O caderno 004 reúne cursos de Exatas, Engenharias e áreas correlatas, conforme a capa oficial da prova.
Q61
Cinemática — Velocidade média
Um motorista faz uma viagem de carro por uma rodovia cuja velocidade máxima permitida é de $110\text{ km/h}$. Durante a viagem, o motorista repara que o velocímetro de seu carro está quebrado, o que impede que a velocidade do automóvel seja monitorada ao longo do percurso. Ao chegar a seu destino, o motorista percebe que levou $2{,}5\text{ h}$ para fazer a viagem. Sabendo que o caminho percorrido foi de $300\text{ km}$ e que a rodovia possui monitoramento de velocidade por toda sua extensão, o motorista
(A)receberá uma multa, pois a velocidade média do carro foi de $120\text{ km/h}$.
(B)receberá uma multa, pois a velocidade média do carro foi de $130\text{ km/h}$.
(C)não receberá uma multa, pois a velocidade média do carro foi de $110\text{ km/h}$.
(D)receberá uma multa, pois a velocidade média do carro foi de $150\text{ km/h}$.
(E)não receberá uma multa, pois a velocidade média do carro foi de $90\text{ km/h}$.
Resposta — UEA 2024 — CG
(A)
Resolução comentada
$v_m=\dfrac{300}{2{,}5}=120\text{ km/h}$.
Como a velocidade média já supera o limite de $110\text{ km/h}$, necessariamente houve instantes em que a velocidade também superou esse valor.
Alternativa correta: (A)
Q62
Estática — Tração em cordas e roldanas
De maneira criativa, uma mercearia utiliza cordas e roldanas para expor 3 peças de salame, de $400\text{ g}$ cada, conforme a figura. Sabendo que a aceleração da gravidade local vale $10\text{ m/s}^2$, os módulos das trações $T_1$, $T_2$ e $T_3$, nas cordas que sustentam as peças, são, respectivamente,
(A)$4\text{ N}, 4\text{ N}$ e $4\text{ N}$.
(B)$2\text{ N}, 1\text{ N}$ e $4\text{ N}$.
(C)$4\text{ N}, 2\text{ N}$ e $2\text{ N}$.
(D)$4\text{ N}, 4\text{ N}$ e $2\text{ N}$.
(E)$2\text{ N}, 4\text{ N}$ e $1\text{ N}$.
Resposta — UEA 2024 — CG
(A)
Resolução comentada
Cada salame tem peso $P=mg=0{,}4\cdot10=4\text{ N}$.
Nas três montagens há equilíbrio e as roldanas são ideais; a roldana fixa apenas muda a direção da tração. Assim, $T_1=T_2=T_3=4\text{ N}$.
Alternativa correta: (A)
Q63
Energia mecânica — Conservação
Uma criança constrói uma rampa para brincar com seu carrinho, conforme a figura. O carrinho é abandonado no início da rampa, com velocidade nula. Considerando uma condição em que não haja atrito ou nenhuma outra forma de dissipação de energia, o carrinho obterá sua maior velocidade no ponto
(A)5.
(B)3.
(C)4.
(D)1.
(E)2.
Resposta — UEA 2024 — CG
(B)
Resolução comentada
Sem dissipação, a energia mecânica se conserva. A velocidade é máxima no ponto de menor altura, pois ali a energia potencial gravitacional é mínima e a energia cinética é máxima.
Na figura, o ponto mais baixo é o ponto 3.
Alternativa correta: (B)
Q64
Gravitação — Órbitas elípticas
Um planeta é observado descrevendo uma órbita elíptica, conforme a figura. Sabe-se que um dos cinco pontos indicados na figura é o local onde se encontra a estrela que governa a órbita desse planeta. Sendo assim, essa estrela está sobre o ponto
(A)R.
(B)O.
(C)S.
(D)P.
(E)Q.
Resposta — UEA 2024 — CG
(D)
Resolução comentada
Pela 1ª Lei de Kepler, a estrela ocupa um dos focos da elipse, e não o centro geométrico nem um ponto externo.
Entre os pontos apresentados, $P$ coincide com um dos focos.
Alternativa correta: (D)
Q65
Termologia — Condução e convecção
Uma vaporeira de bambu é um utensílio de cozinha formado por peneiras empilhadas. O calor da chama do fogão é transferido através do material da panela para a água por ________. A água aquecida começa a vaporizar e, por ________, transporta calor para o interior da vaporeira.
As lacunas são preenchidas, respectivamente, por:
(A)condução – irradiação.
(B)convecção – condução.
(C)condução – convecção.
(D)convecção – irradiação.
(E)irradiação – condução.
Resposta — UEA 2024 — CG
(C)
Resolução comentada
No metal da panela, a transferência ocorre predominantemente por condução. O vapor aquecido se desloca, transportando energia pelo movimento do fluido: convecção.
