Física. Questão 01 - (UEL PR/2016)

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1 Questão 01 - (UEL PR/2016) Um dos principais impactos das mudanças ambientais globais é o aumento da frequência e da intensidade de fenômenos extremos, que quando atingem áreas ou regiões habitadas pelo homem, causam danos. Responsáveis por perdas significativas de caráter social, econômico e ambiental, os desastres naturais são geralmente associados a terremotos, tsunamis, erupções vulcânicas, furacões, tornados, temporais, estiagens severas, ondas de calor etc. (Disponível em: < Acesso em: 20 maio 2015.) Supondo que um tornado tenha movimento circular uniforme e que seu raio aumente gradativamente com a altura, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comportamento da grandeza física relacionada a eventuais objetos localizados em pontos da superfície externa do tornado. a) A velocidade angular desses objetos é maior nos pontos mais altos do tornado. b) A velocidade angular desses objetos é a mesma em qualquer altura do tornado. c) A velocidade linear desses objetos tem sentido e direção constante em qualquer altura do tornado. d) A aceleração centrípeta desses objetos tem o mesmo sentido e direção da velocidade linear. e) A aceleração centrípeta desses objetos é a mesma em qualquer altura do tornado. Questão 02 - (UNESP/2016) Um pequeno motor a pilha é utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo. Um sistema de engrenagens transforma a velocidade de rotação desse motor na velocidade de rotação adequada às rodas do carrinho. Esse sistema é formado por quatro engrenagens, A, B, C e D, sendo que A está presa ao eixo do motor, B e C estão presas a um segundo eixo e D a um terceiro eixo, no qual também estão presas duas das quatro rodas do carrinho. ( Adaptado.) Nessas condições, quando o motor girar com frequência f M, as duas rodas do carrinho girarão com frequência f R. Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D possuem 24 dentes, que não há escorregamento entre elas e que f M = 13,5 Hz, é correto afirmar que f R, em Hz, é igual a a) 1,5. b) 3,0. c) 2,0. d) 1,0. e) 2,5. Questão 03 - (UNICAMP SP/2016) 1

2 Anemômetros são instrumentos usados para medir a velocidade do vento. A sua construção mais conhecida é a proposta por Robinson em 1846, que consiste em um rotor com quatro conchas hemisféricas presas por hastes, conforme figura abaixo. Em um anemômetro de Robinson ideal, a velocidade do vento é dada pela velocidade linear das conchas. Um anemômetro em que a distância entre as conchas e o centro de rotação é r=25 cm, em um dia cuja velocidade do vento é v=18 km/h, teria uma frequência de rotação de a) 3 rpm. b) 200 rpm. c) 720 rpm. d) 1200 rpm. Se necessário, considere. Questão 04 - (IFSP/2015) A vida da sociedade moderna não tem sido nada fácil: jornada de trabalho estendida, sedentarismo, má alimentação, trânsito caótico, entre outros. Nesse contexto, a bicicleta, que desde o século XIX integra, de forma ativa, o cotidiano nos grandes centros, retorna ao centro das atenções, tanto por ser um meio de transporte eficaz e limpo (não emite poluentes), quanto por trazer bem-estar e saúde para as pessoas que a utilizam. No quadro abaixo, há uma descrição sucinta de dois modelos que fizeram parte da evolução das bicicletas ao longo da história. 2

3 Modelo desenhado por James Starley, em 1816, construída em aço, com roda raiada, pneus em borracha maciça e sistema de freios. Sua roda dianteira possuía 125cm de diâmetro, sendo uma verdadeira máquina de propulsão. Uma draisiana simples, precursora da bicicleta como a conhecemos hoje, não possuía correntes ligando coroa e catraca, mas, à época (século XIX), era o que existia de mais moderno no ciclismo. Desenvolvida por Karl Frederich Von Drais ( ), tinha pedais na roda dianteira com 80cm de diâmetro. A partir da sua leitura e de conceitos físicos sobre o movimento dos corpos, analise as assertivas abaixo. Dados: o comprimento da circunferencia e dado por C = 2.π.R, onde R e o raio da circunferencia. Considere π = 3 I. A cada pedalada, as bicicletas 1 e 2 percorrem a mesma distância, pois os raios não interferem na distância percorrida por elas. II. A bicicleta 1 era chamada de máquina de propulsão, pois, devido a seu grande raio, a cada pedalada a distância percorrida era maior em relação a uma roda com raio menor. III. A cada pedalada, a bicicleta 1 percorre a distância de 3,75m e a bicicleta 2 percorre a distância de 2,4m. É correto o que afirma em a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) II, apenas. d) III, apenas. e) II e III, apenas. Questão 05 - (UERN/2015) Dois exaustores eólicos instalados no telhado de um galpão se encontram em movimento circular uniforme com frequências iguais a 2,0 Hz e 2,5 Hz. A diferença entre os períodos desses dois movimentos é igual a 3

