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UEA 2023 — CG | Vestibular

Vestibular 2022 · Acesso 2023 · Física — Conhecimentos Gerais (Q61–72) e Conhecimentos Específicos (Q13–24) — resolução comentada Método TEF.

Q61
Cinemática — Velocidade média

Nos anos 80 e 90, uma caneta esferográfica muito conhecida possuía em seu nome o apelo de que seria possível escrever o equivalente a vários quilômetros com a carga total da caneta.

Canetas esferográficas associadas ao enunciado da questão 61 da UEA 2023
(www.voceselembra.com)

Considerando que a velocidade média com que uma pessoa desliza a ponta de uma caneta sobre uma folha de papel enquanto escreve é de $1{,}05\text{ cm/s}$, o tempo total de utilização de uma dessas canetas, supondo que ela pudesse escrever o equivalente a $3{,}6\text{ km}$, seria de, aproximadamente,

(A)2 dias.
(B)4 dias.
(C)3 dias.
(D)5 dias.
(E)6 dias.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(B)
Resolução comentada

$3{,}6\text{ km}=360000\text{ cm}$.

$$t=\frac{360000}{1{,}05}\approx3{,}43\times10^5\text{ s}\approx3{,}97\text{ dias}$$

Alternativa correta: (B)

Q62
Dinâmica — Terceira Lei de Newton

Uma pessoa pressiona com a mão o centro de um livro que está apoiado sobre uma mesa, aplicando sobre o livro uma força $\vec{F}$, vertical e que aponta para baixo, como indica a figura.

Mão pressionando um livro apoiado sobre uma mesa

A força de reação correspondente à força, $\vec{F}$, aplicada sobre o livro aponta

(A)para baixo e está aplicada na mão.
(B)para cima e está aplicada na mesa.
(C)para cima e está aplicada no livro.
(D)para baixo e está aplicada na mesa.
(E)para cima e está aplicada na mão.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(E)
Resolução comentada

A mão exerce força $\vec{F}$ para baixo sobre o livro. Pelo princípio da ação e reação, o livro exerce sobre a mão uma força de mesmo módulo e sentido oposto.

Alternativa correta: (E)

Q63
Cinemática — Velocidade média

Na figura estão representadas uma vela, que acaba ser acesa, e uma estátua, a $16\text{ cm}$ da vela, ambas dispostas sobre uma mesa. Devido à iluminação da vela, forma-se uma sombra da estátua sobre a mesa, que se estende por $24\text{ cm}$ a partir de sua base. A estátua possui altura de $18\text{ cm}$ e a vela, no momento em que foi acesa, possuía $30\text{ cm}$ de altura. O fabricante da vela estima que ela derreta totalmente em 5 dias após ser acesa.

Vela, estátua e sombra sobre uma mesa

Considerando que a vela permaneça acesa até o seu completo derretimento e que obedeça à estimativa do fabricante, a velocidade média com que a vela derrete é de

(A)$2{,}5\times10^{-3}\text{ m/h}$
(B)$2{,}0\times10^{-3}\text{ m/h}$
(C)$2{,}0\times10^{-2}\text{ m/h}$
(D)$2{,}0\times10^{-1}\text{ m/h}$
(E)$2{,}5\times10^{-1}\text{ m/h}$

Gabarito — UEA 2023 · CG

(A)
Resolução comentada

$5\text{ dias}=120\text{ h}$ e $30\text{ cm}=0{,}30\text{ m}$.

$$v_m=\frac{0{,}30}{120}=2{,}5\times10^{-3}\text{ m/h}$$

Alternativa correta: (A)

Q64
Óptica geométrica — Sombra e semelhança

Na figura estão representadas uma vela, que acaba ser acesa, e uma estátua, a $16\text{ cm}$ da vela, ambas dispostas sobre uma mesa. Devido à iluminação da vela, forma-se uma sombra da estátua sobre a mesa, que se estende por $24\text{ cm}$ a partir de sua base. A estátua possui altura de $18\text{ cm}$ e a vela, no momento em que foi acesa, possuía $30\text{ cm}$ de altura. O fabricante da vela estima que ela derreta totalmente em 5 dias após ser acesa.

