1. (Pucmg 2015) Em um hospital, estudantes de
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LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 1. (Pucmg 2015) Em um hospital, estudantes de medicina registraram o número médio de batimentos cardíacos de pacientes de diversas idades. Os resultados foram resumidos em uma tabela conforme mostrado a seguir. BATIMENTOS POR IDADE MINUTO (ANOS) 200 20 195 25 190 30 180 40 170 50 155 65 140 80 DO PACIENTE Sobre essas observações, é CORRETO afirmar: a) O período dos batimentos cardíacos diminui com a idade. b) A frequência cardíaca aumenta com a idade. c) A frequência e o período dos batimentos cardíacos diminuem com a idade. d) A frequência dos batimentos cardíacos diminui com a idade enquanto o período aumenta. 2. (G1 - cps 2015) Página 1 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Se hoje um filme pode ser armazenado na forma de um arquivo digital, no passado, ele só podia existir na forma de rolos, contendo uma grande quantidade de fotogramas, conforme figura. Para causar a impressão de continuidade, esses fotogramas eram projetados um por um, a uma velocidade de 24 fotogramas por segundo. Se a cada 30mm da fita de um filme existe um único fotograma, em uma animação de 3 minutos de duração, a fita terá um comprimento aproximado, em metros, de a) 70. b) 90. c) 130. d) 150. e) 220. 3. (Pucmg 2015) O edifício mais alto do Brasil ainda é o Mirante do Vale com 51 andares e uma altura de 170 metros. Se gotas de água caíssem em queda livre do último andar desse edifício, elas chegariam ao solo com uma velocidade de aproximadamente 200 km / h e poderiam causar danos a objetos e pessoas. Por outro lado, gotas de chuva caem de alturas muito maiores e atingem o solo sem ferir as pessoas ou danificar objetos. Isso ocorre porque: Página 2 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE a) quando caem das nuvens, as gotas de água se dividem em partículas de massas desprezíveis. b) embora atinjam o solo com velocidades muito altas, as gotas não causam danos por serem líquidas. c) as gotas de água chegam ao solo com baixas velocidades, pois não caem em queda livre devido ao atrito com o ar. d) as gotas de água têm massas muito pequenas e a aceleração da gravidade praticamente não afeta seus movimentos verticais. 4. (G1 - cps 2015) Em um antigo projetor de cinema, o filme a ser projetado deixa o carretel F, seguindo um caminho que o leva ao carretel R, onde será rebobinado. Os carretéis são idênticos e se diferenciam apenas pelas funções que realizam. Pouco depois do início da projeção, os carretéis apresentam-se como mostrado na figura, na qual observamos o sentido de rotação que o aparelho imprime ao carretel R. Nesse momento, considerando as quantidades de filme que os carretéis contêm e o tempo necessário para que o carretel R dê uma volta completa, é correto concluir que o carretel F gira em sentido a) anti-horário e dá mais voltas que o carretel R. b) anti-horário e dá menos voltas que o carretel R. c) horário e dá mais voltas que o carretel R. d) horário e dá menos voltas que o carretel R. e) horário e dá o mesmo número de voltas que o carretel R. Página 3 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 5. (G1 - cps 2015) Sacolas imensas são usadas para o transporte de minérios, sucatas e entulhos. Elas são feitas de plástico reciclável e têm quatro alças, conforme mostra a figura. São facilmente movimentadas encaixando-se suas quatro alças no gancho de pequenos guindastes. Suponha que em uma dessas sacolas sejam colocados 1200 kg de entulho e que todos os pontos de fixação de cada alça na sacola sofram trações de mesma intensidade, quando a sacola é erguida. Nessas condições, a componente vertical da tração a que cada ponto de fixação das alças é submetida será, em newtons, Lembre que o peso de um corpo é calculado pela expressão P