Nas questões de Física, quando necessário, utilize os dados fornecidos no próprio enunciado.
Código da prova: 09 · Aeronavegantes e Não-Aeronavegantes
Física: questões 73 a 96
Q73
Calorimetria — calor latente
A curva de aquecimento mostra uma amostra de $200\,\text{g}$ de uma substância hipotética, inicialmente sólida a $15\,{}^\circ\text{C}$. Determine aproximadamente o calor latente de vaporização, em $\text{cal/g}$.
Figura da questão 73 — EEAR CFS 1/2019: arquivo visual indisponível.
A)10
B)20
C)30
D)40
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
No patamar de vaporização, a temperatura permanece constante enquanto a substância recebe calor. Pelo gráfico, esse patamar vai aproximadamente de $11.000\,\text{cal}$ a $15.000\,\text{cal}$.
Assim,
$$Q_v\approx4.000\,\text{cal}.$$
Como $Q_v=mL_v$:
$$L_v=\frac{4.000}{200}=20\,\text{cal/g}.$$
Alternativa correta: B
Q74
Hidrostática — Lei de Stevin
A superfície de um líquido em repouso num recipiente é plana e horizontal, pois pontos de uma mesma horizontal suportam a mesma pressão. Qual lei descreve esse fenômeno?
A)Lei de Pascal
B)Lei de Stevin
C)Lei de Torricelli
D)Lei de Arquimedes
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
Pela lei de Stevin, em um líquido homogêneo em equilíbrio, a pressão depende apenas da profundidade:
$$p=p_0+\rho gh.$$
Logo, pontos de mesma profundidade possuem a mesma pressão.
Alternativa correta: B
Q75
Estática — equilíbrio de ponto material
Para que um ponto material esteja em equilíbrio, é necessário e suficiente que:
A)a resultante das forças exercidas sobre ele seja nula.
B)a soma dos momentos das forças exercidas sobre ele seja nula.
C)a resultante das forças seja maior que seu peso.
D)a resultante das forças seja menor que seu peso.
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Para um ponto material, não há dimensão espacial relevante para análise de torques. A condição de equilíbrio translacional é simplesmente
$$\sum \vec F=\vec 0.$$
Alternativa correta: A
Q76
Óptica — índice de refração relativo
A luz propaga-se em dois meios homogêneos com velocidades $200.000\,\text{km/s}$ e $120.000\,\text{km/s}$. Determine o índice de refração relativo do primeiro meio em relação ao segundo.
A)0,6
B)1,0
C)1,6
D)1,7
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
O índice relativo do meio 1 em relação ao meio 2 é
O aparelho utilizado para a medição do peso de um objeto é denominado:
A)balança
B)manômetro
C)micrômetro
D)dinamômetro
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
ANULADA
Resolução comentada
Fisicamente, o peso é uma força e pode ser medido por um dinamômetro. Apesar disso, a banca anulou oficialmente a questão.
Questão anulada.
Q78
Óptica — espelhos esféricos
Uma árvore de Natal de $50\,\text{cm}$ de altura está a $25\,\text{cm}$ do vértice de um espelho côncavo cujo raio de curvatura é $25\,\text{cm}$. Sobre a imagem formada, assinale a alternativa correta.
Figura da questão 78 — EEAR CFS 1/2019: arquivo visual indisponível.
A)direita e maior, a 20 cm do vértice
B)direita e maior, a 25 cm do vértice
C)invertida e maior, a 25 cm do vértice
D)invertida e do mesmo tamanho, a 25 cm do vértice
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
D
Resolução comentada
O foco vale $f=R/2=12{,}5\,\text{cm}$. Como o objeto está em $p=25\,\text{cm}=2f$, ele está no centro de curvatura.
Nessa condição, a imagem é real, invertida, de mesmo tamanho e também se forma em $2f=25\,\text{cm}$.
Alternativa correta: D
Q79
Ondulatória — velocidade de propagação
A figura representa uma onda periódica propagando-se da esquerda para a direita. O eixo horizontal representa o tempo em segundos, o vertical a amplitude em metros, o comprimento de onda é $8\,\text{m}$ e cada quadradinho da malha tem área numericamente igual a 1. A velocidade de propagação vale:
Figura da questão 79 — EEAR CFS 1/2019: arquivo visual indisponível.
A)0,25 m/s
B)1 m/s
C)8 m/s
D)16 m/s
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
Pelo gráfico, um período ocupa 8 unidades horizontais, portanto $T=8\,\text{s}$. Como
$$v=\frac{\lambda}{T},$$
temos
$$v=\frac{8}{8}=1\,\text{m/s}.$$
Alternativa correta: B
Q80
Gases ideais — transformação isotérmica
Um cilindro contém $150\,\text{cm}^3$ de gás ideal a $22\,{}^\circ\text{C}$ e pressão $2\,\text{Pa}$. O gás é comprimido isotermicamente até um terço do volume inicial. A nova pressão vale:
A)2 Pa
B)3 Pa
C)6 Pa
D)9 Pa
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
Na transformação isotérmica,
$$P_1V_1=P_2V_2.$$
Como $V_2=V_1/3$:
$$P_2=P_1\frac{V_1}{V_2}=2\cdot3=6\,\text{Pa}.$$
Alternativa correta: C
Q81
Ondulatória — classificação das ondas
Analise as afirmações: I) ondas mecânicas propagam-se no vácuo; II) ondas longitudinais vibram na direção de propagação; III) ondas eletromagnéticas não precisam de meio material; IV) ondas sonoras são transversais e não se propagam no vácuo. Assinale todas as verdadeiras.
