Nas questões de Física, quando necessário, utilize os dados fornecidos no próprio enunciado.
Turma "B" · Gabarito Oficial
Física: questões 61 a 80
Q61
Vetores — Resultante
Considere dois vetores $\vec{A}$ e $\vec{B}$, formando entre si um ângulo $\theta$, que pode variar da seguinte maneira $0^\circ \le \theta \le 180^\circ$. À medida que o ângulo $\theta$ aumenta, a partir de $0^\circ$ (zero graus), a intensidade do vetor resultante
A)aumenta.
B)diminui.
C)aumenta e depois diminui.
D)diminui e depois aumenta.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
B
Resolução comentada
O módulo da resultante é dado pela Lei dos Cossenos para vetores: $R = \sqrt{A^2 + B^2 + 2AB\cos\theta}$. À medida que o ângulo $\theta$ aumenta de $0^\circ$ a $180^\circ$, o valor de $\cos\theta$ diminui continuamente de $1$ até $-1$. Consequentemente, o vetor resultante $R$ diminui.
Alternativa correta: B
Q62
Vetores — Composição de forças em equilíbrio
Considere um sistema em equilíbrio que está submetido a duas forças de intensidades iguais a $10\text{ N}$ cada uma, formando entre si um ângulo de $120^\circ$. Sem alterarmos as condições de equilíbrio do sistema, podemos substituir essas duas forças por uma única de intensidade, em N, igual a
A tabela mostra os dados da posição ($S$) em função do tempo ($t$), referentes ao movimento retilíneo uniforme de um móvel. A função horária da posição que descreve o movimento desse móvel é
t (s)
S (m)
0
-5
2
3
5
15
8
27
A)$S = 4t$
B)$S = -5t$
C)$S = -5 - 4t$
D)$S = -5 + 4t$
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
D
Resolução comentada
A função horária do MRU é $S = S_0 + vt$.
1. Da tabela, para $t = 0\text{ s}$, a posição inicial é $S_0 = -5\text{ m}$.
2. A velocidade escalar é dada pela taxa de variação da posição:
Uma pessoa, em uma janela de um apartamento, coloca a mão para fora segurando um pequeno objeto, o qual fica $30\text{ m}$ de altura em relação ao solo. Em seguida, lança-o verticalmente para cima, com velocidade igual a $20\text{ m/s}$.
Calcule a altura desse objeto, em metros, em relação ao solo, após 5 segundos do lançamento.
Obs.: admita $g = 10\text{ m/s}^2$ e despreze a resistência do ar.
A)5
B)25
C)55
D)255
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
A
Resolução comentada
Orientando a trajetória para cima com origem no solo ($y_0 = 30\text{ m}$, $v_0 = +20\text{ m/s}$, $g = -10\text{ m/s}^2$):
Ao abastecer em pleno vôo, um avião "emparelha" com outro que contém o combustível, durante todo o tempo de abastecimento. Nessa situação, podemos afirmar, corretamente, que os aviões
A)estão em MHS.
B)estão em MRUV.
C)estão em repouso em relação ao solo.
D)podem ser considerados em repouso um com relação ao outro.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
D
Resolução comentada
Como ambos os aviões mantêm a mesma velocidade vetorial durante o reabastecimento, a posição de um em relação ao outro não se altera com o tempo. Portanto, adotando um avião como referencial para o outro, eles estão em repouso relativo.
Alternativa correta: D
Q66
Dinâmica — Leis de Newton e inércia
Um carro desloca-se ao lado de um caminhão, na mesma direção, no mesmo sentido e com mesma velocidade em relação ao solo, por alguns instantes. Neste intervalo de tempo, a velocidade relativa entre carro e caminhão é ________. Em um instante posterior, a inclinação de um pêndulo dependurado na cabine do caminhão, quando este é freado repentinamente, é explicada pelo motorista do carro a partir da ________ de Newton.
A)nula; 1ª lei
B)nula; 3ª lei
C)positiva; 1ª lei
D)positiva; 3ª lei
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A
Resolução comentada
1. Como ambos têm mesma direção, sentido e velocidade em relação ao solo, a velocidade relativa $v_{\text{rel}} = v - v = 0$ (nula).
2. Ao frear o caminhão, o pêndulo tende a continuar em movimento retilíneo uniforme por inércia, projetando-se para a frente. O motorista do carro (referencial inercial) explica a manutenção desse movimento pela 1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia).
Alternativa correta: A
Q67
Dinâmica — Energia cinética e gráficos
Quatro objetos, de mesma massa, apresentam movimentos descritos pelas curvas A, B, C e D do gráfico. Para um determinado instante t, o valor da energia cinética de cada objeto, ordenada de forma crescente, é
A)A, B, C e D
B)B, D, A e C
C)C, A, D e B
D)A, D, C e B
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C
Resolução comentada
No gráfico $x \times t$, o módulo da inclinação da reta tangente à curva em um instante $t$ é proporcional à velocidade instantânea do móvel $|v| = |\tan\alpha|$.
