Processo Seletivo Contínuo — PSC 2023 (Projeto 2025) · 1ª Etapa · Prova de Conhecimentos Gerais · Prova de Física (Q41-46) — resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
Nas questões de Física, quando necessário, utilize os dados fornecidos no próprio enunciado.
Aceleração da gravidade: $g = 10\text{ m/s}^2$
$\pi = 3$
$\text{sen}30^\circ=\cos60^\circ=0{,}50$
$\text{sen}60^\circ=\cos30^\circ=0{,}87$
$\text{sen}45^\circ=\cos45^\circ=0{,}71$
Banca: COMPEC/UFAM
Q41
Astronomia — Notação Científica e Conversão de Unidades
Desconsiderando o Sol, a estrela mais próxima da Terra é a Alfa Centauri (Rigil Kentaurus), a uma distância de aproximadamente $4{,}4$ anos-luz. Sabendo que $1$ ano-luz $\cong 9{,}5 \times 10^{15}\text{ m}$, podemos afirmar que a estrela Alfa Centauri dista aproximadamente de nós.
Assinale a alternativa que completa, CORRETAMENTE, a lacuna do texto:
(A)$4{,}1 \times 10^{13}\text{ km}$
(B)$4{,}2 \times 10^{13}\text{ km}$
(C)$4{,}2 \times 10^{15}\text{ km}$
(D)$4{,}2 \times 10^{16}\text{ km}$
(E)$4{,}1 \times 10^{16}\text{ km}$
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
Dinâmica — Força de Tração e Normal em Plano Horizontal
Considere a situação na qual um bloco de massa $m = 5{,}0\text{ kg}$ é puxado ao longo de um piso horizontal sem atrito, por uma corda ideal que exerce uma força $\vec{F}$, conforme indicado na figura a seguir:
Se a intensidade da força $\vec{F}$ é aumentada lentamente, podemos afirmar que o bloco irá perder o contato com o piso quando a intensidade de $\vec{F}$ for igual a:
(A)$10\text{ N}$.
(B)$25\text{ N}$.
(C)$50\text{ N}$.
(D)$75\text{ N}$.
(E)$100\text{ N}$.
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
E
Resolução comentada
No eixo vertical, o bloco permanece em contato com o piso enquanto a normal $N$ for positiva:
Quando caminhamos, necessitamos da força de atrito existente entre nossos pés ou calçados e o piso. Se uma pessoa sobe uma ladeira em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo piso, de modo que, nessa situação, a direção e o sentido da força de atrito são, respectivamente:
(A)paralela ao piso e no mesmo sentido do movimento.
(B)horizontal e no mesmo sentido do movimento.
(C)perpendicular ao piso e sentido para cima.
(D)paralela ao piso e no sentido contrário ao movimento.
(E)horizontal e no sentido contrário ao movimento.
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
A
Resolução comentada
Ao caminhar, o pé empurra o piso para trás; pela 3ª Lei de Newton, o piso empurra o pé para frente. Essa reação — a força de atrito estático entre o calçado e o piso — é a força que impulsiona a pessoa ladeira acima.
Como a ladeira é o próprio plano de apoio dos pés, a força de atrito atua paralela ao piso (à superfície da ladeira) e, por ser a força que auxilia a subida, aponta no mesmo sentido do movimento.
Alternativa correta: A
Q44
Dinâmica — Plano Inclinado com Atrito Anulada
A figura a seguir mostra o aparelho denominado de Leg-Press, utilizado nas academias de ginástica para musculação das pernas:
Fonte: Internet.
Considere a situação na qual uma pessoa, ao utilizar o aparelho, ajusta em 30º o ângulo do plano inclinado formado pelos trilhos com a horizontal. Ao empurrar com as pernas a parte móvel, de massa igual a $50\text{ kg}$, passa a deslizar para cima com velocidade constante. Se o coeficiente de atrito cinético entre a parte móvel e o plano inclinado é igual $0{,}10$, podemos afirmar que a intensidade da força exercida pelas pernas, nessa situação, é igual a:
(A)$360\text{ N}$.
(B)$410\text{ N}$.
(C)$435\text{ N}$.
(D)$460\text{ N}$.
(E)$500\text{ N}$.
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
ANULADA
Resolução comentada
Aplicando o modelo padrão de plano inclinado — com a força $F$ das pernas atuando ao longo dos trilhos (30° com a horizontal), peso $mg=50\times10=500\text{ N}$, normal $N=mg\cos30^\circ$ e velocidade constante (resultante nula ao longo do plano):
Esse valor não corresponde a nenhuma das cinco alternativas apresentadas — a mais próxima (A, $360\text{ N}$) ainda está bem distante do resultado obtido pela decomposição padrão das forças. Por essa inconsistência entre o enunciado e as alternativas, a questão foi anulada pela COMPEC/UFAM no gabarito definitivo (divulgado em 08/08/2023), que a substituiu em relação ao gabarito preliminar (que indicava a letra D).
Q45
Cinemática — Queda Livre
A exuberante castanheira é uma das espécies de árvores mais longevas da Amazônia. Já foram identificados exemplares com mais de 800 anos e grande produção. Considere a situação na qual um ouriço com $1{,}0\text{ kg}$, inicialmente em repouso, desprende-se da castanheira, caindo de uma altura de $20\text{ m}$. Desprezando quaisquer efeitos do atrito com o ar durante sua queda, podemos afirmar que a velocidade do ouriço ao atingir o solo era de:
(A)$20\text{ km/h}$.
(B)$36\text{ km/h}$.
(C)$54\text{ km/h}$.
(D)$72\text{ km/h}$.
(E)$90\text{ km/h}$.
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
O célebre físico irlandês William Thomson (1824-1907), que ficou mundialmente conhecido pelo título de lorde Kelvin, entre tantos trabalhos, desenvolveu a escala termométrica absoluta, que ficou conhecida por escala Kelvin. Considere as seguintes afirmativas:
I. Fisicamente, calor está relacionado a um processo, enquanto temperatura está relacionada ao estado de um corpo.
II. A temperatura de um corpo refere-se à medida da sua quantidade de calor.
III. Frio não existe como grandeza física. Se um corpo pudesse receber frio, não existiria um limite inferior para a temperatura na escala Kelvin.
IV. Para um mesmo estado físico, a agitação molecular está intimamente relacionada à temperatura. Uma temperatura mais alta indica maior agitação molecular e, portanto, maior energia cinética média.
Assinale a alternativa CORRETA:
(A)Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
(B)Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
(C)Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
(D)Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
(E)Todas as afirmativas são verdadeiras.
Gabarito oficial COMPEC/UFAM — PSC 2023 (1ª Etapa)
C
Resolução comentada
Analisando cada uma das afirmativas:
I. Verdadeira: Calor é energia térmica em trânsito (um processo de transferência), enquanto temperatura é uma grandeza de estado, associada ao grau de agitação molecular de um corpo em um dado instante.
II. Falsa: Temperatura não mede "quantidade de calor" armazenada — calor não é algo que um corpo "possui", mas sim energia em trânsito entre corpos com temperaturas diferentes.
III. Verdadeira: "Frio" não é uma grandeza física própria, apenas a ausência relativa de agitação térmica. Justamente por não existir um oposto físico ao calor, existe um limite inferior absoluto de temperatura (o zero absoluto, $0\text{ K}$).
IV. Verdadeira: Pela teoria cinética dos gases/sólidos, a temperatura está diretamente relacionada à energia cinética média das partículas: quanto maior a temperatura, maior a agitação molecular.