A)I e II
B)I e III
C)II e III
D)II e IV
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
I é falsa: ondas mecânicas exigem meio material. II é verdadeira. III é verdadeira. IV é falsa porque o som em fluidos é longitudinal, embora realmente não se propague no vácuo.
Logo, são verdadeiras apenas II e III.
Alternativa correta: C
Q82
Eletrostática — contato entre esferas
Quatro esferas metálicas idênticas A, B, C e D estão inicialmente separadas. B e D são neutras; A possui carga $3Q$ e C possui carga $-Q$. A esfera C toca sucessivamente A, B e D, sendo separada após cada contato. Determine sua carga final.
A)$Q/4$
B)$Q/2$
C)$2Q$
D)$4Q$
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Primeiro contato C–A: carga total $-Q+3Q=2Q$, dividida igualmente: C fica com $Q$.
Contato C–B: carga total $Q$, dividida igualmente: C fica com $Q/2$.
Contato C–D: carga total $Q/2$, dividida igualmente: C fica com $Q/4$.
Alternativa correta: A
Q83
Termodinâmica — ciclo de Carnot
Uma máquina de Carnot opera entre fontes a $27\,{}^\circ\text{C}$ e $57\,{}^\circ\text{C}$. Analise as afirmações sobre rendimento e calor rejeitado e assinale a sequência correta.
A)V – F – V – F
B)V – V – V – F
C)F – F – V – F
D)F – F – V – V
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
D
Resolução comentada
Em kelvin, $T_f=300\,\text{K}$ e $T_q=330\,\text{K}$. O rendimento é
Logo, a primeira é falsa. Se $Q_q=5000\,\text{J}$, o trabalho é cerca de $455\,\text{J}$ e o calor rejeitado é cerca de $4545\,\text{J}$, aproximadamente $4500\,\text{J}$: a segunda é falsa e a terceira é verdadeira. Aumentar a diferença entre as temperaturas aumenta o rendimento: a quarta é verdadeira.
Alternativa correta: D
Q84
Gravitação — massa e peso
Um astronauta de massa $m$ e peso $P$ na Terra é levado a um planeta onde a aceleração da gravidade vale um terço da terrestre. Sua massa e seu peso nesse planeta serão, respectivamente:
A)$m/3$ e $P$
B)$m$ e $P$
C)$m$ e $P/3$
D)$m/3$ e $P/3$
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
A massa é uma propriedade do corpo e não depende do local: permanece $m$. O peso é $P=mg$; se $g$ cai para $g/3$, então o peso passa a $P/3$.
Alternativa correta: C
Q85
Movimento circular uniforme
Uma pedra de massa $40\,\text{g}$ descreve MCU de raio $72\,\text{cm}$ sob força centrípeta de $2\,\text{N}$. Se a corda se rompe, com que velocidade a pedra se afasta?
A)6 m/s
B)12 m/s
C)18 m/s
D)36 m/s
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Usando $F_c=mv^2/R$:
$$2=0{,}04\frac{v^2}{0{,}72}.$$
Logo, $v^2=36$ e $v=6\,\text{m/s}$.
Alternativa correta: A
Q86
Magnetismo — materiais
Substâncias cujos ímãs elementares se orientam em sentido contrário ao vetor indução magnética e, por isso, são repelidas pelo ímã que criou o campo são chamadas:
A)diamagnéticas
B)paramagnéticas
C)ultramagnéticas
D)ferromagnéticas
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Materiais diamagnéticos desenvolvem magnetização induzida em sentido oposto ao campo aplicado, produzindo fraca repulsão.
Alternativa correta: A
Q87
Acústica — qualidades do som
Um adolescente alterna momentos de voz fina e voz grossa. Essa característica sonora refere-se à qualidade denominada:
A)altura
B)timbre
C)velocidade
D)intensidade
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Voz fina corresponde a frequência mais alta; voz grossa, a frequência mais baixa. A qualidade do som associada à frequência é a altura.
Alternativa correta: A
Q88
Magnetismo — força magnética
Uma partícula de carga $3{,}2\,\mu\text{C}$ e velocidade $2\times10^4\,\text{m/s}$ é lançada perpendicularmente a um campo magnético e sofre força de $1{,}6\times10^2\,\text{N}$. Determine $B$.
Um atleta salta do repouso de uma plataforma situada a $5\,\text{m}$ acima da água. Despreze o ar e adote $g=10\,\text{m/s}^2$. A velocidade de impacto é:
A)10 m/s
B)20 m/s
C)30 m/s
D)50 m/s
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Pela conservação da energia ou por Torricelli:
$$v^2=2gh=2(10)(5)=100.$$
Logo, $v=10\,\text{m/s}$.
