 3 (MM NH (1) 3 MM NH 17 u). 3 Questão 57 Entre as placas de um condensador tem-se o campo elétrico uniforme, de intensidade 10, 10 5 V/m, ilustrado a seguir, e as ações gravitacionais são desprezadas. Um corpúsculo eletrizado, de massa m 1, g e carga q + µ C, é abandonado do repouso no ponto B. Após um intervalo de, o corpúsculo passa pelo ponto, com velocidade. q E d m vc m vb vc vc 60 m/s Para o MUV, temos: vb + vc S , s Questão Um chuveiro elétrico de valor nominal (5 400 W - 0 V) deve aquecer de 0 o C a água que por ele passa. Para que isso ocorra, a vazão da água deve ser aproximadamente: Dados: Densidade da água 1g/cm 3 Calor específico da água 1 cal/(g. o C) 1 cal 4J a) 1 litro/minuto c) 3 litros/minuto e) 5 litros/minuto b) litros/minuto d) 4 litros/minuto A alternativa que contém as informações corretas para o preenchimento das lacunas na ordem de leitura é: a) 30, 10 4 s; C; 60 m/s. b) 30, 10 4 s; A; 60 m/s. c) 30, 10 3 s; C; 60 m/s. d) 30, 10 3 s; A; 60 m/s. e) 4, 10 4 s; C; 85 m/s. alternativa A Como a carga é positiva, ela se desloca no sentido das linhas de campo, ou seja, de B para C. Do Teorema da Energia Cinética (TEC), aplicado no deslocamento de B a C,vem: τ Fel B C E. C Considerando desprezíveis as perdas, sendo a vazão em massa Φ m m ec J/(kg o C), temos: Q mc θ E P Q E mc θ P m P c θ Φm kg Φ 3 m 67, s Considerando 1 kg de água correspondente a1li- tro, a vazão em litros por minuto é dada por: Φ4 /min

6 física 6 Questão 59 Observa-se que um resistor de resistência R, quando submetido à ddp U, é percorrido pela corrente elétrica de intensidade i. Associando-se em série, a esse resistor, outro de resistência 1 Ω e submetendo-se a associação à mesma ddp U, a corrente elétrica que a atravessa tem intensidade i/4. O valor da resistência R é: a) Ω b) 4 Ω c) 6 Ω d) 10 Ω e) 1 Ω alternativa B Da definição de resistência elétrica e da associação em série dos resistores, temos: U U i R R U i U 4 R R + 1 Questão 60 R 4 Ω Uma partícula eletrizada movimenta-se com velocidade v, numa região onde existe um campo magnético de vetor indução B, ficando sujeita, por isso, à ação da força F. Com relação a esse fato, considere as afirmações abaixo: I. v é sempre perpendicular a B II. F é sempre perpendicular a B III. F é sempre perpendicular a v Assinale: a) se todas as afirmações estão corretas. b) se somente as afirmações IeIIestão corretas. c) se somente as afirmações II e III estão corretas. d) se somente as afirmações I e III estão corretas. e) se todas as afirmações estão incorretas. alternativa C Pela Regra da Mão Esquerda, a força magnética é sempre perpendicular ao plano que contém os vetores B e v (o ângulo entre Bevpode variar de 0 o a180 o ). Assim estão corretas somente as afirmações II e III.