m g, em que P é o peso do corpo (N); m é a massa do corpo (kg), e g é a aceleração da gravidade, de valor 10m s2 . a) 120. b) 150. c) 1 200. d) 1500. e) 3 000. Página 4 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 6. (G1 - cps 2015) A apresentação de motociclistas dentro do globo da morte é sempre um momento empolgante de uma sessão de circo, pois ao atingir o ponto mais alto do globo, eles ficam de ponta cabeça. Para que, nesse momento, o motociclista não caia, é necessário que ele esteja a uma velocidade mínima (v) que se relaciona com o raio do globo (R) e a aceleração da gravidade (g) pela expressão: v R g, com R dado em metros. Considere que no ponto mais alto de um globo da morte, um motociclista não caiu, pois estava com a velocidade mínima de 27km h. Assim sendo, o raio do globo é, aproximadamente, em metros, Adote g 10m / s2 a) 5,6. b) 6,3. c) 7,5. d) 8,2. e) 9,8. 7. (G1 - ifsul 2015) A figura abaixo ilustra (fora de escala) o trecho de um brinquedo de parques de diversão, que consiste em uma caixa onde duas pessoas entram e o conjunto desloca-se passando pelos pontos A, B, C e D até atingir a mola no final do trajeto. Ao atingir e deformar a mola, o conjunto entra momentaneamente em repouso e depois inverte o sentido do seu movimento, retornando ao ponto de partida. Página 5 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE No exato instante em que o conjunto ( 2 pessoas + caixa) passa pelo ponto A, sua velocidade é igual a VA 10 m s. Considerando que o conjunto possui massa igual a 200 kg, qual é a deformação que a mola ideal, de constante elástica 1100 N m, sofre quando o sistema atinge momentaneamente o repouso? Utilize g 10 m s2 e despreze qualquer forma de atrito. a) 3,7 m b) 4,0 m c) 4,3 m d) 4,7 m 8. (G1 - utfpr 2015) Nos motores de automóveis a gasolina, cerca de 70% da energia fornecida pela queima do combustível é dissipada sob a forma de calor. Se durante certo intervalo de tempo a energia fornecida pelo combustível for de 100.000 J, é correto afirmar que aproximadamente: a) 30.000 J correspondem ao aumento da energia potencial. b) 70.000 J correspondem ao aumento da potência. c) 30.000 J são transformados em energia cinética. d) 30.000 J correspondem ao valor do trabalho mecânico realizado. e) 70.000 J correspondem ao aumento da energia cinética e 30.000 J são transformados em energia potencial. 9. (Pucmg 2015) A pressão atmosférica a nível do mar consegue equilibrar uma coluna de mercúrio com 76 cm de altura. A essa pressão denomina-se 1atm, que é equivalente a 1,0 105 N / m2. Considerando-se que a densidade da água seja de 1,0 103 kg / m3 e a Página 6 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a altura da coluna de água equivalente à pressão de 1,0 atm é aproximadamente de: a) 10 m b) 76 m c) 7,6 m d) 760 m 10. (G1 - cftmg 2015) A imagem abaixo representa um bebedouro composto por uma base que contém uma torneira e acima um garrafão com água e ar. A pressão exercida pela água sobre a torneira, quando ela está fechada, depende diretamente da(o) a) diâmetro do cano da torneira. b) massa de água contida no garrafão. c) altura de água em relação à torneira. d) volume de água contido no garrafão. 11. (G1 - cps 2015) A Op Art ou “arte óptica” é um segmento do Cubismo abstrato que valoriza a ideia de mais visualização e menos expressão. É por esse motivo que alguns artistas dessa vertente do Cubismo escolheram o móbile como base de sua arte. No móbile representado, considere que os “passarinhos” tenham a mesma massa e que as barras horizontais e os fios tenham massas desprezíveis. Página 7 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Para que o móbile permaneça equilibrado, conforme a figura, a barra maior que sustenta todo o conjunto deve receber um fio que a pendure, atado ao ponto numerado por a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 12. (Imed 2015) Considere uma bateria ideal de 12 V, na qual é ligada uma lâmpada. Logo após ser ligada, a lâmpada atinge um brilho que não varia ao longo do tempo. Nesse estado, a corrente elétrica que percorre a lâmpada é igual a 0,5 A. Desprezando efeitos de dissipação nos fios condutores, determine, respectivamente, a resistência elétrica da lâmpada e a potência dissipada por ela. a) 32 Ohms e 12 Watts. b) 12 Ohms e 12 Watts. c) 24 Ohms e 6 Watts. d) 24 Ohms e 12 Watts. e) 32 Ohms e 24 Watts. 