Resolução de Física

Respostas comentadas
Física – UFRGS/2012
01. Resposta (B)
Durante o intervalo de tempo tR, o móvel encontrase em M.R.U., portanto:
03. Resposta (A)
I.
(V)
• a velocidade, em km/h, deve ser expressa
em m/s, pois o tempo está em segundos.
A distância é calculada por:
d1 = v . tR
54
m/s
3,6
v = 15m / s
v=
d1 = 30 .
d1 = 24 m
A distância é calculada por:
d R = v . tR
d R = 15 .
d R = 12m
4
5
II. (F)
vm =
v0 + v f
2
15 + 0
vm =
2
v m = 7,5 m/s
dF = v m . tF
dF = 7,5 . 2
dF = 15 m
∆v
∆t
v f − v0
tF
−7,5 =
0 − 30
tF
tF = 4s
vm =
v0 + v f
2
30 + 0
v II =
2
v II = 15m/s
tF = 2 s
A distância pode ser calculada por:
a=
a=
0 − 15
tF
• Aceleração negativa por ser contrária à velocidade (positiva).
• Velocidade final igual a zero, porque o carro
deve parar.
4
5
d1 = 2d R
02. Resposta (C)
Durante o intervalo de tempo tF , o móvel encontrase em M.R.U.V., portanto, o tempo pode ser calculado por:
∆v
a=
∆t
vf − v0
a=
tF
−7,5 =
108
m/s
3,6
v = 30m/s
v=
III. (F)
dII = vm . tF
dII = 15 . 4
dII = 60 m
dII = 4dF
04. Resposta (A)
(B) A questão informa que o módulo da velocidade em 2 é menor do que o da velocidade
em 1, indicando que a aceleração tangencial é contrária ao vetor velocidade.
(C) O MCU apresenta apenas aceleração centrípeta, não havendo aceleração tangencial.
(D) As acelerações sofrem variações (em direção,
pelo menos), portanto não são constantes.
(E) Os vetores velocidade e aceleração não são
perpendiculares entre si, visto que a aceleração centrípeta não é unica. A aceleração do sistema é dada pela aceleração
centrípeta somada à aceleração tangencial.
05. Resposta (D)
08. Resposta (D)
Princípio da conservação da quantidade de movimento.


Q1 = Q F
Devido a ausência de atrito, a força resultante sobre
o sistema (dois blocos) é a própria força F, portanto
FR = m . a
6 = ( 3 + 1) . a
a = 1,5m/s 2
Para o cálculo da tensão, isole um dos blocos.
m . v + 0 = 2m . v f
vf =
v
2
Energia cinética:
• antes da colisão
m . v2
+0
2
m . v2
=
2
E cantes =
A força tensão no fio é responsável pelo movimento
horizontal do bloco 1, sendo a força resultante nesse bloco, portanto:
FR = m . a
E cantes
• após a colisão
T = ( 3 ) .1,5
T = 4,5N
06. Resposta (B)
Para o bloco 1, a tensão é a própria força resultante.
Para o bloco 2, a força resultante é dada pela diferença entre F e T.
FR = 6 − 4,5
FR = 1,5N
07. Resposta (C)
A questão sugere que, na altura máxima, há energia cinética, isso indica que a velocidade não é nula
nesse instante! No entanto, a questão despreza a
resistência do ar e, por isso, consideramos o princípio da conservação da energia mecânica.
EM = Ec + Ep
20 = Ec + 7,5
Ec = 12,5J
v2
2
v2
12,5 = 1 .
2
v 2 = 25
Ec = m .
v = 5m/s
E cdepois
v 
2m .  
2
=
2
E cdepois =
E cdepois =
m . (v )
2
2
4
E cantes
2
Colisão Inelástica!
I. (V)
II. (F)
III. (V)
09. Resposta (A)
Aceleração gravitacional.
gT =G.
g' =G.
g' =G.
g' =G.
g' =
M
d2
4M
( 4d )
2
4M
16 ( d )
M
4 (d )
gT
4
g ' = 2,5m/s 2
2
2
14. Resposta (B)
10. Resposta (C)
Apoiado no fundo do recipiente, o bloco é sustentado por duas forças: o EMPUXO e a FORÇA-NORMAL,
portando:
|P| = |E| + |N|
|N| = |P| − |E|
11. Resposta (E)
Se o latente de fusão do gelo é +330kJ/kg, então o
calor de solidificação é 330kJ/kg
15. Resposta (D)
Q cedido + Q recebido = 0
mL + mc ∆T = 0
Considerando V =
KQ
e
d
0,1 . − 330 + 2 . 2,1 .( 0 − T ) = 0
−33 = 4,2T
T = −7,9º C
o potencial de uma carga Q a uma distância
12. Resposta (A)
Trabalho da isoterma.
WBC = Wtotal + WAC
WBC = 750 + 560 = 1310J
R
será V.
2
Podemos definir como energia potencial do sistema
U=q.V
Relação entre TA e TB.
p A pB
=
TA TB
80 640
=
TA
TB
80
TA =
TB
640
T
TA = B
8
Teremos
Utotal = UA + UB
Utotal = Q 1 . V2 + Q 2 . V1
Utotal = 2Q(−V) + (−2Q) . V= −4QV = U
Para o sistema:
VA = V B + V C = 0
VB = VA + VC = 2V
13. Resposta (A)
Como a declividade das retas no gráfico representa
Q
Q
, a curva de maior
o calor específico c = m =
∆T m∆T
inclinição é a de maior calor específico.
cx < cy < cz
car < cálcool < cágua
O potencial Vc é a soma dos potenciais gerados pelas cargas A e B.
Vc = V A + V B = 0
Sendo assim, a nova energia potencial será:
Utotal = UA + UB + Uc
Utotal = Q 1 . VA + Q 2 . VB + Q 3 . Vc
Utotal = 0 + (−2Q) . 2V + 0 = −4QV = U
20. Resposta (C)
Frequência original:
16. Resposta (D)
f=
1 1
= Hz
T 8
Relação entre Período e comprimento do fio:
T∝ l
l
T
T
→
=
4
4 2
Relação entre Período e Frequência:
Vtotal = Rtotal . itotal
V 20
=
= 5Ω
i
4
10 . Rx
5=
10 + Rx
Rtotal =
Rx = 5 Ω
17. Resposta (C)
Teremos corrente induzida nas posições onde houver variação de fluxo magnético: posições 1 e 3.
18. Resposta (C)
v =λ .f
λ=
3 .10 8
v
=
= 2,8 .10 2 m
f 1080 .10 3
19. Resposta (E)
Usando o espectro eletromagnético:
f=
1
T
T
1 1
→ 2 . f = 2 . = Hz
2
8 4
21. Resposta (B)
Pela Lei de Snell temos
seniˆ v1
=
senrˆ v 2
v ar
sen30º
=
sen45º v acrílico
1
2 = c
2 v acrílico
2
c
v acrílico =
2
22. Resposta (A)
O espelho convexo forma imagem VIRTUAL, DIRETA
e MENOR.
23. Resposta (E)
A frequência mínima para arrancar elétrons nos três
materiais é
h . f > Wmaior
4,1 .10 −15 . f > 6,3
f>
6,3
4,1 .10 −15
f > 1,53 .1015 Hz
24. Resposta (E)
A radiação alfa possui alcance menor que a radiação
beta. A origem do raio-X é na eletrosfera do átomo,
e o raio gama tem sua origem no núcleo.
I. Correta.
II. Correta.
III. Correta.
25. Resposta (B)
Na primeira reação temos a fusão do hidrogênio e,
na segunda, a fissão do urânio.