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1 Questão 46 Um ferreiro golpeia, com a marreta, uma lâmina de ferro, em ritmo uniforme, a cada 0,9 s. Um observador afastado desse ferreiro vê, com um binóculo, a marreta atingir o ferro e ouve o som das respectivas batidas. A velocidade do som, nas condições do local, é 330 m/s. A menor distância entre o ferreiro e o observador é: a) 149 m d) 375 m b) 4 m e) 596 m alternativa C c) 97 m A menor distância ocorre entre o instante que o observador vê a martelada e ouve o som produzido pela martelada anterior. Portanto, temos: d v t d 330 0,9 d 97 m Questão 47 Gustavo, estudando o movimento retilíneo de um pequeno corpo, a partir do repouso, verifica que a aceleração escalar varia com o tempo de acordo com o gráfico dado. O espaço efetivamente percorrido pelo móvel nos primeiros 10 s de movimento é: a) 4 m d) 96 m b) 48 m e) 10 m alternativa B c) 7 m No primeiro trecho, de 0 a 4 s, o corpo realiza um MUV. Assim, temos: 0 v1 v0 + a1 t 4 v1 8 m/s No segundo trecho, de 4 s a 6 s, temos um MU. Supondo que no terceiro trecho, de 6 s a 10 s, o corpo realiza um MUV e sendo v1 v, temos: v3 v + a3 t 8 + ( 4) 4 v3 8 m/s Assim, podemos construir o seguinte gráfico: t(s) _ 8 v(m/s) No gráfico v t, a área sob a curva é numericamente igual ao deslocamento escalar. Sendo o espaço (d) efetivamente percorrido a soma das áreas, temos: (8 + ) 8 8 d d1 + d + d 48 m Questão 48 d 1 Um corpo de 4,0 kg está sendo levantado por meio de um fio que suporta tração máxima de 50 N. Adotando g 10 m/s, a maior aceleração vertical que é possível imprimir ao corpo, puxando-o por esse fio, é: a),5 m/s b),0 m/s c) 1,5 m/s d) 1,0 m/s e) 0,5 m/s alternativa A Do Princípio Fundamental da Dinâmica, temos: R m γ T P m γ γ γ,5 m/s Questão 49 Um projétil de 100 g é lançado do solo, verticalmente, para cima, com velocidade de 60m/s.Aopassarpelaprimeiravezpelaal- d

2 física 18 tura de 70 m, a velocidade desse projétil é de 40 m/s. Adotando g 10 m/s, a energia mecânica dissipada até atingir essa referida altura é de: a) 0 J b) 5 J c) 30 J d) 35 J e) 40 J alternativa C A energia dissipada é dada por: mv 0 mv Edis. E0 E mgh + m v 0 v gh 0, Questão 50 Edis. 30 J , 0, ,8 1, 5 v 0,6 v 4,0 m/s Assim, a quantidade (Q) de movimento tem intensidade: Q m v 5 4 Q 0,0 kg m/s Questão 51 O sistema ilustrado a seguir é constituído de fios e polias considerados ideais. O atrito é desprezível, bem como a resistência do ar. Num determinado instante, o conjunto é mantido em repouso e, em seguida, abandonado. Nessas condições, podemos afirmar que: Um pequeno bloco de 5,00 kg parte do repouso, no topo do plano inclinado ilustrado a seguir. O coeficiente de atrito dinâmico entre as superfícies em contato é µ d 0,5 eomódulo de g é 10 m/s. Realizado o percurso integral, em trajetória retilínea no plano da figura, o bloco atinge a parede com quantidade de movimento de intensidade: a) 4,0 kg m/s c) 0,0 kg m/s e) 00 kg m/s b) 4,9 kg m/s d) 4,5 kg m/s alternativa C Sendo as forças peso, normal e atrito as únicas atuantes no corpo, do teorema da energia cinética, temos: Rτ EC 0 0 mv m v0 P τ + N τ + fat. τ h mv m g h µ d m g cosα senα a) os corpos A e B permanecerão em repouso. b) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual a 1 do módulo da aceleração com que o 8 corpo B descerá. c) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a 1 do módulo da aceleração com que 8 o corpo B subirá. d) o corpo A subirá com aceleração de módulo igual a 1 do módulo da aceleração com que o 6 corpo B descerá. e) o corpo A descerá com aceleração de módulo igual a 1 do módulo da aceleração com que 6 o corpo B subirá.