4 a) 0,1 s. b) 0,3 s. c) 0,5 s. d) 0,6 s. Questão 06 - (UNESP/2015) A figura representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engrenagens que tem a função de fazer girar duas hélices, H 1 e H 2. Um eixo ligado a um motor gira com velocidade angular constante e nele estão presas duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumindo a posição 1 ou 2. Na posição 1, a engrenagem B acopla-se à engrenagem C e, na posição 2, a engrenagem A acopla-se à engrenagem D. Com as engrenagens B e C acopladas, a hélice H 1 gira com velocidade angular constante ω 1 e, com as engrenagens A e D acopladas, a hélice H 2 gira com velocidade angular constante ω 2. Posição 1 Posição 2 ( Adaptado.) Considere r A, r B, r C e r D os raios das engrenagens A, B, C e D, respectivamente. Sabendo que r B = 2 r A e que r C = r D, é correto afirmar que a relação é igual a a) 1,0. b) 0,2. c) 0,5. d) 2,0. e) 2,2. Questão 07 - (UNICAMP SP/2015) Considere um computador que armazena informações em um disco rígido que gira a uma frequência de 120 Hz. Cada unidade de informação ocupa um comprimento físico de 0,2 µm na direção do movimento de rotação do disco. Quantas informações magnéticas passam, por segundo, 4

5 pela cabeça de leitura, se ela estiver posicionada a 3 cm do centro de seu eixo, como mostra o esquema simplificado apresentado abaixo? (Considere π 3.) a) 1,62 x b) 1,8 x c) 64,8 x d) 1,08 x Questão 08 - (Mackenzie SP/2015) Duas rodas são acopladas de modo que suas bandas de rodagem sejam tangentes, como ilustra a figura acima. O movimento ocorre devido ao atrito entre as superfícies em contato. Considerando que não haja escorregamento relativo entre as rodas, o raio da roda menor (R 2 ) é a metade do raio da roda maior (R 1 ) e elas realizam um movimento circular uniforme, podemos afirmar que a) o deslocamento angular da roda maior é a metade da roda menor e seu sentido de rotação é oposto ao da roda menor. b) o deslocamento angular da roda maior é o dobro da roda menor e seu sentido de rotação é oposto ao da roda menor. c) o deslocamento angular da roda maior é a metade da roda menor e de mesmo sentido de rotação da roda menor. d) o deslocamento angular da roda maior é o dobro da roda menor e de mesmo sentido de rotação da roda menor. e) o deslocamento angular da roda maior é o mesmo da roda menor e de mesmo sentido de rotação da roda menor. Questão 09 - (IFSC/2015) Um ciclista, com sua bicicleta, está em movimento circular uniforme numa pista horizontal em sentido anti-horário. Suponha que a pista tenha um raio R = 100m e que o ciclista complete 4 5

