QUÍMICA • TÍTULO DO ARTIGO SEI ENSINA 1a QUESTÃO Valor: 1

QUÍMICA
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1a QUESTÃO
Valor: 1,0
O sistema da figura abaixo é um leve flutuador de vidro formado por um tubo cilíndrico, fechado na parte
superior, ligado a um balão esférico que tem uma abertura na sua parte inferior, de modo que a água
pode entrar e sair. O dispositivo tem uma pequena bola de chumbo presa por um fio de maneira que,
nas condições de pressão atmosférica P0 = 1,01.105 Pa e temperatura T0 = 17,0°C, flutua com o balão
exatamente meio cheio de água e metade do tubo emergindo da água.
Diâmetro do balão  D = 6,00 cm
Diâmetro do tubo  d = 1,00 cm
Comprimento do tubo  L = 10,0 cm
a)
Calcule a massa m de chumbo necessária para que o termômetro funcione nas condições
descritas. Despreze a massa e a espessura das paredes de vidro, a massa de ar contido na
câmara e a massa do fio que sustenta a bola de chumbo. Densidade do chumbo e da água,
ρPb
3
3
= 11,3 g/cm e ρ = 1,00 g/cm , respectivamente.
b)
Calcule a pressão absoluta PC na câmara de ar.
c)
Com a pressão atmosférica constante, um aumento da temperatura expandirá o ar na câmara e o
conjunto emergirá um pouco. Teremos construído um termômetro marcando uma escala na
parede do tubo e medindo a altura h na parte do tubo que emerge da água. Sendo a pressão
atmosférica P0, calcule a separação que deve existir entre as marcações no tubo para que este
termômetro fique graduado na escala Celsius. Considere o ar como um gás perfeito.
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2a QUESTÃO
Valor: 1,0
Procedimento de segurança, em auto-estradas, recomenda que o motorista mantenha uma “distância”
de 2 segundos do carro que está à sua frente, para que, se necessário, tenha espaço para frear (“Regra
dos dois segundos”). Por essa regra, a distância D que o carro percorre, em 2 s, com velocidade
constante V0, deve ser igual à distância necessária para que o carro pare completamente após frear. Tal
procedimento, porém, depende da velocidade V0 em que o carro trafega e da desaceleração máxima α
fornecida pelos freios.
a) Determine o intervalo de tempo T0, em segundos, necessário para que o carro pare completamente,
percorrendo a distância D referida.
b) Represente, no sistema de eixos abaixo (desenhe no caderno de soluções – não precisa ser
quadriculado), a variação da desaceleração α em função da velocidade V0, para situações em que o
carro pára completamente em um intervalo T0 (determinado no item anterior).
c) Considerando que a desaceleração α depende principalmente do coeficiente de atrito μ entre os
pneus e o asfalto, sendo 0,6 o valor de μ, determine, a partir do gráfico, o valor máximo de
velocidade VM, em m/s, para o qual a Regra dos dois segundos permanece válida.
3a QUESTÃO
Valor: 1,0
Um canhão dispara um projétil de massa M com velocidade de 50 m/s numa direção que forma um
ângulo  com a horizontal tal que cos = 0,6. Quando o projétil atinge a altura máxima, ele explode um
dois fragmentos que saem com velocidades paralelas ao solo. Um dos fragmentos atinge o canhão.
Determine a que distância do canhão o segundo fragmento atinge o solo. Considere o canhão imóvel, o
solo horizontal e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2.
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QUÍMICA
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4a QUESTÃO
Valor: 1,0
Quando uma fonte brilhante de luz é colocada a 30 cm de uma lente, há uma imagem a 7,5 cm da mesma. Há
também uma imagem invertida fraca a 6 cm da frente da lente, devida à reflexão em sua superfície frontal.
Quando a lente é invertida, a imagem invertida fraca está a 10 cm da frente da lente.
Determine:
a) a distância focal da lente;
b) os raios de curvatura da lente;
c) o índice de refração do material da lente.
5a QUESTÃO
Valor: 1,0
Um fio isolante, de 1 m de comprimento e massa igual a 0,5 g (na parte horizontal), é mantido esticado
horizontalmente, preso por uma extremidade a um oscilador e passando a outra extremidade através de
uma roldana ideal, mantendo suspensa uma placa plana A de massa desconhecida, inicialmente com 4
bloquinhos de 100 g de massa. Na situação inicial, o oscilador é ajustado para manter freqüência
constante de 100 Hz no fio, formando-se, então, o segundo harmônico na parte horizontal do fio. Saindo
do chão, outra placa plana B é mantida horizontal apoiada em um suporte isolante, de forma que as
placas planas formem um capacitor. A mola da figura tem constante elástica k = 100 N/m e massa
desprezível.
a) Determine a massa da placa plana.
b) Determine quantos bloquinhos, idênticos aos
primeiros, devem ser colocados sobre A de forma
que a ddp entre as placas do capacitor fique dividida
por 2, sabendo que inicialmente a distância entre as
placas A e B era de 10 cm.