13. (G1 - ifsul 2015) João, assustado com o aumento do valor de sua conta de luz, resolveu fazer um estudo sobre o consumo de energia elétrica em sua residência. Morador de um apartamento com um quarto, uma sala, uma cozinha e um banheiro, fez uma estimativa do tempo de uso de cada item que “consome” energia elétrica em cada cômodo da residência. Para tanto, ele elaborou a tabela abaixo. Página 8 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Cômodo Quarto Cozinha Sala Banheiro Potência Tempo (Watts) diário (em horas) 1 Computador 300 5 1 Lâmpada fluorescente 20 5 1 Forno de Micro-ondas 1200 0,25 1 Lâmpada fluorescente 20 2,5 1 TV 100 5 80 5 1 Lâmpada fluorescente 20 5 1 chuveiro 3400 0,5 1 Lâmpada fluorescente 20 2,5 Item de uso 1 Aparelho de TV a cabo Considerando os dados da tabela e que o custo de 1kWh é R$ 0, 70, quantos kWh (quilowatt-hora) os itens do seu apartamento consomem por mês ( 30 dias) e qual é o custo total do valor estimado de sua conta de luz? a) 141kWh e R$ 98, 70 b) 154,8 kWh e R$ 108, 36 c) 158,67 kWh e R$ 111, 07 d) 544 kWh e R$ 380, 80 14. (G1 - ifsul 2015) Leia com atenção o texto que segue: O som é um tipo de onda que necessita de um meio para se propagar. Quando estamos Analisando a produção e a captação de uma onda sonora, estamos diante de três participantes: a fonte sonora, o meio onde ela se propaga e o observador que está captando as ondas. Temos então três referenciais bem definidos. O tipo de onda captada dependerá de como a fonte e o observador se movem em relação ao meio de propagação da onda. Vamos considerar o meio parado em relação ao solo. Neste caso temos ainda três situações diferentes: a fonte se movimenta e o observador está parado; a fonte está parada e o observador está em movimento; a fonte e o observador estão em movimento. Nos três casos podemos ter uma aproximação ou um afastamento entre a fonte e o observador. Página 9 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Adaptado de:< http://www.fisica.ufpb.br/~romero/ - Notas de Aula – Física Básica Universitária: Ondas Sonoras> O texto refere-se a um fenômeno ondulatório facilmente observado nas ondas sonoras. Esse fenômeno é denominado a) Superposição. b) Ressonância. c) Polarização. d) Efeito Doppler. TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Industrialização à base de água Pode parecer exagero afirmar que a água foi um dos elementos mais importantes para a revolução industrial ocorrida na Europa no século XVIII. O exagero desaparece quando lembramos que o principal fator das mudanças no modo de produção daquela época foi a utilização do vapor no funcionamento das máquinas a vapor aperfeiçoadas por James Watt por volta de 1765. Essas máquinas fizeram funcionar teares, prensas, olarias, enfim, substituíram a força humana e a força animal. James watt estabeleceu a unidade de cavalo-vapor (Horse Power) que em valores aproximados é a capacidade de sua máquina de levantar uma massa de 15000 kg a uma altura de 30cm no tempo de um minuto. Hoje, a unidade de potência no sistema internacional de unidades é o Watt, em homenagem a James Watt. 15. (Pucmg 2015) Considerando-se uma máquina que opere com uma potência de 2,0 104 W, o trabalho que ela realizaria em 1hora é aproximadamente de: a) 7,2 107 J b) 4,8 105 J c) 3,6 108 J d) 2,0 105 J Página 10 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 