Física - Etapa

Questão 1
Analisando as situações e marcando a direção e
o sentido dos vetores velocidade (v), aceleração
(γ ) e resultante (R), vem:
Num movimento harmônico simples, a aceleração a é relacionada ao deslocamento x pela
função a = 4 ⋅ x.
No Sistema Internacional, a unidade do fator
4é
m
1
1
s
a)
d)
b)
c) 2
e) s ⋅ m
s
s
m
s
I) ↓ v; γ = 0 ⇒ R = 0 ⇒ T = P = 60 N
III) ↑ v; ↓ γ ; ↓ R ⇒ T < P ⇒ T < 60 N
IV) ↓ v; ↓ γ ; ↓ R ⇒ T < P ⇒ T < 60 N
V) ↑ v; γ = 0 ⇒ R = 0 ⇒ T = P = 60 N
Assim, a força de tração na corda é menor que
60 N nas situações III e IV.
alternativa C
Sendo a dimensão do fator 4 dada por [4] =
II) ↑ v ; ↑ γ ; ↑ R ⇒T > P ⇒ T > 60 N
[a]
,
[x]
no Sistema Internacional, temos:
m
2
[a]
1
[4] =
= s
⇒ [4] = 2
[x]
m
s
Questão 2
Um corpo de peso 60N está suspenso por uma
corda, no interior de um elevador. Considere
as situações em que o elevador pode se encontrar:
I. descendo com velocidade constante;
II. subindo com velocidade crescente;
III. subindo com velocidade decrescente;
IV. descendo com velocidade crescente e
V. subindo com velocidade constante.
A intensidade da força de tração na corda é
menor que 60N somente nas situações
b) I e V.
a) I e III.
d) II e V.
c) II e IV.
e) III e IV.
alternativa E
As forças que atuam sobre o corpo são dadas
por:
Questão 3
A aceleração da gravidade na Terra é 10 m/s2
e, na Lua, aproximadamente um sexto desse
valor.
Uma lata de conserva cujo rótulo indica
“600g” terá, na Lua, peso, em newtons, igual
a
a) 0,60
b) 1,0
c) 6,0
d) 10
e) 60
alternativa B
Na Lua, o peso de uma lata de conserva cuja
massa é m = 600 g = 0,6 kg é dado por:
g
10
PL = m ⋅ g L = m ⋅ T = 0,6 ⋅
⇒
6
6
⇒ PL = 1,0 N
Questão 4
Uma bola de massa 0,50 kg foi chutada diretamente para o gol, chegando ao goleiro com
velocidade de 40 m/s. Este consegue espalmá-la para a lateral e a bola deixa as mãos
do goleiro com velocidade de 30 m/s, perpendicularmente à direção inicial de seu movimento.
O impulso que o goleiro imprime à bola tem
módulo, em unidades do Sistema Internacional,
a) 50
b) 25
c) 20
d) 15
e) 10
física 2
alternativa B
Sendo v 0 a velocidade com que a bola chega ao
goleiro, v a velocidade da bola após ser espalmada e ∆v = v − v 0 a variação de velocidade, podemos montar o diagrama vetorial de velocidades a
seguir:
Questão 6
Uma tábua, de área superficial A e de espessura 10 cm, colocada na água, sustenta um
menino de massa 30 kg, de tal forma que a
superfície livre da água tangencie a superfície superior da tábua.
Sendo dados: g = 10m/s2 ; d madeira = 0,70g/cm3
e dágua = 1,0 g/cm3 , a área A vale, em m2 ,
Do Teorema de Pitágoras, temos:
2
2
2
a) 1,0
|∆v | = |v | + |−v 0 | = 30 + 40 = 50 m/s
Assim, admitindo-se que a resultante das forças
que atuam sobre a bola seja a força aplicada pelo
goleiro, do Teorema do Impulso vem:
IR = ∆Q ⇒ | IF | = m ⋅ | ∆v | ⇒
⇒ | IF | = 0,50 ⋅ 50 ⇒
| IF | = 25 N ⋅ s
c) 0,050
alternativa D
Adotando a energia potencial nula no piso, a
energia mecânica perdida (∆E ) na queda é dada
por:
| ∆E | =
mv 2
− mgh =
2
0,05 ⋅ 4,0 2
=
− 0,05 ⋅ 10 ⋅ 1,0 ⇒
2
⇒
|∆E | = 0,10 J
d) 4,5
e) 6,0
alternativa A
Sendo o volume da água deslocada (Vad ) igual ao
volume total da tábua (Vmadeira ) e utilizando o Sistema Internacional, no equilíbrio, temos:
E água = Pmadeira + Pmenino ⇒
⇒ dágua ⋅ Vad ⋅ g =
= dmadeira ⋅ Vmadeira ⋅ g + mmenino ⋅ g ⇒
= (0,70 ⋅ 10 3 ) ⋅ (A ⋅ 10 ⋅ 10 −2 ) + 30 ⇒
Uma caixa de clipes para prender papéis, de
massa 50g, caiu de uma mesa de 1,0 m de altura.
