FÍSICA - bio do daltro

REVISA ENEM
EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO E GABARITO
FÍSICA – FLÁVIO BRANCALHÃO
Questão 01
Direção e celular não combinam. É assim que começa uma importante campanha publicitária solicitada
pelo governo brasileiro para tentar reduzir as taxas de acidentes causados por este motivo.
http://recreiobrinhosa.wordpress.com/2012/04/28/jovens-tem-mais-chance-de-sofrer-acidentes-notransito/
De fato, se a motorista da imagem mostrada na campanha necessitar diminuir sua velocidade
bruscamente, terá mais dificuldade, pois seu tempo de reação aumentará. Em média, este tempo é de
0,5 s. Se a motorista demorar 2,0 s para pisar no freio, seu carro, a 36 km/h, percorrerá uma distância
maior, comparada ao tempo normal, de:
a) 5 m
b) 10 m
c) 15 m
d) 25 m
e) 50 m
Questão 02
Um carro trafega por uma avenida, com velocidade constante de 54 km/h. A figura abaixo ilustra essa
situação.
Quando o carro encontra-se a uma distância de 38 m do semáforo, o sinal muda de verde para
amarelo, permanecendo assim por 2,5 s. Considere que o tempo de reação do motorista é de 0,5 s e
que a máxima aceleração (em módulo) que o carro consegue ter é de 3 m/s 2.
Assinale a alternativa verdadeira:
a) Durante a reação o veículo percorre uma distância de 10 m.
b) Até parar completamente, o veículo percorre uma distância de 37,5 m, usando a desaceleração
máxima.
c) Para não ser multado, o veículo deve obrigatoriamente parar em até 2,5 s.
d) Caso o motorista acelere o veículo com a aceleração máxima, este percorrerá uma distância de
43,5 m, desde o instante que viu o sinal amarelo até mudar para vermelho.
e) Nas mesmas condições, um carro que freiasse na Lua, percorreria, até parar, a mesma distância
que na Terra.
Questão 03
Considere Ronaldinho Gaúcho chutando uma bola que sai do chão com uma velocidade de 20 m/s
formando uma ângulo  com a horizontal. Despreze a resistência do ar e adote g = 10m/s 2.
Adote sen = 0,6 e cos = 0,8.
Assinale a alternativa correta:
a) A bola atinge a altura máxima em 0,8 s.
b) Na altura máxima, a força resultante sobre a bola é zero.
c) Na altura máxima, a energia mecânica da bola é mínima.
d) A bola atinge uma distância horizontal superior a 35 m.
e) A bola atinge uma altura máxima superior a 10 m.
Questão 04
O Kamikaze é um brinquedo típico encontrado nas dunas de Natal. O corajoso aventureiro se apoia
numa prancha, com o peito encostado nela, e desce uma grande distância até atingir um lago, onde
desliza até chegar ao repouso após percorrer vários metros.
Durante a descida, o atrito da prancha com a superfície é praticamente nulo, assim como a resistência
do ar.
Baseado nas leis da Física, assinale a alternativa correta:
A) Uma criança, comparado a um adulto de maior massa, atinge a base da rampa com menor
velocidade.
B) Durante a descida, o sistema é dissipativo. A energia potencial gravitacional não se transforma
integralmente em cinética.
C) Durante a descida, a aceleração do movimento não depende da inclinação da rampa.
D) Durante o movimento no lago, a pessoa não afunda pois a força de empuxo é maior que a força
peso.
E) Uma criança, comparado a uma adulto de maior massa, atinge a rampa com menor energia
cinética.
