TD DE FÍSICA/ENEM/UECEVEST/DATA: 23/08/14 Professor: Adriano Oliveira

Transcrição

1 1. (Unesp 2012) O gol que Pelé não fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslováquia, Pelé pega a bola um pouco antes do meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a história do futebol brasileiro. No início do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e três segundos depois toca novamente o solo atrás da linha de fundo, depois de descrever uma parábola no ar e passar rente à trave, para alívio do assustado goleiro. Na figura vemos uma simulação do chute de Pelé. Considerando que o vetor velocidade inicial da bola após o chute de Pelé fazia um ângulo de 30 com a horizontal (sen30 = 0,50 e cos30 = 0,85) e desconsiderando a resistência do ar e a rotação da bola, pode-se afirmar que a distância horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrás da linha de fundo era, em metros, um valor mais próximo de a) 52,0. b) 64,5. c) 76,5. d) 80,4. e) 86,6. 2. (Pucrj 2012) Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q 1 = Q 2 = +Q e Q 3 = q é montado de forma a permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel. Sabendo-se que a carga Q 3 é colocada no ponto médio entre Q 1 e Q 2, calcule q. a) 2 Q b) 4 Q c) ¼ Q d) ½ Q e) ½ Q 3. (G1 - ifsp 2013) Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. A intensidade típica de um raio é de 30 mil amperes, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, e eles percorrem distâncias da ordem de 5 km. ( Acesso em: ) Durante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um edifício que possui um para-raios, conforme a figura a seguir Página 1 de 7

2 De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga elétrica no para-raios, a) prótons passam da nuvem para o para-raios. b) prótons passam do para-raios para a nuvem c) elétrons passam da nuvem para o para-raios. d) elétrons passam do para-raios para a nuvem. e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro. 4. (Enem PPL 2012) Em apresentações musicais realizadas em espaços onde o público fica longe do palco, é necessária a instalação de alto-falantes adicionais a grandes distâncias, além daqueles localizados no palco. Como a velocidade com que o som se propaga no ar 2 ( vsom 3,4 10 m / s ) é muito menor do que a velocidade com que o sinal elétrico se propaga 8 nos cabos ( vsinal 2,6 10 m / s ), é necessário atrasar o sinal elétrico de modo que este chegue pelo cabo ao alto-falante no mesmo instante em que o som vindo do palco chega pelo ar. Para tentar contornar esse problema, um técnico de som pensou em simplesmente instalar um cabo elétrico com comprimento suficiente para o sinal elétrico chegar ao mesmo tempo que o som, em um alto-falante que está a uma distância de 680 metros do palco. A solução é inviável, pois seria necessário um cabo elétrico de comprimento mais próximo de 3 a) 1,1 10 km. b) c) d) e) 4 8,9 10 km. 5 1,3 10 km. 5 5,2 10 km. 13 6,0 10 km. 5. (Uespi 2012) Um motorista em seu automóvel deseja ir do ponto A ao ponto B de uma grande cidade (ver figura). O triângulo ABC é retângulo, com os catetos AC e CB de comprimentos 3 km e 4 km, respectivamente. O Departamento de Trânsito da cidade informa que as respectivas velocidades médias nos trechos AB e ACB valem 15 km/h e 21 km/h. Nessa situação, podemos concluir que o motorista: a) chegará 20 min mais cedo se for pelo caminho direto AB. b) chegará 10 min mais cedo se for pelo caminho direto AB. c) gastará o mesmo tempo para ir pelo percurso AB ou pelo percurso ACB. Página 2 de 7

