Questão 46. Questão 48. Questão 47. alternativa A. alternativa D. a) a metade da freqüência e da velocidade angular

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1 Questão 46 Suponha que um comeciante inescupuloso aumente o valo assinalado pela sua balança, empuando soateiamente o pato paa baixo com uma foça F de módulo,0 N, na dieção e sentido indicados na figua. Dados: sen 37 o 0,60; cos 37 o 0,80; g 10 m/s. Com essa pática, ele consegue faze com que uma mecadoia de massa 1, kg seja medida po essa balança como se tivesse massa de a) 3,0 kg. d) 1,8 kg. b),4 kg. e) 1,7 kg. altenativa D c),1 kg. Somente com o empuão, o comeciante conseguiia um acéscimo na indicação da balança dado po: o F sen 37 0,6 m m 0,3 kg g 10 Assim, ele consegue faze com que uma mecadoia de massa 1, kg seja medida po essa balança como se tivesse uma massa de1, + 0,3 1,8 kg. Questão 47 a) a metade da feqüência e da velocidade angula com que giam as odas da bicicleta do filho. b) a mesma feqüência e velocidade angula com que giam as odas da bicicleta do filho. c) o dobo da feqüência e da velocidade angula com que giam as odas da bicicleta do filho. d) a mesma feqüência das odas da bicicleta do filho, mas com metade da velocidade angula. e) a mesma feqüência das odas da bicicleta do filho, mas com o dobo da velocidade angula. Como pai e filho andam com a mesma velocidade linea, temos: vp vf v πrf πrf fp πrf ff Rp RF ff fp (I) Como a velocidade angula é ω πf, temos: ω ω f F π ωp F π ω ωp (II) ff π fp De (I) e (II) podemos conclui que a altenativa coeta é a A. Questão 48 A figua epesenta um bloco B de massa m B apoiado sobe um plano hoizontal e um bloco A de massa m A a ele penduado. conjunto não se movimenta po causa do atito ente o bloco B e o plano, cujo coeficiente de atito estático é μ B. Pai e filho passeiam de bicicleta e andam lado a lado com a mesma velocidade. Sabe-se que o diâmeto das odas da bicicleta do pai é o dobo do diâmeto das odas da bicicleta do filho. Pode-se afima que as odas da bicicleta do pai giam com

2 física Não leve em conta a massa do fio, consideado inextensível, nem o atito no eixo da oldana. Sendo g o módulo da aceleação da gavidade local, pode-se afima que o módulo da foça de atito estático ente o bloco B e o plano a) é igual ao módulo do peso do bloco A. b) não tem elação alguma com o módulo do peso do bloco A. c) é igual ao poduto mb g μ B, mesmo que esse valo seja maio que o módulo do peso de A. d) é igual ao poduto mb g μ B, desde que esse valo seja meno que o módulo do peso de A. e) é igual ao módulo do peso do bloco B. Isolando os copos e macando as foças, temos: Como o sistema está em equilíbio estático (R 0), temos: fat. T fat. PA PA T Assim, o módulo da foça de atito estático ente o bloco B e o plano é igual ao módulo do peso do bloco A. Questão 49 Heny Cavendish, físico inglês, ealizou em 1797 uma das mais impotantes expeiências da históia da física com o objetivo, segundo ele, de detemina o peso da Tea. Paa isso constuiu uma balança de toção, instumento extaodinaiamente sensível e com o qual pôde medi a foça de atação gavitacional ente dois paes de esfeas de chumbo a pati do ângulo de toção que essa foça causou em um fio. A figua mosta esquematicamente a idéia básica dessa expeiência. Ao final de seu expeimento, Cavendish deteminou a densidade média da Tea em elação à densidade da água, a pati da expessão matemática da Lei da Gavitação Univesal, F G mm 1, mas a expeiência celebizou-se pela deteminação de G, constante gavitacional univesal. Sendo F o módulo da foça medido po meio de sua balança, conhecendo M, massa da esfea maio, e m, massa da esfea meno, Cavendish pôde detemina G pela seguinte expessão: a) G F, sendo a distância ente os Mm centos das esfeas maio e meno. b) G F, sendo o compimento da baa que liga as duas esfeas menoes. Mm c) G F, sendo a distância ente os centos das esfeas maioes. M d) G F, sendo o compimento da baa m que liga as duas esfeas menoes. e) G Mm F, sendo a distância ente os centos das esfeas maio e meno. Aplicando a Lei da Gavitação Univesal no expeimento de Cavendish, temos F G mm 1 G Mm G F, sendo a Mm distância ente os centos das esfeas maio e meno.

