Prova - 1ª Fase

COMENTÁRIO:
De acordo com a tabela podemos observar que, quando a formiga está no instante de tempo de 20
segundos, esta já tem se deslocado 8cm.
Resposta: Alternativa D
2
COMENTÁRIO:
Utilizando o conceito de velocidade média, temos que:
s
t
Vm
s s0
t t0
8cm
20s
0, 4cm / s
Resposta: Alternativa D
COMENTÁRIO:
Utilizando o conceito de velocidade média, temos que:
Vm
s
t
s s0
t t0
6cm 10cm
50s 25s
4
25
0,16cm / s
Resposta: Alternativa C
COMENTÁRIO:
Podemos dizer que através de uma trajetória orientada a formiga percorre posições crescente no
decorrer do tempo, ou seja, um movimento positivo de 0 a 25s e a partir do instante de 25s, começa seu
movimento retrógrado, no sentido contrário à trajetória orientada.
Resposta: Alternativa C
COMENTÁRIO:
Determinando a velocidade média entre os instantes de 25s e 40s, temos que:
Vm
s
t
s s0
t t0
8cm 10cm
40s 25s
3
2
15
0,13cm / s
Então, sabendo que a cada segundo a formiga volta 0,13cm na trajetória. Então em 5 segundos ela terá
percorrido uma distância dada por: 5 . 0,13 = 0,65cm (no sentido oposto ao da trajetória orientada).
Sendo 10cm a posição no instante t= 25s, temos:
S(30) = 10cm – 0,65cm = 9,35cm
Sendo assim a estimativa de posição para o instante de 30 segundos é, aproximadamente, 9cm.
Resposta: Alternativa A
COMENTÁRIO:
a) Incorreta. O Princípio da Inércia ou a Primeira Lei de Newton, que diz que um corpo permanece em
repouso ou em movimento retilíneo uniforme até que um agente externo (uma força) atue sobre ele.
O item não discrimina se o movimento é curvilíneo ou retilíneo uniforme. Caso ele seja curvilíneo,
existe a ação de uma força externa, a resultante centrípeta, responsável pelo movimento circular
uniforme.
b) Incorreta. No movimento de queda livre, ou seja, desprezando a resistência do ar, tanto o tempo de
queda quanto o valor da velocidade de dois corpos abandonados de uma mesma altura, não
dependem da massa dos mesmos.
c) Correta. Levando em consideração que o raio médio da Terra possui um valor constante e o valor
da constante da Gravitação Universal, o campo gravitacional gerado pela Terra, para pontos bem
próximos da superfície, em virtude da sua massa é dado por:
M
g =G 2
R
Assim, como a aceleração local determina a variação da velocidade de um corpo em queda livre,
esta grandeza dependerá apenas da massa da Terra (INDEPENDENDO DA MASSA DO CORPO).
d) Correta. Para qualquer referencial que esteja em repouso ou em movimento retilíneo uniforme
(referencial inercial), todas as leis da mecânica são válidas.
e) Correta. Tanto o Sol como as chamadas estrelas fixas podem ser considerados um referencial
inercial em relação ao nosso planeta.
Resposta: Alternativas A e B
4
COMENTÁRIO:
Alguns estudantes, de forma imediata, poderiam concluir que a alternativa correta seria a alternativa B.
Porém, no momento do chute, devemos nos preocupar com as forças resistivas existentes no local, já
que a gravidade a uma altura de 3000m sofre uma variação muito pequena (cerca de 1%). Logo, o
efeito de rarefação do ar, ou seja, menos moléculas que originam forças resistivas, fazem com que a
bola tenha uma velocidade maior durante a sua trajetória.
Resposta: Alternativa E
COMENTÁRIO:
Devemos ter cuidado com o enunciado desse problema, pois o mesmo pede para desprezar a
mensurabilidade (medida) da velocidade do som, sendo esta infinita. Neste caso, o barulho ouvido é
instantâneo. Deste modo, devemos levar em consideração apenas o movimento de queda livre da
moeda. Logo:
Resposta: Alternativa B
COMENTÁRIO:
Agora, levemos em consideração a velocidade do som, citada como sendo igual a 300m/s.
5
Para VS = 300m/s e g = 10m/s2, temos que:
O valor que mais convém é a altura aproximada de 19m.
Resposta: Alternativa C
COMENTÁRIO:
A leitura da balança é determinada pela força normal sobre a ampulheta. Em t = 0,001s, ou seja, 3,6
segundos, imediatamente no instante em que a ampulheta foi virada a normal é igual ao peso inicial do
sistema. A partir desse instante, a areia vai caindo e realizando colisões com a parte inferior do sistema,
aumentando a indicação da força sobre a balança, ou seja, temos um aumento da reação normal em
função dos pequenos impulsos ocasionados pela queda dos grãos de areia. Quando toda a areia se
deposita no fundo da ampulheta, a indicação da balança retorna ao valor inicial.
Resposta: Alternativa D
6
COMENTÁRIO:
A questão deixa margens a varias interpretações, de modo que:
a) CORRETO: No primeiro item podemos observar que a sentença obedece a segunda lei de

