Física - Etapa

Assim, a altura (hT ) da torre é dada por:
Questão 46
hT = h + h’ ⇒ hT = 60 + 20 ⇒ hT = 80 m
Se uma pessoa conseguiu percorrer a distância de 3 000 m em 45 minutos, sua velocidade
escalar média, nesse intervalo, foi:
a) 2,0 km/h
b) 3,0 km/h
c) 4,0 km/h
d) 6,0 km/h
e) 6,7 km/h
alternativa C
A velocidade escalar média (v m ) para uma distância ∆S = 3 000 m = 3,0 km em um intervalo de
3
tempo ∆t = 45 min = h é dada por:
4
∆S
3,0
vm =
=
⇒ v m = 4,0 km/h
3
∆t
4
Questão 48
Por uma superfície horizontal, um menino
empurra um caixote de massa 15 kg, aplicando-lhe uma força constante e paralela à
superfície de apoio; dessa forma, o caixote
adquire uma velocidade constante. Se o coeficiente de atrito dinâmico entre o caixote e a
superfície de apoio é igual a 0,4, a força aplicada pelo menino tem intensidade de:
a) 45 N
b) 50 N
c) 58 N
d) 60 N
e) 63 N
Questão 47
Adote:
g = 10 m/s2
Um estudante, observando o alto de uma torre
com um binóculo, vê uma pedra ser abandonada do repouso. Quando essa pedra passa pela
altura de 60 m, o estudante dispara um cronômetro e o pára quando ela chega ao solo.
Observando que o cronômetro marca 2 s, o estudante, ao determinar a altura da torre, encontra:
Despreze a resistência do ar e adote
g = 10 m/s2
a) 65 m
d) 80 m
b) 70 m
e) 85 m
c) 75 m
alternativa D
Supondo que a altura h = 60 m seja em relação
ao solo, a velocidade (v) da pedra quando o cronômetro é acionado é dada por:
gt 2
10 ⋅ 2 2
h = vt +
⇒ 60 = v ⋅ 2 +
⇒
2
2
⇒ v = 20 m/s
Aplicando a Equação de Torricelli para o movimento da pedra do instante em que ela foi abandonada até o acionamento do cronômetro, vem:
0
v 2 = v 02 + 2gh’ ⇒ 20 2 = 2 ⋅ 10 ⋅ h’ ⇒ h’ = 20 m
alternativa D
Como o caixote tem velocidade constante, temos
que a força (F) aplicada pelo menino tem intensidade igual à força de atrito dinâmico.
Assim, temos:
F = fat.
fat. = µN ⇒ F = µmg = 0,4 ⋅ 15 ⋅ 10 ⇒
N = mg
⇒
F = 60 N
Questão 49
Um corpo de 0,5 kg é abandonado do ponto A
de uma pista não horizontal e perfeitamente
polida. Estando o ponto A a certa altura do
solo, o corpo desliza pela pista com velocidade escalar variando com o tempo de acordo
com o gráfico dado. Desprezando a resistência do ar e sabendo que, no instante em que
o corpo é abandonado (t = 0 s), sua energia
mecânica é igual a 40 J, podemos afirmar
física 2
que o ponto mais próximo do solo atingido
pelo corpo está a uma altura de:
b) 3,0 m
e) 7,2 m
c) 4,0 m
O ponto mais próximo do solo atingido pelo corpo
ocorre no instante t = 8 s, pois sua velocidade é
máxima. Como a energia mecânica se conserva,
a altura (h) do corpo nesse instante é dada por:
⇒ 40 = 0,5 ⋅
10
2
2
c) 5,00 N
Isolando os corpos e marcando as forças, temos:
alternativa B
Em = Ec + E g ⇒ Em =
b) 2,50 N
e) 50,0 N
alternativa D
Dado:
g = 10 m/s2
a) 0,8 m
d) 5,0 m
a) nula
d) 25,0 N
m ⋅v2
+m⋅g ⋅h ⇒
2
Do equilíbrio (R = 0), vem:
T = mAg
⇒
2T sen 30o + N = mB g
⇒ 2 ⋅ mAg sen 30o + N = mB g ⇒
1
⇒ 2 ⋅ 2,50 ⋅ 10 ⋅
+ N = 5,00 ⋅ 10 ⇒
2
⇒ N = 25,0 N
+ 0,5 ⋅ 10 ⋅ h ⇒ h = 3,0 m
Questão 50
No conjunto da figura, os fios e as polias são
considerados ideais e o bloco B encontra-se
apoiado sobre uma mesa plana e horizontal.