3 física 19 alternativa A Sendo n 3 o número de polias móveis na talha mecânica da questão, a intensidade F da força necessária para equilibrar o corpo B é dado por: PB mb g F F 150 N n n 3 Sendo P A m A g 150 N, notamos que P A F. Assim, o sistema permanecerá em equilíbrio, e os corpos A e B permanecerão em repouso. Questão 5 Um gerador de onda vibra com freqüência de 5 Hz sobre uma superfície líquida, produzindo ondas de comprimento 6 cm. A velocidade de propagação dessas ondas é: a) 0,9 m/s d) 0,4 m/s b) 0,8 m/s e) 0,3 m/s alternativa E c) 0,6 m/s Da Equação Fundamental da Ondulatória, temos: v λf v 0,06 5 Questão 53 v 0,3 m/s Um disco metálico de raio 0 cm é aquecido da temperatura de 0 o C para a de 10 o C.O coeficiente de dilatação linear do metal é 5o 1 1,5 10 C. A área da coroa circular, correspondente à diferença das áreas dos círculos à temperatura de 0 o C e à de 10 o C,é aproximadamente: a) 1,8 cm b),6 cm c) 3,0 cm d) 3,8 cm e) 4, cm alternativa D A área (A) da coroa circular é dada por: A A10 A 0 [A 0 (1 + α θ)] A0 A0 α θ 5 A π 0 1,5 10 (10 0) A 3,8cm Questão 54 Umestudanteobservaque15litrosdedeterminada massa de gás perfeito, à pressão de 8 atm, sofre uma transformação isotérmica na qual seu volume aumenta de um terço. A nova pressão do gás será de: a) atm d) 5 atm b) 3 atm e) 6 atm c) 4 atm alternativa E Utilizando a Lei de Boyle-Mariotte, temos: 15 p0v0 pv 8 15 p 15 + p 6 atm 3 Questão 55 Um pequeno motor, que funciona devido à queima de álcool, tem potência útil de W. Sabe-se que, em uma hora de funcionamento, esse motor consome 900 g de combustível. Sendo J/kg o poder calorífico do álcool, o rendimento do motor é: a) 40% d) 30% b) 38% e) 5% alternativa A c) 35% Da definição de potência (P t ), para 900 g de combustível, temos: 7 Q 3 10 Pt Pt 0,9 Pt W t Portanto, o rendimento do motor é dado por: Pu η η η40% Pt Questão 56 Necessita-se aquecer um corpo, de capacidade térmica C 300 cal/ o C, que se encontra inicialmente à temperatura de 113 o F. A quantidade de calor necessária para esse aquecimento é a mesma que um pedaço de gelo, de 150 g, a 0 o C, deve receber para fundir-se totalmente. Sabendo-se que esse corpo não sofre mudança de estado de agregação molecular durante o aquecimento, sua temperatura final será: a) 153 o F d) 17 o F Dado: Calor latente de fusão do gelo 80 cal/g b) 185 o F e) 53 o F c) 198 o F

4 física 0 alternativa B Sendo as quantidades de calor iguais, a variação de temperatura ( θ C ) será dada por: Q Qg C θc mglf 300 θc o θc 40 C Da relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit, temos: θc θf 40 ( θ 113) θ 185 o F Questão 57 Na produção de um bloco de vidro flint, deíndice de refração absoluto 1,7, ocorreu a formação de uma bolha de ar (índice de refração absoluto 1,0), com o formato de uma lente esférica biconvexa. Um feixe luminoso monocromático, paralelo, incide perpendicularmente à face A do bloco, conforme a figura a seguir, e, após passar pelo bloco e pela bolha, emerge pela face B. A figura que melhor representa o fenômeno é: alternativa B Sabendo-se que a luz ao passar do meio mais refringente para o meio menos refringente se afasta da normal e do meio menos refringente para o meio mais refringente se aproxima da normal, a figura que melhor representa o fenômeno é a da alternativa B. Questão 58 Nos vértices A e B do retângulo ilustrado a seguir estão fixas as cargas elétricas puntiformes Q A 3,0 10 µceq B 6,0 10 µc, respectivamente. a) b) Considerando que o evento ocorre no vácuo 9 (k N m /C ) e que o potencial elétrico de referência corresponde ao de um ponto muito distante, a diferença de potencial elétrico entre os pontos C e D é: a) zero b) 9, V c) 9, V d) 3, V e) 3, V c) e) d) alternativa E Do Teorema de Pitágoras, as medidas das diagonais do retângulo podem ser calculadas por: BC AD 3,00 + 4,00 BC AD 5,00 mm Da definição de potencial elétrico, os potenciais resultantes V C (no ponto C) e V D (no ponto D) são calculados por: kq V r V k Q A QB AC BC VC VC A VC B C + + V V V V k Q D D A + D B A QB D + AD BD

5 física ,0 10 6,0 10 VC , , ,0 10 6,0 10 VD , , VC 1,98 10 V 5 VD,34 10 V Portanto, a ddp pedidau CD é calculada por: 5 UCD VC V D (1,98,34)10 4 UCD 3,6 10 V Questão 60 Dispõe-se de quatro lâmpadas idênticas, de características nominais iguais a 100 W. Das associações abaixo ilustradas, quando submetidas à mesma d.d.p. de, a que proporciona o maior consumo de energia elétrica é: a) Questão 59 Em um experimento, observamos que um feixe de elétrons de carga e e massa m penetra em uma região do espaço perpendicularmente a um campo de indução magnética B e a um campo elétrico E, sem sofrer desvio. Sabe-se que os campos citados são normais entre si. As ações gravitacionais são desprezadas. Desligando-se o campo elétrico e mantendo-se o campo de indução magnética, o raio da trajetória circular que o feixe passa a efetuar é: a) me eb d) me eb b) mb ee e) em BE c) eb me b) c) alternativa D Na situação inicial, as forças magnética (F mag. ) e elétrica (F el. ) se equilibram. Portanto, calculamos o módulo v da velocidade do elétron por: F mag. Fel. q v B senθ q E vb sen 90 o E v E B Na nova situação, o raio (R) da trajetória circular é calculado por: d) m E mv R B me R qb eb eb

6 física e) alternativa D A potência elétrica P consumida em cada associação pode ser obtida pela substituição de cada resistência equivalente R eq. na expressão: U 110 P Req. Req. Assim, a associação de menor resistência equivalente apresentará a maior potência consumida (maior consumo de energia elétrica). Portanto temos o maior consumo na alternativa D.

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