6 voltas na pista a cada 2 minutos. Leia e analise as proposições e marque no cartão resposta a soma da(s) CORRETA(S). 01. O período do movimento do ciclista é 30 s. 02. A frequência do movimento do ciclista é. 04. O módulo da velocidade angular do ciclista é. 08. O módulo da velocidade linear do ciclista é aproximadamente v = 21m/s. 16. O módulo da aceleração centrípeta do ciclista é aproximadamente a c = 4,4m/s A distância efetivamente percorrida pelo ciclista em um quarto de volta é d= 314m. Questão 10 - (UECE/2015) Durante uma hora o ponteiro dos minutos de um relógio de parede executa um determinado deslocamento angular. Nesse intervalo de tempo, sua velocidade angular, em graus/minuto, é dada por a) 360. b) 36. c) 6. d) 1. Questão 11 - (UNIMONTES MG/2015) Uma das catracas de uma bicicleta de marchas possui, aproximadamente, 10 cm de diâmetro. A roda da mesma bicicleta possui 70 cm de diâmetro. Se a velocidade angular da catraca é 60 rad/s, a velocidade linear da roda, em km/h, é igual a a) 75,6. b) 60,0. c) 40,6. d) 80,3. Questão 12 - (PUC MG/2015) Um internauta brasileiro reside na cidade de Macapá situada sobre o equador terrestre a 0º de latitude. Um colega seu reside no extremo sul da Argentina. Eles conversam sobre a rotação da Terra. Assinale a afirmativa CORRETA. a) Quando a Terra dá uma volta completa, a distância percorrida pelo brasileiro é maior que a distância percorrida pelo argentino. b) O período de rotação para o argentino é maior que para o brasileiro. c) Ao final de um dia, eles percorrerão a mesma distância. d) Se essas pessoas permanecem em repouso diante de seus computadores, elas não percorrerão nenhuma distância no espaço. Questão 13 - (FMJ SP/2014) A furadeira cirúrgica é um equipamento de larga utilização em procedimentos cirúrgicos, nas mais diversas especialidades da medicina. Considere uma dessas furadeiras cuja broca, de 0,5 mm de 6

7 diâmetro, gire com frequência de 3000 rpm e que π = 3. A velocidade escalar de um ponto periférico desta broca é, em m/s, a) 1, b) 6, c) 7, d) 6, e) 1, Questão 14 - (UNICAMP SP/2014) As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir dezenas de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de trabalho nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura abaixo gira em movimento circular uniforme a uma frequência de 300 rpm. A velocidade de um ponto extremo P da pá vale (Considere π = 3) a) 9 m/s. b) 15 m/s. c) 18 m/s. d) 60 m/s. Questão 15 - (UNIRG TO/2014) Um ciclista, ao pedalar uma bicicleta, observa que o velocímetro dela mostra que sua velocidade é de 36 km/h. Sabendo que as rodas têm raio médio de 50 cm, qual é a velocidade angular que o ciclista está pedalando em rads/s? Dado: π 3,0 a) 0,2 b) 5,0 c) 20 d) 500 Questão 16 - (UNEB/2014) Bastante consumida no Brasil, a linguiça frescal está no barzinho da esquina e na mesa dos brasileiros. Mas a qualidade do produto varia de região para região, devido aos diferentes métodos de processamento empregados, principalmente se for preparado de modo artesanal, linguiça 7

8 caseira. Nesta, os sais de cura, compostos adicionados a carnes com finalidade bactericida e também para dar-lhes cor e sabor atraentes, não conseguem controlar, mesmo sob refrigeração, a bactéria patogênica Staphylococcus aureus, comum em contaminações nesse tipo de alimento. Os níveis de sal de cura usados em linguiças, como o nitrito e o nitrato de sódio, são insuficientes para combater S. aureus. Mas, como ainda não se tem espécies químicas com ação bactericida igual ou superior à do nitrito, nesse tipo de produto para combater essa e outras bactérias, como a Salmonella, a espécie química ainda é empregada. A higiene passa a ser então, segundo o pesquisador, um item essencial para evitar que a linguiça caseira seja contaminada durante o processo de produção. A cura de carnes é um procedimento cujo fim é conservar a carne por um tempo maior a partir da adição de sais, açúcar, condimentos e compostos que fixam a cor, conferem aroma agradável e evitam contaminação. Entre esses, estão os nitratos e nitritos, que dão cor avermelhada ao alimento e funcionam como agente bacteriostático. (PERIGO oculto, 2009, p ). Disponível em:< Acesso em: 28 ago A figura representa peças que compõe uma máquina de moer manual, utilizada para o preparo de linguiça artesanal. Considerando-se que uma pessoa opera a máquina, girando a manivela (26) com uma frequência de 0,5Hz, e sabendo-se que o diâmetro da navalha (12) é o dobro do tamanho da borboleta de fixação (8), é correto afirmar: 01. A velocidade linear da borboleta de fixação é o dobro da velocidade linear da navalha. 02. As peças utilizadas, quando a máquina está em funcionamento, giram com a mesma velocidade linear. 03. As peças unidas coaxialmente descrevem um ângulo de 80º a cada segundo. 04. A frequência angular ω da navalha é igual a 0,5 rad/s. 05. Todas as peças efetuam uma volta em 1,0s. Questão 17 - (UEPA/2014) Os museus são uma das formas de comunicar as produções científicas entre as gerações. Um exemplo dessa dinâmica é a comunicação da ideia de que nada que é humano é eterno, sugerida por um sistema composto por um motor e engrenagens exposto num museu de São Francisco, nos EUA. Suponha que esse sistema é composto por um motor elétrico que está ligado a um eixo que o faz girar a 120 rotações por minuto (rpm), e este, por meio de um parafuso sem fim, gira uma 8

