TC de Véspera - UECE 2013 nº 01 (2ª Fase)

TC 1
UECE - 2013 FASE 2
SEMANA 03 a 08 de dezembro
PROF.: Célio Normando
1. A figura abaixo mostra uma barra homogênea de peso 10 N e de comprimento 10 m que está
apoiada sobre um suporte distante de 3,0 m da sua extremidade esquerda.
Pendura-se um bloco de massa m = 2,0 kg na extremidade
esquerda da barra e coloca-se um bloco de massa
M = 4,0 kg sobre a barra do lado direito ao suporte. O valor
de D, para que a barra esteja em equilíbrio, em metros,
vale
Dado: considere a aceleração da gravidade g = 10m / s2
a) 4,5
b) 5,0
c) 5,5
d) 6,0
SOLUÇÃO: A figura abaixo mostra as forças que agem na barra e as distâncias relevantes.
Para que a barra esteja em equilíbrio, é necessário que
Então: 40(7 D) 10x2
20x3
280 40D
40
MFO
40D 240
0.
D 6m .
RESPOSTA (D)
2. O gráfico abaixo indica a posição (S) em função do tempo (t) para um automóvel em movimento
num trecho horizontal e retilíneo de uma rodovia.
Da análise do gráfico, pode-se afirmar que o automóvel:
a) está em repouso, no instante 1 min.
b) possui velocidade escalar nula, entre os instantes 3 min e 8 min.
c) sofreu deslocamento de 4 km, entre os instantes 0 min e 3 min.
d) descreve movimento progressivo, entre os instantes 1 min e 10 min.
SOLUÇÃO: Note que entre 3 e 8 min a posição não varia. Portanto, o carro está parado.
RESPOSTA (B)
3. Um carro de passeio, deslocando-se a uma velocidade média de 80 km/h, consegue percorrer
20km, em uma estrada plana e horizontal, com um litro de combustível. Em uma outra estrada, com
subidas íngremes, o mesmo carro perde 15% de rendimento para percorrer a mesma distância de 20
km, mantendo a mesma velocidade média. Supondo que o carro tenha um tanque de 40 litros e que
tenha percorrido 100 km em uma estrada plana e horizontal, qual é o valor aproximado da distância
que o carro pode percorrer em uma estrada com subidas íngremes e qual é o tempo total gasto no
percurso?
a) 60 km e 45 min.
b) 300 km e 3 h 45 min.
c) 200 km e 1 h 53 min.
d) 595 km e 7 h 26 min.
SOLUÇÃO: O rendimento do carro, à velocidade de 80 km/h em estrada plana e horizontal, é
1=
20
km/L. Em estrada com subidas e descidas íngremes, ele perde 15% desse rendimento. O novo
rendimento é, então, 85% do rendimento anterior:
2 0,85 20
2 17 km/L.
Admitindo que o carro mantenha a velocidade média de 80 km/h em todo o percurso, nos 100 km de
estrada plana e horizontal ele gasta 5 L de combustível, restando 35 L para fazer o restante do
percurso, com subidas íngremes. A distância percorrida nesse trecho é:
km
D 17
35 L 595 km.
L
O tempo gasto nesse percurso é:
D 595
t
7,4375 h
t 7 h e 26 min.
v
80
RESPOSTA (D)
4. A figura mostra o esquema de ligação de um aquecedor elétrico construído com quatro resistores
ôhmicos iguais de resistência R. Os fios e a chave CH têm resistências desprezíveis. A chave pode ser
ligada no ponto 1 ou no ponto 2 e o aparelho é sempre ligado a uma diferença de potencial constante
U. Quando a chave CH é ligada no ponto 1, o amperímetro ideal mostrado na figura indica uma
corrente de intensidade 2,4A e os resistores dissipam, no total, 360W.
A intensidade da corrente elétrica indicada pelo amperímetro quando a chave CH for ligada no ponto 2
vale:
a) 1,6 A
b) 0,8 A
c) 0,4 A
d) 3,2 A
SOLUÇÃO: Com a chave na posição 1, o circuito é:
Os resistores estão em série: REQ = 2R
Indicação do amperímetro: i = 2,4A
Potência total dissipada: PT = 360W
Com a chave na posição 2, o circuito passa a ser:
RESPOSTA (A)
5. Um estudante de Física aceita o desafio de
determinar a ordem de grandeza do número de
feijões em 5 kg de feijão, sem utilizar qualquer
instrumento de medição. Ele simplesmente
despeja os feijões em um recipiente com um
formato de paralelepípedo e conta quantos feijões
há na aresta de menor comprimento c, como
mostrado na figura. Ele verifica que a aresta c
comporta 10 feijões. Sabendo-se que a relação
a b c
entre os comprimentos das arestas é:
,
4 3 1
a ordem de grandeza do número de feijões no recipiente
é igual a:
A) 101
B) 102
C) 103
D) 104
SOLUÇÃO:
V
a.b.c
a
4
4c.3c.c
b
3
c
1
a
b
4c
3c
12c3
12 103
1,2 104
104
Portanto, a potência a ordem de grandeza do número de feijões é igual a 104
RESPOSTA (D)
6. Uma mola, que apresenta uma determinada constante elástica, está fixada verticalmente por uma
de suas extremidades.