3 d) chegará 10 min mais cedo se for pelo caminho ACB. e) chegará 20 min mais cedo se for pelo caminho ACB. TD DE FÍSICA/ENEM/UECEVEST/DATA: 23/08/14 6. (Unesp 2011) No gráfico a seguir são apresentados os valores da velocidade V, em m/s, alcançada por um dos pilotos em uma corrida em um circuito horizontal e fechado, nos primeiros 14 segundos do seu movimento. Sabe-se que de 8 a 10 segundos a trajetória era retilínea. Considere g = 10 m/s 2 e que para completar uma volta o piloto deve percorrer uma distância igual a 400 m. A partir da análise do gráfico, são feitas as afirmações: I. O piloto completou uma volta nos primeiros 8 segundos de movimento. II. O piloto demorou 9 segundos para completar uma volta. III. A força resultante que agiu sobre o piloto, entre os instantes 8 e 10 segundos, tem módulo igual a zero. IV. Entre os instantes 10 e 12 segundos, agiu sobre o piloto uma força resultante, cuja componente na direção do movimento é equivalente a três vezes o seu peso. São verdadeiras apenas as afirmações a) I e III. b) II e IV. c) III e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 7. (Ufjf 2010) Junto ao solo, a céu aberto, o campo elétrico da Terra é E =150 N / C e está dirigido para baixo como mostra a figura. Adotando a aceleração da gravidade como sendo g =10 m / s 2 e desprezando a resistência do ar, a massa m, em gramas, de uma esfera de carga q 4 μc, para que ela fique em equilíbrio no campo gravitacional da Terra, é: a) 0, 06. b) 0, 5. c) 0,03. d) 0,02. e) 0, (Fatec 2010) Leia o texto a seguir. Técnica permite reciclagem de placas de circuito impresso e recuperação de metais Página 3 de 7

4 Circuitos eletrônicos de computadores, telefones celulares e outros equipamentos poderão agora ser reciclados de forma menos prejudicial ao ambiente graças a uma técnica que envolve a moagem de placas de circuito impresso. O material moído é submetido a um campo elétrico de alta tensão para separar os materiais metálicos dos não-metálicos, visto que a enorme diferença entre a condutividade elétrica dos dois tipos de materiais permite que eles sejam separados. ( acessado em Adaptado.) Considerando as informações do texto e os conceitos físicos, pode-se afirmar que os componentes a) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior b) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior c) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de menor d) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior e) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior 9. (Unirio 2000) Michael Faraday, um dos fundadores da moderna teoria da eletricidade, introduziu o conceito de campo na Filosofia Natural. Uma de suas demonstrações da existência do campo elétrico se realizou da seguinte maneira: Faraday construiu uma gaiola metálica perfeitamente condutora e isolada do chão e a levou para uma praça. Lá ele se trancou dentro da gaiola e ordenou a seus ajudantes que a carregassem de eletricidade e se afastassem. Com a gaiola carregada, Faraday caminhava sem sentir qualquer efeito da eletricidade armazenada em suas grades, enquanto quem de fora encostasse nas grandes sem estar devidamente isolado sofria uma descarga elétrica dolorosa. Por que Faraday nada sofreu, enquanto as pessoas fora da gaiola podiam levar choques? a) O potencial elétrico dentro e fora da gaiola é diferente de zero, mas dentro da gaiola este potencial não realiza trabalho. b) O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo, no entanto fora da gaiola existe um campo elétrico não nulo. c) O campo elétrico não é capaz de produzir choques em pessoas presas em lugares fechados. d) O valor do potencial elétrico e do campo elétrico são constantes dentro e fora da gaiola. e) A diferença de potencial elétrico entre pontos dentro da gaiola e entre pontos da gaiola com pontos do exterior é a mesma, mas, em um circuito fechado, a quantidade de carga que é retirada é igual àquela que é posta. 10. (Ufsm 2013) Algumas empresas privadas têm demonstrado interesse em desenvolver veículos espaciais com o objetivo de promover o turismo espacial. Nesse caso, um foguete ou avião impulsiona o veículo, de modo que ele entre em órbita ao redor da Terra. Admitindo-se que o movimento orbital é um movimento circular uniforme em um referencial fixo na Terra, é correto afirmar que a) o peso de cada passageiro é nulo, quando esse passageiro está em órbita. b) uma força centrífuga atua sobre cada passageiro, formando um par ação-reação com a força gravitacional. c) o peso de cada passageiro atua como força centrípeta do movimento; por isso, os passageiros são acelerados em direção ao centro da Terra. d) o módulo da velocidade angular dos passageiros, medido em relação a um referencial fixo na Terra, depende do quadrado do módulo da velocidade tangencial deles. e) a aceleração de cada passageiro é nula. Página 4 de 7

