Física

Vestibular Comentado - UVA/2013.1
Conhecimentos Específicos
Física
Comentários: Professores: João Batista e Joelson Studart
11. Um paraquedista salta de uma altura de 2.000 m. Após 450 m de queda, a força de
resistência do ar se iguala à força da gravidade e ele começa a cair com velocidade
constante de 60 m/s. Supondo que sua velocidade inicial de queda é nula, qual a
aceleração média do paraquedista até atingira a velocidade de 60m/s?
Considere a aceleração da gravidade durante a queda constante e de valor igual a 10m/s².
a. 4 m/s²
b. 6 m/s²
c. 8 m/s²
d. 10 m/s²
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Cinemática
Dados:
Ds = 450m
Vo = 0
V = 60 m/s
a=?
Aplicando-se na equação de Torricelli temos:
V² = Vo² + 2aDs
60² = 0² + 2 × a × 450
3600 = 900 × a
a = 4 m/s²
Resposta correta: “A”
12. Um corpo de massa 2 kg se move sobre uma superfície horizontal e atinge uma mola, de
constante elástica k = 100N/m, fixa em uma de suas extremidades. A velocidade de corpos
imediatamente antes de tocar a mola é de 3 m/s e a mola se comprime 40 cm. Quanta
energia foi dissipada durante a compressão da mola?
a. 1 J
b. 2 J
c. 8 J
d. 9 J
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Dinâmica/ Energia Mecânica
Imediatamente antes da colisão a Energia Mecânica é dada por
0
EM1 = EC1 + EP1
EM1 =
m × Vo2
2 × 32
+0=
= 9J
2
2
Após a mola se deformar completamente o corpo para (EC = 0), portanto a Energia
Mecânica é
0
0, 402
EM2 = EC2 + EPEL2
EM2 = 100 ×
= 8J
2
Obs.: 40 cm = 0,40 m
2
K∆x
EM2 = 0 +
2
01
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Conhecimentos Específicos
A energia dissipada é dada pela variação da energia mecânica
EDISSIP = |EM2 – EM1| = | 8 – 9| = | –1| = 1 J
Resposta correta: “A”
13. O planeta Júpiter possui massa cerca de 300 vezes a massa da Terra e seu raio é cerca de 10
vezes o raio da Terra. Qual o valor da aceleração da gravidade em Júpiter?
Considere a aceleração da gravidade na Terra igual a 10m/s²
a. 10 m/s²
b. 30 m/s²
c. 100 m/s²
d. 300 m/s²
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Lei da Gravitação Universal / Aceleração da Gravidade
Dados:
A aceleração da gravidade na superfície de um planeta é
MJ = 300MT
GM onde G é a gravidade constante gravitacional
gSUP =
,
RJ = 10 RT
R²
Assim a razão entre as acelerações das gravidades dos dois planetas é dada por
MJ
gJ
300 3 00
MT
=
=
=
=3
gT æ R ö2 102 100
J
ç ÷
è RT ø
Portanto, gJ = 3gT = 3 ×10 = 30 m/s²
Resposta correta: “B”
14. Por um fio longo e retilíneo passa uma corrente i de tal modo que um campo magnético é
gerado nas proximidades deste fio. Qual a razão entre os campos magnéticos em pontos
localizados a uma distância de 1 cm do fio, B1, e a uma distância de 4 cm do fio, B4?
a. 1
b. 2
c. 4
d. 16
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Magnetismo
A intensidade do campo magnético gerado por um fio longo e retilíneo é dada por
µ ×i
B= o
2 πd
02
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Conhecimentos Específicos
Assim, a razão entre os campos magnéticos dos dois pontos próximos ao fio em
questão é
µ0 × i
B1
2π d1 d4 4
=
=
= =4
B4
µ 0 × i d1 1
2 π d4
Resposta correta: “C”
15. Qual a diferença de potencial entre os terminais de uma bateria, se ela realiza um trabalho
–19
de valor absoluto 19,2 x 10 J sobre um elétron, para transportá-lo de seu polo positivo
para polo negativo?
a. 1,6 V
b. 12 V
c. 16 V
d. 19,6 V
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Eletricidade
Dados:
τ = 19,2 × 10
q = 1,6 × 10
-19
-19
J
C
τ = q×U
19,2 × 10-19 = 1,6 × 10-19 × U
19,2
U=
= 12V
1,6
Resposta correta: “B”
16. Um transformador é construído com um primário constituído do 400 espiras e um
secundário de 1.600 espiras. Liga-se o primário a uma tensão de 220 V. Qual a tensão de
saída no secundário?
a. 55 V
b. 110 V
c. 440 V
d. 880 V
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Eletrodinâmica/ Transformador Ideal
Dados:
N1 = 400
N2 = 1600
U1 = 220 V
U2 = ?