Vela, estátua e sombra sobre uma mesa

Para que a sombra da estátua dobre de tamanho em relação ao momento em que a vela foi acesa, será necessário que se passe

(A)0,75 dia.
(B)0,25 dia.
(C)1,00 dia.
(D)0,50 dia.
(E)1,25 dia.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(C)
Resolução comentada

Para sombra $s$, pela semelhança: $\dfrac{h}{16+s}=\dfrac{18}{s}$.

Se $s=48\text{ cm}$, então $h=24\text{ cm}$. A vela precisa perder $6\text{ cm}$. Como perde $30/5=6\text{ cm/dia}$, o tempo é 1 dia.

Alternativa correta: (C)

Q65
Gravitação — Terceira Lei de Kepler

Considere a representação do Sistema Solar, em que os planetas descrevem órbitas ao redor do Sol.

Representação do Sistema Solar com órbitas planetárias

De acordo com a terceira lei de Kepler, $$\frac{T^2}{R^3} = k$$, em que $T$ e $R$ são, respectivamente, o período e o raio médio da órbita e $k$ é uma constante, um dos planetas do Sistema Solar que possui um ano com menos de 365 dias é

(A)Marte.
(B)Vênus.
(C)Saturno.
(D)Júpiter.
(E)Urano.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(B)
Resolução comentada

Pela 3ª Lei de Kepler, planetas com menor raio orbital têm menor período. Entre as opções, apenas Vênus possui órbita interna à da Terra.

Alternativa correta: (B)

Q66
Energia — Usina hidrelétrica

Analise a figura que representa o esquema básico de determinada usina hidrelétrica, em que os tipos de energia envolvidos são somente potencial gravitacional, cinética e elétrica.

Esquema de usina hidrelétrica com regiões numeradas

Das regiões destacadas na imagem, 1, 2, 3, 4 e 5, as únicas nas quais estão ocorrendo transformações de energia são as regiões de números

(A)3 e 4.
(B)2 e 4.
(C)2 e 3.
(D)1 e 3.
(E)4 e 5.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(C)
Resolução comentada

Na região 2, a energia potencial gravitacional da água converte-se em energia cinética durante a queda. Na região 3, a energia cinética associada à turbina é convertida em energia elétrica pelo gerador.

Alternativa correta: (C)

Q67
Termologia — Dilatação térmica

Uma viola com cordas de aço foi perfeitamente afinada pelo violeiro em uma noite fria. Na tarde do dia seguinte, com uma temperatura mais elevada em relação à noite passada, o violeiro percebeu que todas as cordas de sua viola estavam desafinadas em tons de frequências mais altas. A constatação do violeiro decorre do fato de que, em temperaturas mais elevadas, as cordas da viola ficam mais tensionadas. Considerando que o restante dos componentes da viola é feito de uma madeira uniforme, que não há empenamento de nenhuma de suas partes e que a umidade manteve-se constante, verificou-se que

(A)as cordas da viola dilataram, já a madeira não, pois é um isolante térmico.
(B)a madeira dos componentes da viola, ao ser aquecida, diminui de tamanho.
(C)o coeficiente de dilatação térmica superficial do aço é maior do que o da madeira.
(D)o coeficiente de dilatação térmica linear da madeira é maior do que o do aço.
(E)as cordas da viola, ao serem aquecidas, tendem a diminuir de tamanho.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(D)
Resolução comentada

Para que as cordas fiquem mais tensionadas com o aquecimento, a estrutura de madeira deve aumentar seu comprimento mais do que as cordas de aço. Logo, $\alpha_{madeira}>\alpha_{aço}$.