16. (Pucmg 2015) Com base no texto e considerando-se a aceleração da gravidade g 10 m / s2, pode-se afirmar que a potência de um cavalo-vapor é de aproximadamente: a) 7500 w b) 4500 w c) 1500 w d) 750 w 17. (G1 - cps 2014) Algumas cidades têm implantado corredores exclusivos para ônibus a fim de diminuir o tempo das viagens urbanas. Suponha que, antes da existência dos corredores, um ônibus demorasse 2 horas e 30 minutos para percorrer todo o trajeto de sua linha, desenvolvendo uma velocidade média de 6 km/h. Se os corredores conseguirem garantir que a velocidade média dessa viagem aumente para 20 km/h, o tempo para que um ônibus percorra todo o trajeto dessa mesma linha será a) 30 minutos. b) 45 minutos. c) 1 hora. d) 1 hora e 15 minutos. e) 1 hora e 30 minutos. Página 11 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 18. (G1 - ifpe 2014) Um trem bala, viajando a 396 km / h, tem a sua frente emparelhada com o início de um túnel de 80 m de comprimento (ver figura). Nesse exato momento, o trem desacelera a uma taxa de 5 m / s2 . Sabendo-se que o trem mantém essa desaceleração por todo o tempo em que atravessa completamente o túnel e que o mesmo possui 130 m de comprimento, é correto dizer que o trem irá gastar, para ultrapassá-lo totalmente, um tempo, em segundos, igual a: a) 3,6 b) 2,0 c) 6,0 d) 1,8 e) 2,4 19. (G1 - cps 2014) Para os passageiros experimentarem a sensação equivalente à “gravidade zero”, um avião adaptado sobe vertiginosamente (figura 1) para, depois, iniciar uma descida brusca que dura apenas alguns segundos. Durante essa descida brusca, a velocidade horizontal mantém-se constante, variando apenas a velocidade vertical. Na parte central desse avião, há um espaço vazio onde os passageiros, deitados no chão, aguardam o mergulho da aeronave. Página 12 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE No momento do mergulho, cada passageiro perde o contato com o piso da aeronave, podendo movimentar-se como um astronauta a bordo de uma nave em órbita (figura 2). A situação mostrada na figura 2 é possível devido a) ao ganho de inércia do avião. b) ao ganho de peso dos passageiros. c) à perda de massa dos passageiros. d) à igualdade entre a inércia do avião e a inércia dos passageiros. e) à igualdade entre a aceleração do avião e a aceleração da gravidade. 20. (G1 - ifce 2014) Da parte superior de um caminhão, a 5,0 metros do solo, o funcionário 1 arremessa, horizontalmente, caixas para o funcionário 2, que se encontra no solo para pegá-las. Se cada caixa é arremessada a uma velocidade de 8,0 m/s, da base do caminhão, deve ficar o funcionário 2, a uma distância de Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2 e despreze as dimensões da caixa e dos dois funcionários. a) 4,0 m. b) 5,0 m. c) 6,0 m. Página 13 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE d) 7,0 m. e) 8,0 m. 21. (G1 - ifsp 2014) Roldanas móveis são utilizadas para vantagens mecânicas, ou seja, aplica-se uma determinada força a uma extremidade do sistema e transmite-se à outra extremidade uma força de maior intensidade. Esse tipo de recurso é comumente utilizado em guindastes de construção civil para levantar materiais de grandes massas. Um modelo semelhante ao dos guindastes está apresentado na figura, em que são colocadas 3 roldanas móveis e 1 fixa. Considerando a massa M igual a 500 kg sendo levantada a partir do repouso em um local cuja aceleração gravitacional é de 10 m/s2, podemos afirmar que, após 2 s, ela atingirá a velocidade, em m/s, de a) 4. b) 8. c) 10. d) 12. e) 14. 22. (G1 - ifce 2014) Na figura abaixo, o fio inextensível que une os corpos A e B e a polia têm massas desprezíveis. As massas dos corpos são mA = 4,0 kg e mB = 6,0 kg. Desprezando-se o atrito entre o corpo A e a superfície, a aceleração do conjunto, em m/s2, é de (Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2) Página 14 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE a) 4,0. b) 6,0. c) 8,0. d) 10,0. e) 12,0. 