Questão 05
O brasileiro Thiago Braz surpeendeu o mundo com o seu desempenho na final olímpica na prova de
salto com vara. Bateu o recorde olímpico com a marca de 6,03 m e ganhou a medalha de ouro.
www1.folha.uol.com.br
Considere um salto em que Thiago Braz (massa de 75 kg) consiga elevar seu centro de massa de 1,0
m até 6,0 m, altura em que sua velocidade é praticamente nula. Adote g = 10 m/s 2 e despreze
dissipações de energia. Assinale a alternativa correta:
a) No início do salto, Thiago possui apenas energia cinética.
b) No inicio do salto, Thiago possui 4.200 J de energia cinética.
c) Imediatamente antes do salto, Thiago possui uma velocidade de 10 m/s.
d) Durante a execução do salto, a energia potencial elástica que fica armazenada na vara é totalmente
dissipada.
e) O colchão que recebe o atleta no fim do salto serve para amortecer a queda, aplicando uma força
maior para fazê-lo parar.
Questão 06
A Itaipu Binacional é líder mundial em produção de energia limpa e renovável, tendo produzido mais
de 2,2 bilhões de MWh desde o início de sua operação, em 1984. Com 20 unidades geradoras e 14.000
MW de potência instalada, fornece cerca de 17% da energia consumida no Brasil e 75% no Paraguai.
http://encontrodasaguasfoz.com.br/team-view/usina-de-itaipu/
A barragem da Itaipu tem 7.919 metros de extensão e altura máxima de 196 metros, o equivalente a
um prédio de 65 andares. Consumiu 12,3 milhões de metros cúbicos de concreto, enquanto o ferro e o
aço utilizados permitiriam a construção de 380 Torres Eiffel, dimensões que transformaram a usina em
referência nos estudos de concreto e na segurança de barragens.
https://www.itaipu.gov.br/
A Usina hidrelétrica de Itaipu funciona com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda
d'água. Considerando 10 m/s2 o valor da aceralação gravitacional e 103 kg/m3 a densidade da água,
podemos afirmar que a vazão média por unidade geradora é:
A)
B)
C)
D)
700 m3/s
700.000 m3/s
700 L/s
14.000 L/s
E) 140 m3/s
Questão 07
A partir de 2014, todos os veículos produzidos no Brasil são equipados, obrigatoriamente, com dois
equipamentos de segurança: O freio ABS e o Airbag.
Este último consiste numa bolsa instalada no painel do veículo que é rapidamente inflada no momento
de um acidente. Desta forma, o ocupante do veículo não sofre graves danos, pois o impacto é
amortecido.
http://sacramento.cbslocal.com
Fazendo uma comparação com motoristas de mesma massa e velocidades iguais, assinale a alternativa
correta a respeito da vantagem do Airbag quando ocorre uma batida que leva o carro ao repouso:
A) O motorista que usa o airbag sofre uma variação de quantidade de movimento menor e,
consequentemente, recebe uma força menos intensa.
B) Graças ao amortecimento ocorrido com o airbag, o motorista recebe um impulso menor.
C) A variação da quantidade de movimento é a mesma, porém o impulso recebido pelo motorista que
usa o airbag é maior.
D) O motorista que usa o airbag sofre uma variação de quantidade de movimento menor e,
consequentemente, recebe uma força de menor intensidade.
E) Por causa do amortecimento ocorrido com o airbag, o motorista recebe uma força menor graças ao
aumento do tempo de interação.
Questão 08
Está previsto para maio de 2015 a entrega do Navio de Pesquisa Hidroceanográfico (NPqHo) “Vital de
Oliveira”. Está sendo construído na China e será utilizado para pequisas científicas para caracterização
física, química, biológica, geológica e ambiental das áreas oceânicas estratégicas do Atlântico Sul.
A figura abaixo mostra alguns dados sobre o navio.
http://www.naval.com.br/blog/2013/09/19/npqho-vital-de-oliveira-sera-construido-na-china/
Com relação aos conhecimentos gerais sobre Física, assinale a alternativa correta:
A)
B)
C)
D)
O navio possui 3,5 x 106 kg de peso.
Para flutuar, o navio recebe um empuxo maior que seu peso.
Para flutuar, o navio deve deslocar 3.500 toneladas de água.
