EAM 2011 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Converta a massa: $600\,\mathrm{g}=0{,}6\,\mathrm{kg}$. Como o martelo é solto do repouso a 20 m da água, a energia inicial é potencial: $E=mgh=0{,}6\times10\times20=120\,\mathrm{J}$.

Sem perdas, essa energia transforma-se em cinética: $mgh=mv^2/2$. A massa cancela e $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{400}=20\,\mathrm{m/s}$.

Portanto, a energia inicial é 120 J e a rapidez de chegada à água é 20 m/s.

Ímãs comuns são dipolos: cortar uma barra gera novos ímãs com norte e sul. A atração é mais intensa nas regiões dos polos. Assim, I, II e V estão corretas no modelo escolar.

A agulha da bússola alinha-se ao campo terrestre, e eletroímãs produzem campo pela passagem de corrente: III e IV também estão corretas.

O gabarito considera VI correta porque a extremidade norte da bússola aponta para a região do norte geográfico. Essa região corresponde, aproximadamente, a um polo sul magnético; a atração é entre polos magnéticos opostos.

No gráfico, a velocidade cresce de zero para 90 km/h em 5 s. Converta: $90/3{,}6=25\,\mathrm{m/s}$.

A aceleração média vale $a_m=\Delta v/\Delta t=25/5=5\,\mathrm{m/s^2}$. Pela segunda lei de Newton, $F_R=ma=1200\times5=6000\,\mathrm{N}$.

A resposta pressupõe o modelo da prova, em que a força motriz corresponde à resultante horizontal. Se existissem resistências não desprezíveis, o gráfico determinaria a resultante, e seria preciso conhecer essas resistências para obter a força motriz.

O espelho convexo fornece, para um objeto real, imagem virtual, direita e menor. Seu campo de visão amplo permite observar uma área maior do supermercado.

O espelho plano do banheiro mantém o tamanho da imagem. Já o convexo reduz o tamanho aparente, correspondendo à observação do enunciado.

A imagem é virtual porque resulta dos prolongamentos dos raios refletidos, atrás do espelho.

As três pilhas de 1,5 V estão em série e com polaridades concordantes. A tensão total é $U=1{,}5+1{,}5+1{,}5=4{,}5\,\mathrm{V}$.

A potência elétrica recebida pela lâmpada é $P=Ui=4{,}5\times2=9\,\mathrm{W}$.

O cálculo adota pilhas e conexões ideais, de modo que toda a tensão da associação aparece na lâmpada.

A pessoa à distância recebe energia da fogueira principalmente por radiação térmica. Condução exige transferência através de matéria, predominando em contato direto; I está incorreta na situação descrita.

Gases aquecidos sobem por convecção, transportando a fumaça. A luz é radiação eletromagnética. Assim, II e III estão corretas.

Calor é energia transferida em razão de diferença de temperatura; ele não possui temperatura. A fogueira e os corpos possuem temperatura. Por isso, IV também está incorreta.

Na associação ideal sucessiva de duas roldanas móveis, cada uma reduz pela metade a força exigida. A roldana fixa apenas muda a direção da tração.

Assim, $F=P/2^2=P/4$, ou 25% do peso. A redução é $100\%-25\%=75\%$.

O resultado pressupõe a montagem usual de talha exponencial, sem atrito e sem considerar o peso das roldanas. A força menor exige puxar um comprimento maior de corda.

A esfera A tem falta de elétrons. Durante o contato, elétrons de B podem deslocar-se para A, redistribuindo a carga do conjunto.

Ao perder elétrons, B passa a ter mais prótons que elétrons e fica positivamente eletrizada. O pedestal isolante dificulta a troca de carga com o solo.

Prótons e nêutrons não são os portadores que se transferem entre as esferas nessa eletrização.

Uma quantidade de líquido tem massa e, em condições dadas, volume definidos, mas não forma própria. Ela assume a forma da região do recipiente que ocupa.

A capacidade de fluir caracteriza os fluidos, incluindo os líquidos. A alternativa que nega uma propriedade típica é a que lhes atribui formato definido.

O gabarito é C. A solidificação por aumento de pressão, mencionada em E, depende da substância e da temperatura: não deve ser interpretada como regra universal para todos os líquidos.

Converta a velocidade: $300000\,\mathrm{km/s}=3\times10^8\,\mathrm{m/s}$. Use $v=\lambda f$, de modo que $\lambda=v/f$.

Para 10 GHz, $\lambda=3\times10^8/10^{10}=0{,}03\,\mathrm{m}$. Para 8 GHz, $\lambda=0{,}0375\,\mathrm{m}$.

A faixa de comprimentos é de 0,030 a 0,0375 m. Entre as opções aproximadas, corresponde a 0,03 m.

Os dois resistores de 100 Ω estão em paralelo. Sua resistência equivalente é $R_p=100\times100/(100+100)=50\,\Omega$.

Essa associação está em série com o resistor de 50 Ω: $R_{\mathrm{eq}}=50+50=100\,\Omega$.

A corrente total fornecida pela bateria é $i=U/R_{\mathrm{eq}}=12/100=0{,}12\,\mathrm{A}$. Ela se divide igualmente entre os dois resistores idênticos em paralelo.

As três curvas são retas que passam pela origem, indicando proporcionalidade entre tensão e corrente no intervalo mostrado. Portanto, os três resistores são ôhmicos.

No gráfico de $U$ em função de $i$, a resistência é a inclinação: $R=U/i$. Para R₂, por exemplo, $R_2=220/10=22\,\Omega$.

R₁ tem $R_1=220/5=44\,\Omega$, e R₃ tem $R_3=110/10=11\,\Omega$. Somente B combina corretamente o comportamento ôhmico e o valor da resistência.

O som é uma onda mecânica: sua propagação depende de um meio material e de suas propriedades elásticas e inerciais.

Nas condições usuais do problema, ele se propaga mais rapidamente na água do que no ar. O sinal submerso retorna em menos tempo para uma mesma distância.

Assim, a classificação correta é mecânica, com maior velocidade na água. Ondas eletromagnéticas, como a luz, também se propagam no vácuo.

A energia fornecida no modelo é $Q=2000\times1000=2000000\,\mathrm{cal}$. A massa de água corresponde a dois terços de 60 kg: $m=40\,\mathrm{kg}=40000\,\mathrm{g}$.

Pelo calor sensível, $Q=mc\Delta T$. Portanto, $\Delta T=2000000/(40000\times1)=50\,^\circ\mathrm{C}$.

Trata-se de uma hipótese de calorimetria, sem perdas e sem trabalho realizado. A frase nutricional é reproduzida como parte do enunciado histórico; o cálculo não descreve o aquecimento real do corpo nem uma orientação alimentar.

Ao aumentar a parte submersa do corpo, cresce o volume de água deslocado e, portanto, o empuxo dirigido para cima.

Na figura, esse empuxo ajuda a sustentar o corpo e reduz a compressão da mola. A mola fica menos comprimida e seu comprimento aumenta.

A massa e o peso real do corpo não mudam. O que muda é o balanço entre peso, força elástica e empuxo.

No modelo em que a força aplicada é a resultante horizontal, seu trabalho corresponde à variação da energia cinética: $W=\Delta E_c$.

Como o corpo parte do repouso, $W=mv^2/2=25\times30^2/2=11250\,\mathrm{J}$.

O tempo não é necessário por esse caminho. Também seria possível encontrar $a=30/6=5\,\mathrm{m/s^2}$, $F=125\,\mathrm{N}$ e $\Delta s=90\,\mathrm{m}$, obtendo o mesmo trabalho.