UEA SIS 2011 | Acompanhamento I — Questões de Física comentadas — Método TEF
1ª série do Ensino Médio · Questões de Física 45 a 52.
Outras provas da 1ª etapa
Q45
Fundamentos — Grandezas e Unidades — Conversão de Unidades
Fundamentado no corpo humano, como muitos outros antigos padrões de medida linear, o côvado baseava-se no comprimento do braço, desde o cotovelo até a ponta do dedo. O côvado era subdividido em 28 dígitos, sendo o dígito relacionado com a largura do dedo. Suponha que um bloco de 50,4 cm de comprimento fosse medido como sendo igual a 1 côvado e subdividido em 28 dígitos. Em unidades do Sistema Internacional, cada 1 dígito equivale a
A)1,8.
B)1,8 × 102.
C)1,8 × 101.
D)1,8 × 10–1.
E)1,8 × 10–2.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
E
Resolução comentada
Cada dígito mede 1/28 do côvado: 50,4/28 = 1,8 cm = 0,018 m. Portanto, alternativa E.
Q46
Mecânica — Cinemática — Movimento Uniforme
Um motorista que estava atrasado percorreu 50 km da estrada A com uma velocidade de 125 km/h, demorando um tempo t, sendo que a velocidade máxima permitida nessa estrada é de 100 km/h. A diferença entre o tempo médio que o motorista gastaria percorrendo a estrada A dentro do limite máximo de velocidade e o tempo t é, em minutos, igual a
A)6.
B)12.
C)25.
D)30.
E)40.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
A
Resolução comentada
A 100 km/h, os 50 km são percorridos em 0,50 h. O outro veículo leva 0,40 h. A diferença é 0,10 h = 6 minutos. Alternativa A.
Q47
Mecânica — Cinemática — Movimento Uniformemente Variado
Instrução: O texto a seguir refere-se às questões de números 47 e 48. Suponha uma pista horizontal e retilínea onde um carro com pneus novos seja capaz de parar totalmente com uma desaceleração constante a1, percorrendo uma distância x. Outro carro idêntido ao anterior, mas equipado com pneus desgastados irá desacelerar constantemente com a2, até conseguir parar, percorrendo uma distância 2x, sobre a mesma pista horizontal e retilínea. Ambos começaram a frear quando estavam na mesma velocidade.
Nessas condições podemos afirmar que a relação entre as acelerações a1 e a2 é
A)a1 = 2a2.
B)a2 = 2a1.
C)a1 = a2.
D)a1 = 4a2.
E)a2 = 4a1.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
A
Resolução comentada
Na frenagem, 0 = v₀² − 2ax. Se a segunda distância é 2x para a mesma velocidade inicial, seu módulo de desaceleração é metade do primeiro: a₁ = 2a₂. Alternativa A.
Q48
Mecânica — Dinâmica — Força de Atrito
Instrução: O texto a seguir refere-se às questões de números 47 e 48. Suponha uma pista horizontal e retilínea onde um carro com pneus novos seja capaz de parar totalmente com uma desaceleração constante a1, percorrendo uma distância x. Outro carro idêntido ao anterior, mas equipado com pneus desgastados irá desacelerar constantemente com a2, até conseguir parar, percorrendo uma distância 2x, sobre a mesma pista horizontal e retilínea. Ambos começaram a frear quando estavam na mesma velocidade.
A relação entre o coeficiente de atrito µ1, entre o pneu novo e a pista, e o coeficiente de atrito µ2, entre o pneu desgastado e a pista vale
A)(a1 / a2)2.
B)a1 / 2 a2.
C)a1 / 4 a2.
D)2 a1 / a2.
E)a1 / a2.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
E
Resolução comentada
Na pista horizontal, N = mg e a força de atrito é μmg. Pela segunda lei, a = μg. Logo, μ₁/μ₂ = a₁/a₂ = 2. Alternativa E.
Q49
Mecânica — Trabalho e Energia — Energia Mecânica
Um carrinho de montanha-russa percorre um trecho de subida íngreme até o ponto A, de altura h, e, em seguida, desce e inicia um looping vertical, de raio R, representado na figura.
Desprezando os atritos, para completar a volta do looping com segurança, isto é, sem perder contato com os trilhos, o valor mínimo de h deverá ser
A)igual a 2R, se no ponto A a velocidade do carrinho for nula.