Para se locomover com segurança, os navios utilizam os sonares, que são dispositivos que emitem
ondas eletromagnéticas que sofrem reflexão no fundo do oceano ou em algum obstáculo,
retornando ao navio.
E) O ROV (Veículo de Operação Remota), pode resistir a uma pressão superior a 4.000 atm.
Questão 09
O quadro oferece os coeficientes de dilatação linear de alguns metais e ligas metálicas:
Substância
Coeficiente
de
dilatação
linear
Aço
Alumínio
Bronze
Chumbo
Níquel
Latão
Ouro
Platina
Prata
Cobre
1,2
2,4
1,8
2,9
1,3
1,8
1,4
0,9
2,4
1,7
105 C1
GREF. Física 2; calor e ondas. São Paulo: Edusp, 1993.
Para permitir a ocorrência do fato observado na tirinha, a partir do menor aquecimento do conjunto, o
parafuso e a porca devem ser feitos, respectivamente, de
a) aço e níquel
b) alumínio e chumbo.
c) platina e chumbo.
d) ouro e Iatão.
e) cobre e bronze.
Questão 10
No diagrama P x V está representada uma transformação cíclica ABCDA sofrida por uma massa de gás
ideal.
Sobre essa transformação, é correto afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
No trecho AB o gás expandiu-se isobaricamente e sofreu resfriamento.
No trecho BC o gás perdeu energia em forma de calor.
No trecho CD o gás realizou trabalho sobre o meio externo.
No trecho DA o gás é comprimido sem sofrer variação de energia interna.
Nos trechos AB e CD não houve realização de trabalho.
Exercícios Propostos
Questão 01
A demanda por trens de alta velocidade tem crescido em todo o mundo. Uma preocupação importante
no projeto desses trens é o conforto dos passageiros durante a aceleração. Sendo assim, considere
que, em uma viagem de trem de alta velocidade, a aceleração experimentada pelos passageiros foi
limitada a amax  0,09g, onde g  10 m / s2 é a aceleração da gravidade. Se o trem acelera a partir do
repouso com aceleração constante igual a amax , a distância mínima percorrida pelo trem para atingir
uma velocidade de 1080 km / h corresponde a
a) 10 km.
b) 20 km.
c) 50 km.
d) 100 km.
e) 120 km.
Questão 02
Considere um motorista que trafega a 72 km/h numa avenida da cidade, quando percebe que o
semáforo, a cinquenta metros à sua frente, acende a luz amarela.
Sabendo que o motorista pisa no freio logo após seu tempo de reação de 0,5 s, qual deve ser a menor
desaceleração do veículo para que o mesmo pare rente ao semáforo?
A) 2 m/s2
B) 3 m/s2
C) 4 m/s2
D) 5 m/s2
E) 6 m/s2
Questão 03
A figura mostra uma bola de golfe sendo arremessada pelo jogador, com velocidade de 40 m/s,
formando um ângulo de 60º com a horizontal. A bola atinge o solo após 7 s do lançamento.
Desprezando a resistência do ar, a altura máxima e a distância que a bola atinge o solo em relação ao
ponto de lançamento são, respectivamente:
Dados: g  10m / s 2 , sen 60º 
a)
b)
c)
d)
e)
40
50
60
70
80
m
m
m
m
m
e
e
e
e
e
3
1
e cos 60º 
2
2
35 m.
71 m.
140 m.
270 m.
320 m.
Questão 04
Uma das dúvidas mais frequentes das pessoas sobre atividade física é o gasto calórico dos exercícios.
Quem deseja emagrecer quer saber exatamente quanto gasta em determinada atividade e quanto
consome em determinada refeição. Este cálculo depende de muitos fatores. O gasto calórico dos
exercícios varia de pessoa para pessoa, dependendo do metabolismo de cada uma delas (da genética e
do biotipo), do tempo e da intensidade do exercício. Assim, o gasto calórico, numa atividade específica,
difere entre uma pessoa de 90 kg e uma de 50 kg.
