COLÉGIO OFICINA ALUNO (A): _______________________________________________________________ Nº.:_____ a) 30% b) 40% c) 60% d) 80% e) 90% RESOLUÇÃO COMENTADA A fração imersa pode ser calculada pela razão entre a densidade do corpo e a densidade do fluido. Assim, teremos 0,6/1 dando 60%. Como a questão quer a fração emersa, teremos 40%. RESPOSTA LETRA B 2) No elevador mostrado na figura a seguir, o carro no cilindro à esquerda, na posição E, tem uma massa de 900 kg, e a área da secção transversal do cilindro é 2.500 cm2. Considere a massa do pistão desprezível e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. A área da secção transversal do cilindro, na posição D, é 25 cm2, e o pistão tem massa desprezível. Se o pistão desce 4m, qual a distância, em metros, que o carro subirá? a) 40 m b) 0,4 m c) 4 cm d) 0,4 cm e) 4 m RESOLUÇÃO COMENTADA Como a área A1 é 100 vezes maior que a área A2, o movimento do pistão 1 deve ser 100 vezes menor que o do pistão 2, ou seja, 4/100 = 0,04 m = 4 cm. RESPOSTA LETRA C 3) Uma caixa contendo um tesouro, com massa total de 100 kg e 0,02 m3 de volume, foi encontrada no fundo do mar. Qual deve ser a força aplicada para se içar a caixa, enquanto dentro da água, mantendo durante toda a subida a velocidade constante? Considere a aceleração da gravidade g =10 m/s2 e a densidade da água ρ = 1,0 g/cm3 a) 725 N FÍSICA 1) A massa de um corpo é de 60 g e seu volume é de 100 cm3. Considere que esse corpo esteja flutuando em equilíbrio na água. Qual é a porcentagem de seu volume que ficará acima da superfície da água? Considere a densidade da água igual a 1 g/cm3. COLÉGIO OFICINA FÍSICA b) 750 N c) 775 N d) 800 N e) 825 N RESOLUÇÃO COMENTADA F+E=P F + dgV =mg F + 103.10.0,02 = 100.10 F = 1000 – 200 = 800 N RESPOSTA LETRA D 4) Um menino inglês mediu sua temperatura com um termômetro graduado na escala Fahrenheit e encontrou 96,8°F. Esse menino está: a) com febre alta, mais de 39°C. b) com temperatura menor que 36°C. c) com a temperatura normal de 36°C. d) com temperatura de 38°C. e) com temperatura de 34,6°C. RESOLUÇÃO COMENTADA C/5 = (F-32)/9 C/5 = (96,8-32)/9 C = 36 RESPOSTA LETRA C 5) Arquimedes trouxe profundas contribuições à física dos fluidos, elaborando de forma concisa e prática o conceito de empuxo. Acerca das leis que explicam o empuxo, analise os itens abaixo e assinale a alternativa correta: a) Considerando um corpo totalmente imerso em um fluido, o empuxo sofrido por ele será maior à medida que a profundidade aumentar. b) Corpos de mesmo volume, totalmente imersos num mesmo líquido, ocupam o mesmo espaço no interior desse líquido e, portanto, sofrem obrigatoriamente o mesmo empuxo, de acordo a Stevin. c) Uma esfera A de 6 litros feita de isopor e outra esfera B de 6 litros feita de ferro, totalmente imersas em um fluido, recebem empuxos iguais. d) Quando um objeto se encontra em repouso, como 20% por cento de seu volume total imerso, a intensidade do empuxo é menor que a intensidade do peso do objeto. e) De acordo a Arquimedes, quanto maior a densidade de um corpo, maior será o empuxo que ele receberá, mesmo que ambos tenham o mesmo volume imerso. RESOLUÇÃO COMENTADA Independente do material que seja feito o corpo, o empuxo depende apenas do volume imerso, da densidade do fluido e da gravidade. Assim, resposta letra c. 6) No interior de um líquido qualquer, o gráfico da pressão em função da profundidade é dado abaixo. Considerando a gravidade igual a 10 m/s2, pode-se afirmar que a densidade do liquido, em g/cm3 , será igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 RESOLUÇÃO COMENTADA P = p0 + dgH 1,6.105 = 1.105 + d.10.3 d = 2000 kg/m3 = 2 g/cm3 RESPOSTA LETRA B 7) Uma lata cilíndrica de volume 4,0 litros e massa 1,2kg é presa por um fio ao fundo de um tanque com água, ficando imersa a metade de seu volume. Adotando para a aceleração da gravidade o valor 10m/s2 e para a densidade da água 1,0×103kg/m3, a força de tração no fio tem, em newtons, módulo a) 40 b) 20 c) 12 d) 8,0 e) 4,0 RESOLUÇÃO