QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3

QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3 – FÍSICA
PARA A VALIDADE DO QiD, AS RESPOSTAS DEVEM SER APRESENTADAS EM FOLHA
PRÓPRIA, FORNECIDA PELO COLÉGIO, COM DESENVOLVIMENTO E SEMPRE A TINTA.
TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA DEVEM SER JUSTIFICADAS.
DATA DE ENTREGA: 13 / 04 / 2016
1. A figura 1 mostra um bloco em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. Nesse caso, a superfície

exerce sobre o bloco uma força F . A figura 2 mostra o mesmo bloco deslizando, com movimento uniforme,
descendo uma rampa inclinada em relação à horizontal segundo a reta de maior declive. Nesse caso a rampa

exerce sobre o bloco uma força F '.








Compare F e F ' e verifique se │ F │<│ F '│, │ F │=│ F '│ ou │ F │>│ F '│. Justifique sua resposta.
2. Um bloco metálico de massa 2,0 kg é lançado com velocidade de 4,0 m / s a partir da borda de um trilho
horizontal de comprimento 1,5 m e passa a deslizar sobre esse trilho. O coeficiente de atrito cinético entre as
superfícies vale 0,2. Cada vez que colide com as bordas, o disco inverte seu movimento, mantendo
instantaneamente o módulo de sua velocidade.
Quantas vezes o disco cruza totalmente o trilho, antes de parar?
Considere: g = 10 m / s2
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
0
1
2
3
4
QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3 – FÍSICA
3. O esquema a seguir mostra um bloco A de massa 10 kg apoiado em um plano inclinado a 30º contido por um
suporte fixo S e ligado a um recipiente cilíndrico B, de massa 0,50 kg, através de um fio ideal.
Considerando-se desprezíveis os atritos, calcule o número de bolinhas de gude de 50 g cada uma que o recipiente
B deve conter para que o movimento se torne iminente.
Este exercício refere-se aos quatros problemas seguintes.
No lançamento oblíquo de um projétil a altura máxima é 20 m e no ponto mais alto da trajetória a velocidade
escalar é 15 m/s. Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade como sendo 10
4.
Calcule o intervalo de tempo em que o projétil permanece no ar.
𝑚
𝑠2
.
5. Calcule a velocidade escalar de lançamento.
6.
Calcule o ângulo de tiro α.
7. Calcule o alcance do lançamento.
8. A distância média entre o Sol e a Terra é de cerca de 150 milhões de quilômetros. Assim, a velocidade média
de translação da Terra em relação ao Sol é, aproximadamente, de:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
3 km/s
30 km/s
300 km/s
3.000 km/s
30.000 km/s
9. O olho humano retém durante 1/24 de segundo as imagens que se formam na retina. Essa memória visual
permitiu a invenção do cinema. A filmadora bate 24 fotografias (fotogramas) por segundo. Uma vez revelado,
o filme é projetado à razão de 24 fotogramas por segundo. Assim, o fotograma seguinte é projetado no exato
instante em que o fotograma anterior está desaparecendo de nossa memória visual, o que nos dá a sensação
de continuidade. Filma-se um ventilador cujas pás estão girando no sentido horário. O ventilador possui quatro
pás simetricamente dispostas, uma das quais pintadas de cor diferente, como ilustra a figura.
Ao projetarmos o filme, os fotogramas aparecem na tela na seguinte sequência:
QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3 – FÍSICA
o que nos dá a sensação de que as pás estão girando no sentido anti-horário.
Calcule quantas rotações por segundo, no mínimo, as pás devem estar efetuando para que isto ocorra.
10. Em um relógio convencional, como o mostrado na figura abaixo, o ponteiro das horas gira com movimento
uniforme de frequência f.
A Terra também gira, em torno de seu eixo, com movimento uniforme de freqüência f*.
Calcule a razão f/f*.
QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3 – FÍSICA
PARA A VALIDADE DO QiD, AS RESPOSTAS DEVEM SER APRESENTADAS EM FOLHA
PRÓPRIA, FORNECIDA PELO COLÉGIO, COM DESENVOLVIMENTO E SEMPRE A TINTA.
TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA DEVEM SER JUSTIFICADAS.
DATA DE ENTREGA: 13 / 04 / 2016
1.
Bloco em repouso:
Pela primeira lei de Newton:
Soma da forças F = 0
F=-P
Bloco em movimento retilíneo uniforme:
Pela primeira lei de Newton:
Soma da forças F = 0
F' = - P