Aplicando-se na equação do transformador ideal
U2 N2
=
U1 N1
U2
1600
=
Þ U2 = 880V
220 400
Resposta correta: “D”
03
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Conhecimentos Específicos
17. Quatro blocos de diferentes materiais e massas se encontram em uma mesma temperatura
e recebem a mesma quantidade de calor. Considerando os dados da tabela abaixo, qual
bloco teve a maior variação de temperatura?
a.
b.
c.
d.
A
B
C
D
Bloco
Calor Específico (cal/g.°C)
Massa (g)
A
0,01
1.000
B
0,05
600
C
0,20
400
D
0,40
100
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Calorimetria/ Capacidade Térmica
A quantidade de calor trocado por um corpo (Q) para que este sofra variação na
temperatura (DT), também chamado de calor sensível, e dado por Q = C × DT
Onde a capacidade térmica C = m × c, sendo m a massa e c o calor específico da
substância.
Calculemos a capacidade térmica de cada corpo
CA = mA × CA = 1000 × 0,01 = 10 cal/°C
CB = mB × CB = 600 × 0,05 = 30 cal/°C
CC = mC × CC = 400 × 0,20 = 80 cal/°C
CD = mD × CD = 100 × 0,40 = 40 cal/°C
Devemos notar que para uma mesma quantidade de calor a capacidade térmica e a
variação de temperatura são inversamente proporcionais.
Portanto, o bloco que teve a maior variação de temperatura é o que possui a
menor capacidade térmica: Bloco A.
Resposta correta: “A”
18. Uma turbina recebe de sua fonte de calor (caldeira) 100.000 cal. Ela realiza um trabalho de
84.000 J. Qual o rendimento desta turbina? Considere 1 cal = 4,2 J.
a. 16 %
b. 20 %
c. 40 %
d. 84 %
CLF – COMENTA:
-
Assunto: 2ª Lei da termodinâmica/ Rendimento
Dados:
Q1 = 100.000 cal = 420.000 J
t = 84.000 J
04
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Conhecimentos Específicos
O rendimento de uma máquina térmica é dado por
η=
τ
84.000
=
= 0,2 = 20%
Q1 420.000
Resposta correta: “B”
19. Uma esfera de densidade 0,8 g/cm³ é totalmente imensa em água de densidade 1 g/cm³
em seguida é largada. Desprezando as forças de viscosidade, qual a aceleração que a esfera
adquire?
Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².
a. 10 m/s²
b. 8 m/s²
c. 2,5 m/s²
d. 2 m/s²
CLF – COMENTA:
-
Assunto Dinâmica/ Empuxo
E
P
Lembremos que a densidade de um corpo é d =
m
V
Portanto, seu peso pode ser expresso por P = m × g = dC × V × g
Aplicando-se na 2ª Lei de Newton temos
E-P = m×a
dL × V × g - dC × V × g = dC × V × a
a=
(dL - dC )
0,2
æ 1, 0 - 0, 8 ö
g=ç
× 10 = 2,5m / s2
÷ × 10 =
dC
0, 8
è 0, 8 ø
Resposta correta: “C”
20. Em um olho humano normal, o sistema ótico córnea/cristalino funciona com uma lente
convergente e a imagem se forma na retina. Se a distância entre o sistema córnea/cristalino
e a retina é de 20 mm, qual a distância focal desta suposta lente quando vemos a imagem
de um objeto localizado a 40 cm?
a. 40 cm
b. 20 cm
c. 21/40 cm
d. 40/21 cm
CLF – COMENTA:
-
Assunto: Óptica (Equação de Gauss)
Para calcular a distância focal de um olho humano pegaremos a Equação de Gauss:
1 1 1
P × P'
= +
ou seja, f =
onde
f P P'
P + P'
P = 40cm
05
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Conhecimentos Específicos
P’ = 20 mm (2cm). Então,
P × P'
P + P'
40 × 2
f=
40 + 2
80
f=
42
40
f=
cm
21
f=
Resposta correta: “D”
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