Sabendo-se que ao atingir o piso a velocidade
da caixa era de 4,0 m/s, pode-se concluir que
a energia mecânica perdida na queda, em
joules, foi igual a
Dado: g = 10m/s2
b) 0,040
e) 0,50
c) 3,0
⇒ (1,0 ⋅ 10 3 ) ⋅ (A ⋅ 10 ⋅ 10 −2 ) =
Questão 5
a) 0,010
d) 0,10
b) 1,5
2
⇒
A = 1,0 m 2
Questão 7
Uma xícara com 200g de água quente é esfriada tendo a temperatura diminuída de 20o C.
Considere o calor específico da água igual a
1,0 cal/go C e o calor latente de fusão do gelo
igual a 80 cal/g.
A quantidade de calor perdida por esta água
é suficiente para fundir uma quantidade de
gelo fundente, em gramas, igual a
a) 50
b) 40
c) 32
d) 16
e) 2,5
alternativa A
Supondo que todo o calor perdido pela água sirva
para derreter o gelo, temos:
Q gelo + Qágua = 0 ⇒
⇒ m g ⋅ L + ma ⋅ ca ⋅ ∆θa = 0 ⇒
física 3
⇒ m g ⋅ 80 + 200 ⋅ 1 ⋅ ( −20) = 0 ⇒
⇒
m g = 50 g
Obs.: a unidade correta do calor específico é
cal/(g oC ).
Questão 10
Em três vértices de um quadrado são fixadas
as cargas q1 = q2 = 10 µC e q 3 = −10 µC,
conforme a figura.
Questão 8
Um mol de gás perfeito, à temperatura de 0o C
e pressão de 1,0 atm, ocupa um volume de
22,4 litros.
Para conter dois mols de gás perfeito à temperatura de 27o C e pressão de 2,0 atm, um recipiente rígido deve ter um volume, em litros,
cujo valor é mais próximo de
a) 5,0
b) 15
c) 25
d) 40
e) 60
A força elétrica resultante sobre a carga q1 é
representada pelo vetor
alternativa C
a)
Da Equação de Estado dos Gases Perfeitos
(pV = nRT ), vem:
p ⋅V
p ⋅ V2
pV
R=
⇒ 1 1 = 2
⇒
nT
n1 ⋅ T1
n 2 ⋅ T2
b)
2,0 ⋅ V2
1,0 ⋅ 22,4
=
⇒ V2 = 25 l
⇒
1,0 ⋅ 273
2,0 ⋅ 300
c)
d)
Questão 9
A lupa é uma lente convergente usada para
fornecer uma imagem direita e ampliada de
um objeto.
O objeto deve ser colocado
a) entre a lente e o seu foco, e a imagem é virtual.
b) entre a lente e o seu foco, e a imagem é real.
c) além do foco da lente, e a imagem é virtual.
d) além do foco da lente, e a imagem é real.
e) no foco da lente, e a imagem é real.
e)
alternativa E
As forças F21 e F31 sobre a carga q1 são
dadas pelo Princípio das Ações Elétricas como
segue:
alternativa A
O objeto deve ser colocado entre a lente convergente (lupa) e o seu foco, obtendo-se uma imagem virtual, direita e ampliada, como mostra o esquema a seguir:
Assim, a resultante (R) das forças sobre q1 é melhor representada pela alternativa E.
física 4
Questão 11
No circuito representado no esquema, F é
uma fonte de tensão que fornece uma diferença de potencial constante de 9,0 V.
Assim, da definição de resistência elétrica em
R 2 , temos:
U
6,0
R2 = 2 =
⇒ R 2 = 12 Ω
i
0,50
Questão 12
De acordo com as indicações do esquema, os
resistores R1 e R2 valem, respectivamente,
em ohms,
a) 3,0 e 6,0
b) 3,0 e 9,0
c) 6,0 e 3,0
d) 6,0 e 6,0
e) 6,0 e 12
alternativa E
Sendo i = 0,50 A a corrente em todos os elementos, da definição da resistência elétrica em R1 , temos:
U
3,0
R1 = 1 =
⇒ R1 = 6,0 Ω
i
0,50
A tensão (U 2 ) sobre o resistor R 2 é a tensão da
fonte (9,0 V) menos a tensão U1 = 3,0 V sobre
R1 , ou seja, U 2 = 9,0 − U1 = 9,0 − 3,0 = 6,0 V .
A passagem de uma corrente elétrica i por
um fio condutor gera um campo magnético de
intensidade B num ponto situado à distância
d do fio.
Se dobrarmos a corrente elétrica pelo fio, a
intensidade do campo magnético, num outro
d
ponto distante do fio, será
2
B
b) B
c) 2B
d) 4B
e) 16B
a)
2
alternativa D
Para um condutor retilíneo muito longo, temos:
µ ⋅i
µ ⋅i
B =
2 πd
B
2
πd
⇒
=
⇒
µ ⋅ 2i
µ ⋅ 2i
B’
B’ =
2 π ⋅ (d/ 2)
2 π ⋅ (d/ 2)
⇒
µ ⋅i
B
2 πd
=
⋅
⇒ B’ = 4B
B’
2 πd µ 2i ⋅ 2