01 A 04 C 05 C 03 B 02 C 06 D

vestibular
2016
01 A
04 C
I.
CORRETA. Calcula-se a velocidade média relacionando a distância total percorrida pelo
intervalo de tempo total gasto para percorrê-la.
Como podemos observar no gráfico, Pedro
percorreu maior distância (1.600 m) em menor
tempo que Paulo, tendo, portanto, maior velocidade média.
II. ERRADA. Os trechos de retas horizontais
do gráfico correspondem à repouso. Pedro e
Paulo, portanto, permanecem parados por tempos diferentes.
III. ERRADA. Pedro percorre 800 m nos primeiros 100 s. Paulo não atinge essa velocidade em
nenhum momento.
02 C
No MCU a aceleração vetorial é centrípeta, portanto, no ponto I o vetor aceleração aponta para o pé
da página. Já o vetor velocidade é tangente à trajetória.
Como o sentido do movimento é horário, no ponto I o
vetor V aponta para a direita.
05 C
g
, onde M é a massa e r é o raio do plane-
ta.
gKEPLER-b
gTERRA
gKEPLER-b
O peso precisa ser decomposto em uma componente perpendicular ao plano (Py) e uma paralela ao
plano (Px).
06 D
A partícula de massa m e velocidade v1 colide
elasticamente com a barra vertical, logo a energia
cinética do conjunto (partícula + barra) se conserva antes
e depois:
EC total antes = EC total depois
FN
Px
a
Py
ECi
partícula
barra
= ECf partícula = ECf barra
0
2
O ângulo dado na figura corresponde ao ângulo entre P e Py; logo, Py = P · cos e Px = P · sen .
Como a força normal (FN) é a força que o plano
faz no bloco e é equilibrada por Py, então,
P = mg e FN = P · cos
+ ECi
m · vi2 + m·vi2 = m · (vi/2)2 + mvB2
P
a
gKEPLER-b ~
– 2 gTERRA
2
2
2
mvi2 = mvi2 = MvB2
2
8
2
mvi2 – mvi2 = MvB2
FN = m · g · cos
2
8
2
3 m · vi2 = MvB2
8
03 B
2
A energia cinética da barra após a colisão
é transformada em energia potencial gravitacional quando ela sobe até a altura h:
FN
MvB2
= Mgh
2
Px
a
a
Py
3mvi2
= Mgh
8
P
Como há apenas a força Px paralela ao plano,
ela é a própria força resultante (FR).
FR = m · g · sen
Então, temos
Logo
h=
3mvi2
8 Mg
vestibular
2016
07 E
10 A
Antes da colisão, a partícula tem velocidade vi:
vi
←
•
Após a colisão, a partícula se move em sentido
contrário (portanto, velocidade negativa)
vF = -vi/2
←
•
Impulso é igual a variação da quantidade de
movimento:
I = ΔC = m · Δv
O empuxo é igual ao peso do volume de líquido
deslocado pelo corpo, portanto é proporcional à densidade ao líquido (I está correta) e não é proporcional à
densidade do objeto (III está errada).
Como o corpo está parcialmente submerso, o
volume de líquido deslocado não é proporcional ao volume total do corpo, uma vez que parte dele está fora
do líquido (II está errada).
11 E
Como os calores trocados com as respectivas
substâncias são iguais, temos que
Qag = Qar
I = ΔC = m ·
I = ΔC = m ·
I = -1,5 mvi
Sabemos ainda que ambas sofrem a mesma
variação de temperatura:
Tag = Tar
Em módulo
I = 1,5 mvi
e a relação entre os calores específicos
08 B
=4
Se o automóvel descreve uma trajetória circular
com velocidade de módulo constante a aceleração deve
ser centrípeta e consequentemente a força também é
centrípeta. Portanto, os vetores força e velocidade são
perpendiculares entre si.
Quando o vetor força é perpendicular ao deslocamento o trabalho realizado por essa força é nulo.
cag = 4car
Portanto, voltando à igualdade
Qag = Qar
mag · cag · Tag = mar · car · Tar
mag · 4 car = mar · car
09 D
=4
No ponto de lançamento a partícula só tem energia cinética (e não tem energia potencial gravitacional)
EC chão = EC componente vertical + EC componente horizontal
EC chão =
m · v0y2
2
+
m · v0x2
2
A componente horizontal da velocidade é constante, portanto no ponto mais alto o projétil ainda possui a mesma energia cinética da componente horizontal. Já a componente vertical da velocidade torna-se
nula nesse ponto e a energia cinética da componente
vertical foi transformada em energia potencial
gravitacional:
EC ponto mais alto = EPg + EC componente horizontal
EPg = EC componente vertical =
EC componente horizontal =
m·v0y2
2
mv0x2
2
12 B
Gases ideais são aqueles cujas interações entre as partículas é elástica de forma que não haja a
perda de energia; portanto, a energia cinética total das
moléculas permanece constante.
