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EsPCEx Física

Concurso de Admissão à EsPCEx

Prova de Física — 12 questões objetivas com resolução comentada pelo Método TEF.

Q01
Cinemática — gráfico velocidade × tempo

O diagrama abaixo representa como varia a velocidade de um móvel em função do tempo.
A aceleração do movimento no instante t = 10 s é:

Diagrama da velocidade de um móvel em função do tempo.
ANula
B10 m/s
C10 m/s²
D20 m/s
E20 m/s²
Resolução

No gráfico $v\times t$, a aceleração corresponde à inclinação da curva. Entre $t=8\text{ s}$ e $t=12\text{ s}$, a velocidade permanece constante em $20\text{ m/s}$. Portanto, no instante $t=10\text{ s}$, a inclinação é nula:$$a=0.$$Logo, a alternativa correta é A — Nula.

Q02
Cinemática — movimento uniformemente variado

Na maratona de São Paulo , um atleta deslocou-se em movimento uniforme variado. Às 2h, 29min e 55s, a sua velocidade era de 1m/s, e logo a seguir, `as 2h, 30min e 25s, está com 10m/s.
A sua aceleração, em m/s², foi de :

A0,03
B0,3
C3,0
D0,1
E1,0
Resolução

O intervalo de tempo é$$\Delta t=30\text{ s}.$$A variação da velocidade é$$\Delta v=10-1=9\text{ m/s}.$$Assim,$$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{9}{30}=0{,}3\text{ m/s}^2.$$Logo, a alternativa correta é B — 0,3.

Q03
Cinemática — queda livre

Uma pedra é abandonada do topo de um edifício e demora 5 s para tocar o solo. Considerando g= 10 m/s² , e desprezando-se a resistência do ar, a altura ( em relação ao solo ) de que esta pedra foi solta é de :

A125 m
B100 m
C50 m
D10 m
E5 m
Resolução

Como a pedra é abandonada, $v_0=0$. Na queda livre:$$h=\frac{gt^2}{2}=\frac{10(5)^2}{2}=125\text{ m}.$$Logo, a alternativa correta é A — 125 m.

Q04
Dinâmica — segunda lei de Newton

Aplicando uma força constante em um corpo verificamos que em 1s a variação de velocidade foi de 4m/s. Aplicando a mesma força em um segundo corpo, em 0,5s , a variação de velocidade observada foi de 4m/s. Sobre esses corpos, pode-se concluir que a massa do

Aprimeiro é igual a do segundo.
Bprimeiro é duas vezes maior do que a do segundo.
Cprimeiro é quatro vezes maior do que a do segundo.
Dsegundo é duas vezes maior do que a do primeiro.
Esegundo é três vezes maior do que a do primeiro.
Resolução

Para o primeiro corpo:$$a_1=\frac{4}{1}=4\text{ m/s}^2.$$Para o segundo:$$a_2=\frac{4}{0{,}5}=8\text{ m/s}^2.$$Como a força aplicada é a mesma e $F=ma$:$$m_1=\frac{F}{4},\qquad m_2=\frac{F}{8},$$portanto$$m_1=2m_2.$$Logo, a alternativa correta é B.

Q05
Dinâmica — elevadores e peso aparente

Um professor de Física cujo peso é de 75 kgf encontra-se no interior de um elevador de um edifício. O elevador não tem janelas e o seu funcionamento é perfeitamente silencioso. Ele sobe numa balança de molas que se encontra dentro do elevador e nota que ela, durante certo período, acusa 85 kgf. O professor conclui então que o elevador

Aestá com o módulo de sua aceleração nulo.
Bestá subindo e o módulo de sua velocidade está diminuindo.
Cestá subindo e o módulo de sua velocidade é constante.
Destá descendo e o módulo de sua velocidade é constante.
Epode estar subindo e neste caso o módulo da velocidade está aumentando, ou pode estar descendo e neste caso o módulo de sua velocidade está diminuindo.
Resolução

A balança indica $85\text{ kgf}$, valor superior ao peso $75\text{ kgf}$. Logo, a força normal é maior que o peso e a aceleração resultante é vertical para cima. Isso pode ocorrer quando o elevador sobe aumentando o módulo da velocidade ou quando desce diminuindo o módulo da velocidade. Logo, a alternativa correta é E.