A tabela a seguir mostra o gasto calórico aproximado de algumas atividades:
Atividade
Andar de bicicleta
Gasto calórico*
(em quilocalorias/minuto)
4
Dançar
Esteira (andar acelerado)
Correr (no plano)
Spinning
7
9
10
13
(Valéria Alvin Igayara de Souza Disponível em: http://cyberdiet.terra.com.br/gasto-calorico-dosexercicios-3-1-2-326.html Acesso em: 27.08.2010. Adaptado)
*para uma pessoa de 60 kg
Se uma pessoa de 60 kg comer uma fatia de pizza de muçarela que tem 304 quilocalorias, se
arrepender e desejar queimá-las, deverá de acordo com essa tabela, em princípio,
a) dançar por cerca de 45 minutos.
b) fazer spinning por cerca de 15 minutos.
c) andar de bicicleta por cerca de 60 minutos.
d) correr em terreno plano por cerca de 18 minutos.
e) andar acelerado na esteira por cerca de 20 minutos.
Questão 05
Yelenita estava treinando salto com vara para as Olimpíadas de 2008. A seqüência de figuras a seguir
representa fases sucessivas de um dos saltos realizados pela atleta. No salto analisado, o centro de
massa de Yelenita, que antes do salto está aproximadamente a 86 cm do solo, atinge a altura máxima
de 4,86 m.
Para as estimativas que serão solicitadas, considere que:
- toda a energia cinética do sistema "Yelenita + vara", no instante imediatamente anterior a ela tocar a
vara no chão, é integralmente convertida em energia potencial elástica da vara;
- a eficiência de conversão da energia potencial elástica da vara em energia potencial gravitacional é
de 80%;
- a altura alcançada por Yelenita durante o salto se deve exclusivamente à conversão de energia
explicitada no item anterior;
- a massa da vara é desprezível em comparação com a massa de Yelenita;
- o valor da aceleração da gravidade no local é aproximadamente 10 m/s2.
Assinale a alternativa correta.
a) Quanto maior a velocidade de Yelenita antes do salto, menor a altura que poderá atingir.
b) Durante a subida de Yelenita, parte da energia inicial é perdida, o que pode causar um
aquecimento da vara.
c) Podemos afirmar que a velocidade de Yelenita antes do salto era de 8m/s.
d) Durante a descida, Yelenita cai com velocidade praticamente constante.
e) Trata-se de um sistema conservativo.
Questão 06
O Brasil é um dos países de maior potencial hidráulico do mundo, superado apenas pela China, pela
Rússia e pelo Congo. Esse potencial traduz a quantidade de energia aproveitável das águas dos rios
por unidade de tempo. Considere que, por uma cachoeira no Rio São Francisco de altura h = 5 m, a
água é escoada numa vazão Z = 5 m3/s. Qual é a expressão que representa a potência hídrica média
teórica oferecida pela cachoeira, considerando que a água possui uma densidade absoluta d = 1000
kg/m3, que a aceleração da gravidade tem módulo g = 10 m/s2 e que a velocidade da água no início da
queda é desprezível?
a) 0,25 MW
b) 0,50 MW
c) 0,75 MW
d) 1,00 MW
e) 1,50 MW
Questão 07
A Figura 1 mostra uma paraquedista aproximando-se do solo, prestes a tocá-lo. Ela pode aterrissar
mantendo suas pernas rígidas e sofrendo danos em seus ossos, como mostra a Figura 2, ou dobrar
seus joelhos e rolar quando tocar o solo, amortecendo a queda, sem sofrer danos em sua
aterrissagem, como mostra a Figura 3.