23. (G1 - col.naval 2014) Observe a figura abaixo. Uma força constante "F" de 200 N atua sobre o corpo, mostrado na figura acima, deslocando-o por 10 s sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito vale 0,2. Supondo que, inicialmente, o corpo encontrava-se em repouso, e considerando a gravidade local como sendo 10 m / s2, pode-se afirmar que o trabalho da força resultante, que atuou sobre o bloco, em joules, foi igual a: a) 20000 b) 32000 c) 40000 d) 64000 e) 80000 24. (G1 - ifce 2014) Paulo coloca a bola no gramado e bate um “tiro de meta”. A bola, após descrever uma trajetória parabólica de altura máxima B, atinge o ponto C no gramado do campo adversário. Página 15 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Desprezando-se a resistência do ar e adotando-se o solo como referencial, é correto dizer-se que a) a energia da bola no ponto B é maior do que aquela que ela possui em qualquer outro ponto de sua trajetória. b) no ponto B, a bola possui energia cinética e energia gravitacional. c) no ponto B, a energia cinética da bola é máxima, e a energia potencial é nula. d) ao bater no gramado, no ponto C, toda a energia cinética da bola transforma-se em energia potencial gravitacional. e) a bola, no instante antes de colidir no gramado em C, já terá perdido toda a sua energia. 25. (G1 - cftmg 2014) Três esferas de mesma massa são lançadas de uma mesma altura e com velocidades iguais a v 0 como mostrado a seguir. Considerando-se o princípio da conservação da energia e desprezando-se a resistência do ar, as energias cinéticas das esferas, ao chegarem ao solo, obedecem à relação a) EA > EB = EC. b) EA = EB = EC. c) EA > EB > EC. d) EA < EB > EC. Página 16 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 26. (Fmp 2014) Uma prensa hidráulica é composta por dois reservatórios: um cilíndrico e outro em forma de prisma com base quadrada. O diâmetro do êmbolo do reservatório cilíndrico tem a mesma medida que o lado do êmbolo do reservatório prismático. Esses êmbolos são extremamente leves e podem deslocar-se para cima ou para baixo, sem atrito, e perfeitamente ajustados às paredes dos reservatórios. Sobre o êmbolo cilíndrico está um corpo de peso P. A força que deve ser aplicada no êmbolo quadrado para elevar esse corpo deve ter intensidade mínima igual a a) P π b) 2P π c) 4P π d) π P 2 e) π P 4 27. (G1 - cps 2014) Um passeio de balão é uma das atrações para quem visita a Capadócia, na Turquia. Página 17 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Os balões utilizados para esse tipo de passeio possuem um grande bocal por onde uma forte chama aquece o ar do interior do balão. Abaixo do bocal, está presa a gôndola onde os turistas se instalam para fazer um passeio inesquecível. Esses balões ganham altitude porque a) o ar aquecido é menos denso que o ar atmosférico. b) a queima do combustível gera oxigênio, que é mais leve que o ar. c) a pressão interna torna-se maior que a pressão externa, ao serem inflados. d) o gás liberado na queima aumenta a inércia sobre a superfície do balão. e) o calor da chama é dirigido para baixo e, como reação, o balão é empurrado para cima. 28. (G1 - ifsc 2014) “A força agressiva da bomba atômica que literalmente implodiu a sociedade foi lembrada na poesia de Vinícius de Moraes que, combinada com a melodia de Gerson Conrad, se transformou no grande sucesso "Rosa de Hiroshima", gravada pelo grupo musical Secos & Molhados em 1973.” Fonte: Ciência na música popular brasileira, de Ildeu de Castro Moreira e Luisa Massarani. Publicado na revista pré-Univesp – Número 25 – Aprendizagem lúdica – Outubro de 2012. Considerando-se que um artefato está em repouso sobre uma mesa e explode em dois Página 18 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE