a) 65 m b) 70 m c) 75 m d) 80 m e) 85 m Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s 2 Resolução 1) No trajeto de B para C, temos: γ s = V B

Transcrição

1 46 c Se uma pessoa conseguiu percorrer a distância de m em 45 minutos, sua velocidade escalar média, nesse intervalo, foi: a),0 km/h b) 3,0 km/h c) 4,0 km/h d) 6,0 km/h e) 6,7 km/h A velocidade escalar média é dada por: s 3,0km V m = = = 4,0km/h t 3 h 4 47 d Um estudante, observando o alto de uma torre com um binóculo, vê uma pedra ser abandonada do repouso. Quando essa pedra passa pela altura de 60m, o estudante dispara um cronômetro e o pára quando ela chega ao solo. Observando que o cronômetro marca s, o estudante, ao determinar a altura da torre, encontra: a) 65 m b) 70 m c) 75 m d) 80 m e) 85 m Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s FÍSICA 1) No trajeto de B para C, temos: γ s = V B t + t (MUV) = V B. + () V B = 40 V B = 0m/s ) No trajeto de A para B, temos: V B = V A + γ s (MUV) (0) = (H 60) 400 = 0 (H 60) H 60 = 0 H = 80m

2 48 d Por uma superfície horizontal, um menino empurra um caixote de massa 15kg, aplicando-lhe uma força constante e paralela à superfície de apoio; dessa forma, o caixote adquire uma velocidade constante. Se o coeficiente de atrito dinâmico entre o caixote e a superfície de apoio é igual a 0,4, a força aplicada pelo menino tem intensidade de: a) 45 N b) 50 N c) 58 N d) 60 N e) 63 N Adote g = 10 m/s Sendo a velocidade constante, a força resultante no caixote é nula e teremos: F = F at = µ d P F = 0, (N) F = 60N

3 49 b Um corpo de 0,5 kg é abandonado do ponto A de uma pista não horizontal e perfeitamente polida. Estando o ponto A a certa altura do solo, o corpo desliza pela pista com velocidade escalar variando com o tempo de acordo com o gráfico dado. Desprezando a resistência do ar e sabendo que, no instante em que o corpo é abandonado (t = 0 s), sua energia mecânica é igual a 40 J, podemos afirmar que o ponto mais próximo do solo atingido pelo corpo está a uma altura de: a) 0,8 m b) 3,0 m c) 4,0 m d) 5,0 m e) 7, m Dado: g = 10 m/s Supondo-se que a energia mecânica seja medida para um referencial fixo no solo (isto não foi mencionado no texto), temos: E m = E p + E c = constante A energia potencial será mínima (ponto mais próximo do solo) quando a energia cinética for máxima: mg h mín + m V máx = E m 0,5 0, h mín + (10) = 40 5,0 h mín + 5 = 40 5,0 h mín = 15 h mín = 3,0 m

4 50 d No conjunto da figura, os fios e as polias são considerados ideais e o bloco B encontra-se apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Adotando-se g = 10 m/s, a força de reação normal, imposta pela mesa ao bloco B, tem intensidade: a) nula b),50 N c) 5,00 N d) 5,0 N e) 50,0 N 1) Para o equilíbrio do bloco C, temos: T = P C = m C g =, (N) = 5,0N ) Para o equilíbrio do bloco B, temos: F N + T cos 60 = P B = m B g 1 F N +. 5,0. = 50,0 F N = 5,0N

5 51 e Um menino prende, na extremidade A de uma barra rígida AB, um corpo de massa 4 kg e, na extremidade B, outro corpo, de massa 6 kg. A barra AB tem peso desprezível e comprimento de 1, m. O ponto da barra pelo qual nós a levantamos, mantendo o seu equilíbrio horizontal, está distante da extremidade A: a) 64 cm b) 66 cm c) 68 cm d) 70 cm e) 7 cm Para o equilíbrio da barra, o somatório dos torques em relação ao ponto X deve ser nulo: P 1. x = P (L x) 4. g. x = 6g (1, x) 4x = 7, 6x 10x = 7, x = 0,7 m = 7 cm

6 5 a No rótulo da embalagem de um produto importado está escrito: conservar sob temperaturas de 5 F a 3 F. Se o ponto de fusão deste produto é 4 C e o de ebulição é 40 C, conclui-se que, no intervalo de temperatura recomendado, o produto se encontra: a) sempre no estado sólido. b) sempre no estado líquido. c) sempre no estado gasoso. d) no estado líquido e no estado gasoso. e) no estado sólido e no estado líquido. Fazendo-se a conversão das temperaturas Fahrenheit para Celsius, temos: θ θ = F 3 C 5 9 Para θ F = 5 F, vem: θ C 5 3 = θ C = 15 C 5 9 Para θ F = 3 F, vem: θ 3 3 C = θ C = 5 C 5 9 Comparando-se essas temperaturas com os pontos de fusão e ebulição do produto em questão, temos: Portanto, no intervalo de temperaturas indicado, o produto encontra-se sempre no estado sólido.