Adotando-se g = 10 m/s2 , a força de reação
normal, imposta pela mesa ao bloco B, tem
intensidade:
Questão 51
Um menino prende, na extremidade A de uma
barra rígida AB, um corpo de massa 4 kg e, na
extremidade B, outro corpo, de massa 6 kg. A
barra AB tem peso desprezível e comprimento
de 1,2 m. O ponto da barra pelo qual nós a levantamos, mantendo o seu equilíbrio horizontal, está distante da extremidade A:
a) 64 cm
b) 66 cm
c) 68 cm
d) 70 cm
e) 72 cm
alternativa E
Do enunciado podemos construir a seguinte figura:
Na situação de equilíbrio, o momento resultante
em relação ao ponto O é nulo.
Assim, temos:
PA ⋅ x = PB ⋅ (1,2 − x) ⇒
⇒ mA ⋅ g ⋅ x = mB ⋅ g ⋅ (1,2 − x) ⇒
física 3
⇒ 4 ⋅ x = 6(1,2 − x) ⇒
alternativa E
⇒ x = 0,72 m ⇒ x = 72 cm
Sendo o sistema termicamente isolado e sabendo-se que 1 litro de água possui uma massa de
1 000 g, temos:
Qf + Qa = 0 ⇒ mf ⋅ cf ⋅ ∆θf + ma ⋅ c a ⋅ ∆θ a = 0 ⇒
Questão 52
⇒ 2 000 ⋅ 0,1 ⋅ ( θ − 30) + 1 000 ⋅ 1 ⋅ ( θ − 90) = 0 ⇒
No rótulo da embalagem de um produto importado está escrito: “conservar sob temperaturas de 5 o F a 23 o F”. Se o ponto de fusão
deste produto é −4 oC e o de ebulição é 40 oC,
⇒
conclui-se que, no intervalo de temperatura
recomendado, o produto se encontra:
a) sempre no estado sólido.
b) sempre no estado líquido.
c) sempre no estado gasoso.
d) no estado líquido e no estado gasoso.
e) no estado sólido e no estado líquido.
Questão 54
alternativa A
As temperaturas de conservação do produto expressas na escala Celsius vêm de:
θC
5 − 32
=
θC
θF − 32
5
9
=
⇒
⇒
θ’C
5
9
23 − 32
=
5
9
⇒
θ = 80 oC
Um mol de gás ideal, inicialmente a 27 o C,
sofre uma transformação até 87 o C, conforme
o diagrama a seguir. Em seguida, essa massa
de gás sofre uma transformação isotérmica,
até duplicar seu volume. O diagrama que melhor representa a pressão do gás em função
do volume, durante a transformação isotérmica, é:
θC = −15 oC
θ’C = −5 oC
Como o ponto de fusão desse produto é de −4oC ,
podemos afirmar que o mesmo encontra-se sempre no estado sólido.
Dado:
R = 0,082 atm ⋅ l/(mol ⋅ K)
a)
Questão 53
Coloca-se no interior de uma panela de ferro,
de massa 2 kg e aquecida à temperatura de
30 o C, 1 litro de água a 90 o C. Admitindo-se
que somente haja troca de calor entre a panela e a água, pode-se afirmar que o equilíbrio
térmico ocorre à temperatura de:
b)
Dados:
calor específico do ferro = 0,1 cal/(g ⋅ oC)
calor específico da água = 1 cal/(g ⋅ oC)
densidade da água = 1 g/cm3
a) 60 o C
d) 75 o C
b) 65 o C
e) 80 o C
c) 70 o C
física 4
d) real, invertida e maior.
e) real, invertida e menor.
c)
alternativa B
Pelas propriedades do foco imagem e do centro
óptico obtemos a imagem O’, como segue:
d)
Assim, a imagem conjugada relativa a esse objeto
é virtual, direita e maior.
e)
Questão 56
alternativa D
Como em uma transformação isotérmica o produto p ⋅ V é constante, ao duplicarmos o volume a
pressão se reduz à metade, como indicado na alternativa D.
