Prova escrita de 2007. Expressões matemáticas recompostas e dados dos textos de apoio reunidos em cada questão. Figuras extraídas do caderno original; trajetórias da questão 17 do Ensino Fundamental redesenhadas separadamente. Resoluções próprias e análises editoriais do Método TEF. Use g = 10 m/s² e, quando solicitado, π = 3. As aproximações trigonométricas e constantes específicas estão indicadas nas questões ou no PDF original. Erros numéricos, ambiguidades e diferenças editoriais são explicados nas respectivas resoluções.
Q01
Leitura e conversão de unidades — Motor híbrido e consumo
Dados do texto 1: o Prius é descrito com um motor de combustão (MCI) e dois motores-geradores (MEG-1 e MEG-2). O movimento inicial usa MEG-1; a 27 km/h o MCI entra em ação e também permite recarregar a bateria. O consumo atribuído aos engenheiros é 4,3 L/100 km; usuários relatam de 17,0 a 42,5 km/L. São os dados históricos do caderno de 2007.
Depois de ler o texto acima dois alunos ficaram discutindo o que tinham entendido e travaram o seguinte diálogo:
I) – Entendi que o motor híbrido é uma composição de três motores. O movimento inicial é produzido pelo motor eletromagnético e o MCI tem também o papel de recarregar as baterias.
II) – Gostei do que li, principalmente o que dizem os engenheiros da Toyota, que este carro consome apenas um litro de gasolina a cada 42,5 km.
III) – Não é verdade. O valor correto, de acordo com os engenheiros da Toyota, é que o Prius faz, em média, 25 km com um litro de gasolina.
IV) – O MCI só entra em ação aos 7,5 m/s. Podemos dizer das quatro afirmações acima que:
A)Apenas as afirmação I e IV estão corretas.
B)As afirmações I, II e IV estão corretas.
C)Somente a afirmação III está correta.
D)Apenas as afirmações I e II estão corretas.
E)As afirmações I e III estão corretas.
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
O texto descreve um motor de combustão e dois motores-geradores, com partida elétrica e entrada do motor de combustão a 27 km/h. Logo I é verdadeira.
IV também é verdadeira. O consumo anunciado de 4,3 L/100 km equivale a aproximadamente 23,3 km/L, não 25; os 42,5 km/L são um depoimento de usuários, não o número atribuído aos engenheiros. II e III são falsas.
Alternativa correta: A.
Q02
Oscilação e equilíbrio do automóvel — Interpretação de pulse and glide
Dados do texto 2: a técnica pulse and glide faz a velocidade variar entre cerca de 15 e 20 m/s, sem inversão do sentido de deslocamento. O Prius pesa 12000 N, distribuídos 60% no eixo dianteiro e 40% no traseiro. Na fase sem tração, as forças dissipativas reduzem sua velocidade.
Depois de lerem este segundo texto, os dois alunos o continuaram o diálogo:
I) – Pois é, o MHS é um fenômeno natural onde existe uma força restauradora e o Prius é mais econômico quando realiza MHS.
II) – Uma das desvantagens é que ele pesa 7200 N na frente e 4800 N atrás.
III) – E uma das vantagens do “acelerar e navegar” é que quando o MCI fica inativo, a segunda Lei de Newton permite manter o equilíbrio dinâmico. Podemos dizer das quatro afirmações que:
A)Todas estão erradas.
B)A II e III estão corretas.
C)Apenas a II esta correta.
D)A I e II estão corretas.
E)Todas estão corretas.
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
O carro avança sempre para a frente: uma curva de velocidade oscilante não implica MHS da posição em torno de um equilíbrio. I é falsa. A repartição 60/40 do peso de 12000 N fornece:
$$N_f=0{,}60(12000)=7200\ \mathrm N$$
$$N_t=0{,}40(12000)=4800\ \mathrm N$$
II é verdadeira. Na fase de redução de velocidade há resultante dissipativa e aceleração não nula, e não equilíbrio dinâmico: III é falsa.
Alternativa correta: C.
Q03
Rendimento de uma etapa — Energia útil relativa à energia nas rodas
Dados do texto 2: de 100 unidades de energia química, 62 se perdem termicamente e 17 em paradas; 2 vão a acessórios e 6 à transmissão. Chegam às rodas 13 unidades. Desse total inicial, mais 4 se perdem no contato com o solo e 2 no ar, restando 7 unidades para movimentação útil.