9 engrenagem a uma velocidade 20 vezes menor que a velocidade do próprio eixo e assim sucessivamente. (Texto Adaptado: Revista Cálculo, Agosto 2013) Um sistema similar ao sistema descrito acima contém n engrenagens, todas ligadas umas às outras por meio de eixos e parafusos sem fim, que fazem cada uma das engrenagens girar 20 vezes mais lentamente do que a engrenagem anterior. Nestas condições, o número n de engrenagens necessárias para que a velocidade da última engrenagem seja igual a 0,015 rpm é: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 Questão 18 - (ACAFE SC/2014) Em laboratórios clínicos são utilizadas centrífugas (lembre-se que a força necessária para o movimento circular é a força centrípeta) que giram em alta rotação para separar as partes sólida e líquida do sangue. A figura abaixo representa um modelo simples de centrífuga que utiliza dois tubos de sangue ao mesmo tempo, em um movimento circular uniforme. Analise as suposições levantadas. I. A velocidade angular desse movimento é a mesma para todos os pontos dos tubos que contém o sangue. II. A velocidade linear é a mesma para todos os pontos dos tubos, no entanto, a velocidade an gular é diferente para esses pontos. III. As partes sólidas do sangue (mais densas) ficarão na região 2 e as partes líquidas (menos den sas) na região 1. IV. As partes sólidas do sangue (mais densas) ficarão na região 1 e as partes líquidas (menos densas), na região 2. V. Por ter alta velocidade, a frequência de rotação é alta e o período de rotação é baixo. Todas as afirmações corretas estão em: a) III - IV b) II - IV - V c) I - II - III d) I - III V Questão 19 - (Fac. Cultura Inglesa SP/2014) 9

10 Em uma máquina, quatro roletes estão conectados, por toque ou por correia, sem escorregamentos, como mostra a figura. Quando o rolete maior gira no sentido horário, com velocidade angular constante, o menor dos roletes gira com uma velocidade angular relativamente a) igual e de sentido horário. b) igual e de sentido anti-horário. c) menor e de sentido horário. d) maior e de sentido horário. e) maior e de sentido anti-horário. Questão 20 - (UEM PR/2014) Um modelo padrão para dar movimento a uma bicicleta consiste em duas polias conectadas por uma corrente. Uma das polias, chamada de coroa, fica conectada aos pedais, enquanto a outra polia, chamada de catraca, fica acoplada à roda traseira da bicicleta. Cada pedalada, isto é, cada giro completo dos pedais, corresponde a um giro completo da coroa, enquanto cada volta completa da catraca corresponde a uma volta completa da roda à qual está acoplada. Sabe-se, ainda, que o número de voltas da catraca é proporcional ao número de voltas da coroa, com razão de proporção igual à razão entre os raios da coroa (R) e da catraca (r). Considerando que a bicicleta, a partir do modelo apresentado, desloca-se em linha reta em uma superfície plana e que não haja deslizamento entre as rodas da bicicleta e a superfície, assinale o que for correto. 01. Se os raios da coroa e da catraca são, respectivamente, R e r, então cada volta completa da coroa corresponde a voltas da catraca. 02. Para um dado R fixo, quanto menor for o raio da catraca, maior será o deslocamento da bicicleta por pedalada realizada. 04. As velocidades angulares da coroa e da catraca são sempre iguais, independentemente do valor de seus raios. 08. Se a coroa de uma bicicleta tem raio igual a 15 cm, e a catraca tem raio igual a 1 5 do raio da roda e 1 4 do raio da coroa, então cada pedalada corresponde a um deslocamento de 1,5 m. 16. Se as rodas de uma bicicleta têm raio igual a 50 cm e se o raio da coroa é o dobro do raio da catraca, então um ciclista que realiza duas pedaladas por segundo nessa bicicleta movimentase a 4πm/s. Questão 21 - (UFU MG/2014) 10