3 física 3 Questão 0 A figua epesenta o gáfico do módulo F de uma foça que atua sobe um copo em função do seu deslocamento x. Sabe-se que a foça atua sempe na mesma dieção e sentido do deslocamento. Pode-se afima que o tabalho dessa foça no techo epesentado pelo gáfico é, em joules, a) 0. b),. c),0. d) 7,. e) 10. tabalho ealizado pela foça F é numeicamente igual à áea sob a cuva. Assim, temos: N 1,0 10 F τ áea Fτ F τ,0 J paa atingi os 100 km/h iniciais, a potência útil média desenvolvida duante o teste, em elação à potência total do cao, foi, apoximadamente de (Sugestão: efetue os cálculos utilizando apenas dois algaismos significativos.) a) 90%. d) 4%. b) 7%. e) 30%. A potência útil média é dada po: 0 c) 60%. mv mv 0 ΔE P U P U PU W 7, PU 1,3 10 W A potência total do cao é dada po: P P 1 60 W T T P, 10 W T Assim, temos: PU PT 1,3 10, 10 P U PT 60% bs.: se não fosse seguida a instução do enunciado (dois algaismos significativos), a azão pedida seia apoximadamente 6,7%. Questão 1 Após algumas infomações sobe o cao, saímos em dieção ao techo off-oad. Na pimeia aceleada já deu paa pecebe a foça do modelo. De acodo com númeos do fabicante, são 99 cavalos de potência [...] e os 100 km/ h iniciais são conquistados em satisfatóios 7, segundos, gaças à boa elação peso-potência, já que o cao vem com váios componentes de alumínio. ( testes/aval_00404discovey.shtml#) texto desceve um teste de avaliação de um veículo impotado, lançado neste ano no mecado basileio. Sabendo que a massa desse cao é de 400 kg, e admitindo 1 cv 740 W e 100 km/h 8 m/s, pode-se afima que, Questão SI (Sistema Intenacional de unidades) adota como unidade de calo o joule, pois calo é enegia. No entanto, só tem sentido fala em calo como enegia em tânsito, ou seja, enegia que se tansfee de um copo a outo em decoência da difeença de tempeatua ente eles. Assinale a afimação em que o conceito de calo está empegado coetamente. a) A tempeatua de um copo diminui quando ele pede pate do calo que nele estava amazenado. b) A tempeatua de um copo aumenta quando ele acumula calo. c) A tempeatua de um copo diminui quando ele cede calo paa o meio ambiente.

4 física 4 d) aumento da tempeatua de um copo é um indicado de que esse copo amazenou calo. e) Um copo só pode atingi o zeo absoluto se fo esvaziado de todo o calo nele contido. altenativa B Pela equação de estado dos gases pefeitos, p V n R T, aumentando-se a tempeatua, aumenta-se o poduto pv do a apisionado no bulbo supeio, diminuindo a altua de líquido. Sendo o calo uma enegia em tânsito, um copo não pode possui ou amazena calo, apenas cede ou ecebe. Questão 3 A figua epoduz uma gavua do temoscópio de Galileu, um temômeto pimitivo po ele constuído no início do século XVI. No temoscópio, o a é apisionado no bulbo supeio, ligado po um tubo a um ecipiente abeto contendo um líquido coloido. Assim, pode-se conclui que, se a tempeatua ambiente subi, a altua da coluna de líquido coloido a) aumenta, pois aumentam o volume e a pessão do a contido no bulbo. b) diminui, pois aumentam o volume e a pessão do a contido no bulbo. c) aumenta, em decoência da dilatação do líquido contido no ecipiente. d) diminui, em decoência da dilatação do líquido contido no ecipiente. e) pode aumenta ou diminui, dependendo do líquido contido no ecipiente. Questão 4 Qualque dos seus leitoes que tenha a ventua de esidi em meio ao omântico cenáio do País de Gales ou da Escócia podeia, não tenho dúvida, confima meus expeimentos medindo a tempeatua no topo e na base de uma cascata. Se minhas obsevações estão coetas, uma queda de 817 pés deve gea um gau de calo, e a tempeatua do io Niágaa deve subi ceca de um quinto de gau po causa de sua queda de 160 pés. Esse techo foi publicado em 184 po James P. Joule na seção de catas da evista inglesa Philosophical Magazine e ilusta os esultados po ele obtidos em suas expeiências paa a deteminação do equivalente mecânico do calo. Sendo c água 4 00 J/(kg o C) o calo específico da água, adotando g 10 m/s, 817 pés 0 m e 160 pés 0 m, pode-se afima que, ao se efei a um gau de calo e a um quinto de gau, Joule está expimindo valoes de tempeatua que, em gaus Celsius, valem apoximadamente a),0 e 1,0. c) 0,60 e 0,1. e) 0,10 e 0,00. b) 1,0 e 0,0. d) 0,30 e 0,060. Supondo que a enegia potencial gavitacional seja convetida totalmente em calo, paa uma queda de 817 pés 0 m, temos: Eg Q mgh mc Δθ Δθ Δθ 0,60 o C Comoavaiaçãodetempeatua é dietamente popocional à altua, paa uma queda de h 160 pés 0 m h, a vaiação coespondente de tempeatua seá Δθ Δθ 0,60 Δθ 0,1 o C.