Pergunto: Qual é a porcentagem aproximada de energia que chega às rodas do veículo e é usada para sua movimentação no asfalto?
A)13%
B)35 %
C)46%
D)7%
E)40 %
Gabarito oficial: ANULADA.
Resolução comentada · Método TEF
O texto toma o combustível como 100% e afirma que 13% chegam às rodas e 7% produzem a movimentação útil. A pergunta pede a fração útil da energia que já chegou às rodas.
Não se deve responder 7%, pois essa fração tem como denominador a energia inicial do combustível.
Neste caderno a alternativa com aproximadamente 54% foi substituída por 46%, eliminando a resposta numérica correta. A questão foi oficialmente anulada.
Questão anulada: ANULADA.
Q04
Trabalho de tração por combustível — Força média nos quinze quilômetros
Aproximando-se a energia química contida em um litro de gasolina para 30 x 10⁶ J e considerando que um automóvel típico de 1000 cm³ (Uno Mille, por exemplo) faz cerca de 15 km/l na estrada, sabendo-se, ainda, que apenas 13% da energia gerada no MCI vão para os pneus, pergunta-se: qual o valor da força média feita pelos pneus no asfalto para manter o automóvel a velocidade constante durante os 15 km?
A)240 N
B)450 N
C)585 N
D)260 N
E)390 N
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
Dos 30 milhões de joules por litro, 13% chegam aos pneus.
O carro em velocidade constante tem resultante nula, mas a força de tração pode ser não nula e compensar as resistências. O texto usa trabalho nos pneus como modelo efetivo de energia transmitida à translação.
Alternativa correta: D.
Q05
Resistência ao movimento — Desaceleração no ponto de vinte metros por segundo
Dados dos textos 2 e 4: a velocidade máxima do gráfico é 20 m/s. As resistências modeladas têm módulos μmg e Av²/4, ambas contrárias ao movimento. Use g = 10 m/s².
Considere, por simplicidade, que o automóvel tem uma área A virtual de 3 m², um coeficiente de atrito cinético μ = 0,02 e uma massa de 1200 kg. Como na fase de navegação discutida no texto 2, vamos considerar que as baterias estão carregadas e o Motor Múltiplo Híbrido está em repouso. Pergunta-se: no ponto de velocidade máxima do gráfico do texto 2, qual o módulo da desaceleração total
A)|a| = 0,35 m/s²
B)|a| = 0,45 m/s²
C)|a| = 0,55 m/s²
D)|a| = 0,65 m/s²
E)|a| = 0,40 m/s²
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
O texto adota resistência de contato μmg e resistência do ar Av²/4. No máximo do gráfico, v = 20 m/s.
As duas resistências se opõem ao movimento durante a fase sem tração. O modelo de contato é o fornecido pela prova; não equivale à descrição completa do rolamento de um pneu.
Alternativa correta: B.
Q06
Motor real e limite de Carnot — Avaliação de afirmações
Sintetize o funcionamento do motor de combustão e avalie as afirmações:
I) O calor resultante da combustão é uma forma de energia.
II) Parte da energia da fonte quente é transformada em trabalho e o resto do calor é perdido no radiador.
III) Essa é a razão de se colocar água no radiador, pois seu calor específico é um dos mais altos da natureza.
IV) A eficiência do MCI é sempre η = 1 − Tfria/Tquente, com temperaturas das fontes fria e quente.
Quais afirmações estão corretas?
A)I, II e III estão corretas.
B)II e III estão corretas.
C)I e IV estão corretas.
D)Todas estão certas.
E)Apenas I está correta.
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
I expressa corretamente que calor é transferência de energia. II é excessiva: o calor não transformado em trabalho também pode sair pelos gases de escapamento e por outras vias, não apenas pelo radiador. IV confunde o rendimento do motor real com o limite reversível:
$$\eta_{Carnot}=1-\frac{T_f}{T_q}$$
O gabarito oficial escolhe apenas I. Há ressalva na III: o calor específico elevado da água é, sim, uma razão física para seu uso no arrefecimento, embora a frase um dos mais altos da natureza seja vaga. Assim, a escolha oficial não deve ser usada para ensinar que a água tem baixo calor específico ou que essa propriedade não ajuda na refrigeração.
Alternativa correta: E.