pedaços. Um dos pedaços que possui um terço do total da massa do artefato foi lançado para o norte com velocidade de 300m s. Dessa maneira, é CORRETO afirmar que o segundo pedaço, com 2 3 da massa total do artefato, foi lançado para: a) o sul com velocidade de 150m s. b) o sul com velocidade de 600m s. c) o sudeste com velocidade de 150m s. d) o sudeste com velocidade de 600m s. e) uma direção desconhecida com velocidade de 600m s. 29. (Enem PPL 2014) O sonar é um equipamento eletrônico que permite a localização de objetos e a medida de distâncias no fundo do mar, pela emissão de sinais sônicos e ultrassônicos e a recepção dos respectivos ecos. O fenômeno do eco corresponde à reflexão de uma onda sonora por um objeto, a qual volta ao receptor pouco tempo depois de o som ser emitido. No caso do ser humano, o ouvido é capaz de distinguir sons separados por, no mínimo, segundo. 0,1 Considerando uma condição em que a velocidade do som no ar é 340m s, qual é a distância mínima a que uma pessoa deve estar de um anteparo refletor para que se possa distinguir o eco do som emitido? a) 17m b) 34m c) 68m d) 1700m e) 3400m 30. (G1 - cps 2014) Quem viaja para a Amazônia poderá ver o boto cor-de-rosa que, de acordo com famosa lenda local, se transforma em um belo e sedutor rapaz. Botos e golfinhos são capazes de captar o reflexo de sons emitidos por eles mesmos, o que lhes permite a percepção do ambiente que os cerca, mesmo em águas escuras. O fenômeno ondulatório aplicado por esses animais é denominado a) eco e utiliza ondas mecânicas. b) eco e utiliza ondas eletromagnéticas. Página 19 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE c) radar e utiliza ondas elétricas. d) radar e utiliza ondas magnéticas. e) radar e utiliza ondas eletromagnéticas. 31. (Fatec 2013) Um carro em um veículo do tipo “cegonha” (que transporta vários carros) tem cada uma de suas rodas travada por uma cinta, cujos extremos estão presos sobre a plataforma em que se apoia o carro. A cinta abraça parcialmente o pneu, e a regulagem de sua tensão garante a segurança para o transporte, já que aumenta a intensidade da força de contato entre cada pneu e a plataforma. Se o ângulo formado entre a plataforma e a cinta, de ambos os lados do pneu, é de 60°, admitindo que cada extremo da cinta se encontre sob uma tração de intensidade T, o acréscimo da força de contato de intensidade F entre cada pneu e a plataforma, devido ao uso desse dispositivo, é dado por Dados: sen 60° = a) F= 3 2 cos 60° = 1 2 tg 60° = 3 T 2 3 T 2 b) F c) F=T d) F 3 T e) F 4 3 T 3 Página 20 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 32. (Ibmecrj 2013) Um avião de acrobacias descreve a seguinte trajetória descrita na figura abaixo: Ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória a força exercida pelo banco da aeronave sobre o piloto que a comanda é: a) igual ao peso do piloto. b) maior que o peso do piloto. c) menor que o peso do piloto. d) nula. e) duas vezes maior do que o peso do piloto. 33. (G1 - cftmg 2013) Um corpo de massa M = 0,50 kg está em repouso, preso por um fio, submetido a uma tensão T, submerso na água de um reservatório, conforme ilustração. No instante em que o fio é cortado, a aceleração do corpo, em m/s2, será a) 2,0. b) 4,0. c) 6,0. d) 8,0. Página 21 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Gabarito: Resposta da questão 1: [D] A frequência é no número de batimentos por minuto. O período é o intervalo de tempo entre duas batidas consecutivas, ou seja, o período é igual ao inverso da frequência. Consultando a tabela, vemos que a frequência diminui com o aumento da idade, logo o período aumenta. Resposta da questão 2: questão 3: [C] Dados: f 24 Hz; Δt 3 min 180 s; 30 mm 0,03 m. L f Δ t 24 180 0,03 129,6 m Resposta da L 130 m. [C] A queda da gota é, no início, um movimento acelerado. À medida que ela vai caindo, a força de