Física. Resolução. Q uestão 01 - A

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1 Q uestão 01 - A Uma forma de observarmos a velocidade de um móvel em um gráfico d t é analisarmos a inclinação da curva como no exemplo abaixo: A inclinação do gráfico do móvel A é maior do que a inclinação do móvel B (mais próximo da vertical), o que mostra que a distância percorrida por A ( d A ) é maior do que a de B ( d B ). Na questão temos 4 situações diferentes: 1. inicialmente em MRU, ou seja, v constante; logo, inclinação constante (reta). 2. na ultrapassagem, o móvel possui v crescente; logo, inclinação crescente (curva). 3. no momento em que o automóvel fica na frente do caminhão, ele "alivia o pé" e diminui a velocidade; logo, diminui a inclinação. 4. finalmente, o móvel volta a se deslocar com velocidade constante; logo, inclinação constante. Q uestão 02 - E Como as rodas são travadas, nos dois casos podemos afirmar que a força resultante (força de atrito) é a mesma, ou seja, a aceleração é constante e igual em ambos. Quando um móvel apresenta aceleração constante, podemos calcular a distância por d = v m t, onde. Quando dobramos a velocidade inicial do móvel, dobramos a velocidade média e o tempo necessário para pará-lo (ele depende da velocidade inicial); logo, dobrando v m e dobrando o t, teremos uma distância percorrida 4 vezes maior. Q uestão 03 - B Para que o conjunto andaime + operário permaneça em equilíbrio, as forças verticais se anulam; portanto, a soma das tensões deve ser igual, em módulo, ao peso do conjunto aindaime + operário, que não é alterado pelo movimento do operário. Para que o sistema não possua rotação (na situação x), teremos o equilíbrio dos momentos em relação a qualquer ponto; assim, podemos fixar o sistema no ponto de aplicação da corda 1 e possuiremos: Q uestão 04 - A M POD + M PAN - M T2 Como M 1 = F d (d = distância até o ponto fixo) por isso T 1 não gera momento Teremos: Se o operário se movimenta para a direita (se aproximando de T 2 ), X OP aumenta. Para equilibrar o sistema, T 2 aumenta. Como T 1 + T 2 = P, T 2 aumentando, T 1 obrigatoriamente diminui. Relação A e B Se compararmos a coroa A com a catraca B, podemos confirmar que enquanto a coroa completa uma volta, a catraca completa mais do que uma volta, percorrendo, assim, um maior ângulo no mesmo intervalo de tempo, apresentando uma maior velocidade angular. A < B Relação B e R Se compararmos a catraca B com a roda R, perceberemos que, ao girarem juntas, percorrem o mesmo ângulo no mesmo tempo. B = C

2 Q uestão 05 - C A força gravitacional com que um planeta atrai um corpo (peso) é diretamente proporcional à massa do planeta e inversamente proporcional ao quadrado do seu raio médio. As tensões nos cabos equilibram o peso do jipe. Como M T = 10 M M, teríamos P T = 10 P M. Como R T = 2 R M, teríamos P T = P M 4 Então, P T = 10 4 P ou M 4 P T 10 = P ou M 0,4 = P M P T A componente horizontal da força F, nas situações X e Y, têm a mesma intensidade (mesmo ângulo com a horizontal); portanto, o trabalho será o mesmo nos dois casos. Q uestão 08 - D A colisão entre os blocos foi perfeitamente elástica, pois houve conservação da energia mecânica. Nesse caso, os blocos possuem a mesma massa e, portanto, trocam suas velocidades. O módulo de impulso sobre o bloco 2 foi o mesmo que o módulo do impulso sobre o bloco 1, uma vez que, em um mesmo intervalo de tempo, os referidos blocos "trocam" forças de mesma intensidade, pela lei de ação e reação. Q uestão 11 - A I. CORRETA. Para um gás ideal, vale a relação = constante; na transformação apresentada, a P R duplicou e V foi reduzido à terça parte, o que implica diminuição no produto P R V, diminuindo a temperatura. II. ERRADA. Como o trabalho depende da variação do volume, se o volume diminui, a variação ( V) será negativa, portanto o trabalho (W) é negativo. III. ERRADA. Se o processo fosse adiabático, não haveria calor e o gás, recebendo trabalho, aumentaria sua energia interna e sua temperatura. Como a temperatura diminuiu, houve fluxo de calor. Q uestão 06 - C A força normal exercida pela superfície é, em módulo, igual ao peso do bloco apenas na situação Z, uma vez que a força F atua na direção horizontal. Nesse caso, não haveria nenhuma componente da força F atuando na direção da força peso, alterando a intensidade da força normal. Q uestão 07 - B O trabalho realizado pelo estudante para mover o bloco depende da distância d e da componente horizontal da força F. A distância d é sempre a mesma para os três casos descritos. Assim, na situação Z, como toda a intensidade da força F está aplicada na direção horizontal, o trabalho para essa situação será maior do que em X e Y. Q uestão 09 - C Se o dinamômetro sofreu uma redução de 30% do valor inicial, podemos dizer que o empuxo sofrido pela esfera equivale a 30% do peso da esfera. Como o empuxo equivale ao peso do volume do fluido deslocado, a força e o peso são proporcionais à densidade e ao volume, neste caso onde o corpo está totalmente imerso, a diferença se encontra nas densidades, pois o volume do corpo e do fluido deslocado são iguais. Assim, a densidade do fluido é proporcional a 30% da densidade do aço. 30% de 8 g/cm 3 = 2,4 g/cm 3 Q uestão 10 - D A dilatação de um corpo depende do seu tamanho inicial, do material de que é feito (indicado por seu coeficiente de dilatação) e da variação de temperatura do corpo. Sendo duas esferas de mesmo volume que têm a mesma variação de temperatura, como a esfera x dilata cinco vezes menos que a esfera y, ela terá o coeficiente de dilatação cinco vezes menor. Q uestão 12 - C Uma máquina térmica que absorve 20 kj em cada ciclo com rendimento ideal de 50%, nunca poderá fornecer mais de 10 kj em cada ciclo: assim, a única máquina viável é M 3.