5 física Questão d) Suponha que você é estagiáio de uma estação de televisão e deve povidencia um espelho que amplie a imagem do osto dos atistas paa que eles pópios possam etoca a maquilagem. toucado limita a apoximação doostodoatistaaoespelhoa,nomáximo, 1 cm. Dos espelhos a segui, o único indicado paa essa finalidade seia um espelho esféico a) côncavo, de aio de cuvatua,0 cm. b) convexo, de aio de cuvatua 10 cm. c) convexo, de aio de cuvatua 1 cm. d) convexo, de aio de cuvatua 0 cm. e) côncavo, de aio de cuvatua 40 cm. altenativa E Paa temos uma imagem maio, o espelho deve se côncavo e o osto colocado ente o foco e o vétice do espelho. Assim, a distância focal deve se maio que 1 cm. Sendo R f, a única altenativa que apesenta o espelho indicado é a E. Questão 6 Eu peguei outo pisma igual ao pimeio e o coloquei de maneia que a luz fosse efatada de modos opostos ao passa atavés de ambos e, assim, ao final, voltaia a se como ea antes do pimeio pisma tê-la dispesado. Assim Newton desceve a poposta do expeimento que lhe pemitiu descata a influência do vido do pisma como causa da dispesão da luz banca. Consideando que a fonte de luz ea o oifício da janela do quato de Newton, assinale a altenativa que esquematiza coetamente a montagem sugeida po ele paa essa expeiência. a) b) e) Consideando os pismas imesos no a, podemos te: Nessa situação, a dispesão geada pelo pimeio pisma pode se compensada pelo segundo. Questão 7 Paa testa o seu equipamento de som, um atista dá um toque no micofone ligado a uma caixa de som localizada a 330 m de distância, em um local em que a velocidade do som é 330 m/s. Pode-se afima que o intevalo de tempo ente o toque do atista no micofone e o instante em que o atista ouve o baulho do toque epoduzido pela caixa é, apoximadamente, de a) 1,0 s, independentemente de o micofone te ou não fio. b) 1, s, independentemente de o micofone te ou não fio. c),0 s, independentemente de o micofone te ou não fio. d),0 s com micofone sem fio e 1,0 s com micofone com fio. e),0 s com micofone sem fio e um valo ente 1,0 s e,0 s com micofone com fio. c) Como o tempo de popagação do sinal no fio e da onda eletomagnética no a são despezíveis, paa a popagação do som no a, temos: ΔS 330 v 330 1,0 s

6 física 6 Questão 8 Duas patículas de cagas eléticas q1 16 4,0 10 Ce q 16 6,0 10 C estão sepaadas no vácuo po uma distância de 3,0 10 m. Sendo k 9, N m /C, a intensidade da foça de inteação ente elas, em newtons, é de a) 1, 10. c), b) 1, d), e) 3, altenativa D Da Lei de Coulomb, vem: k q 1 q Fel ,0 10 4,0 10 6, (3,0 10 ) 4 Fel.,4 10 N Questão 9 Na figua, as linhas tacejadas epesentam supefícies equipotenciais de um campo elético; as linhas cheias I, II, III, IV e V epesentam cinco possíveis tajetóias de uma patícula de caga q, positiva, ealizadas ente dois pontos dessas supefícies, po um agente exteno que ealiza tabalho mínimo. A tajetóia em que esse tabalho é maio, em módulo, é: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. altenativa E Consideando que não há vaiação de enegia cinética, temos F τ τ. op. Fel. Assim, a situação em que o tabalho da foça que o opeado aplica é mínimo é aquela em que o tabalho da foça elética é máximo. Isso ocoe na situação de maio difeença de potencial, a qual se dá ao tanspotamos a patícula ente duas eqüipotenciais mais distantes, o que ocoe paa a tajetóia V. Questão 60 Atualmente, a maioia dos apaelhos eletônicos, mesmo quando desligados, mantêm-se em standby, palava inglesa que nesse caso significa ponto paa usa. Mante o equipamento nesse modo de opeação eduz o tempo necessáio paa que volte a opea e evita o desgaste povocado nos cicuitos intenos devido a picos de tensão que apaecem no instante em que é ligado. Em outas palavas, um apaelho nessa condição está sempe pacialmente ligado e, po isso, consome enegia. Suponha que uma televisão mantida em standby dissipe uma potência de 1 watts e que o custo do quilowatt-hoa é R$ 0,0. Se ela fo mantida em standby duante um ano (adote 1 ano hoas), o seu consumo de enegia seá, apoximadamente, de a) R$ 1,00. c) R$,00. e) R$ 00,00. b) R$ 10,00. d) R$ 0,00. altenativa D consumo (C) da TV é dado po: 3 C 0,0 P 0, C R$,80