(Introdução Ilustrada à Física, Editora Harbra. Adaptado)
A razão pela qual é mais segura a aterrissagem feita de acordo com a Figura 3 é que
a)
b)
c)
d)
e)
dobrando os joelhos, a força recebida do solo pela paraquedista é menor devido ao abaixamento
de seu centro de massa.
tocando o solo com as pernas rígidas, a quantidade de movimento da paraquedista varia de forma
mais lenta, aumentando a força recebida do solo.
o impulso recebido pela paraquedista quando toca o solo com as pernas rígidas é maior,
aumentando a força que recebe do solo.
quando dobra os joelhos, a paraquedista recebe um impulso do solo num intervalo de tempo maior
do que se não dobrasse, diminuindo a força recebida.
ao flexionar seus joelhos, a paraquedista transfere para o solo sua quantidade de movimento de
forma suave, e para praticamente sem trocar forças com ele.
Questão 08
Com o objetivo de medir a densidade de um corpo sólido irregular sem medir o seu volume, um
estudante pendurou o corpo por um dinamômetro, com o corpo no ar (Figura I) e com o corpo
totalmente imerso em água (Figura II). O dinamômetro registrou uma força de módulo 15 N na
situação da Figura I e uma força de módulo 10 N na situação da Figura II.
Supondo que a densidade volumétrica da água seja 1,0 kg / l, o estudante calculou corretamente a
densidade do corpo e encontrou o seguinte valor, em kg / l:
A) 3,0
B) 1,5
C) 2,0
D) 25
E) 5,0
Questão 09
Em uma transformação termodinâmica sofrida por uma amostra de gás ideal, o volume e a
temperatura absoluta variam como indica o gráfico a seguir, enquanto a pressão se mantém igual a 20
N/m2.
Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250 J de calor, pode-se afirmar que a variação de
sua energia interna é de
a) 100 J.
b) 150 J.
c) 250 J.
d) 350 J.
e) 400 J.
Questão 10
Observe a tirinha:
O pobre mecânico não estudou dilatação térmica. Era só aquecer a porca para ela se soltar do
parafuso.
Considere uma porca de aço, cujo diâmetro interno seja de 2 cm. Quando aquecida de 100 ºC,
ocorrerá um aumento percentual na sua área de:
Dado: Coeficiente de dilatação linear médio do aço: 12.10 -6 ºC-1.
a) 0,24%
b) 0,33%
c) 1,20%
d) 2,40%
e) 3,00%
Gabarito – Exercícios Propostos
1) C
v 2  v0 2  2as
300 2  2.0,9.d
d  50.000 m
d  50 km
2) D
d r  v.t
d r  20.0,5  10 m
v 2  v0 2  2as
0  202  2.a.40
a  5m / s 2
3) C
x  vx .t
x  v0 .cos 60.t
x  40.0,5.7
x  140 m
v y 2  v0 y 2  2 gH
2

3
0   40.
  2.10.H
2


H  60 m
4) A
Deve-se testar as alternativas. A energia consumida é o produto do gasto calórico pelo tempo.
Assim temos, para a dança:
kcal
 7 min
min
E  315 kcal
E  45
5) B
Como o sisema não é conservativo, parte da energia mecânica é dissipada em calor, podendo
produzir aquecimento da vara.
6) A
mgh
t
dVgh
Pot 
t
V
 5m 3 / s
t
Pot  1.103  5 10  5
Pot 
Pot  25 104 W
Pot  0, 25MW
7) D
F  t  m  Q
De acordo com o teorema do impulso, para uma mesma variação de quantidade de movimento,
quanto maior o tempo de interação, menor a força recebida.
8) A
Pela diferença entre o peso real e o peso aparente, determinamos o valor do empuxo (5N).
Aplicando a fórmula do empuxo, determina-se o volume do corpo.
E  d V  g
5  1  V 10
V  0,5 l
Como o peso vale 15N, a massa é 1,5 kg.
Portanto:
m 1,5

V 0,5
d  3, 0kg / l
d
9) B
Pelas informações do gráfico, calcula-se o trabalho realizado pelo gás:
  p  V
  20  5
  100 J
Aplicando a primera Lei da Termodinâmica:
Q    U
250  100  U
U  150 J
10)
A
A  A0    
A
 24 106 100
A0
A
 24 104 x100%
A0
A
 0, 24%
A0