Física - Etapa

alternativa C
Questão 37
Da Regra do Paralelogramo, temos:
A unidade da força resultante F, experimentada por uma partícula de massa m quando
tem uma aceleração a, é dada em newtons. A
forma explícita dessa unidade, em unidades
de base do SI, é
b) m/(s ⋅ kg)
a) kg ⋅ m/s
c) kg ⋅ s/m
d) m/(s2 ⋅ kg)
2
e) kg ⋅ m/s
alternativa E
De acordo com o Princípio Fundamental da Dinâmica temos:
[F] = [m] ⋅ [a]
[m] = kg
⇒
m
[a] = 2
s
[F] = kg ⋅
m
s2
Questão 38
Um caminhoneiro efetuou duas entregas de
mercadorias e, para isso, seguiu o itinerário
indicado pelos vetores deslocamentos d1 e d2
ilustrados na figura.
d 2 = d12 + d 22 + 2 ⋅ d1 ⋅ d 2 ⋅ cos 120 o ⇒
⇒ d = 10 2 + 6 2 + 2 ⋅ 10 ⋅ 6 ⋅ ( −0,5) ⇒
⇒
d = 2 19 km
Questão 39
Um elétron entra em um tubo de raios catódicos de um aparelho de TV com velocidade
inicial de 5 × 10 5 m/s. Acelerado uniformemente, ele chega a atingir uma velocidade
de 5 × 106 m/s depois de percorrer uma distância de 2,2 cm. O tempo gasto para percorrer essa distância é de
b) 11 × 10 −9 s.
a) 8 × 10 −9 s.
−9
c) 22 × 10 s.
d) 55 × 10 −9 s.
−8
e) 8 × 10 s.
alternativa A
Como se trata de um MUV, temos:
v + v2
∆S
= 1
⇒
∆t
2
2,2 ⋅ 10 −2
5 ⋅ 10 5 + 5 ⋅ 10 6
⇒
=
⇒
2
∆t
vm =
⇒
Para a primeira entrega, ele deslocou-se 10 km
e para a segunda entrega, percorreu uma distância de 6 km. Ao final da segunda entrega,
a distância a que o caminhoneiro se encontra
do ponto de partida é
b) 8 km.
c) 2 19 km.
a) 4 km.
e) 16 km.
d) 8 3 km.
∆t = 8 ⋅ 10 −9 s
Questão 40
No modelo clássico do átomo de hidrogênio,
do físico dinamarquês Niels Bohr, um elétron
gira em torno de um próton com uma veloci-
física 2
dade constante de 2 × 106 m/s e em uma órbita circular de raio igual a 5 × 10−11 m. Se o
elétron possui massa 9 × 10−31 kg, a força
centrípeta sobre ele é de
a) 7,2 × 10−14 N.
b) 3,6 × 10−14 N.
−10
N.
c) 8,0 × 10
d) 7,2 × 10−8 N.
−8
e) 3,6 × 10 N.
alternativa D
Da definição de resultante centrípeta, temos:
9 ⋅ 10 −31 ⋅ (2 ⋅ 10 6 ) 2
mv 2
Rcp =
⇒ Rcp =
⇒
R
5 ⋅ 10 −11
O trabalho realizado por essa força para
mover a caixa da posição x = 0 até a posição
x = 6 m vale
a) 5 J.
b) 15 J.
c) 20 J.
d) 25 J.
e) 30 J.
alternativa D
Considerando a força na direção do movimento,
temos:
(6 + 4)
N
⋅5 ⇒
F τ = área da figura ⇒ F τ =
2
⇒
F
τ = 25 J
−8
⇒ Rcp = 7,2 ⋅ 10 N
Questão 41
Em um teste de colisão, um automóvel
de 1 500 kg colide frontalmente com uma parede de tijolos. A velocidade do automóvel anterior ao impacto era de 15 m/s. Imediatamente após o impacto, o veículo é jogado no
sentido contrário ao do movimento inicial
com velocidade de 3 m/s. Se a colisão teve duração de 0,15 s, a força média exercida sobre
o automóvel durante a colisão foi de
b) 1 × 104 N.
c) 3 × 104 N.
a) 0,5 × 104 N.
4
4
d) 15 × 10 N.
e) 18 × 10 N.
alternativa E
Do Teorema do Impulso, temos:
F I = ∆Q ⇒ F ⋅ ∆t = m ⋅ (v f − v i ) ⇒
⇒ F ⋅ 0,15 = 1 500 ⋅ (3 − ( −15)) ⇒
⇒ F = 18 ⋅ 10 4 N
Questão 42
Uma força atuando em uma caixa varia com
a distância x de acordo com o gráfico.
Questão 43
A Lei da Gravitação Universal foi publicada
em 1687 pelo físico e matemático inglês Isaac
Newton. Através dessa lei, pode-se determinar as intensidades das forças de interação
gravitacional entre a Terra e a Lua, FTL , e
entre o Sol e a Lua, FSL .