Um geofísico, para determinar a profundidade de um poço de petróleo, utilizou uma fonte
sonora na abertura desse poço, emitindo pulsos de onda de freqüência 440 Hz e comprimento de onda de 75 cm. Recebendo o eco
desses pulsos após 6 s de sua emissão, o geofísico determinou que a profundidade do poço
é de:
a) 495 m
b) 990 m
c) 1 485 m
d) 1 980 m
e) 3 960 m
alternativa B
Questão 55
Um objeto real O é colocado diante de um espelho esférico côncavo, que obedece às condições de Gauss, conforme a figura a seguir. A
imagem conjugada, relativa a esse objeto, é:
Da Equação Fundamental da Ondulatória, vem:
v = λ ⋅ f = 0,75 ⋅ 440 ⇒ v = 330 m/s
Como o pulso chega ao fundo do poço e volta
em ∆t = 6 s, a profundidade do poço (d) é dada
por:
∆S
2d
v=
⇒ 330 =
⇒ d = 990 m
∆t
6
Questão 57
a) virtual, direita e menor.
b) virtual, direita e maior.
c) real, direita e maior.
A intensidade do vetor campo elétrico gerado por uma carga Q puntiforme, positiva e
fixa em um ponto do vácuo, em função da
distância (d) em relação a ela, varia conforme o gráfico dado. A intensidade do vetor
campo elétrico, no ponto situado a 6 m da
carga, é:
física 5
Questão 59
No circuito dado, o gerador tem resistência
interna igual a 2 Ω. A potência dissipada internamente no gerador é:
a) 2 ⋅ 105 N/C
c) 4 ⋅ 105 N/C
e) 6 ⋅ 105 N/C
b) 3 ⋅ 105 N/C
d) 5 ⋅ 105 N/C
alternativa A
Para uma carga puntiforme, temos:
E =
k |Q |
d
2
E =
⇒
k |Q |
62
18 ⋅ 105 =
k |Q |
⇒
a) 12 W
d) 21 W
b) 15 W
e) 24 W
c) 18 W
alternativa C
Simplificando o circuito, temos:
22
k |Q |
⇒
E
18 ⋅ 10
5
2
= 6
⇒
k |Q |
E = 2 ⋅ 105 N/C
22
Questão 58
Um certo resistor de resistência elétrica R, ao
ser submetido a uma d.d.p. de 6,00 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 4,00 mA. Se dispusermos de três resistores idênticos a este, associados em paralelo
entre si, teremos uma associação cuja resistência elétrica equivalente é:
a) 4,50 kΩ
b) 3,0 kΩ
c) 2,0 kΩ
d) 1,5 kΩ
e) 0,50 kΩ
alternativa E
Da definição de resistência elétrica, temos:
R =
U
6
=
⇒ R = 1,5 kΩ
i
4 ⋅ 10 −3
Associando esses três resistores em paralelo,
vem:
R eq. =
R
1,5
=
⇒
3
3
R eq. = 0,50 kΩ
Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet no sentido horário, vem:
10i − 30 = 0 ⇒ i = 3 A
Assim, a potência dissipada (Pd ) no gerador é
dada por:
Pd = ri 2 = 2 ⋅ 3 2 ⇒ Pd = 18 W
Questão 60
Dois corpúsculos A e B, de massas m A e mB ,
carregados eletricamente com cargas respectivamente iguais a + q e + 4q, penetram com
mesma velocidade v em um campo magnético
uniforme. A direção da velocidade das cargas
é perpendicular às linhas de indução desse
física 6
campo. A relação
mA
, entre as massas dos
mB
corpúsculos, para que eles descrevam trajetórias de mesmo raio, é:
1
1
b)
c) 2
d) 3
e) 4
a)
4
2
alternativa A
Como as partículas penetram perpendicularmente
ao campo (B), temos:
mv
R =
m v
m v
mA
1
=
QB ⇒ A = B ⇒
qB
4qB
mB
4
R A = RB