COMENTADA E=T+P T=E–P T = 103.2.10-3.10 – 12 = 8 N RESPOSTA LETRA D FÍSICA COLÉGIO OFICINA COLÉGIO OFICINA FÍSICA 8) Na prensa hidráulica representada a seguir, os diâmetros dos êmbolos são d1 e d2, tais que d1=2d2. A relação F1/F2 entre as intensidades das forças exercidas nos dois êmbolos, quando situados no mesmo nível, vale a) 4 b) 2 c) 1 d) 0,5 e) 0,25 RESOLUÇÃO COMENTADA F1/a1 = f2/a2 F1/F2 = 4 RESPOSTA LETRA A 9) Uma pequena bola é arremessada segundo uma trajetória parabólica, como mostra a figura, abaixo: Nessa figura, sendo P o ponto mais alto atingido pela bolinha, pode-se afirmar CORRETAMENTE que o vetor mostrado neste ponto P melhor representa a) a aceleração da bolinha. b) a força com que a bolinha foi arremessada. c) a pressão atmosférica sobre a bolinha. d) a resultante das forças que atuam sobre a bolinha. e) a velocidade da bolinha. RESOLUÇÃO COMENTADA A força que atua neste ponto é o peso. Portanto, o vetor representa a velocidade. RESPOSTA LETRA E 10) Um jogador chutou uma bola que se encontrava parada sobre um campo de futebol, com velocidade de módulo 20 m/s e direção de 300 em relação a horizontal. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, sen 300 = 0,5 e cos 300 = 0,87 e desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que a velocidade da bola no ponto de altura máxima será igual a COLÉGIO OFICINA a) 10,0 m/s b) 17,4 m/s c) 20,0 m/s d) 34,8 m/s e) 40,0 m/s No ponto mais alto da trajetória, a velocidade é apenas a sua componente horizontal: Vox = Vo cos Vox = 20.0,87 = 17,4 m/s RESPOSTA LETRA B 11) O gráfico representa a variação da velocidade de um atleta nos instantes de uma corrida, sempre em linha reta. Uma análise do gráfico permite afirmar: a) Em nenhum instante da corrida ele se deslocou com força resultante nula. b) O módulo da aceleração do atleta foi maior nos últimos 20 s da corrida. c) A velocidade média do atleta até os primeiros 40 s será igual a 6 m/s. d) Nos últimos 20 s o atleta desenvolveu um movimento retrógrado. e) De 20 a 40 s o corpo esteve em repouso. RESOLUÇÃO COMENTADA Nos primeiros 40 s calculamos a área da figura que será a própria distância percorrida pelo corpo. De 0 a 20 s temos um triângulo: A1 = Bh/2 = (20.8)/2 = 80 m De 20 a 40 s temos um retângulo: A2 = Bh = 20.8 = 160 m Assim Vm = distancia percorrida/tempo Vm = 240 /40 = 6 m/s FÍSICA RESOLUÇÃO COMENTADA COLÉGIO OFICINA RESPOSTA LETRA C FÍSICA 12) Com base nos conhecimentos sobre a Hidrostática, é correto afirmar: a) Um objeto completamente submerso em um líquido, com densidade e temperatura constante, sofre a ação de um empuxo que independe da profundidade do objeto. b) O princípio de funcionamento de uma prensa hidráulica é fundamentado peço princípio de Arquimedes e de Stevin. c) A pressão sobre uma área será tanto maior quanto maior for a área. d) A pressão é uma grandeza vetorial, que depende de direção e sentido. e) O princípio de Arquimedes tem por base a conservação da energia. RESOLUÇÃO COMENTADA a) Verdadeiro. b) Falso. A prensa hidráulica se deve a Pascal. c) Falso. Pressão e área são inversamente proporcionais. d) Falso. Pressão é grandeza escalar. e) Falso. O princípio de Pascal é que se baseia na Conservação da Energia. RESPOSTA LETRA A 13) O vazamento de petróleo na Bacia de Campos , no Rio de Janeiro, é uma alerta para corrigir o despreparo, tanto de empresas quanto de órgãos de controle, visando aos desafios do pré-sal. Segundo fontes, o robô utilizado tinha capacidade limitada de atuação a uma profundidade de 1200 metros. Com base nas informações e considerando-se a pressão atmosférica, o módulo da aceleração da gravidade e a densidade da água iguais a 1,0.105 Pa, 10,0 m/s2 e 1,0 g/cm3, respectivamente, a pressão máxima sobre o robô, em Pascal, era da ordem de a) 106 b) 107 c) 108 d) 109 e) 1010 RESOLUÇÃO COMENTADA p = po + dgh p = 1,0.105 + 103.10.1200 p = 105 + 120.105 P = 121.105 P = 1,2.107 Pa RESPOSTA LETRA B COLÉGIO OFICINA a) Se a altura H fosse quatro vezes maior, o alcance