Q07
Velocidade no MHS — Dimensão e derivada da posição
Vimos que no conjunto cilindro-pistão do MCI ocorre um movimento cíclico. Um engenhoso mecanismo de controle das válvulas faz com que o pistão tenha dentro do cilindro, em primeira aproximação, um movimento oscilatório do tipo Movimento Harmônico Simples (MHS). Considerando A como a amplitude, ω a freqüência angular e θ a fase inicial, a velocidade deste pistão dentro do cilindro é expressa pela fórmula:
A)v = A sen(ωt+θ)
B)v = A cos(ωt+θ)
C)v = Aω cos(ωt+θ)
D)v = −Aω² sen(ωt+θ)
E)Nenhuma das anteriores.
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
Para a convenção x = A sen(ωt + θ), a velocidade é:
$$v=\frac{dx}{dt}=A\omega\cos(\omega t+\theta)$$
O fator ω é necessário para transformar a dimensão de comprimento em comprimento por tempo. A fase inicial absorve a escolha equivalente entre seno e cosseno.
Alternativa correta: C.
Q08
Identificação de transformações — Ciclo de motor no diagrama PV
No texto 5 aprendemos como funcionam os quatro tempos do ciclo Otto real, é comum simplificar este ciclo de tal forma que o processo de combustão ocorra a volume constante (3→4), seguida de uma expansão (4→5) e as fases de exaustão também a volume (5→6) constante, seguida de outra compressão (6→1) com a mesma pressão do tempo admissão (1→2). Além disso, supõe-se que as fases de compressão (2→3) e expansão (4→5) sejam adiabáticas, ou seja, o processo é tão rápido, que não há troca de calor com o meio ambiente. Estes processos são também chamados de:
I) (1 → 2) e (6 → 1) são isobáricas.
II) (4 → 5) e (2 → 3) são isotérmicas
III) (3 → 4) e (4 → 5) são isocóricos. Em relação a estas afirmativas dizemos que:
A)As afirmativas I e III estão corretas.
B)Todas estão corretas.
C)Todas estão erradas.
D)As afirmativas I e II estão corretas.
E)Nenhuma das anteriores.
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
As etapas 1→2 e 6→1 são isobáricas: I é verdadeira. As etapas 2→3 e 4→5 são adiabáticas, e não isotérmicas: II é falsa. A expansão 4→5 muda o volume, portanto não é isocórica: III é falsa. O conjunto correto é apenas I, que não aparece isoladamente; por isso cabe nenhuma das anteriores.
Alternativa correta: E.
Q09
Consumo de motor de quatro cilindros — Tempo para esgotar tanque
Vamos supor que o motor de 4 cilindros (texto 5) tenha eficiência de 0,21, como no texto 3, e fornece 140 J de por ciclo por cilindro. Se o motor explode a uma taxa de 25 ciclos por segundo e a quantidade de energia é 30 x 10⁶ J por litro, quanto tempo levará uma automóvel para gastar um tanque de 40 litros?
A)300 minutos.
B)360 minutos.
C)280 minutos.
D)320 minutos.
E)240 minutos.
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
O trabalho por ciclo de cada cilindro é 140 J. Os quatro cilindros realizam 25 ciclos por segundo.
O rendimento relaciona energia útil e energia química; os 140 J são o trabalho útil de cada ciclo de um cilindro.
Alternativa correta: A.
Q10
Comparação de ciclos de motor — Atkinson e Otto
Talvez a maior vantagem do Motor Múltiplo Híbrido seja usar da melhor forma possível os três motores a sua disposição. Em automóveis convencionais o MCI é projetado para enfrentar situações excepcionais, tais como ultrapassagens com segurança ou subir ladeiras íngremes com facilidade. Esta preferência faz com que o MCI tenha uma eficiência ruim a baixas velocidades. Em geral, a melhor eficiência ocorre quando se exige cerca da metade potência máxima do MCI. Assim, adicionando-se MEGs pode-se colocar MCI com menor potência e projetá-lo de tal forma que o mesmo funcione com maior eficiência. Na realidade o motor do ciclo Otto foi substituído pelo ciclo de Atkinson (veja figura a seguir), que para as mesmas características fornece mais eficiência do que potência, pois se desacopla o virabrequim durante parte do tempo da compressão de tal forma que no momento da combustão o pistão esteja exatamente na parte superior do cilindro. Em relação a este ciclo novo podemos dizer que:
I) Em comparação ao ciclo Otto, a fonte quente foi separada em duas componentes uma isotérmica e outra isocórica.
