Questão 48. Questão 46. Questão 47. alternativa A. alternativa D. alternativa A

Transcrição

1 Questão 46 Do alto de um edifício, lança-se horizontalmente uma pequena esfera de chumbo com velocidade de 8 m/s. Essa esfera toca o solo horizontal a uma distância de 24 m da base do prédio, em relação à vertical que passa pelo ponto de lançamento. Desprezando a resistência do ar, a altura desse prédio é: Questão 48 Um corpo de peso P sobe o plano inclinado com movimento acelerado, devido à ação da força horizontal F, de intensidade igual ao dobro da de seu peso. O atrito entre as superfícies em contato tem coeficiente dinâmico igual a 0,4. O valor da aceleração do corpo é: Adote g = 10 m/s 2 a) 45 m d) 0 m b) 40 m e) 20 m alternativa A c) 5 m A projeção horizontal da trajetória da esfera realiza um MU. Assim, temos: x = v t 24 = 8 t t = s A projeção vertical realiza um MUV. Assim, a altura (h) do prédio é dada por: 2 2 gt 10 h = = h = 45 m 2 2 Questão 47 Em uma pista retilínea, um atleta A com velocidade escalar constante de 4,0 m/s passa por outro B, que se encontra parado. Após 6,0 s desse instante, o atleta B parte em perseguição ao atleta A, com aceleração constante e o alcança em 4,0 s. A aceleração do corredor B tem o valor de: a) 5,0 m/s 2 b) 4,0 m/s 2 c),5 m/s 2 d),0 m/s 2 e) 2,5 m/s 2 alternativa A O intervalo de tempo entre o primeiro e o segundo encontro é de 10 s. Como o atleta A realiza um MU, a distância percorrida por ele nesse intervalo de tempo é d = v t = 4,0 10 = 40 m. Como, até o encontro, o atleta B percorre em MUV a mesma distância em 4,0 s, temos: d a t 2 40 a (4,0) 2 = = 2 2 a = 5,0 m/s 2 a),5 m/s 2 b),0 m/s 2 c) 2,5 m/s 2 d) 2,0 m/s 2 e) 1,5 m/s 2 Dados: g = 10 m/s 2 cos α=0,8; sen α=0,6 alternativa D Isolando o corpo e marcando as forças, vem: Na direção perpendicular ao movimento, temos: N = P cosα + F senα N = mg cosα + 2mg senα N = m 10 0,8 + 2 m 10 0,6 N = 20 m Na direção do movimento, do Princípio Fundamental da Dinâmica, obtemos: R = mγ F cosα P senα fat. = mγ 2mg cosα mg senα µ N = mγ 2m 10 0,8 m 10 0,6 0,4 20m = = mγ γ = 2,0 m/s 2

2 física 2 Questão 49 A intensidade da força elástica (F), em função das respectivas deformações (x) das molas A e B, é dada pelo gráfico abaixo. Quando um corpo de 8 N é mantido suspenso por essas molas, como mostra a figura, a soma das deformações das molas A e B é: fio que passa pelas polias se rompe e os corpos caem livremente. No instante do impacto com o solo, a energia cinética do corpo B é 9,0 J. A massa do corpo A é: a) 4,0 kg d) 1,0 kg b),0 kg e) 0,5 kg c) 2,0 kg a)4cm d) 12 cm b)8cm e) 14 cm c) 10 cm Do gráfico, temos que as constantes elásticas das molas AeBsãodadas respectivamente por: FA = ka xa 6 = ka ka = 2 N/ cm FB = kb xb 4 = kb 5 kb = 0,8 N/ cm Sendo a força (F = 8 N) igual para as duas molas, as deformações das molas AeBsãodadas por: F = ka XA 8 = 2 XA XA = 4 cm F = kb XB 8 = 0,8 XB XB = 10 cm Assim, XA + XB = 14 cm. Questão 50 O sistema a seguir, de fios e polias ideais, está em equilíbrio. Num determinado instante, o alternativa D Da conservação da energia mecânica para o corpo B e adotando Eg = 0 para o solo, temos: Em inicial = Em final mb g h = 9,0 mb 10 1,8 = 9,0 mb = 0,5 k g. As forças que atuam sobre os corpos antes do rompimento do fio são dadas por: Do equilíbrio, vem: PA = 2T PA = 2PB PB = T ma g = 2 mb g ma = 2 0,5 ma = 1,0 kg