7 53 e Coloca-se no interior de uma panela de ferro, de massa kg e aquecida à temperatura de 30 C, 1 litro de água a 90 C. Admitindo-se que somente haja troca de calor entre a panela e a água, pode-se afirmar que o equilíbrio térmico ocorre à temperatura de: a) 60 C b) 65 C c) 70 C d) 75 C e) 80 C Dados: calor específico do ferro = 0,1 cal/(g. C) calor específico da água = 1 cal/(g. C) densidade da água = 1 g/cm 3 Equacionando as trocas de calor, temos: Q cedido + Q recebido = 0 (mc θ) água + (m c θ) panela = 0 Como: 1 = 1 dm 3 = 10 3 cm 3, temos que 1 de água possui massa igual a 10 3 g. Assim: (θ f 90) ,1 (θ f 30) = 0 θ f , θ f 6 = 0 1, θ f = 96 θ f = 80 C

8 54 d Um mol de gás ideal, inicialmente a 7 C, sofre uma transformação até 87 C, conforme o diagrama ao lado. Em seguida, essa massa de gás sofre uma transformação isotérmica, até duplicar seu volume. O diagrama que melhor representa a pressão do gás em função do volume, durante a transformação isotérmica, é: Dado:R = 0,08 atm.l/(mol.k) Na primeira transformação (isométrica), podemos aplicar a equação de Clapeyron para o cálculo do volume do gás ideal. pv = nrt 9,84. V = 1. 0, V = 3,0l Na segunda transformação (isotérmica), o diagrama é expresso por: Observemos que, na transformação isotérmica, quando duplicamos o volume, a pressão cai à metade do valor inicial.

9 55 b Um objeto real O é colocado diante de um espelho esférico côncavo, que obedece às condições de Gauss, conforme a figura abaixo. A imagem conjugada, relativa a esse objeto, é: a) virtual, direita e menor. b) virtual, direita e maior. c) real, direita e maior. d) real, invertida e maior. e) real, invertida e menor. No esquema abaixo, fazemos o traçado dos raios de luz que definem a imagem I do objeto O. A imagem é virtual, direita e maior.

10 56 b Um geofísico, para determinar a profundidade de um poço de petróleo, utilizou uma fonte sonora na abertura desse poço, emitindo pulsos de onda de freqüência 440 Hz e comprimento de onda de 75 cm. Recebendo o eco desses pulsos após 6 s de sua emissão, o geofísico determinou que a profundidade do poço é de: a) 495 m b) 990 m c) m d) m e) m p V som = λf; V som = t p Logo: = λf t p = 0, Donde: p = 990 m

11 57 a A intensidade do vetor campo elétrico gerado por uma carga Q puntiforme, positiva e fixa em um ponto do vácuo, em função da distância (d) em relação a ela, varia conforme o gráfico dado. A intensidade do vetor campo elétrico, no ponto situado a 6 m da carga, é: a) N/C b) N/C c) N/C d) N/C e) N/C A intensidade do vetor campo elétrico gerado por uma carga Q puntiforme é inversamente proporcional ao quadrado da distância à carga. Q E = K d Assim, triplicando-se a distância, a intensidade do campo reduz-se à nona parte. De fato: E E 1 Q K d = = Q E 1 K d 1 d ( 1 d ) Sendo E 1 = N/C, d 1 = m e d = 6m, calcula-se E. E = ( ) E Donde: E = N/C

12 58 e Um certo resistor de resistência elétrica R, ao ser submetido a uma d.d.p. de 6,00 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 4,00 ma. Se dispusermos de três resistores idênticos a este, associados em paralelo entre si, teremos uma associação cuja resistência elétrica equivalente é: a) 4,50 kω b) 3,0 kω c),0 kω d) 1,5 kω e) 0,50 kω 1) A resistência elétrica do resistor é dada por: U = R i 6,00 = R. 4, R = 6,00 4, R = 1,50 kω = 1, Ω ) Associando-se três desses resistores em paralelo, temos: R R eq = 3 R eq = 1,50 3 R eq = 0,50 kω (kω)

13 59 c No circuito dado, o gerador tem resistência interna igual a Ω. A potência dissipada internamente no gerador é: a) 1 W b) 15 W c) 18 W d) 1 W e) 4 W 1) A intensidade de corrente elétrica que atravessa o gerador é dada por: i = E R eq + r i = 30 (6 + ) + (A) i = 3A ) A potência dissipada no gerador é dada por: P d = r. i P d =. 3 (W) P d = 18W

14 60 a Dois corpúsculos A e B, de massas m A e m B, carregados eletricamente com cargas respectivamente iguais a + q e + 4q, penetram com mesma velocidade v em um campo magnético uniforme. A direção da velocidade das cargas é perpendicular às linhas de indução m A desse campo. A relação, entre as massas m B dos corpúsculos, para que eles descrevam trajetó- rias de mesmo raio, é: 1 1 a) b) 4 c) d) 3 e) 4 1) Ao penetrar perpendicularmente às linhas de indução do campo magnético, o corpúsculo fica sujeito à ação de uma força magnética que atua como resultante centrípeta. Assim, temos: F M = F cp B q V sen θ = m B q sen 90 = m m V R = q B ) Para que os corpúsculos descrevam trajetórias de mesmo raio, devemos ter: R A = R B m A V A q A B m A V q B = = m B V B q B B m B V 4q B V R V R m A 1 = m B 4

15 Comentário Uma prova bem feita, com questões tradicionais e perfeitamente adequada para a área de Humanidades. A única restrição é não mencionar na questão 49 da versão A que o valor da energia mecânica (40 J) refere-se a um referencial fixo no solo terrestre.