II) Para as mesmas características do motor, o rendimento no ciclo Atkinson é maior do que no ciclo Otto. III)No ciclo Otto a combustão ocorre na fase de ascensão da fase de compressão, enquanto que no de Atkinson esta combustão é realizada no ponto superior do cilindro Em relação a estas afirmações dizemos que:
A)I, II e III estão corretas.
B)Apenas II está correta.
C)I e II estão corretas.
D)Apenas III está correta.
E)II e III estão corretas.
Gabarito oficial: E. Resposta TEF: B.
Resolução comentada · Método TEF
O gabarito oficial marca E (II e III). A resposta TEF privilegia apenas II, com a distinção entre ciclo ideal e motor real explicada abaixo.
A figura e o texto propõem maior rendimento para o ciclo de Atkinson nas condições comparadas: II é a afirmação pretendida. I classifica incorretamente uma etapa como isotérmica. III contrasta indevidamente o início da combustão em motores reais e idealizações de ciclos, por isso não pode ser sustentada como regra geral: no ciclo Otto ideal o calor é adicionado a volume constante. O gabarito marca II e III, mas a alternativa apenas II é a leitura fisicamente mais consistente do modelo ideal.
Alternativa correta: B.
Q11
Campo e tensão entre eletrodos — Vela de ignição
Vimos que no 3° tempo do ciclo Otto, ocorre uma explosão devido a existência da mistura do vapor de gasolina e ar. Esta explosão é provocada por uma faísca por causa da existência de um campo elétrico extremamente grande, da ordem de 3.0 10⁶ N/C entre eletrodos da vela. Veja as fotos das velas a seguir. Se a distância entre os eletrodos for da ordem de 0,25 mm qual será a diferença de potencial entre estes eletrodos?
A)7,50. 10⁵ V
B)1,20. 10⁷ V
C)1,20. 10⁴ V
D)7,50. 10² V
E)7,50 × 10⁴ V
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
No modelo de campo uniforme, a diferença de potencial é campo vezes distância.
A aproximação uniforme é uma estimativa: o campo real em pontas e superfícies curvas não é homogêneo.
Alternativa correta: D.
Q12
Descargas atmosféricas — Eletrização e proteção por condutor
Em junho de 1752, Benjamin Franklin (1706 – 1790), realizou a perigosa experiência de empinar uma pipa (ou papagaio) feita de seda, em uma tempestade. Observou pequenas faíscas entre uma chave amarrada no barbante da pipa e seu punho. Esta experiência e outras levaram as seguintes conclusões:
I) Que o raio tem a mesma natureza da descarga elétrica em que ocorre em experimentos onde se faz atritar um bastão de vidro num pedaço de lã e aproxima o bastão de vidro de pedaços de papel picado.
II) Que Benjamin Franklin não morreu no experimento como ocorreu com um outro Físico, George Wilhelm Richmann, que tentou reproduzir o experimento de Franklin, porque, provavelmente, estava calçando um sapato isolante, da mesma forma que os pneus de borracha isolam o automóvel impedindo que os ocupantes sofram o impacto dos raios. cargas positivas e negativas e quando uma delas é atraída por cargas de sinais opostos na Terra ocorre o raio. Qual das alternativas abaixo é a correta?
A)I e III estão corretas.
B)Apenas I está correta.
C)Apenas III esta correta.
D)Todas estão corretas.
E)I e III estão corretas
Gabarito oficial: A. Resposta TEF: A ou E.
Resolução comentada · Método TEF
As opções A e E são idênticas na prova original. Ambas expressam o conjunto aceito pelo gabarito, que marca A.
A eletrização e os raios pertencem ao mesmo domínio de interação elétrica. A separação de cargas nas nuvens pode produzir descargas nuvem-solo, como em III. II é falsa: pneus e sapatos não explicam de maneira geral a proteção contra raios; a carroceria condutora é que pode distribuir corrente pela parte externa do veículo. A alternativa esperada contém I e III. Há uma duplicação na impressão: A e E trazem exatamente esse mesmo conjunto. A atração de papel por um bastão, citada em I, também não é por si só uma descarga.
Alternativa correta: A ou E.
Q13
Potencial como energia por carga — Analogia com o campo gravitacional
Nas baterias de chumbo/ácido usadas para fornecer a energia elétrica para as múltiplas necessidades do automóvel, uma delas é a faísca para a combustão ou queima da gasolina vista na questão 11. Dizemos que a diferença de potencial entre seus terminais é de 12 Volts. Em relação a esta diferença de potencial podemos dizer que:
I) É análogo a diferença de potencial gravitacional.