B)menor que 2R, se no ponto A a velocidade do carrinho for nula.
C)igual a 2,5 R, se no ponto A a velocidade do carrinho for nula.
D)maior que 2,5 R, se no ponto A a velocidade do carrinho for maior que zero.
E)igual a 2,5 R, se no ponto A a velocidade do carrinho for maior que zero.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
C
Resolução comentada
No topo do looping, o contato mínimo ocorre com N = 0, portanto v² = gR. Conservando a energia entre a partida e o topo: mgh = mg(2R) + mv²/2. Assim, h = 5R/2. Alternativa C.
Q50
Mecânica — Gravitação — Energia Potencial Gravitacional
A partir dos estudos das Leis de Newton sobre a gravitação universal, pode-se admitir que, se uma maçã fosse abandonada na região onde a Lua se encontra, deveria cair em direção à Terra com a mesma aceleração da Lua em direção à Terra, cerca de 2,6 × 10–3 m/s2. A partir dessas informações são feitas as seguintes afirmações: I. A energia potencial gravitacional da maçã abandonada na região onde a Lua se encontra é menor do que a energia potencial gravitacional da Lua, ambas em relação à Terra. II. A força peso da maçã na região em que se encontra a Lua é de intensidade comparável à força peso da Lua, ambas em relação à Terra. III. A aceleração da Lua em direção à Terra é cerca de 2,6 × 10–4 vezes a aceleração de um corpo em queda nas proximidades da superfície terrestre. Admita que a aceleração da gravidade na Terra vale 10 m/s2. IV. A aceleração da Lua em direção à Terra pode ser determinada considerando-se a órbita da Lua circular e calculando o valor da aceleração centrípeta a que a Lua está submetida. Está correto apenas o contido em:
A)II.
B)IV.
C)I e IV.
D)I, II e IV.
E)I, III e IV.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
E
Resolução comentada
Ressalva editorial (AMB): A referência da energia potencial não está explicitada.
O gabarito oficial indica E, isto é, I, III e IV. A afirmação I exige cuidado: a energia potencial depende do nível de referência. Com U = −GMm/r e zero no infinito, a comparação algébrica não coincide com uma comparação de módulos. Sem explicitar essa convenção, o item não determina uma comparação inequívoca. Preserva-se E como resposta oficial, com ressalva editorial.
Q51
Mecânica — Hidrostática — Princípio de Pascal
Um engenheiro necessita projetar uma prensa hidráulica que seja capaz de elevar uma carga máxima de 1 tonelada a partir da aplicação de uma força de 100 N.
Admitindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s2, as áreas dos êmbolos, A2 e A1, dessa prensa devem ser, em m2, respectivamente iguais a
A)1 e 0,1.
B)1 e 0,01.
C)25 e 0,5.
D)4 e 0,1.
E)1 e 0,25.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
B
Resolução comentada
A carga máxima de uma tonelada pesa 10 000 N. Pelo princípio de Pascal, F₁/A₁ = F₂/A₂; assim, A₂/A₁ = 10 000/100 = 100. As áreas A₂ = 1 m² e A₁ = 0,01 m² satisfazem essa condição. Alternativa B.
Q52
Mecânica — Estática — Equilíbrio de Rotação
Em uma aula de física o professor propõe aos seus alunos a seguinte montagem experimental: um suporte (S) fixo na mesa horizontal ao qual está preso uma barra vertical
A)2,0.
B). Próximo à base da barra há um pino de apoio (D) onde se apoia uma régua milimetrada que sustenta um peso (P) por um fio, preso na marca de 25 cm. A 30 cm do pino, preso na extremidade superior da régua, outro fio sustenta um dinamômetro muito leve que se mantém na direção horizontal. 3,0.
C)4,0.
D)A massa da régua milimetrada é desprezível, o peso P vale 6,0 N e a montagem experimental se encontra em equilíbrio. Considerando sen 45o = cos 450 = 0,7, a indicação do dinamômetro, em N, vale, aproximadamente, 5,0.
E)6,0.
Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2011, 1ª etapa
D
Resolução comentada
No equilíbrio, os momentos em relação ao apoio se igualam: 6 × 25 cos 45° = F × 30 sen 45°. Como sen 45° = cos 45°, F = 5 N. Alternativa D.
3,0.