Analisando as inclinações no instante $t$: $|v_C| < |v_A| < |v_D| < |v_B|$.
Como a energia cinética é $E_c = \frac{1}{2}m v^2$ e todos têm massas iguais, a ordem crescente das energias cinéticas acompanha a das velocidades: C, A, D e B.
Alternativa correta: C
Q68
Mecânica — Massa e inércia
Das afirmações abaixo:
I- A massa é a medida de inércia de um corpo.
II- Massa é grandeza fundamental no sistema internacional de unidades.
III- A massa varia com a força e a aceleração.
Estão corretas:
A)I e II.
B)I e III.
C)II e III.
D)I, II e III.
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A
Resolução comentada
I. Verdadeira: A massa inercial mede a resistência do corpo a ter seu estado de movimento alterado.
II. Verdadeira: No SI, a massa (expressa em quilogramas) é uma das 7 grandezas fundamentais.
III. Falsa: Na física clássica, a massa de um corpo é invariante e constante, não variando com a força ou aceleração aplicadas.
Alternativa correta: A
Q69
Hidrostática — Unidades do Sistema Internacional
O símbolo da unidade referente à pressão atmosférica, definido no Sistema Internacional de Unidades, é
A)bar.
B)Pa.
C)atm.
D)torr.
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B
Resolução comentada
No Sistema Internacional (SI), a unidade de pressão é o pascal, cujo símbolo é Pa ($1\text{ Pa} = 1\text{ N/m}^2$). As demais unidades (bar, atm, torr) são unidades práticas externas ao SI.
Alternativa correta: B
Q70
Hidrostática — Equilíbrio de corpos flutuantes
Considere um corpo flutuando num líquido, cuja superfície é livre de qualquer perturbação. Quando as forças, peso e empuxo, estão aplicadas em pontos coincidentes, podemos afirmar, corretamente, que esse corpo
A)não está em equilíbrio.
B)está em equilíbrio estável.
C)está em equilíbrio instável.
D)está em equilíbrio indiferente.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
D
Resolução comentada
Se o centro de gravidade (ponto de aplicação do peso) coincide com o centro de empuxo (centro de massa do líquido deslocado), ao deslocar ou rotacionar ligeiramente o corpo, não haverá torque de restauração nem de amplificação. Portanto, o corpo permanece em qualquer nova posição fornecida, caracterizando o equilíbrio indiferente.
Alternativa correta: D
Q71
Ondulatória — Equação fundamental da onda
Qual o comprimento de onda, em metros, de uma onda sonora de $1{,}7\text{ kHz}$ propagando-se no ar?
Dado: velocidade do som no ar é igual a $340\text{ m/s}$.
O fenômeno ondulatório no qual uma onda consegue contornar um obstáculo é chamado de
A)reflexão.
B)refração.
C)difração.
D)polarização.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
C
Resolução comentada
Difração é o fenômeno característico das ondas no qual elas conseguem contornar obstáculos ou se espalhar ao passar por fendas de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda.
Alternativa correta: C
Q73
Calorimetria — Potência térmica e mudança de fase
Visando montar uma experiência de calorimetria, um professor de Física colocou um ebulidor elétrico (tipo "rabo quente") para aquecer $350\text{ ml}$ de água. A partir do instante em que a água começou a entrar em ebulição, um cronômetro foi acionado. Após desligar o ebulidor, verificou-se que haviam transcorridos 2 minutos, e o volume final de água era de $150\text{ ml}$. Nesse caso, a potência do ebulidor elétrico, em W, vale
DADOS: densidade da água $= 1\text{ g/cm}^3$ calor latente de ebulição da água $= 540\text{ cal/g}^\circ\text{C}$ $1\text{ cal} = 4\text{ J}$
A)2500
B)3600
C)4300
D)5700
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
B
Resolução comentada
1. Volume vaporizado $\Delta V = 350 - 150 = 200\text{ ml} \Rightarrow m = 200\text{ g}$.
2. Quantidade de calor consumida no processo:
$$Q = m L = 200\text{ g} \cdot 540\text{ cal/g} = 108000\text{ cal}$$
Um técnico de laboratório está traduzindo um procedimento experimental. No original em inglês, está escrito que uma determinada substância possui o ponto de ebulição a $172{,}4^\circ\text{F}$. Este valor corresponde a ..... $^\circ\text{C}$.
Observe o que se afirma abaixo em relação ao olho emétrope, e assinale a alternativa correta.
I- É capaz de focalizar, na retina, objetos localizados no infinito, sem acomodação do cristalino;
II- É capaz de focalizar, na retina, objetos localizados a uma distância padrão, sem acomodação do cristalino.