A
B
c) Na situação do item (b), determine por quanto deve
ser multiplicada a freqüência que o oscilador deve
manter, em relação ao valor inicial, para que seja
formado o 3º harmônico na parte horizontal do fio.
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QUÍMICA
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6a QUESTÃO
Valor: 1,0
O professor Ricardo Aurélio Carvalho, descontente com sua conta de energia elétrica, resolve propor a
montagem de um dispositivo que servisse para economizar um pouco no final do mês. A residência do
professor apresenta inicialmente um consumo mensal de 225 kWh. Ele havia estudado, durante o seu
mestrado em Física, uma máquina que conseguia atingir 50% do rendimento máximo teórico. Nosso
querido professor, então, consegue colocar esta máquina para operar entre as temperaturas de 77ºC
nos fundos de um forno em funcionamento e 7ºC em contato com água corrente. Estima-se que a
máquina receba 100 W do forno enquanto está em funcionamento. Considere que toda energia útil
produzida pela máquina será utilizada em algum dispositivo que originalmente estaria ligado à rede
elétrica, permitindo assim a redução na conta da concessionária de energia elétrica. A tabela de preços
desta concessionária na região em que o querido professor reside está a seguir:
Faixa de Consumo
Preço (R$/kWh)
De 0 a 30 kWh
0,12065
De 31 a 100 kWh
0,20688
De 101 a 220 kWh
0,31024
Acima de 220 kWh
0,34473
O professor afirma que, deixando a máquina em funcionamento por 8 horas todos os dias, vai
economizar o suficiente para pagar sua conta na padaria, avaliada em R$ 20 mensais. Avalie, baseado
nas leis da termodinâmica, se a afirmação de nosso professor é válida.
Considere o mês com 30 dias.
7a QUESTÃO
Valor: 1,0
Considere um referencial XOY que está em um plano horizontal. Na região correspondente à x > 3
(medido em metros) existe um campo magnético uniforme, constante e perpendicular ao plano do
referencial. Uma partícula com carga Q e massa m1, que trafega sobre o eixo Ox, penetra na região
com campo magnético com velocidade v1. Após certo tempo esta partícula se choca elasticamente com
outra de massa m2 que se encontra em repouso no ponto (3, 3). Depois do choque esta partícula
prossegue com velocidade de 1m/s paralelamente ao eixo Ox.
Dados: Q = 1 mC
m1 = 0,1 kg
m2 = 0,2 kg
a) Calcule o valor de v1.
b) Calcule o valor do campo magnético.
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8a QUESTÃO
Valor: 1,0
Um bloco encontra-se em repouso sobre uma superfície horizontal e rugosa. A massa do bloco vale M e
coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície vale . Um projétil de massa m possui velocidade
escalar v0, desconhecida, quando atinge o bloco, ficando dentro dele. Após o choque, o conjunto
percorre uma distância d até parar. A aceleração da gravidade na superfície da Terra vale g.
a) Determine v0 em função dos outros parâmetros, que são todos conhecidos.
b) A mesma experiência foi realizada em Marte. Porém, após o choque, o conjunto percorreu uma
distância D até parar. Sabendo que o projétil atingiu o bloco com a mesma velocidade v 0, determine
D em função dos parâmetros conhecidos e dos seguintes:
RT – Raio da Terra
RM – Raio de Marte
MT – Massa da Terra
MM – Massa de Marte
9a QUESTÃO
Valor: 1,0
Considere o esquema da figura abaixo que mostra um resistor de 2 Ω no interior de um recipiente que
contém água e gelo a 0 ºC. A massa inicial de gelo (maciço) é 18g e este está preso por uma mola, que
por sua vez está fixa ao teto. Calcule a variação do comprimento da mola depois de decorridos 6 min.
Dados:
f.e.m da bateria ideal: 12 V
Densidade do gelo: 0,9 g/cm3,
Densidade da água: 1,0 g/cm3,
Calor Latente de fusão do gelo: 80 cal/g,
Constante elástica da mola: 10-3 N/mm,
Aceleração da gravidade: 10m/s2,
Considere 1cal = 4J.
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10a QUESTÃO
Valor: 1,0
Um bloco de massa igual a 1 kg está preso a uma mola ideal de constante elástica igual a 4 N/m. A
outra extremidade da mola está presa a uma parede, de modo que o bloco pode descrever um
movimento harmônico simples na horizontal. Inicialmente a mola está relaxada. No instante t0 = 0,
aplica-se ao bloco um impulso instantâneo de modo que ele adquire velocidade escalar igual a 2 m/s
para direita. No instante t 
13 
s , o bloco é atingido por um projétil de 100 g de massa e com
6
velocidade de v = 10 3 m / s para esquerda. Determine:
a) A amplitude do movimento do bloco antes de ser atingido pelo projétil;
b) O período do movimento do bolo.
c) A amplitude do movimento do bloco depois de ser atingido pelo projétil.
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