Alternativa correta: A
Q90
Elasticidade — Lei de Hooke
Uma mola vertical tem constante elástica $k=9{,}0\,\text{N/m}$. Uma cesta de massa desprezível recebe bolinhas de gude de $15\,\text{g}$ cada. Quantas bolinhas são necessárias para alongar a mola exatamente $5\,\text{cm}$? Adote $g=10\,\text{m/s}^2$.
A)1
B)3
C)5
D)10
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
A força elástica necessária é
$$F=kx=9(0{,}05)=0{,}45\,\text{N}.$$
Cada bolinha pesa
$$P=0{,}015(10)=0{,}15\,\text{N}.$$
Portanto, $n=0{,}45/0{,}15=3$ bolinhas.
Alternativa correta: B
Q91
Vetores — lei dos cossenos
Dois vetores têm módulos 5 e 12 unidades. A resultante possui módulo 13 unidades. Determine o ângulo entre eles.
A)0°
B)45°
C)90°
D)180°
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
Pela lei dos cossenos para a resultante:
$$13^2=5^2+12^2+2(5)(12)\cos\theta.$$
Como $169=25+144$, segue $\cos\theta=0$, portanto $\theta=90^\circ$.
Alternativa correta: C
Q92
Calorimetria — calor específico
Duas porções de líquidos A e B, de mesma massa, têm calores específicos $0{,}58\,\text{cal/g}^\circ\text{C}$ e $1{,}0\,\text{cal/g}^\circ\text{C}$. Recebem a mesma quantidade de calor, sem mudança de fase. Pode-se afirmar que:
A)A sofre maior variação de temperatura.
B)B sofre maior variação de temperatura.
C)ambas sofrem a mesma variação.
D)nenhuma sofre variação de temperatura.
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
A
Resolução comentada
Como $Q=mc\Delta T$, para mesmos $Q$ e $m$ temos $\Delta T\propto1/c$. Como $c_A
Alternativa correta: A
Q93
Termometria — escala linear
Na escala R, o ponto de fusão do gelo é $-20\,{}^\circ\text{R}$ e o ponto de ebulição da água é $80\,{}^\circ\text{R}$. Determine a relação entre a temperatura $R$ e a temperatura Celsius $C$.
A)$C=R-20$
B)$C=R+20$
C)$C=(R+20)/2$
D)$C=(R-20)/2$
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
As escalas têm a mesma amplitude entre os pontos fixos: $100$ divisões em Celsius e $100$ em R. Portanto, a inclinação é 1. Como $C=0$ corresponde a $R=-20$:
$$C=R+20.$$
Alternativa correta: B
Q94
Eletrodinâmica — resistividade
O gráfico $I\times V$ de um condutor é linear. O fio tem comprimento $2\,\text{m}$ e resistividade $1{,}75\times10^{-6}\,\Omega\cdot\text{m}$. Determine a área da seção transversal e a resistência do fio.
Figura da questão 94 — EEAR CFS 1/2019: arquivo visual indisponível.
A)$0{,}7\times10^{-4}\,\text{cm}^2$ e $0{,}5\,\Omega$
B)$0{,}7\times10^{-4}\,\text{cm}^2$ e $500\,\Omega$
C)$0{,}83\times10^{-4}\,\text{cm}^2$ e $12{,}5\,\Omega$
D)$0{,}83\times10^{-4}\,\text{cm}^2$ e $500\,\Omega$
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
B
Resolução comentada
Pelo gráfico, para $V=100\,\text{V}$ temos $I=200\,\text{mA}=0{,}2\,\text{A}$. Assim,
Considere uma esfera homogênea carregada em equilíbrio eletrostático. Analise: I) as cargas se distribuem na superfície; II) na superfície o campo elétrico é nulo; III) na superfície o campo é normal e no interior é nulo; IV) a diferença de potencial entre dois pontos da superfície é nula. Assinale a alternativa correta.
A)Todas estão corretas
B)Apenas I
C)I, III e IV
D)II, III e IV
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
I é verdadeira. II é falsa: imediatamente fora da superfície de um condutor carregado, o campo elétrico pode ser diferente de zero. III é verdadeira, pois o campo externo é normal à superfície e, no interior do condutor, é nulo. IV é verdadeira, pois o condutor em equilíbrio é equipotencial.
Alternativa correta: C
Q96
Óptica geométrica — propagação retilínea
Um observador consegue ver a chama de uma vela através dos orifícios centrais alinhados de três anteparos. O fenômeno evidencia qual princípio da Óptica Geométrica?
Figura da questão 96 — EEAR CFS 1/2019: arquivo visual indisponível.
A)independência dos raios de luz
B)reversibilidade dos raios de luz
C)propagação retilínea da luz
D)reflexão dos raios de luz
Gabarito oficial — EEAR CFS 1/2019
C
Resolução comentada
Em meio homogêneo e transparente, a luz propaga-se em linha reta. Por isso, a chama só é visível quando os orifícios e o olho estão alinhados.