A seria duas vezes maior ; b) Se o episódio ocorresse na lua, onde a gravidade é menor, o alcance A seria menor; c) Quanto maior a altura H, maior a velocidade vertical VY com que a esfera atinge o piso horizontal; d) O tempo de queda da esfera não depende da velocidade inicial v0; e) A velocidade horizontal Vx com que a esfera atinge o solo é igual à velocidade inicial v0. RESOLUÇÃO COMENTADA Se o lançamento ocorresse na lua, o alcance seria maior, pois alcance e gravidade são inversamente proporcionais. RESPOSTA LETRA B 15) Um cavalo percorre 800m, numa estrada retilínea, com velocidade escalar constante de 20m/s, e mais 280m, com a velocidade escalar constante de 14m/s. A velocidade média, em m/s, durante o percurso, é de: a) 16 b) 19 c) 17 d) 20 e) 18 RESOLUÇÃO COMENTADA Vm= dist/tempo Vm = 1080/60 = 18 m/s RESPOSTA LETRA 16) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico: a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro c) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor d) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor FÍSICA 14) A figura registra o exato momento em que uma esfera, que rolava num plano horizontal, cai de uma altura h, sob a ação da gravidade terrestre g e atinge o piso horizontal. Sobre as afirmações a seguir, o que NÃO se pode afirmar: COLÉGIO OFICINA FÍSICA RESOLUÇÃO COMENTADA A madeira é isolante térmico e o ferro bom condutor, assim ele rouba calor mais rápido da mão dando a maior sensação de frio RESPOSTA LETRA C 17) Um mágico lança um aro de metal para cima e, 1s após, assim que o aro começa a cair, ele lança outro aro. Ao fazer o segundo lançamento, qual é a altura aproximada, em metros, do primeiro aro em relação à mão do mágico? Dado: g = 9,8 m/s2 a) 1,0 b) 2,4 c) 4,9 d) 9,8 e) 19,0 RESOLUÇÃO COMENTADA O tempo de subida e o de queda do primeiro aro são iguais a 1 s. Assim H = gt2/2 H = 9,8. 12/2 H = 4,9 m RESPOSTA LETRA C 18) No sistema abaixo, o bloco A possui uma massa maior que o bloco C e o corpo B está apoiado sobre uma superfície lisa sem atrito. Acerca do movimento do sistema, em um instante t ≠ 0, pode-se afirmar que: a) O bloco A está descendo. b) O bloco B está se movendo para a esquerda. c) O bloco C está subindo retardado. d) O bloco A pode estar em repouso. e) O sistema pode estar em equilíbrio, ou seja repouso permanente ou MRU. RESOLUÇÃO COMENTADA a) Não se pode afirmar. b) Não se pode afirmar. c) Se estivesse subindo, o bloco C subiria acelerado. d) CORRETA. Repouso momentâneo é possível. COLÉGIO OFICINA e) Não ocorre equilíbrio, pois a força resultante não é nula. 19) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção b) condução e radiação c) radiação e condução d) convecção e radiação e) condução e convecção RESOLUÇÃO COMENTADA A chama transmite calor através da condução e esta energia é transmitida através da convecção ao longo da superfície da água. RESPOSTA LETRA E 20) Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e para isso adquire 100m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que faltaram 2cm de fio para a cerca ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o material e seria impossível uma emenda no arame, o fazendeiro decide pensar em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele percebe que naquele dia a temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide fazer cálculos para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é proporcional ao seu comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear e à variação de temperatura sofrida, calcule o aumento de temperatura, em 0C, que deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o tamanho desejado. Dado: coeficiente de dilatação térmica linear do fio 4.10-5 0C-1 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 RESOLUÇÃO COMENTADA Sendo a dilatação linear dada por: Lembrando que as unidades de comprimento devem estar no mesmo sistema de unidades, a variação deve ser igual a 0,02m: FÍSICA RESPOSTA LETRA D FÍSICA COLÉGIO OFICINA