b)
c)
d)
e)

Newton FR m.a , pois um corpo somente adquire aceleração, quando submetido a um agente
externo, ou seja, a força resultante.
CORRETO. De acordo com o segundo item, podemos notar que a sentença obedece à lei da
gravidade, que atua em qualquer corpo que tenha massa, esteja este em movimento ou não. Vale
ressaltar que, além da força gravitacional, existe uma força normal equilibrando o sistema pessoaTerra.
CORRETO: neste item podemos afirmar que está correto, pois o sistema Terra-Lua é explicado tanto
por um contexto gravitacional, como pela terceira lei fundamental da dinâmica (terceira lei de
Newton) ou lei da Ação e reação dos corpos, que diz “a toda ação corresponde uma reação, de
mesmo módulo e direção, sentidos opostos e em corpos diferentes”.
INCORRETO: Pois se um corpo está inicialmente em repouso, este continuará em repouso, pois não
há nenhuma força RESULTANTE externa atuando no corpo.
CORRETO: neste item podemos dizer que o sistema Terra-Lua-Sol é explicado tanto num contexto
gravitacional, como pela terceira lei fundamental da dinâmica (terceira lei de Newton) ou Lei da Ação
e Reação dos corpos, que diz “a toda ação corresponde uma reação, de mesmo módulo e direção,
sentidos opostos e em corpos diferentes”.
OBS.: A questão ficaria mais bem elaborada se, nas alternativas A e D, o autor da questão afirmasse
sobre a presença ou não de FORÇA RESULTANTE EXTERNA, já que um corpo pode estar em
repouso ou movimento retilíneo uniforme, de modo que atuem forças externas nele, e que estas forças
externas resultam em uma resultante NULA.
Resposta: Alternativa: D
7
COMENTÁRIO:
Utilizando o conceito de velocidade média, temos que:
Resposta: Alternativa E
COMENTÁRIO:
Observando a tabela, observamos um movimento uniformemente acelerado, então:
S (t )
S0 V0 .t
a.t 2
2
Como não sabemos se o corpo parte do repouso ou não, teremos que escolher dois pontos quaisquer,
S(1) e S(2) e formar um sistema com as equações de cada ponto, assim temos:
- Para o ponto S(1):
Sabendo que S(0) = 10cm, temos: S (1) 10 V0 .1
8
a.12
2
11 10 V0
a
2
(I)
- Para o ponto S(2):
a.22
Sabendo que s(0) = 10cm, temos: S (2) 10 V0 .2
2
14 10 2V0 2a
(II)
Formando o sistema com as equações (I) e (II), teremos:
Note que, para que o sistema seja verdadeiro, temos que admitir V0 = 0 (ou seja, o corpo partiu do
repouso)
Assim, a = 2cm/s², substituímos em uma das equações, temos:
S (t ) 10 V0 .t
2.t 2
2
S (t ) 10 t 2
Resposta: Alternativa A
COMENTÁRIO:
De acordo com a questão anterior, descobrimos que o corpo parte do repouso e sua aceleração é de 2
cm/s², então teremos:
V (t ) Vo
at
sabendo que o móvel parte do repouso teremos,
e sua aceleração é de 2cm/s², logo, temos
V (5) 0 2.5
V (5) 0 a.5
V (5) 10cm / s
Resposta: Alternativa B
COMENTÁRIO:
Da solução da questão 13, observe que a aceleração é calculada, possuindo o valor de 2cm/s²
Resposta: Alternativa D
9
COMENTÁRIO:
De acordo com a segunda Lei de Newton, temos:

FR

m.a
Então como a massa, é de 10g, ajustamos a unidade de massa ao S.I. (em Kg), teremos uma massa de
0,01kg, então numa aceleração de 2 cm/s² (já calculada anteriormente na questão 13), teremos 0,02
m/s². Logo:

FR

m.a
FR
0,01.0,02
FR
0,0002 N
Resposta: Alternativa E
COMENTÁRIO:
Como a colisão é perfeitamente elástica numa superfície rígida, o móvel voltará com a mesma
velocidade; que será, em módulo:
V (10) V0 a.t
V (10) 0 2.10
V (10) 20cm / s
Resposta: Alternativa C
10
COMENTÁRIO:
Sabendo que o sistema é conservativo, e que só há movimento de translação, temos:
Resposta: Alternativa D
COMENTÁRIO:
Como o sistema está em equilíbrio, a tração no fio 1, tem módulo igual ao peso da esfera, daí:
Daí:
Resposta: Alternativa E
11
COMENTÁRIO:
Admitindo que não haja troca de calor com o meio, temos, pelo princípio fundamental da calorimetria:
Resposta: Alternativa C
COMENTÁRIO:
Utilizando a definição de capacidade térmica e analisando no gráfico uma variação de temperatura de
10ºC para 30ºC para os corpos A e B, temos que:
- Bloco A
- Bloco B
Resposta: Alternativa E
12
COMENTÁRIO:
Comparando a escala arbitrária X com a escala em Celsius, temos que:
Resposta: Alternativa B
COMENTÁRIO:
Sabemos que, à medida que a pressão exercida sobre a água aumenta mais difícil será o processo de
ebulição da mesma. Logo, em uma panela de pressão, o aumento da pressão interna da panela faz
com que o ponto de ebulição da água seja maior, fazendo com que os alimentos sejam cozidos de
modo otimizado.
Resposta: Alternativa E
13
COMENTÁRIO:
Analisando o gráfico da questão devemos identificar o que chamamos de ponto triplo, onde existe a
coexistência das três fases da substância. O ponto em questão corresponde a uma temperatura de 0ºC
e 4,5 Torr (aproximadamente).
Resposta: Alternativa A
COMENTÁRIO:
Considerando que o comprimento efetivo médio entre duas torres ou dois postes equivale ao
comprimento do condutor (ESSE ARGUMENTO É PURAMENTE TEÓRICO E NÃO EXISTE NA
PRÁTICA), quando há um aumento da temperatura média do sistema, a dimensão linear do fio sofre um
aumento. Desse modo, o que o autor da questão cita sobre comprimento efetivo, sofre um aumento.
Resposta: Alternativa B
COMENTÁRIO:
Considerando que cada passo possui um valor médio de 1,2m, temos que o número de passos para
uma maratona de 42km (42000m) será dado por:
Resposta: Alternativa A
14
COMENTÁRIO:
Considerando que uma barra de cereal possui um comprimento médio de 10cm (0,1m). Para uma linha
de 100m, temos que, o número de barras de cereal será dado por:
Resposta: Alternativa B
COMENTÁRIO:
Considerando que, pausadamente, cada unidade leva 1 segundo para ser contada, podemos afirmar
que:
Convertendo esse tempo para horas (uma hora corresponde a 3600s), temos que:
Resposta: Alternativa C.
COMENTÁRIO:
Considerando que, diariamente, um ser humano consome uma energia média de 2000cal e que a idade
média do homem vale 70 anos, temos que:
Logo, temos que, o consumo total é dado por:
Resposta: Alternativa E
15
COMENTÁRIO:
Considerando que a população do nosso planeta é constituída de homens, mulheres e crianças,
podemos considerar que a massa média por habitante vale 60kg. Sabemos que, aproximadamente,
70% do nosso corpo é constituído por água, substância a qual possui uma densidade de 1kg/L.
Logo, podemos afirmar que a massa média de água, por habitante, vale 70% de 60kg, ou seja, 42kg, o
que corresponde a um volume de água de 42 litros.
Para uma população de 6 bilhões de habitantes, temos um volume total dado por:
Resposta: Alternativa C
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