3 física Questão 51 Embora a unidade de medida de pressão no S.I. seja o pascal (Pa), é comum vermos no dia-a-dia o uso de uma unidade popular denominada m.c.a. (metro de coluna d água). Na verdade, essa expressão não representa efetivamente uma unidade de medida da grandeza pressão, mas uma equivalência com a pressão exercida por uma coluna d água vertical sobre sua base inferior. Se considerarmos a densidade da água como sendo 1g/cm ea aceleração gravitacional local igual a 9,8 m/s 2, independentemente da pressão atmosférica, 1 m.c.a. equivale a: a) 0,98 Pa c) 9,8. 10 Pa e) 9, Pa alternativa C b) 9,8 Pa d) 9, Pa Como 1 m.c.a. equivale à pressão exercida por uma coluna de água de 1mdealtura e sendo 1 g/cm = 1 10 kg/m, da Lei de Stevin, temos: p = µ g h p = ,8 1 p = 9,8 10 Pa alternativa B Estabelecendo a proporção entre as escalas, temos: Questão 5 = θ θ = 51 o B O gráfico mostra os comprimentos de duas hastes metálicas, AeB,emfunção da temperatura a que são submetidas. A relação α A entre o coeficiente de dilatação linear αb do material da barra Aeocoeficiente de dilatação linear do material da barra B é: Questão 52 A coluna de mercúrio de um termômetro está sobre duas escalas termométricas que se relacionam entre si. A figura ao lado mostra algumas medidas correspondentes a determinadas temperaturas. Quando se encontra em equilíbrio térmico com gelo fundente, sob pressão normal, o termômetro indica 20 o nas duas escalas. Em equilíbrio térmico com água em ebulição, também sob pressão normal, a medida na escala A é 82 o A e na escala B: a) 49 o B c) 59 o B e) 69 o B b) 51 o B d) 61 o B a) 0,75 d) 1,00 b) 0,80 e) 1,25 alternativa A c) 0,90 Dos valores constantes no gráfico e da expressão da dilatação linear ( L = L 0 α θ), temos: = 20 αa 5 = 15 αb 5

4 física 4 Dividindo as expressões, vem: αa = 0,75 αb Questão 54 cal Massas iguais de água c = 1 g o C e óleo cal c = 04, g o C foram aquecidas, após terem recebido iguais quantidades de calor. Nessas condições, a água sofre o acréscimo de temperatura de 10 o C. O acréscimo de temperatura do óleo foi de: a) 5C o b) 10 o C c) 15 o C d) 20 o C e) 25 o C Pela Equação Fundamental da Calorimetria, Q = mc θ, temos: mc a θ a = mc o θ o 1 10 = 0,4 θ o θ o = 25 o C Questão 55 O gráfico a seguir mostra como varia a pressão de um gás ideal em função do volume por ele ocupado. As curvas T 1 e T 2 são chamadas isotermas e as setas mostram duas transformações sucessivas que o gás sofre desde o estado A até o estado C. De A para B temos uma transformação e de B para C, uma transformação. A alternativa cujas afirmações preenchem corretamente as lacunas na ordem de leitura é: a) isotérmica e isotérmica b) isovolumétrica e isotérmica c) isotérmica e isovolumétrica d) isobárica e isovolumétrica e) isovolumétrica e isobárica alternativa D Do estado A para o estado B, temos uma transformação a pressão constante, portanto, isobárica. De B para C temos uma transformação a volume constante, portanto, isovolumétrica. Questão 56 Na figura abaixo, temos a ilustração de quatro lentes delgadas de mesmo material, imersas no ar. O índice de refração absoluto do ar é praticamente igual a 1. Na equação de Gauss para as lentes delgadas, 1 1 f = 1 p + p, adotamos, no caso das lentes convergentes, a distância focal (f) positiva e, no caso das lentes divergentes, a distância focal (f) negativa. Desta forma, podemos afirmar que: a) para as lentes AeC, fépositiva. b) para as lentes AeC, fénegativa. c) para as lentes BeD, fénegativa. d) para as lentes AeD, fépositiva. e) para as lentes BeC, fépositiva. alternativa B As lentes A e C são de bordas espessas, portanto divergentes, para as quais adotamos a distância focal (f) negativa. Questão 57 A função horária da posição de uma partícula que realiza um M.H.S. é x = A cos (ϕο + ω t). Sabe-se que x representa a posição assumida pela partícula em