Alternativa correta: (D)

Q68
Termologia — Sensação térmica e condução

Uma pessoa retira da geladeira um pote de plástico com tampa metálica que havia sido guardado no dia anterior. Ao tocar a tampa, a pessoa deduz que esta esteja mais fria do que o pote. A dedução da pessoa em relação às temperaturas do pote e da tampa está

(A)incorreta, pois tanto o pote quanto a tampa estão à mesma temperatura.
(B)correta, pois os metais atingem temperaturas mais baixas do que os plásticos.
(C)incorreta, pois a tampa e o pote aquecem com a mesma velocidade.
(D)incorreta, pois os plásticos atingem temperaturas mais baixas que os metais.
(E)correta, pois, ao tocá-los, o pote aquece mais rápido do que a tampa.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(A)
Resolução comentada

Após longo tempo na geladeira, tampa e pote atingem aproximadamente a mesma temperatura. O metal apenas parece mais frio porque conduz calor mais rapidamente da mão.

Alternativa correta: (A)

Q69
Ondulatória — Frequência

Sonorizadores, como o da imagem, são dispositivos utilizados para causar vibrações nos veículos que trafegam em rodovias, de forma a alertar os condutores de que há uma situação atípica à frente.

Sonorizador instalado transversalmente em uma rodovia
(www.mestresdotransito.com.br)

Um sonorizador, que foi construído em formato ondulado, possui uma distância de $20\text{ cm}$ entre duas saliências consecutivas, conforme ilustrado.

Perfil ondulado do sonorizador com 20 cm entre saliências consecutivas

Se as rodas dianteiras de um veículo passarem, simultaneamente, por esse sonorizador com velocidade de $72\text{ km/h}$, a frequência das vibrações experimentada pelo condutor será de

(A)10 Hz.
(B)40 Hz.
(C)400 Hz.
(D)200 Hz.
(E)100 Hz.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(E)
Resolução comentada

$72\text{ km/h}=20\text{ m/s}$ e $\lambda=0{,}20\text{ m}$.

$$f=\frac{v}{\lambda}=\frac{20}{0{,}20}=100\text{ Hz}$$

Alternativa correta: (E)

Q70
Eletrostática — Linhas de campo

Analise a figura que representa duas pequenas esferas e as linhas de campo elétrico produzidas por elas.

Linhas de campo elétrico de duas esferas

Em relação às cargas totais das esferas, conclui-se que

(A)possuem sinais opostos.
(B)uma delas pode ser nula.
(C)são necessariamente positivas.
(D)possuem o mesmo sinal.
(E)são necessariamente negativas.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(D)
Resolução comentada

As linhas entre as esferas se afastam da região central e não conectam uma esfera à outra, padrão característico de cargas de mesmo sinal.

Alternativa correta: (D)

Q71
Eletricidade — Potência média

Um refrigerador foi instalado em uma mercearia e, em decorrência de sua utilização, o consumo mensal de energia da mercearia subiu de $300\text{ kWh}$ para $372\text{ kWh}$. Considerando que esse aumento ocorreu somente devido à utilização do refrigerador e que este ficou ligado durante os 30 dias do mês, a potência média do refrigerador é de

(A)150 W.
(B)50 W.
(C)250 W.
(D)200 W.
(E)100 W.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(E)
Resolução comentada

$\Delta E=72\text{ kWh}$ e $\Delta t=30\cdot24=720\text{ h}$.

$$P=\frac{72}{720}=0{,}10\text{ kW}=100\text{ W}$$

Alternativa correta: (E)

Q72
Capacitores — Carga elétrica

Para disparar o flash de uma câmera, é necessário que um capacitor, de $1{,}2 \times 10^{-4}\text{ F}$, ligado a esse flash, esteja carregado com uma carga de $6{,}0 \times 10^{-4}\text{ C}$. Sabendo que, ao carregar o capacitor, a bateria da câmera, considerada ideal, fica ligada diretamente a ele, a diferença de potencial fornecida pela bateria deve ser de, no mínimo,

(A)4,0 V.
(B)5,5 V.
(C)5,0 V.
(D)3,5 V.
(E)4,5 V.

Gabarito — UEA 2023 · CG

(C)
Resolução comentada

Como $Q=CV$:

$$V=\frac{Q}{C}=\frac{6{,}0\times10^{-4}}{1{,}2\times10^{-4}}=5{,}0\text{ V}$$

Alternativa correta: (C)

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