Considerando a massa do Sol de 3,2 × 105 vezes a massa da Terra e a distância média do
Sol à Lua de 400 vezes a distância média da
Terra à Lua, a relação aproximada entre estas duas intensidades de força é
b) FTL = FSL .
a) FTL = 0,5 FSL .
c) FTL = 1,5 FSL .
d) FTL = 2 FSL .
e) FTL = 2,5 FSL .
alternativa A
Da Lei da Gravitação Universal, temos:
Fg =
GMm
d
2
G
FTL =
GmT mL
FSL =
GmS mL
⇒
2
dTL
⇒
2
dSL
mT mL
2
d 
dTL
m
= T ⋅  SL 
mS mL
mS  dTL 
G
2
dSL
⇒
FTL
=
FSL
⇒
 400 dTL 
FTL
mT
=
⋅

FSL
3,2 ⋅ 10 5 mT  dTL 
=
1,6 ⋅ 10 5
3,2 ⋅ 10 5
⇒
FTL = 0,5 FSL
2
⇒
2
=
física 3
∆l = l0 α∆θ ⇒ ∆l = 30 ⋅ 11 ⋅ 10 −6 ⋅ (40 − 10) ⇒
Questão 44
⇒
Em uma competição esportiva, um halterofilista de 80 kg, levantando uma barra metálica de 120 kg, apóia-se sobre os seus pés, cuja
área de contacto com o piso é de 25 cm2 .
Considerando g = 10 m/s2 e lembrando-se de
que a pressão é o efeito produzido por uma
força sobre uma área e considerando que essa
força atua uniformemente sobre toda a extensão da área de contacto, a pressão exercida
pelo halterofilista sobre o piso, em pascal, é
de
a) 2 × 105 .
b) 8 × 105 .
c) 12 × 105 .
5
6
d) 25 × 10 .
e) 2 × 10 .
alternativa B
Desconsiderando a pressão atmosférica, a força
total que os pés do homem aplicam sobre o piso
é igual à soma de seu próprio peso mais o peso
da barra que ele sustenta. Assim, da definição de
pressão, temos:
(80 + 120) ⋅ 10
F
p =
⇒ p =
⇒
A
25 ⋅ 10 −4
∆l = 99 ⋅ 10 −4 m
Questão 46
Uma panela com água é aquecida de 25oC
para 80oC. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin
e Fahrenheit, foi de
b) 55 K e 99oF.
a) 32 K e 105oF.
o
c) 57 K e 105 F.
d) 99 K e 105oF.
o
e) 105 K e 32 F.
alternativa B
As variações nas escalas Kelvin (∆T) e Fahrenheit
(∆θf ) são dadas por:
∆T = ∆θc
∆T = 80 − 25
∆θf
∆θc ⇒ ∆θf
80 − 25 ⇒
=
=
9
5
9
5
⇒
∆T = 55 K
∆θf = 99 o F
⇒ p = 8,0 ⋅ 10 5 Pa
Obs.: a área de 25 cm 2 , considerada para os dois
pés, não corresponde à realidade.
Questão 47
de dilatação é α = 11 × 10−6 oC−1 . Se a 10 oC o
Considere uma lente esférica delgada convergente de distância focal igual a 20 cm e
um objeto real direito localizado no eixo
principal da lente a uma distância de 25 cm
do seu centro ótico. Pode-se afirmar que a
imagem deste objeto é
a) real, invertida e maior que o objeto.
b) real, direita e menor que o objeto.
c) virtual, invertida e menor que o objeto.
d) virtual, direita e maior que o objeto.
e) virtual, invertida e maior que o objeto.
comprimento de um trilho é de 30 m, de
quanto aumentaria o seu comprimento se a
temperatura aumentasse para 40 oC ?
alternativa A
Questão 45
A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de
engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos
trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente
a) 11 × 10−4 m.
c) 99 × 10−4 m.
e) 165 × 10−4 m.
b) 33 × 10−4 m.
d) 132 × 10−4 m.
alternativa C
Supondo que o coeficiente de dilatação dado seja
o linear, da equação de dilatação térmica, temos:
Da Equação da Conjugação, vem:
1
1
1
1
1
1
=
+
⇒
=
+
⇒
f
p
p’
20
25
p’
⇒ p’ = 100 cm > 0 (imagem real)
Da Equação da Ampliação, temos:
p’
100
A = −
= −
⇒ A = −4 < 0 (imagem inp
25
vertida e maior que o objeto)
física 4
Questão 48
As instalações elétricas em nossas casas são
projetadas de forma que os aparelhos sejam
sempre conectados em paralelo. Dessa maneira, cada aparelho opera de forma independente.
A figura mostra três resistores conectados em
paralelo.
Desprezando-se as resistências dos fios de ligação, o valor da corrente em cada resistor é
a) I1 = 3 A, I 2 = 6 A e I 3 = 9 A.
b) I1 = 6 A, I 2 = 3 A e I 3 = 2 A.
c) I1 = 6 A, I 2 = 6 A e I 3 = 6 A.
d) I1 = 9 A, I 2 = 6 A e I 3 = 3 A.
e) I1 = 15 A, I 2 = 12 A e I 3 = 9 A.
alternativa B
Como a tensão sobre todos os resistores é
U = 18 V , temos:
I1 =
I =
U
18
=
R1
3
U
18
U
⇒ I2 =
=
⇒
R
R2
6
I3 =
U
18
=
R3
9
I1 = 6 A
I2 = 3 A
I3 = 2 A