Como F = F' concluímos que: F = | F |
2. [C]
Considerando que o movimento acontece na horizontal, a única força que age na direção do deslocamento é a
força de atrito, sendo contrária ao sentido de movimento provocará uma desaceleração responsável por parar
o bloco por completo. Sendo assim a força resultante é a força de atrito.
Fr = −Fat
Usando o Princípio Fundamental da Dinâmica e a expressão para a Força de atrito:
m ⋅ a =−µ ⋅ m ⋅ g
A aceleração será:
a =−µ ⋅ g =−0,2 ⋅ 10 m / s2
a = −2 m / s2
Do MRUV usamos a equação de Torricelli:
v 2= v 02 + 2 ⋅ a ⋅ Δs
A distância total percorrida será:
Δs =
=
Δs
v 2 − v 02
2⋅a
0 − 42
−16
= = 4m
2 ⋅ ( −2 )
−4
Logo, o número de vezes que o disco cruza totalmente o trilho é:
4m
=
n = 2,667 vezes
1,5 m
A distância corresponde a dois trilhos inteiros e mais uma fração de 2/3 do trilho
Então, n = 2
3. RESPOSTA: Para que o movimento se torne eminente devemos ter:
PA×sen 30° = T
Como T = 𝑃𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 + 𝑃𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏ℎ𝑎𝑎
PA×sen 30° = 𝑃𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 +𝑃𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏ℎ𝑎𝑎
mAg×sen 30° = 𝑚𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 × g + n×𝑚𝑢𝑢𝑢 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏ℎ𝑎 ×g, onde n é o número de bolinhas
mA×sen 30o =𝑚𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 + n×𝑚𝑢𝑢𝑢 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏ℎ𝑎
Substituindo os valores n = 90
QiD 2 – 3ª SÉRIE/PRÉ - VESTIBULAR – PARTE 3 – FÍSICA
4. Analisando o movimento do ponto mais alto até o solo é possível calcular o tempo de queda.
𝑔
∆𝑠 = 𝑡 2
2
10 2
20 =
𝑡
2
𝑡𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 = 2,0 s, logo o tempo voo será de 4,0 s
5. Devemos, inicialmente, calcular a velocidade vertical inicial de lançamento.
𝑣𝑣 2 = 𝑣𝑣0 2 + 2·g·∆s
0 = 𝑣𝑣0 2 + 2×(-10)×20
𝑣𝑣0 = 20 m/s
Sendo assim, a velocidade escalar de lançamento será:
𝑣0 2 = 202 + 152
𝑣0 = 25 m/s
6. O ângulo de tiro será: tg α =
α = arc tg 4/3
𝑣𝑣0
𝑣𝑣0
= 20/15 = 4/3
7. Alcance = 𝑣𝑣 × tvoo = 15 × 4,0 = 60 m
8. RESPOSTA: B
v = 2⋅π⋅R/∆t
Substituindo os valores: v = 30 km/s.
9. 18 rotações por segundo
10. Frequência = número de voltas realizadas/intervalo de tempo
f = 1 volta/12 horas
f* = 1 volta/24 horas
f/f* = 2
QiD 2 – 3ª SÉRIE – PARTE 3 – QUÍMICA
PARA A VALIDADE DO QiD, AS RESPOSTAS DEVEM SER APRESENTADAS EM FOLHA
PRÓPRIA, FORNECIDA PELO COLÉGIO, COM DESENVOLVIMENTO E SEMPRE A TINTA.
TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA DEVEM SER JUSTIFICADAS.
DATA DE ENTREGA: 13 / 04 / 2016
Atenção: Leia o texto a seguir e responda às questões 1 e 2
O amianto, conhecido também como asbesto, é um material constituído por fibras incombustíveis. É empregado
como matéria-prima na fabricação de materiais isolantes usados na construção civil, como fibrocimento. O uso
dessas fibras vem tendo queda desde a década de 1960, quando estudos confirmaram os efeitos cancerígenos
desse material, principalmente sobre o aparelho respiratório.
Entre seus componentes, além do anidrido silícico (SiO 2 ), estão o óxido de magnésio (MgO) e o óxido de alumínio
(Aℓ 2 O 3 ).
1. (1,0) Dê a ligação e a fórmula eletrônica de Lewis dos componentes do amianto.
2. (1,0) Qual(is) desse(s) componente(s) do amianto conduz(em) eletricidade quando aquecido(s) até seu ponto
de fusão.
Atenção: Leia o texto a seguir e responda às questões 3 e 4
O ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) também é denominado de ácido ortofosfórico e pelos nomes usuais ortofosfato de
hidrogênio e fosfato de hidrogênio.
Na indústria, esse ácido é usado para fabricar vidro, na tinturaria, na fabricação de fosfatos e superfosfatos