A)as duas estão corretas.
B)somente a I está correta.
C)somente a II está correta.
D)nenhuma das duas está correta.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
B
Resolução comentada
I. Verdadeira: O olho emétrope (olho normal, sem anomalia de visão) focaliza raios paralelos provenientes do infinito exatamente sobre a retina com o cristalino totalmente relaxado (sem acomodação).
II. Falsa: Para focalizar objetos em distâncias normais de leitura (próximas), os músculos ciliares precisam se contrair para alterar o raio de curvatura do cristalino (processo de acomodação visual).
Alternativa correta: B
Q76
Óptica Geométrica — Fenômenos luminosos
Podemos ver um líquido dentro de um recipiente transparente devido ________ da luz.
A)à difração
B)somente à refração
C)somente à reflexão
D)à refração e à reflexão
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
D
Resolução comentada
A luz atravessa a parede do recipiente transparente sofrendo refração na mudança de meio, e também sofre reflexão parcial na superfície do líquido e nas bordas do recipiente, permitindo ao olho humano perceber seus contornos e presença.
Alternativa correta: D
Q77
Eletrodinâmica — Voltímetro em circuitos
O voltímetro é um equipamento básico utilizado para medir a diferença de potencial em circuitos elétricos e deve ser colocado em ________ com o elemento do circuito em que se pretende medir a voltagem, devendo ter a ________ resistência possível para interferir pouco no circuito.
Das alternativas abaixo, assinale aquela que completa correta e respectivamente o texto acima.
A)série, maior
B)série, menor
C)paralelo, maior
D)paralelo, menor
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
C
Resolução comentada
1. Para medir a diferença de potencial (ddp) entre dois pontos, o aparelho precisa ser conectado em paralelo com o trecho do circuito desejado.
2. Para evitar desviar corrente do circuito original (não alterar o funcionamento do sistema), o voltímetro deve possuir a maior resistência interna possível (idealmente infinita).
Alternativa correta: C
Q78
Eletrodinâmica — Potência elétrica dissipated
Sem alterar a ddp no circuito, é possível substituir lâmpadas fabricadas para funcionar em $110\text{ V}$ por lâmpadas projetadas para $220\text{ V}$, apesar da redução na luminosidade. Assim, uma lâmpada de $100\text{ W}-220\text{ V}$, ligada em uma rede elétrica de $110\text{ V}$, deverá dissipar uma potência elétrica, em W, de
A)25
B)50
C)100
D)400
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
A
Resolução comentada
1. Resistência elétrica da lâmpada (considerada constante):
(Note que reduzir a tensão à metade faz a potência ser reduzida a $\frac{1}{4}$ da nominal).
Alternativa correta: A
Q79
Eletromagnetismo — Fluxo magnético
Uma espira quadrada, de lado igual a $2\text{ cm}$, é colocada paralelamente às linhas de campo magnético, cuja intensidade do campo é de $2 \cdot 10^{-3}\text{ T}$. Calcule o fluxo magnético, em Wb, através dessa espira.
A)zero
B)$4 \cdot 10^{-5}$
C)$8 \cdot 10^{-3}$
D)$8 \cdot 10^{-7}$
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
A
Resolução comentada
O fluxo magnético é definido por $\Phi = B \cdot A \cdot \cos\theta$, onde $\theta$ é o ângulo entre o vetor campo magnético $\vec{B}$ e o vetor normal $\vec{n}$ à superfície da espira.
Como a espira está posicionada paralelamente às linhas de campo, o vetor normal $\vec{n}$ é perpendicular ao campo ($\theta = 90^\circ$). Como $\cos 90^\circ = 0$, nenhuma linha de campo atravessa a superfície, resultando em $\Phi = 0\text{ Wb}$.
Alternativa correta: A
Q80
Eletromagnetismo — Campo magnético conceito
Com relação ao campo magnético, podemos afirmar, corretamente, que
A)é uma região do espaço, ilimitada, gerada por um ímã ou cargas elétricas em movimento.
B)é uma região do espaço, limitada a um determinado raio, em torno de um ímã ou de um condutor percorrido por corrente elétrica.
C)é uma região de influência em torno de um ímã ou de um condutor percorrido por uma corrente elétrica, devido ao movimento dos pólos magnéticos.
D)são forças estabelecidas em torno de ímã ou de um condutor percorrido por uma corrente que define as interações eletromagnéticas.
Gabarito oficial — EEAR CFS-B 2/2007
A
Resolução comentada
O campo magnético é uma região vetorial modificada do espaço originada por ímãs ou cargas elétricas em movimento (corrente elétrica). Teoricamente, esse campo estende-se de forma ilimitada por todo o espaço, com intensidade enfraquecendo progressivamente à medida que a distância da fonte aumenta.