13 D
Considerando
= constante:
• O gráfico I que indica P e T, variando na mesma
proporção, implica em V constante isocórica
• O gráfico II que indica V e T, variando na mesma
proporção, implica em P constante isobárica
vestibular
2016
14 A
19 B
O rendimento máximo de uma máquina térmica
é dado por
Rend.máx. = 1 -
,
com escala T medida
na escala Kelvin
Tquente = 527 °C = 800 K
Tfria = 327 °C = 600 K então
Rend.máx. = 1 -
=
Se a distância focal do espelho côncavo é 20 cm,
o objeto que está a 60 cm do espelho estará além do
centro de curvatura, o que implica em uma imagem
real e invertida.
Usando
1 = 1 + 1
f
dob dim
=
1 = 1 + 1
20 60 dim
Assim, do trabalho realizado (600 J), será
do
onde
f → distância focal
dob → distância do objeto
dim → distância da imagem
dim = 30 cm
calor absorvido da fonte quente (2.400 J).
15 A
20 A
Considerando que em um corpo condutor carregado, o potencial não é nulo em nenhum ponto e que
“regime estacionário” significa que não há movimento
de cargas, pode-se concluir que o potencial de todos
os pontos da esfera será igual.
Ao atravessar um prisma de vidro, a luz branca
se decompõe nas cores do arco-íris: vermelho, laranja,
amarelo, verde, azul, anil, e violeta, sendo esta a ordem crescente dos desvios e das respectivas
frequências.
16 B
I.
não é ôhmico pos i e V não variam na mesma
proporção.
II.
quando V = 6 V, vê-se no gráfico que corresponde
à i = 1 A, de onde R = 6
, pois R =
21 E
A dispersão (ou decomposição) acontece pois o
índice de refração é diferente para cada cor.
.
III. quando V = 8 V, vê-se no gráfico que corresponde
à i = 1,2 A, de onde P = 9,6 W, pois P = V · i.
17 D
22 E
L = 50 cm = 0,5 m
Usando a regra da mão esquerda vê-se que o fio
recebe uma força para cima. Se recebe uma força para
cima, fará, no ímã, uma força de reação para baixo,
aumentando a leitura da balança.
l
2
18 C
No anel há um fluxo magnético para dentro da
página, que aumenta à medida que o anel cai. Como a
indução é contra a variação do fluxo magnético, haverá
um campo magnético induzido para fora da página, o
que implica em corrente induzida no sentido anti-horário.
Na mesma linha de raciocínio, a força magnética sobre a espira será para cima, para evitar que o
fluxo aumente.
l
2
L=
= 0,5 m
V=
f=
l
2
f=
=
m
·f
= 120
= 120 Hz
vestibular
2016
23 C
25 E
I.
ERRADA. Nem todos os átomos são instáveis (radioativos).
II.
ERRADA. Meia-vida é o tempo necessário
para que a taxa de emissão se reduza à
metade; portanto, após duas meias-vidas, ainda sobraria 25% da amostra.
III. CORRETA. Decaimento corresponde à emissão de um fóton com energia igual à diferença
de energia entre um estado e outro.
24 A
Nesta questão, é necessário saber a equação
para a energia de um nível n do átomo de Bohr:
En =
Sabendo que os maiores comprimentos de onda
(λ) das radiações correspondem às menores
frequências e que há uma relação direta entre frequência
e energia, vê-se que Spica é mais brilhante (I correta) e
Antares é mais fria (III correta). A temperatura do Sol é
conhecida, é aproximadamente 5500°C, o que
corresponde à cerca de 5800 K.
25 E - outra resolução
Usando equações como a do deslocamento de
Wien e a lei de Steffan-Boltzmann, que não são estudadas em Ensino Médio, consegue-se julgar as afirmativas.
• Wien
; n = 1; 2; 2; 4; ...
λMáximo emitido = 2,90 × 10–3 m·K
e também a equação da energia potencial elétrica (neste
caso, também igual à energia de ligação entre elétron
e próton).
Epel = q · V = q ·
Considerando o átomo de Bohr:
Fornecido
na questão!
T
onde T é a temperatura.
• Stefan-Boltzmann
I α T4
I = intensidade da emissão
I e III VERDADEIRAS
Sabendo que λMáximo α 1/T e que quanto maior T,
maior será a intensidade de emissão I, vemos que:
R1
Rn
+
λMáx < λMáx < λMáx
...
Sol
Antares
Logo:
R2
n=1
Spica
TMáx > TMáx < TMáx
Spica
n=2
n
I > I >
=-
A energia de um nível n qualquer será, então,
En =
=-
Antares
Portanto
A energia de ligação do nível a (n = 1) é
E1 =
Sol
Spica
Sol
I
Antares
Antares é a mais fria
(Afirmação III)
Spica é a mais brilhante
(Afirmação I)
II. VERDADEIRA
Usando
En =
• Pelo deslocamento de Wien e leitura do gráfi-
= E1 ·
co:
Temos:
=
·
=
Invertendo os dois lados da equação,
Rn = n2 · R1
λMáx = 2,90 × 10–3 m·K
T
–3
T = 2,90 × 10–3 m·K ~
– 2,90 × 10 m·K ~
– 5.800 K
0,5 · 10–6 m
λMáx