Q06
Quantidade de movimento — recuo

Um soldado com o seu fuzil encontra-se dentro de um caixote situado sobre um plano horizontal. A massa do sistema caixote-soldado-fuzil é de 80 kg . O sistema está em repouso. Em um dado instante, o soldado atira horizontalmente . O projétil de 10 g abandona a arma com velocidade de 800 m/s . Desprezando-se o atrito, a velocidade do sistema no instante que o projétil abandona a arma é :

ANula
B8 m/s
C2 m/s
D1 m/s
E0,100 m/s
Resolução

Como não há força externa horizontal resultante, conserva-se a quantidade de movimento. Inicialmente, o sistema está em repouso:$$Q_i=0.$$Após o disparo:$$80V+(0{,}010)(800)=0.$$Assim,$$80V=-8,$$$$V=-0{,}100\text{ m/s}.$$O sinal negativo indica movimento em sentido oposto ao projétil. O módulo é $0{,}100\text{ m/s}$. Logo, a alternativa correta é E.

Q07
Gravitação — peso e massa

Um corpo de peso “p”, à superfície do mar, é levado ao topo de uma montanha.
Nesta nova posição, pode-se afirmar que o/a

Aseu peso é igual a sua massa.
Bseu peso cresce.
Cseu peso permanece inalterado.
Dsua massa permanece inalterada.
Esua massa cresce.
Resolução

A massa é uma propriedade do corpo e não se altera quando ele é transportado da superfície do mar para o topo de uma montanha. Já o peso depende do campo gravitacional local. Logo, a alternativa correta é D — sua massa permanece inalterada.

Q08
Termometria — escalas Celsius e Fahrenheit

Sendo as temperaturas de fusão do gelo 0 ºC ( Celsius ) ou 32 ºF ( Fahrenheit ), e a de ebulição da água 100º C ou 212 ºF, quando uma pessoa apresentar febre de 38 ºC, esta leitura em um termômetro Fahrenheit será :

A38 ºF
B54,3 ºF
C78,9 ºF
D98,4 ºF
E100,4 ºF
Resolução

A relação entre as escalas é$$\frac{C}{5}=\frac{F-32}{9}.$$Para $C=38$:$$F=\frac{9}{5}(38)+32=68{,}4+32=100{,}4\,{}^\circ\text{F}.$$Logo, a alternativa correta é E — 100,4 ºF.

Q09
Estática — binários e momento

Se dois binários são equivalentes, pode-se afirmar que as/os

Abraços e as forças que os compõem são iguais, e só neste caso.
Bforças que os compõem têm o mesmo módulo.
Cprodutos força x braço são iguais, tendo portanto, os mesmos momentos.
Dprodutos força x braço são iguais, mas de sinais contrários, portanto momentos opostos.
Eseus braços são iguais.
Resolução

O momento de um binário é dado pelo produto entre o módulo de uma das forças e o braço do binário:$$M=F d.$$Dois binários equivalentes produzem o mesmo momento. Portanto, os produtos força × braço são iguais. Logo, a alternativa correta é C.

Q10
Vetores — resultante de duas forças

Duas forças com módulos iguais a 3N , formam entre si um ângulo de 120º. O valor do módulo da força resultante será de :

A0 N
B3 N
C6 N
D9 N
E18 N
Resolução

Pela lei dos cossenos para a soma vetorial:$$R^2=F_1^2+F_2^2+2F_1F_2\cos120^\circ.$$Como $F_1=F_2=3\text{ N}$ e $\cos120^\circ=-\frac12$:$$R^2=9+9+18\left(-\frac12\right)=9,$$$$R=3\text{ N}.$$Logo, a alternativa correta é B — 3 N.

Q11
Óptica geométrica — imagem virtual

Sobre uma imagem virtual, pode-se afirmar que ela

Aestá na frente do espelho.
Bpode ser projetada sobre um anteparo.
Cé formada pelos prolongamentos dos raios refletidos.
Dé formada por pincel convergente refletido.
Eé formada pelos computadores.
Resolução

Uma imagem virtual é determinada pelo encontro dos prolongamentos dos raios luminosos emergentes do sistema óptico. No caso de reflexão, ela é formada pelos prolongamentos dos raios refletidos. Logo, a alternativa correta é C.

Q12
Ondulatória — som

Considerando que as ondas sonoras audíveis pelo ouvido humano têm freqüências compreendidas entre, aproximadamente, 20 Hz e 20 kHz , a relação entre os comprimentos da onda sonora de maior freqüência e a onda sonora de menor freqüência , no ar, é igual a :

A10³
B10²
C10⁰
D10⁻³
E10⁻⁸
Resolução

No mesmo meio, a velocidade de propagação é a mesma e$$\lambda=\frac{v}{f}.$$Assim,$$\frac{\lambda_{\text{maior frequência}}}{\lambda_{\text{menor frequência}}}=\frac{f_{\text{menor}}}{f_{\text{maior}}}=\frac{20}{20000}=10^{-3}.$$Logo, a alternativa correta é D — $10^{-3}$.

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