5 Gabarito: Resposta da questão 1: Dados: v 0 = 30 m/s; θ = 30 ; sen 30 = 0,50 e cos 30 = 0,85 e t = 3 s. A componente horizontal da velocidade (v 0x ) mantém-se constante. O alcance horizontal (A) é dado por: A v t A v cos30 t A 30 0,85 3 0x 0 A 76,5 m. Resposta da questão 2: O esquema ilustra a situação descrita. Como Q 1 e Q 2 têm mesmo sinal, elas se repelem. Então, para que haja equilíbrio, Q 2 deve ser atraída por Q 3. Assim, Q 3 tem sinal oposto ao de Q 1 e Q 3. Sendo F 32 e F 12 as respectivas intensidades das forças de Q 3 sobre Q 2 e de Q 1 sobre Q 3, para o equilíbrio de Q 2 temos: k Q3 Q2 k Q31 Q2 k q k Q Q F32 F 12 q d 2d d 4 d 4 1 q Q. 4 Resposta da questão 3: [D] A figura mostra a nuvem carregada positivamente, atraindo elétrons, que sobem do para-raios para a nuvem. Resposta da questão 4: [D] O tempo deve ser o mesmo para o som e para o sinal elétrico. Lcabo d Lcabo tsinal t som L 8 cabo 22,6 10 v v 2, sinal som 8 5 Lcabo 5,2 10 m 5,2 10 km. Resposta da questão 5: Dados: v AB = 15 km/h; v ACB = 21 km/h. Aplicando Pitágoras no triângulo dado: Página 5 de 7

6 AB AC CB AB AB 5 km. Calculando os tempos: AB 5 1 ΔtAB h ΔtAB 20 min. vab 15 3 AC BC ΔtACB h ΔtACB 20 min. vacb 21 3 ΔtACB ΔtAB 20 min. Resposta da questão 6: [E] Analisando cada uma das afirmativas: I. Falsa. O espaço percorrido pelo piloto de 0 a 8 segundos é dado pela área do triângulo abaixo da linha do gráfico, correspondente a esse intervalo de tempo S0,8 320 m. Como a volta tem 400 m, ele ainda não completou uma volta. 2 II. Verdadeira. Fazendo a área de 0 a 9 segundos: 9 1 S0, m. O piloto completou uma volta. 2 III. Verdadeira. Entre 8 s e 10 s o movimento é retilíneo e uniforme, portanto a resultante das forças atuantes sobre o piloto é nula. IV. Verdadeira. Calculando o módulo da desaceleração no intervalo de 10 s a 12 s: v a = a = 30 m/s 2. t Sendo M a massa do piloto, a intensidade da resultante na direção do movimento é: R = m a R = M (30). O peso do piloto é: P = M g P = M (10). Fazendo a razão entre essas forças: R M(30) R 3 P. P M(10) Resposta da questão 7: [A] 6 q E P F elet m g q E m kg 6 10 g g 10 m 0,06 g. Resposta da questão 8: [B] Comentário: materiais metálicos apresentam maior condutividade elétrica, por isso são mais facilmente polarizados e atraídos por campos elétricos externos. Página 6 de 7

7 Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10: Para um corpo em órbita descrevendo movimento circular uniforme, o peso age como resultante centrípeta, dirigido para o centro da Terra. Página 7 de 7