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UEA 2008 | Vestibular — Questões de Física comentadas — Método TEF

Vestibular UEA 2008 · 1ª ETAPA • PROVA AZUL (Q25–Q32).

Q25
Eletricidade — Eletrostática — Força Elétrica

Os vértices de um triângulo equilátero XYZ estão ocupados por três cargas puntiformes idênticas em valor absoluto, cujos sinais são mostrados na figura a seguir. Também na figura, vemos que há uma pequena carga q, positiva, ocupando o centro do triângulo.

Triângulo equilátero XYZ com cargas

Sobre a carga q atuará uma força resultante das ações das cargas colocadas nos vértices. Qual é a orientação do vetor que representa essa resultante?

(A)Alternativa A — força resultante
(B)Alternativa B — força resultante
(C)Alternativa C — força resultante
(D)Alternativa D — força resultante
(E)Alternativa E — força resultante

Gabarito — UEA 2008 (resolução Método TEF)

(C)
Resolução comentada

Lei de Coulomb: as três cargas têm o mesmo módulo e estão à mesma distância do centro, então as três forças sobre q têm o mesmo módulo $F$.

• X (+) repele q: força apontando para longe de X (para baixo).
• Y (+) repele q: força apontando para longe de Y (para cima e para a direita).
• Z (−) atrai q: força apontando para Z (para baixo e para a direita).

As forças de X e de Y fazem 120° entre si; sua soma tem módulo $F$ e aponta exatamente na direção de Z. Somando com a força de Z: resultante $2F$, dirigida do centro para Z.

Resposta: (C)

Q26
Física Geral — Grandezas e Unidades — Conversão de Unidades

Embora as unidades das grandezas físicas pertençam ao chamado “Sistema Internacional de Unidades”, ainda são usadas, por conveniência ou tradição, algumas que não integram o sistema. É o caso da velocidade dos navios, medida em “nós” (1m/s ≅ 2 nós) e de algumas distâncias, medidas em “milhas” (1 milha ≅ 1,6km).

Um navio, deslocando-se a 10 nós, cobrirá a distância de 5 milhas no seguinte tempo:

(A)em pouco menos de 3 horas.
(B)32 minutos.
(C)um pouco mais de 40 minutos.
(D)2 horas.
(E)entre 26 e 27 minutos.

Gabarito oficial UEA — Vestibular 2008

E
Resolução comentada

Convertendo para o Sistema Internacional: $v=10\text{ nós}\approx\dfrac{10}{2}=5\text{ m/s}$ e $d=5\text{ milhas}\approx5\times1{,}6=8\text{ km}=8000\text{ m}$.

$$t=\dfrac{d}{v}=\dfrac{8000}{5}=1600\text{ s}=\dfrac{1600}{60}\approx26{,}7\text{ min}$$

Alternativa (E), entre 26 e 27 minutos.

Q27
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Resistores

A figura mostra um circuito simples, formado por quatro resistores idênticos, um amperímetro e um voltímetro ideais, todos ligados entre dois pontos X e Z, e submetidos a uma diferença de potencial entre os extremos da associação.

Circuito com resistores, amperímetro e voltímetro

Sabendo-se que o amperímetro indica 1,0A e o voltímetro 12V, o valor da resistência equivalente entre os extremos X e Z é de:

(A)15Ω.
(B)8,0Ω.
(C)10Ω.
(D)6,0Ω.
(E)12Ω.

Gabarito (revisado pelo Método TEF) UEA — Vestibular 2008

(A)
Resolução comentada

Leitura dos medidores: o amperímetro está em um dos dois ramos iguais do paralelo, logo cada ramo tem $1{,}0\text{ A}$ e a corrente total é $I=2{,}0\text{ A}$. O voltímetro mede apenas a tensão sobre o último resistor R, percorrido pela corrente total.

$R=\dfrac{12}{2{,}0}=6{,}0\ \Omega$.

Resistência equivalente: R em série + (R ∥ R) + R: $R_{eq}=6+\dfrac62+6=15\ \Omega$. (Tensão total: $15\cdot2=30\text{ V}$.)

Fazer $12/1{,}0=12\ \Omega$ supõe que os medidores indicam tensão e corrente totais, o que a figura não mostra. Resposta: (A)

Q28
Ondulatória — Fenômenos Ondulatórios — Refração de Ondas

Em muitos aspectos, o som e a luz apresentam-se com características bem diferentes, mesmo sendo os movimentos ondulatórios mais presentes no dia-a-dia.

Na refração, por exemplo, a velocidade da luz diminui quando passa do ar para a água, mas a do som aumenta.

Com base nessas informações, assinale o gráfico correto.

(A)Alternativa A — refração da luz e do som
(B)Alternativa B — refração da luz e do som
(C)Alternativa C — refração da luz e do som
(D)Alternativa D — refração da luz e do som
(E)Alternativa E — refração da luz e do som

Gabarito — UEA 2008 (resolução Método TEF)

(C)
Resolução comentada

Refração (Snell): $\dfrac{\sin\theta_2}{\sin\theta_1}=\dfrac{v_2}{v_1}$. Se a velocidade diminui, o raio se aproxima da normal; se aumenta, afasta-se dela.

• Luz: ar → água, velocidade diminui, raio refratado mais próximo da normal (mais vertical).
• Som: ar → água, velocidade aumenta (cerca de 4 vezes), raio refratado mais afastado da normal (mais rasante).