11 Uma pessoa dispõe de um motor que gira a rpm e o acopla, usando correias que não escorregam, a três polias (1, 2 e 3), de modo a buscar novas configurações de velocidade e de rotação, diferentes das que o motor proporciona. A, B e C são três pontos marcados nas extremidades das polias 1, 2 e 3, respectivamente. Considere, também, que R a > R b > R c. A figura a seguir representa o acoplamento realizado. Quando acionado o motor, a relação entre as velocidades (V) verificadas nos pontos A, B e C e o número de rotações por minuto (RPM) de cada polia é: a) V A > V B > V C e RPM1 = RPM 2 = RPM 3 b) V A = V B = V C e RPM1 < RPM 2 < RPM 3 c) V A = V B > V C e RPM1 < RPM 2 < RPM 3 d) V A < V B < V C e RPM1 < RPM 2 < RPM 3 Questão 22 - (UNIFOR CE/2014) Uma das modalidades de corridas de automóveis muito populares nos Estados Unidos são as corridas de arrancadas, lá chamadas de Dragsters Races. Estes carros são construídos para percorrerem pequenas distâncias no menor tempo. Uma das características destes carros é a diferença entre os diâmetros dos seus pneus dianteiros e traseiros. Considere um Dragster cujos pneus traseiros e dianteiros tenham respectivamente diâmetros de d 1= 1,00 m e d 2 = 50,00 cm. Para percorrer uma distância de 300,00 m, a razão (n 1/n 2), entre o número de voltas que os pneus traseiros e dianteiros, supondo que em nenhum momento haverá deslizamento dos pneus com o solo, será: a) 150,00 b) 50,00 c) 25,00 (Fonte: show/39-banks-dragster-development-continues) 11

12 e) 0,50 d) 2,00 Questão 23 - (PUC MG/2014) Um carro move-se em trajetória retilínea com velocidade constante. Seus pneus, montados sobre as rodas, têm um diâmetro de 50 cm e giram com uma velocidade angular ω = 40 rad/s. Assinale a distância percorrida por esse veículo ao final de um minuto. a) 200 m b) 600 m c) 1200 m d) 2400 m Questão 24 - (UNIUBE MG/2014) A figura abaixo representa um motor elétrico que movimenta, por meio da ligação por correia entre duas polias, um guincho. Nesse sistema, a polia conduzida está acoplada ao eixo rotativo no qual se enrola uma corda. A polia acoplada ao eixo do motor apresenta menor diâmetro quando comparada à polia conduzida. O eixo rotativo no qual se enrola a corda, quando o motor entra em movimento, apresenta diâmetro aproximadamente igual à polia conduzida. Fonte: Disponível em le.php/47218/ mod_resource/content/0/cd-rom/estudo/mecanica/d_-_transmiss_ o_de_movimento/mc3_004a.gif. Acesso em 28 de set Considere que não há deslizamento da correia em relação às polias e analise as afirmativas seguintes, considerando que o motor esteja em funcionamento: I) A velocidade de movimento da corda é, aproximadamente, igual à velocidade linear da correia. II) A frequência de giro da polia do motor é igual à frequência de giro do eixo do guincho. III) A velocidade angular da polia condutora é igual à velocidade angular do motor. IV) A frequência de giro do eixo do guincho é superior à frequência de giro do motor V) As velocidades escalares de dois pontos nas periferias de cada uma das polias apresentam mesmo valor. São CORRETAS as afirmações contidas em: 12

13 a) II e IV, apenas b) III e IV, apenas c) I e II, apenas d) I, III e V, apenas e) I e V, apenas GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: A 9) Gab: 27 10) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: A 13) Gab: C 14) Gab: C 13

14 15) Gab: C 16) Gab: 01 17) Gab: A 18) Gab: D 19) Gab: D 20) Gab: 19 21) Gab: B 22) Gab: E 23) Gab: B 24) Gab: D 14