usados como fertilizantes, nas indústrias alimentícias e farmacêuticas. Uma aplicação do ácido fosfórico que
chama bastante atenção é em refrigerantes de base cola.
Por causa disso e da reação que o ácido fosfórico realiza com o cromo já citada, nos anos 50 e 60, os motoristas
de automóveis, caminhões e motocicletas limpavam as partes cromadas de seus veículos com refrigerantes de
sabor cola.
3. (1,0) Dê a equação da reação de obtenção do ácido fosfórico e classifique-o quanto a sua força.
4. (1,0) Faça a equação balanceada da reação deste ácido com o hidróxido de potássio, nomeando o produto
principal formado.
5. (1,0) Dê a fórmula e a nomenclatura do ácido formado pelo cromo em seu maior estado de oxidação.
6. (1,0) Dê a fórmula estrutural do ácido fosfórico e classifique-o quanto ao número de hidrogênios ionizáveis.
Atenção: Leia o texto a seguir e responda às questões 7 e 8
O nitrogênio e o enxofre são dois nutrientes essenciais aos vegetais e animais, por fazerem parte de aminoácidos
e proteínas relacionados às mais variadas funções bioquímicas.
Na área agronômica, sobretudo na nutrição de plantas, avaliações da dinâmica dos elementos N e S contribuem
para importantes avanços no aumento da produtividade e qualidade dos produtos agrícolas. O enxofre é
importante quando se considera a qualidade dos produtos de origem agrícola. Estudos indicaram que o sulfato de
amônio, como fornecedor de nitrogênio e enxofre, está claramente contribuindo para o aumento da produtividade.
7. (1,0) Dê a equação da reação balanceada da produção do sulfato de amônio, partindo do ácido e da base.
8. (1,0) Dê a equação da reação balanceada da produção do sulfato de amônio a partir do anidrido.
Atenção: Leia o texto a seguir e responda à questão 9
O bicarbonato de sódio é útil em quase tudo. Pode ser usado umas pitadas em cima do creme dental, ajuda a
branquear os dentes. Usa-se uma colher (cafezinho) em ½ copo de água para fazer bochecho após escovar os
dentes, ajuda a combater à carie dentária e aftas.
QiD 2 – 3ª SÉRIE – PARTE 3 – QUÍMICA
9. (1,0) Sabe-se que o bicarbonato de sódio apresenta a nomenclatura oficial hidrogeno-carbonato de sódio ou
carbonato ácido de sódio. Apresente a equação da reação de obtenção desse sal.
Atenção: Leia o texto a seguir e responda às questão 10.
Hidróxido de magnésio, também conhecido como Leite de Magnésia é uma suspensão utilizada
farmacologicamente para aliviar a prisão de ventre por seu efeito laxante, podendo também ser usado para aliviar
indigestões e azia, como um antiácido. Também pode ser usado como eficiente desodorante de pés e axilas, pois
alcaliniza a pele, impedindo a proliferação de bactérias que causam mau cheiro. É um composto sólido branco que
ocorre naturalmente como mineral e pode ser preparado fazendo reagir sulfato de magnésio com solução de
hidróxido de sódio.
O sulfato de magnésio pode ser substituído por outros sais de magnésio e o hidróxido de sódio por hidróxido de
potássio ou hidróxido de amônio.
10. (1,0) Dê a equação da reação de dupla-troca mencionada no texto.
QiD 2 – 3ª SÉRIE – PARTE 3 – QUÍMICA
PARA A VALIDADE DO QiD, AS RESPOSTAS DEVEM SER APRESENTADAS EM FOLHA
PRÓPRIA, FORNECIDA PELO COLÉGIO, COM DESENVOLVIMENTO E SEMPRE A TINTA.
TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA DEVEM SER JUSTIFICADAS.
DATA DE ENTREGA: 13 / 04 / 2016
GABARITO
1.
2. MgO e Al 2 O 3
3. P 2 O 5 + 3 H 2 O => 2 H 3 PO 4
4 – 3 = 1 moderado
4. H 3 PO 4 + 3 KOH => K 3 PO 4 + 3 H 2 O
fosfato de potássio
5.
CrO 3 + H 2 O => H 2 CrO 4 ácido crômico
6.
7.
H 2 SO 4 + 2 NH 4 OH => (NH 4 ) 2 SO 4 + 2 H 2 O
8.
SO 3 + 2 NH 4 OH => (NH 4 ) 2 SO 4 + H 2 O
QiD 2 – 3ª SÉRIE – PARTE 3 – QUÍMICA
9.
H 2 CO 3 + NaOH => NaHCO 3 + H 2 O
10. MgSO 4 + 2 NaOH → Mg(OH) 2 + H 2 O