3 Q uestão 13 - D Q uestão 15 - D Física O comprimento de onda e a amplitude da onda transversal podem ser encontrados diretamente na figura proposta para as questões 13 e 14. A radiação luminosa ao se refratar do ar para o bloco de vidro não muda a fonte, portanto não muda a frequência. Uma onda eletromagnética se propaga com menor velocidade em um sólido do que em um gás. No bloco de vidro a velocidade e o comprimento de onda são menores, visto que são diretamente proporcionais (v ). Q uestão 16 - C sen ar = n M sen M 1 sen 60 = n M sen 30 Como a amplitude (A) é a elongação máxima, então assume o valor 3 cm Como o comprimento de onda ( ) pode ser associado à distância entre duas cristas consecutivas, então assume o valor 8 cm. Q uestão 14 - E A equação fundamental da onda é: V = f V = 12 m/s = 8 cm = 0,08 m De acordo com a Lei de Snell a relação entre os índices de refração é dada por: sen ar = n M sen M, onde: - índice de refração do ar n M - índice de refração do material ar - ângulo entre o raio incidente e a normal à interface = 60 M - ângulo entre o raio refratado e a normal à interface = 30 Q uestão 17 - E Em um espelho plano a imagem será sempre virtual (atrás do espelho) e simétrica (na mesma distância do objeto ao espelho) e a luz refletida no espelho obedecerá a Lei da Reflexão (ângulo de incidência igual ao ângulo de reflexão ).

4 Q uestão 18 - A O funcionamento do filtro e a filtragem de ar é realizada fundamentalmente pelo processo de eletrização dos poluentes e sua interação com as placas eletrizadas. Ambas caracterizam eletricidade estática. Q uestão 19 - A As linhas do campo magnético em cargas são descritas abaixo: Portanto apenas as figuras 1 e 4 possuem cargas de mesmo sinal. A intensidade do campo é inversamente proporcional a distância das linhas e nas figuras 1 e 2 possuem magnitudes diferentes. Q uestão 20 - E Quando uma partícula eletrizada se move perpendicularmente às linhas de um campo magnético ela recebe uma força perpendicular a sua velocidade e executa um movimento circular cujo raio é dado pela equação: R = m V q B Sendo a mesma velocidade (v) no mesmo campo magnético (B), como R 2 = 2 R 1 então m 2 = 2 m 1 q 2 q 1 q 2 1 q 1 = ou m 2 2 m 1 2 q 2 = q 1 m 2 m 1 Q uestão 21 - B Uma bateria é um gerador; portanto, converte outros tipos de energia em energia elétrica que é fornecida ao dispositivo; logo, fornece energia e não cargas ao circuito. Para o dispositivo recarregar a bateria o processo é inverso, ou seja, energia elétrica é convertida em outras formas de energia que são armazenadas na bateria. Sendo assim, a recarga repõe energia e não cargas ao gerador. Corrente elétrica é, na realidade, um movimento ordenado dos elétrons que estão em todo o circuito e não apenas na bateria. I. Falsa II. Verdadeira III. Falsa ou Q uestão 22 - D No 2 parágrafo da questão é descrito o principio de funcionamento do trem MAGLEV como um sistema que emprega correntes elétricas induzidas em condutores submetidos a fluxos magnéticos variáveis isto nos leva a lei de Faraday-Lenz. Q uestão 23 - D O elétron só pode ocupar os níveis de energia mencionados no diagrama, realizar transições entre eles (absorvendo ou emitindo energia) ou ser expulso do átomo pela absorção de energia. O átomo está inicialmente no estado fundamental, neste estado a única radiação absorvida, das citadas, seria E 3 que provoca a transição do nível 1 para o nível 2 (-13,6 + 10,2 = -3/4). A partir do nível 1, E 1 e E 2 não provocariam transições pois são inferiores a diferença de energia entre este nível e qualquer outro). Estando no nível 2 a única radiação que poderia ser absorvida, das citadas, seria E 2 que provoca a transição do nível 2 para o nível 3 (-3,4 + 1,9 = -1,5), pois E 1 não é compatível com a diferença de energia entre o nível 2 e os outros níveis no átomo. Uma vez tendo atingindo o nível 3 (tendo absorvido E 2 e E 3 ). A energia da radiação E 1 provocaria a expulsão do elétron do átomo, pois é maior que a diferença de energia entre o nível 3 e, portanto esta radiação não poderia ser absorvida sem provocar a ionização do átomo.

5 Q uestão 24 - E Física Para o rênio 14 dias correspondem a 4 períodos de meia-vida (14 = 4 3,5). Como em cada meia-vida o número de isótopos se reduz à metade, teremos 1/16. Para o fósforo 14 dias é justamente 1 período de meia-vida (14 = 1 14), portanto teremos 1/2. Q uestão 25 - B As afirmações I e II correspondem aos postulados do modelo proposto por Niels Bohr, por isto estão corretas (o diagrama de energias apresentado na questão 23 é um exemplo da afirmação II). A III está errada pois a energia de cada nível não é múltipla inteira da energia do estado fundamental, o que também pode ser verificado nos valores do diagrama da questão 23.

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