II) Não tem nada a ver com a idéia de potencial gravitacional, pois uma se refere a área de eletricidade e a outra a mecânica.
III) O potencial elétrico é a razão da energia elétrica dividida pela carga elétrica. Em relação as afirmações acima dizemos que
A)Apenas a afirmativa II está correta.
B)As afirmativas II e III são falsas.
C)Apenas II está correta.
D)As afirmativas I e III estão corretas.
E)Apenas III está correta.
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
O potencial elétrico é energia potencial elétrica por carga, e a diferença de potencial mede a variação dessa razão.
$$\Delta V=\frac{\Delta U_e}{q}$$
Há analogia formal com o potencial gravitacional, energia por massa. I e III são verdadeiras e II é falsa. A analogia não elimina diferenças como os dois sinais de carga elétrica.
Alternativa correta: D.
Q14
Capacidade de bateria — Duração sob potência constante
A quantidade máxima de carga elétrica a ser acumulada numa bateria de automóvel é indicada na própria bateria. Por exemplo, uma bateria que tem indicada 60 Ah acumula 60x3600 Coulombs de carga elétrica. Para consumir esta carga elétrica é necessário que exista uma diferença de potencial em seus terminais, num automóvel comum é de 12
V. Se as lâmpadas de um automóvel comsomem no conjunto a potência de 180 W, quanto tempo duraria a bateria sem recarga?
A)6 hs
B)4 hs
C)3 hs
D)2 hs
E)5 hs
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
A capacidade de 60 Ah e a tensão idealizada de 12 V permitem calcular a energia disponível.
$$E=12(60)=720\ \mathrm{Wh}$$
$$t=\frac{720}{180}=4\ \mathrm h$$
O resultado pressupõe tensão constante, disponibilidade integral da capacidade indicada e perdas desprezíveis.
Alternativa correta: B.
Q15
Energia em watt-hora — Autonomia a um quinto da potência
Vocês foram a uma revendedora autorizada da Toyota e receberam as características do Prius apresentadas na tabela abaixo. Desprezando todas as forças dissipativas, em torno de quanto tempo o automóvel poderiam andar para consumir a energia total da bateria usando 1/5 da Potência do MEG-2?
A)10 min
B)16 min
C)30 min
D)2 hs
E)300 s
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
A bateria armazena 1778 Wh. A potência solicitada é um quinto de 33 kW.
Não é necessário conhecer a massa do carro, pois a pergunta especifica diretamente a potência utilizada.
Alternativa correta: B.
Q16
Alternador e bateria em paralelo — Sentido da corrente de carga
Tendo em vista que cada vez mais componentes eletrônicos e itens de conforto, como direção hidráulica e ar condicionado estão sendo adicionados aos automóveis, fica interessante compreender o funcionamento de um dos primeiros circuitos eletricos introduzidos no automóvel: aquele que faz funcionar os faróis do automóvel. Errôneamente, pode-se achar que as lâmpadas dos faróis estão ligadas a bateria, a qual forneceria corrente elétrica necessária para a iluminação. No entanto, observamos que a duração da carga elétrica da bateria é finita, assim, foi preciso a introdução de um gerador de corrente elétrica, chamado de alternador, que recarrega a bateria e ao mêsmo fornece corrente elétrica às lâmpadas do automóvel (esquema acima). Em relação ao que foi dito, qual das afirmações a seguir é a falsa?
A)O alternador, gerador de energia elétrica, sempre gera corrente elétrica à bateria e esta tem o papel de fornecer corrente elétrica à lâmpada.
B)Se a diferença de potencial nos terminais da bateria for de 12,0 V haverá sempre corrente elétrica fluindo em direção ao terminal positivo da mesma, recarregando a bateria.
C)Nesta configuração a origem do fluxo de corrente elétrica para a lâmpada sempre virá do alternador e, quando o alternador não estiver funcionando, ou seja, quando o MCI estiver parado, a corrente elétrica virá da bateria.
D)Uma representação do esquema elétrico mencionado pode ser dada pelo diagrama elétrico.
E)Devido à lei de conservação da carga elétrica a soma das correntes na junção A é sempre zero.
