PROSEF 2021.1 — Processo Seletivo Formativo · 1ª Fase · Conhecimentos Gerais Contemporâneos · Física Q23, Q24 e Q25 · 35 questões objetivas · aplicada em 09/02/2021.
Gabarito preliminar (Tipo 1): Q23 C · Q24 D · Q25 D, conforme divulgado pela Bahiana em 09/02/2021. A banca publicou três tipos de caderno com alternativas em ordens diferentes; os gabaritos acima correspondem ao tipo cujo enunciado e ordem de alternativas coincidem com esta prova, identificado pela resolução das questões. Atenção à Q24: a alternativa A (linhas “do sul para o norte”) é verdadeira se os polos forem os geográficos; o gabarito indica a afirmação sobre o ímã permanente.
O Bungee jumping é um esporte radical que consiste em saltar de um lugar alto, em queda livre, preso apenas por um cabo amarrado nos tornozelos ou na cintura. A Torre de Macau, na China, possui $233{,}0\text{ m}$ de altura, e é considerado o local que proporciona o salto de Bungee jump mais alto do mundo.
Desprezando as forças dissipativas e a ação do cabo, e adotando o módulo da aceleração da gravidade local igual a $10\text{ m/s}^2$, ao saltar do alto da Torre de Macau, em queda livre, a distância do chão que se atinge a uma velocidade de $50\text{ m/s}$, é igual, em metros, a
A)250
B)125
C)108
D)86
E)54
Gabarito:
C
Resolução
Distância percorrida. Em queda livre, a partir do repouso, $v^2=2g\,\Delta h\Rightarrow\Delta h=\dfrac{50^2}{2\cdot10}=125\text{ m}$.
Altura em relação ao chão. A pergunta é a distância do chão: $h=233-125=108\text{ m}$.
Q24
Eletromagnetismo — Campo Magnético — Campo Magnético Terrestre
Dois estudos, da Universidade de Lund, na Suécia e da Carl von Ossietzky University Oldenburg, na Alemanha, mostraram como aves conseguem identificar o campo magnético da Terra. A descoberta foi que esses pássaros possuem uma proteína chamada Cry4 em seus olhos. A Cry4 pertence a um grupo de proteínas com o nome de criptocromos, que são sensíveis à luz azul. Acontece que essas proteínas também reagem na presença de um campo magnético. Dessa forma, os pássaros conseguem visualizar o norte do planeta.
Com base nos conhecimentos sobre o campo magnético terrestre, é correto afirmar:
A)As linhas de campo magnético surgem no polo sul e terminam no polo norte.
B)O campo magnético terrestre é uniforme em todo o volume da Terra e sua atmosfera.
C)Quanto mais as aves se afastam da superfície da terra, experimentam o campo magnético terrestre mais intenso.
D)A configuração das linhas de campo magnético terrestre é equivalente à das linhas de campo de um ímã permanente.
E)Se um fio condutor, percorrido por uma corrente contínua, fosse ligado do polo terrestre Sul ao polo terrestre Norte, produziria um campo magnético com a mesma configuração do campo terrestre.
Gabarito:
D
Resolução
Sentido das linhas. Fora do ímã, as linhas saem do polo norte magnético e chegam ao polo sul magnético. O polo norte magnético da Terra está próximo do polo sul geográfico, de modo que a alternativa A só é aceitável se “polo” for entendido como o geográfico — redação ambígua, que a banca não adotou como correta.
Uniformidade. O campo terrestre não é uniforme: tem módulo e direção que variam com a posição (maior perto dos polos magnéticos e menor no equador).
Altitude. A intensidade do campo magnético terrestre diminui com a distância ao centro da Terra, e não aumenta.
Configuração. Em boa aproximação, o campo da Terra é o de um dipolo magnético, isto é, equivalente ao de um ímã permanente em barra, com linhas fechadas que saem de um polo e chegam ao outro.
Fio condutor. Um fio retilíneo percorrido por corrente produz linhas de campo circulares em torno do fio, diferentes das linhas do campo terrestre.
Q25
Mecânica — Gravitação — Aceleração da Gravidade e Razão entre Massas de Astros
Segundo modelo desenvolvido pelo engenheiro da NASA Takuto Ishimatsu, a melhor rota para chegar à Marte inclui reabastecimento na Lua. A parada na Lua para reabastecer reduziria em 68% a massa da carga dos foguetes a serem lançados da Terra. Os estudos mais otimistas estimam a chegada do homem em Marte por volta do ano de 2040.
Uma das vantagens em utilizar um ponto próximo à Lua, como parada de viagens espaciais mais longas, é a baixa intensidade do campo gravitacional. Sabendo-se que na superfície da Terra o módulo da aceleração da gravidade é $6{,}25$ vezes o módulo da aceleração da gravidade na superfície da Lua e o raio da Terra é, aproximadamente, $3{,}6$ vezes o raio da Lua, é correto afirmar que a massa da Terra corresponde a
A)18 massas da Lua.
B)27 massas da Lua.
C)48 massas da Lua.
D)81 massas da Lua.
E)95 massas da Lua.
Gabarito:
D
Resolução
Aceleração da gravidade. $g=\dfrac{GM}{R^2}\Rightarrow M=\dfrac{g\,R^2}{G}$.
Razão entre as massas. $\dfrac{M_T}{M_L}=\dfrac{g_T}{g_L}\cdot\left(\dfrac{R_T}{R_L}\right)^2=6{,}25\cdot3{,}6^2=6{,}25\cdot12{,}96=81$.