Ao acloparmos a extremidade livre a um corpo de massa M, o comprimento da mola foi acrescido de
um valor X, e ela passou a armazenar uma energia elástica E.
As grandezas físicas E e x variam conforme tabela abaixo.
E (J)
3,0
27,0
75,0
147,0
243,0
x (cm)
1,0
3,0
5,0
7,0
9,0
O gráfico que melhor representa a energia elástica E em função de x2 está indicado em:
SOLUÇÃO: A energia E armazenada pela mola é diretamente proporcional a x 2, pois a razão entre E e
x2 é constante e igual a 3. Desta maneira o gráfico que melhor representa E em função de x2 é:
RESPOSTA (A)
NB: Se fosse o gráfico de E em função de x teríamos uma parábola com vértice na origem.
7. Em uma operação de resgate, um helicóptero sobrevoa horizontalmente uma região levando
pendurado um recipiente de 200kg com mantimentos e materiais de primeiros socorros. O recipiente é
transportado em movimento retilíneo e uniforme, sujeito às forças peso (P), de resistência do ar
horizontal (F) e tração (T), exercida pelo cabo inextensível que o prende ao helicóptero.
Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale θ, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e g = 10m/s2, a
intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N,
a) 500.
b) 1250.
c) 1500.
d) 1750
SOLUÇÃO:
RESPOSTA (C)
8. Para iluminar determinado ambiente, o circuito a seguir foi montado com duas lâmpadas L1 e L2, de
valores nominais (120V — 100W) e (120V — 60W), respectivamente, com duas chaves interruptoras
C1 e C2, ambas de resistência desprezível, e com fios de ligação ideais. O circuito é alimentado por
uma diferença de potencial constante de 120V.
Com a chave C1 fechada e C2 aberta, o circuito dissipa 100W.
Com a chave C1 aberta e C2 fechada, dissipa 60W. Se as duas chaves forem fechadas
simultaneamente, o circuito dissipará, em W, uma potência igual a
a) 320.
b) 160.
c) 120.
d) 80.
SOLUÇÃO: Pela representação gráfica fornecida e pelo enunciado, observa-se que as lâmpadas estão
associadas em paralelo.
Dessa forma, com a chave fechada, cada uma delas estará submetida a uma tensão de 120V.
De acordo com os valores nominais fornecidos no enunciado, a lâmpada L 1 dissipará 100W, e a
lâmpada L2,
60W.
Assim, com as duas chaves fechadas, o circuito dissipará 160W.
RESPOSTA (B)
9. Um sistema constituído de duas estrelas, uma de massa m e outra de massa 5m e cujos centros
estão separados por uma distância d, gira em torno do seu centro de massa. Se a velocidade orbital da
estrela de menor massa é de 150 km/s, calcule, em km/s, a velocidade da outra estrela.
a) 150
b) 75
c) 50
d) 30
SOLUÇÃO:
RESPOSTA (D)
10. A figura representa a força aplicada na vertical, sobre uma chave de boca, por um motorista de
caminhão tentando desatarraxar uma das porcas que fixa uma roda. O ponto de aplicação da força
dista 15cm do centro da porca e o módulo da força máxima aplicada é F = 400N. Nessa situação,
suponha que o motorista está próximo de conseguir desatarraxar a porca. Em seguida, o motorista
acopla uma extensão à chave de boca,
de forma que o novo ponto de aplicação da força dista 75cm do centro da porca.
Calcule o novo valor do módulo da força, F’, em newtons, necessário para que o motorista novamente
esteja próximo de desatarraxar a porca.
a) 80
b) 40
c) 25
d) 160
SOLUÇÃO: Quando prestes a desatarraxar, o módulo do momento da força em relação ao centro da
porca é:
M = F . d → M = 400 . 0,15 → M = 60Nm
Se a nova distância for d´ = 75cm = 0,75m, a nova força será:
RESPOSTA (A)
11. Em um longo trecho retilíneo de uma rodovia, certo automóvel se desloca com movimento
uniformemente variado em cada um dos segmentos destacados na figura.
Sabe-se que o automóvel inicia sua ―viagem‖, do repouso, na posição A e, com aceleração de módulo
0,50m/s2, chega à posição B com velocidade escalar 108km/h. Da posição B em diante, o módulo da
aceleração é 0,25m/s2, e o veículo chega à posição C com velocidade escalar 54km/h. A partir da
posição C, o módulo da aceleração é 0,25m/s 2 e o mesmo passa pela posição D com velocidade
escalar 108km/h. A velocidade escalar média desse automóvel entre A e D foi
a) 108km/h
b) 72km/h
c) 67,5km/h
d) 54km/h
SOLUÇÃO:
RESPOSTA (B)
12. Nos pontos F e G da figura, fixamos corpúsculos, de dimensões desprezíveis, eletrizados com
cargas elétricas +Q e +4Q, respectivamente. O ponto, no qual uma carga de prova –q, ao ser
abandonada, ficará em equilíbrio, é
a) A
b) B
c) C
d) D
SOLUÇÃO:
RESPOSTA (B)