Alternativa correta: (C)
Q66
Calorimetria — Calor sensível
Uma pessoa deixa uma garrafa com $500\text{ g}$ de água a $20\,^{\circ}\text{C}$ no congelador. Sabendo que o calor específico da água vale $1\text{ cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}$ e que, a cada minuto, a água perde $250\text{ cal}$, o tempo máximo antes que a água comece a congelar a $0\,^{\circ}\text{C}$ é de
(A)10 minutos.
(B)50 minutos.
(C)40 minutos.
(D)30 minutos.
(E)20 minutos.
Resposta — UEA 2024 — CG
(C)
Resolução comentada
$Q=mc\Delta T=500\cdot1\cdot20=10000\text{ cal}$.
Como a perda é $250\text{ cal/min}$, $t=10000/250=40\text{ min}$.
Alternativa correta: (C)
Q67
Ondulatória — Frequência
Em seu barco, um pescador observa outra embarcação passar. Logo após, percebe que seu barco oscila para cima e para baixo 14 vezes durante 20 segundos. A frequência dessas ondas é de
Em um jogo semelhante ao bilhar, todas as bolas são condutoras e idênticas. Três bolas vermelhas estão inicialmente neutras e a bola branca possui carga de $16\,\mu\text{C}$. A bola branca toca diretamente uma bola vermelha de cada vez, e cada vermelha é retirada após o contato. A carga final da bola branca será de
(A)$2\,\mu\text{C}$
(B)$4\,\mu\text{C}$
(C)$8\,\mu\text{C}$
(D)$1\,\mu\text{C}$
(E)$0\,\mu\text{C}$
Resposta — UEA 2024 — CG
(A)
Resolução comentada
Em cada contato entre esferas condutoras idênticas, a carga total se divide igualmente.
$16\to8\to4\to2\,\mu\text{C}$.
Alternativa correta: (A)
Q69
Eletrostática — Campo e força elétrica
Uma pessoa eletriza negativamente uma bolinha de isopor e observa que ela cai verticalmente com tempo maior do que quando não estava eletrizada. O campo elétrico na região da superfície da Terra aponta para o sentido
(A)para cima.
(B)para a esquerda.
(C)para a direita.
(D)entrando no plano.
(E)para baixo.
Resposta — UEA 2024 — CG
(E)
Resolução comentada
Como a queda ficou mais lenta, existe uma força elétrica para cima, opondo-se ao peso.
Para uma carga negativa, $\vec F_e=q\vec E$ tem sentido oposto ao campo. Logo, se $\vec F_e$ é para cima, $\vec E$ aponta para baixo.
Alternativa correta: (E)
Q70
Eletrodinâmica — Associação em paralelo
Um aluno constrói o circuito representado na figura com uma fonte ideal de d.d.p. variável e cinco resistores. Todos suportam a mesma corrente máxima. O resistor que possivelmente queimará primeiro, caso a d.d.p. da fonte se torne muito elevada, será o
(A)$R_4$
(B)$R_5$
(C)$R_3$
(D)$R_2$
(E)$R_1$
Resposta — UEA 2024 — CG
(B)
Resolução comentada
Os cinco resistores estão em paralelo e recebem a mesma tensão. Portanto, $I=V/R$: quanto menor a resistência, maior a corrente.
Como $R_5=2\,\Omega$ é a menor resistência, ele atinge primeiro a corrente limite.
Alternativa correta: (B)
Q71
Magnetismo — Campo de um ímã
Uma criança coloca uma bússola nas posições simétricas 1, 2, 3 e 4 ao redor de um ímã de barra, em local onde o campo magnético da Terra é desprezível. As indicações possíveis estão representadas graficamente abaixo.
As alternativas gráficas (A–E) estão reproduzidas na figura acima.
Resposta — UEA 2024 — CG
(E)
Resolução comentada
Fora do ímã, as linhas de campo magnético saem do polo norte e entram no polo sul. A extremidade norte da bússola acompanha o sentido local de $\vec B$.
Nas posições 1, 2, 3 e 4, a sequência indicada corresponde à alternativa (E).
Alternativa correta: (E)
Q72
Física Moderna — Modelo de Bohr
Para ilustrar o modelo atômico de Bohr, um aluno representa o elétron do átomo de hidrogênio. Ele está inicialmente no nível $n=2$ e recebe um fóton de $2{,}86\text{ eV}$. Para qual nível deverá saltar?
(A)$n=3$
(B)$n=6$
(C)$n=5$
(D)$n=4$
(E)$n=1$
Resposta — UEA 2024 — CG
(C)
Resolução comentada
No nível $n=2$, $E_2=-3{,}40\text{ eV}$. Após absorver $2{,}86\text{ eV}$:
$$E_f=-3{,}40+2{,}86=-0{,}54\text{ eV}$$
Esse valor corresponde a $E_5\approx-0{,}54\text{ eV}$.