O único gráfico com esse par de comportamentos é o (C). Em (B) o raio de luz é refletido e em (E) o feixe de luz inverte o sentido horizontal, o que não é refração. Resposta: (C)

Q29
Mecânica — Hidrostática — Empuxo

Uma esfera maciça e de massa homogênea é feita de madeira. Colocada em um recipiente contendo água ($d_A=1{,}0\text{ g/cm}^3$), ela flutua, ficando com metade de seu volume submerso. A seguir, a esfera é retirada da água e colocada em outro recipiente contendo óleo ($d_O=0{,}8\text{ g/cm}^3$).

A fração da esfera que fica fora do líquido é:

(A)2/5.
(B)3/8.
(C)2/3.
(D)5/8.
(E)3/4.

Gabarito oficial UEA — Vestibular 2008

B
Resolução comentada

Em equilíbrio, o peso da esfera é igual ao empuxo: $d_{esfera}\,V\,g=d_{líq}\,V_{submerso}\,g$, ou seja, a fração submersa é $d_{esfera}/d_{líq}$.

Na água, metade do volume fica submerso: $\dfrac{d_{esfera}}{d_A}=\dfrac12\ \Rightarrow\ d_{esfera}=0{,}5\text{ g/cm}^3$.

No óleo: fração submersa $=\dfrac{d_{esfera}}{d_O}=\dfrac{0{,}5}{0{,}8}=\dfrac58$.

Fração fora do líquido: $1-\dfrac58=\dfrac38$.

Alternativa (B).

Q30
Mecânica — Dinâmica — Segunda Lei de Newton

Um corpo de massa 4,0kg encontra-se em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. No instante $t_0=0$, aplica-se sobre ele uma única força, horizontalmente e de intensidade constante, de valor 12N. Nota-se que, no instante $t_1>t_0$, o corpo apresenta velocidade 15m/s.

O valor de $t_1$, em segundos, é:

(A)2.
(B)13.
(C)5.
(D)10.
(E)8.

Gabarito oficial UEA — Vestibular 2008

C
Resolução comentada

Aceleração: $a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{12}{4{,}0}=3{,}0\text{ m/s}^2$.

Como o corpo parte do repouso: $v=at_1\ \Rightarrow\ t_1=\dfrac{v}{a}=\dfrac{15}{3{,}0}=5{,}0\text{ s}$.

Alternativa (C).

Q31
Termologia — Gases Ideais — Transformação Isocórica

Um motorista regula a pressão dos pneus de seu carro no momento em que vai iniciar uma viagem.

Nessa oportunidade, a temperatura do ar nos pneus é de 27°C, e a pressão foi colocada em “30 libras” (na realidade “libras por polegada quadrada”).

Após dirigir por mais de 1 hora, a temperatura do ar nos pneus subiu para 47°C, embora o volume deles tenha permanecido quase inalterado.

A pressão atual dos pneus, em “libras”, é:

(A)33.
(B)34.
(C)31.
(D)32.
(E)35.

Gabarito oficial UEA — Vestibular 2008

D
Resolução comentada

A volume praticamente constante, vale a lei de Gay-Lussac: $\dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2}$, com temperaturas absolutas $T_1=27+273=300\text{ K}$ e $T_2=47+273=320\text{ K}$.

$$P_2=P_1\cdot\dfrac{T_2}{T_1}=30\times\dfrac{320}{300}=32$$

Alternativa (D).

Q32
Mecânica — Quantidade de Movimento — Colisões

Dois corpos de massas m₁ e m₂, deslocando-se com velocidades v₁ e v₂, conforme mostrado na figura 1, vão se chocar.

A figura 2 mostra que, após o choque, os dois corpos se movimentam juntos, para a direita, com velocidade v.

Colisão entre m₁ e m₂ antes e depois do choque

Chamemos de $E_{CA}$ o total de energia cinética dos dois corpos antes do choque, e de $E_{CD}$ o total de energia cinética dos dois corpos após a colisão.

Analisando as informações acima, pode-se afirmar que:

(A)$E_{CD}=E_{CA}\neq0$.
(B)$E_{CD}>E_{CA}$.
(C)$E_{CD}=E_{CA}=0$.
(D)$E_{CD}<E_{CA}$, porém não-nula.
(E)$E_{CD}\leq E_{CA}$ ou $E_{CD}=E_{CA}=0$.

Gabarito (revisado pelo Método TEF) UEA — Vestibular 2008

(D)
Resolução comentada

Colisão perfeitamente inelástica: os corpos seguem juntos, então há a máxima perda de energia cinética compatível com a conservação da quantidade de movimento. Com $v_1$ e $v_2$ em sentidos opostos e não nulas, parte da energia vira deformação, calor e som: $E_{CD}\lt E_{CA}$.

Após o choque, o conjunto se move para a direita com $v\neq0$, logo $E_{CD}=\dfrac{(m_1+m_2)v^2}{2}\gt0$.

Assim, $E_{CD}\lt E_{CA}$, porém não nula. A alternativa (E) inclui $E_{CD}=E_{CA}=0$, que a figura exclui, e a igualdade $E_{CD}=E_{CA}$, impossível para corpos que se grudam. Resposta: (D)

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