5 física 5 função do instante t, a partir de to = 0,Arepresenta a amplitude do movimento, ϕ O, sua fase inicial e ω, sua pulsação. Na figura dada, temos o gráfico da função horária da posição de uma partícula que descreve um M.H.S., segundo um certo referencial. A função horária da posição dessa partícula, com dados no S.I., é: a) x = 0,10. cos ( π 2 + π 2.t) b) x = 0,20. cos ( π 2 + π 2.t) a) 2 q b) 2 q c) 2 2 q d) 2 2 q e) 2 2 q O campo elétrico gerado no ponto D, pelas cargas colocadas em A e C, é mostrado na figura a seguir: c) x = 0,10. cos ( π 2.t) d) x = 0,20. cos ( π 2.t) e) x = 0,10. cos ( π π t) Do gráfico, temos que a amplitude é 0,10 meo período deste MHS é 4,0 s. Assim, a pulsação (ω) é dada por: 2 π 2 π π ω = = ω = T 4 2 rad/s No instante t = 1,0 s a posição da partícula é x = 0,10 m. Substituindo os valores na função horária da posição, temos: x = A cos ( ϕo + ω t) π 0,10 = 0,10 cos ϕ + o 2 1 ϕo = π 2 rad. Assim, a função horária dessa partícula, com dados no SI, é dada pela. Questão 58 Nos vértices A e C do quadrado abaixo colocam-se cargas elétricas de valor +q. Para que no vértice D do quadrado o campo elétrico tenha intensidade nula, a carga elétrica que deve ser colocada no vértice B deve ter o valor: Assim, a carga Q a ser colocada em B é negativa e dada por: k Q k q 2 = Q = 2 2 q 2 2 ( 2 ) Questão 59 Para acompanhar a decoração da fachada de um prédio neste Natal, foi contratado um eletricista e solicitou-se a ele que fossem disponibilizados três circuitos elétricos distintos, de 110 lâmpadas em série cada um. A resistência elétrica dos fios utilizados é desprezível, a tomada da rede que alimentará os três circuitos será uma só e a d.d.p. entre seus terminais é 110 V. Sabendo que todas as lâmpadas são idênticas e que possuem a inscrição nominal, individual, (0,5 W 1 V), podemos afirmar que:

6 física 6 alternativa C Como as lâmpadas funcionam na condição nominal, a corrente (i) em cada lâmpada é dada por: P = U i 0,5 = 1 i i = 0,5 A Como temos três conjuntos em paralelo, a corrente total (i T ) é obtida como segue: it = i = 0,5 i T = 1,5 A Questão 60 a) a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada é 0,1 A e a intensidade de corrente elétrica total ( i T ) é 0, A. b) a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada é 0,167 A e a intensidade de corrente elétrica total ( i T ) é 0,5 A. c) a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada é 0,5 A e a intensidade de corrente elétrica total ( i T ) é 1,5 A. d) a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada é 1,5 A e a intensidade de corrente elétrica total ( i T ) é 1,5 A. e) a intensidade de corrente elétrica em cada lâmpada é 110 A e a intensidade de corrente elétrica total ( i T ) é 0 A. Um chuveiro que está ligado à rede elétrica, segundo as especificações do fabricante, consome 2,2 kwh de energia durante um banho que dura 20 minutos. A d.d.p. entre os terminais do resistor do chuveiro é 220 Veaintensida- de de corrente elétrica que passa por ele é: a) 50 A d) 20 A b) 0 A e) 10 A alternativa B Sendo t = 1 20min = h, temos: E = P t E = U i t P = U i 1 2,2 10 = 220 i i = 0 A c) 25 A