resistência do ar vai aumentando com a velocidade até atingir a mesma intensidade do seu peso. Nesse ponto, a gota atinge sua velocidade limite, terminando a queda em movimento uniforme, com velocidade em torno de 30 km/h, insuficiente para causar danos a objetos ou pessoas. Resposta da questão 4: [D] A análise da situação permite concluir que o carretel F gira no mesmo sentido que o carretel R, ou seja, horário. Como se trata de uma acoplamento tangencial, ambos têm mesma velocidade linear, igual à velocidade linear da fita. Página 22 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE vF vR 2 π fF rF 2 π fR rR f F r F fR rR f F rR . f R rF Essa expressão final mostra que a frequência de rotação é inversamente proporcional ao raio. Como o carretel F tem maior raio ele gira com menor frequência, ou seja dá menos voltas que o carretel R. Resposta da questão 5: [D] Como cada alça tem dois pontos de apoio, em cada alça teremos a quarta parte do peso dividido por dois apoios (4 alças sendo cada uma com dois apoios): Logo, 2T P 4 P 1200kg 10 m / s2 8 8 T 1500 N T Resposta da questão 6: [A] Sabendo que 27km h 15 m s, 2 vem Página 23 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 15 R 10 R 5,6 m. 2 Resposta da questão 7: [B] Em relação ao plano horizontal que passa por A, a altura em D é HAB 1,6 1 0,6 m. Usando a conservação da energia mecânica: A Emec ED mec 200 10 2 2 m v 2A k x2 m g HAD 2 2 1.100 x 2 200 10 0,6 2 x 10.000 1.200 2 1100 x 4 m. Resposta da questão 8: [D] Como o rendimento é de 70%, em 100.000 J a parte dissipada na forma de calor é 70.000 J e parte útil transformada em trabalho mecânico para obter energia cinética é 30.000 J. Resposta da questão 9: [A] Dados: p 1 105 N/m2; d 103 kg/m3 ; g 10 m/s2. Aplicando o Teorema de Stevin: p d gh h Resposta p 105 d g 103 10 da h 10 m. questão 10: [C] Página 24 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE De acordo com o Teorema de Stevin, a pressão exercida por uma coluna líquida é diretamente proporcional à altura dessa coluna. Resposta da questão 11: [C] Quando suspensa, a barra maior sofrerá em cada extremidade uma tração de intensidade igual à do triplo do peso de cada passarinho. Então, por simetria, ela deve receber um fio que a pendure, atado ao seu ponto médio, ou seja, o ponto de número 3. Resposta da questão 12: [C] A resolução desta questão é aplicação de fórmula direta. Sabendo que a tensão aplicada à lâmpada é U 12 V, e a corrente que está circulando no circuito é i 0,5 A, pode-se aplicar a 1ª Lei de Ohm de forma a encontrar o valor da resistência. U R i U 12 i 0,5 R 24 Ω R E para a potência, P i U P 0,5 12 P6W Resposta da questão 13: [A] O consumo mensal é: Página 25 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Cômodo Quarto Cozinha Sala Banheiro Potência Item (Watts) Tempo de uso Consumo diário (em (Watthora) horas) 1 Computador 300 5 1.500 1 Lâmpada fluorescente 20 5 100 1 Forno de Micro-ondas 1200 0,25 300 1 Lâmpada fluorescente 20 2,5 50 1 TV 100 5 500 80 5 400 1 Lâmpada fluorescente 20 5 100 1 chuveiro 3400 0,5 1.700 1 Lâmpada fluorescente 20 2,5 50 Total 4.700 1 Aparelho de TV a cabo O consumo mensal (C) é: C 4.700 30 141.000 W h C 141 kWh. Calculando o gasto mensal (G) : G 141 0,70 W h Resposta G R$ 98,70. da questão 14: [D] Efeito Doppler é o fenômeno ondulatório que ocorre quando há variação na frequência captada pelo observador devido ao movimento relativo entre ele e a fonte. Resposta da questão 15: [A] Dados: P 2 204 W; Δt 1 h 3,6 103 s. Página 26 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE W P Δt 2 104 3,6 103 Resposta W 7,2 107 J. da questão 16: [D] Dados: m 15.000 kg; h 30 cm 0,3 m; Δt 1 min 60 s; g 10 m/s2. A potência é a razão entre a energia potencial adquirida e o tempo empregado na operação. P EP m g h 15.000 10 0,3 Δt Δt 60 Resposta P 750 W. da questão 17: [B] Dados v1 6km / h; v2 20km / h; Δt1 2h e 30min 150min. O espaço percorrido é o mesmo nos dois casos. ΔS1 ΔS2 v1 Δt1 v 2 Δt 2 6 150 20 Δt 2 Δt 2 900 20 Δt 2 45 min. Resposta da questão 18: [B] Dados: ΔS 130 80 210 m; v0 396 km/h 110 m/s; a 5 m/s2 . Aplicando a equação horária do espaço para movimento uniformemente variado: a 2 5 t 210 110 t t 2 t 2 44 t 84 0 2 2 t 2 s. 44 1936 336 t t t 2 s. 2 t 42 s. (não convém) ΔS v 0 t Página 27 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Resposta da questão 19: [E] Os passageiros estão em queda livre, portanto, com a aceleração igual à da gravidade. Resposta da questão 20: [E] Calculando o tempo de queda (t q ) e substituindo no alcance horizontal (A) : 1 2 h g t q t q 2 A v t 0 q Resposta 2h g A v0 2h 25 8 g 10 da A 8 m. questão 21: [A] NOTA: na figura dada, está errada a notação F 750 N. As formas corretas são: F 750 N ou F = 750 N. A figura mostra a distribuição de forças pelas polias. Aplicando o princípio fundamental da dinâmica ao bloco de massa M: Página 28 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE 8 F P M a 8 750 5.000 500 a a 2 m/s2. Calculando a velocidade: v v0 a t v 0 2 2 Resposta v 4 m/s. da questão 22: [B] Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica ao sistema: PB mA mB a 60 10 a a 6 m/s2. Resposta da questão 23: [D] Dados: F 200N; m 20kg; μc 0,2; g 10m / s2. Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica: F Fat m a F μ m g m a 200 0,2 20 10 20 a a 160 8 m/s2 . 20 Calculando a velocidade final: v v0 a t 0 8 10 v 80 m/s. Pelo Teorema da Energia Cinética: m v 2 m v 02 Wres 2 2 Wres 20 80 2 2 0 Wres 10 6.400 Wres 64.000 J. Resposta da questão 24: [B] Página 29 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE No ponto B, a bola possui velocidade e está acima do solo (referencial). Logo ela possui energia cinética e energia potencial. Nota: nas alternativas [A] e [E] o enunciado deveria especificar a modalidade de energia. Resposta da questão 25: [B] Tomando o solo como referencial, as três esferas possuem a mesma energia cinética e a mesma energia potencial. Logo, as energias mecânicas também são iguais: EA EB EC m v02 m g h. 2 Resposta da questão 26: [C] A figura mostra as forças agindo sobre os êmbolos de áreas A1 e A2. Aplicando o Teorema de Pascal: F P A 2 A1 Resposta F 2 D P 2 πD 4 F da 4P . π questão 27: Página 30 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE [A] O ar aquecido dentro do balão se expande, tornando-se menos denso que o ar externo. Assim, o peso do balão torna-se menor que o empuxo, fazendo que ele suba. Resposta da questão 28: [A] Como se trata de sistema mecanicamente isolado, temos: Qantes Qdepois Q1 Q2 0 m1 v1 m2 v 2 0 1 2 300 v 2 3 3 v 2 150 m/s. O segundo pedaço é lançado com velocidade de 150 m/s, em sentido oposto ao do primeiro, ou seja, para o sul. Resposta da questão 29: [A] Entre a emissão e a recepção do eco, a onda sonora percorre a distância 2d. 2 d v Δt d Resposta v Δt 340 0,1 d 2 2 da d 17 m. questão 30: [A] O fenômeno em questão é o eco, ocorrido pelo som, que é uma onda mecânica. Resposta da questão 31: [D] O acréscimo é igual à soma das trações. Página 31 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE Assim, pelo teorema dos cossenos: 1 F2 T2 T2 2 T T cos 60 2 T 2 2 T 2 F2 3 T 2 2 F 3 T. Resposta da questão 32: [B] Observe a figura abaixo onde estão mostradas as forças que agem no piloto. Como o movimento é circular deve haver uma força centrípeta apontando para cima. Portanto, a força da aeronave sobre o piloto deve ser maior que o peso. Resposta da questão 33: [B] Dados: M = 0,5 kg; T = 2 N; g = 10 m/s2. Página 32 de 33 LISTA – EXTRA – 3ª SÉRIE As figuras a seguir ilustram a situação. Na figura 1 o corpo está em equilíbrio: E T P E P T E P 2 newtons. Na figura 2, o fio é cortado. Desprezando forças de viscosidade, temos: E P m a 2 0,5 a a 2 0,5 a 4 m / s2. Página 33 de 33