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
O alternador pode alimentar os faróis e, ao mesmo tempo, fornecer a corrente líquida de recarga à bateria. A bateria não precisa receber toda a corrente para depois repassá-la à lâmpada; essa é a afirmação A que o gabarito rejeita. Ressalva: B também é excessiva ao dizer que uma tensão terminal de 12 V sempre garante carga. O sentido da corrente na bateria depende da comparação entre a tensão aplicada e sua força eletromotriz, incluindo resistências internas. O circuito de apoio determina a situação particular, não essa regra universal.
Alternativa correta: A.
Q17
Lei dos nós — Corrente na bateria do circuito
Use o circuito de apoio: faróis de resistência equivalente 1,20 Ω, bateria de 12,0 V com resistência interna de 0,010 Ω e alternador de 14,0 V com resistência interna de 0,100 Ω, nos ramos paralelos representados.
A magnitude corrente que passa pela bateria é aproximadamente:
A)10 A
B)6 A
C)9 A
D)5 A
E)4 A
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
Se U é a tensão comum aos ramos paralelos, a corrente do alternador se divide entre faróis e bateria. A bateria recebe corrente quando U > 12 V.
A corrente de recarga é aproximadamente 9 A. Não se pode substituir U exatamente por 12 V antes da conta, pois a pequena diferença em uma resistência de 0,010 Ω é decisiva.
Alternativa correta: C.
Q18
Oscilador amortecido — Forças restauradora e dissipativa
No automóvel, acopladas as quatro rodas, temos o conjunto, genericamente chamado de suspensão (veja figura abaixo). Este conjunto tem o papel de manter o equilíbrio dinâmico do automóvel. E composto da mola e do amortecedor. Quando a mola esta esticada e objeto no fluído esta no ponto mais baixo, a segunda Lei de Newton que melhor descreve esta situação a situação é:
A)−ma = −kx − bv
B)−ma = kx + bv
C)ma = −kx + bv
D)ma = kx + bv
E)ma = kx − bv
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
Meça x a partir do equilíbrio estático, de modo que peso e força elástica de pré-carga já estejam compensados. A força restauradora e a resistência viscosa se opõem, respectivamente, ao deslocamento e à velocidade.
$$m\ddot x=-kx-b\dot x$$
Na convenção equivalente em que o módulo a representa aceleração oposta ao eixo positivo, a expressão é −ma = kx + bv, correspondente à escolha oficial. Exatamente no extremo inferior a velocidade instantânea é zero, portanto o termo viscoso se anula. A questão não explicita toda essa convenção de sinais; a lei vetorial deve prevalecer sobre a memorização da letra.
Alternativa correta: B.
Q19
Quatro molas de suspensão — Massa oscilante omitida
Vamos supor que os quatro amortecedores do carro quebraram você os retirou ficando apenas as molas. Num determinado momento, você foi buscar um livro no automóvel, ao entrar todo sistema ficou em MHS. Desprezando as eventuais forças de atrito do sistema e supondo que a elasticidade do pneu não influencie na oscilação. Qual será o período de oscilação se sua massa for de 80 kg e a constante elástica de cada mola da suspensão for de k = 500 N/m. Considere por simplicidade que π = 3?
A)1,00 s
B)1,50 s
C)2,00 s
D)1,20 s
E)2,40 s
Gabarito oficial: ANULADA.
Resolução comentada · Método TEF
As quatro molas em paralelo têm constante efetiva:
Contudo, a carroceria do automóvel também oscila e sua massa efetiva não foi especificada no enunciado local. Usando os 1200 kg citados no texto, por exemplo, o período seria 4,8 s. A questão foi oficialmente anulada.
Questão anulada: ANULADA.
Q20
Fonte móvel — Doppler e velocidade no meio
Na figura a seguir você vê um objeto movendo-se da sua esquerda para a sua direita, ao mesmo tempo em que produz ondas superficiais circulares na água. Esta imagem pode representar uma ambulância com a sirene funcionando. Em relação a este fenômeno, qual das respostas abaixo está incorreta?
A)Chama-se efeito Doppler.
B)O som da sirene fica mais grave do lado esquerdo e mais agudo do lado direito
C)As duas ondas propagam-se, necessariamente, em meios materiais.
D)A velocidade do som na água e no ar são iguais.
E)A sirene ao funcionar parado, gera ondas esféricas sonoras.
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
Uma fonte que avança para a direita aproxima as frentes à sua frente e as afasta atrás. Um observador à frente percebe frequência maior; atrás, menor. Som no ar e ondas superficiais na água exigem meio material, mas isso não torna suas velocidades iguais. A afirmação incorreta é a que iguala as velocidades de propagação no ar e na água.
