UNEB · Processo Seletivo Vestibular 2023 · 2º dia (caderno 2, modelo 4) · Física: questões 16 a 23 do bloco de Ciências da Natureza (Q16–Q40). A prova original usa alternativas (A) a (E), aqui numeradas de 01 a 05. Gabarito conferido por resolução independente (TEF).
Transcrição fiel dos enunciados, das fórmulas e das alternativas numeradas de 01 a 05. Somente ilustrações são imagens. As questões de Física são as do bloco de Ciências da Natureza que exigem conhecimentos de Física; a numeração é a da prova original. Resoluções e análises TEF são editoriais. Itens com dados insuficientes ou divergência entre enunciado e gabarito ficam disponíveis para estudo, com gabarito preservado e ressalva explícita, fora da pontuação.
Q16
Mecânica — Cinemática — Deslocamento vetorial e velocidade média
Considere que, durante a Copa do Mundo de 2022, um time de futebol partiu de Doha pelo trajeto (1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6), viajando de ônibus, partindo, ao meio dia, e chegando a Al Wakrah às 13h30min. Já o técnico do time fez o trajeto direto (1 – 6) de Helicóptero, saindo, ao meio dia, mas chegou em Al Wakrah às 12h05min. Desconsidere as dimensões das cidades, bem como considere os veículos de transporte como pontos materiais.
Com base nos conhecimentos sobre as grandezas físicas fundamentais, pode-se afirmar que os jogadores e o técnico tiveram, durante o percurso,
01)
a mesma velocidade vetorial média.
02)
o mesmo deslocamento escalar.
03)
a mesma velocidade angular média.
04)
a mesma aceleração vetorial média.
05)
o mesmo deslocamento vetorial.
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
05
Resolução comentada
O deslocamento vetorial é o vetor da posição inicial (1) à final (6) e é o mesmo para os dois trajetos.
A velocidade vetorial média é Δr/Δt, e os intervalos são diferentes (1h30min e 5 min), portanto difere. O deslocamento escalar (distância percorrida) é maior no trajeto do ônibus. Velocidade angular média e aceleração média também diferem, pois dependem do tempo e do movimento em cada trajeto.
Alternativa 05.
Q17
Mecânica — Dinâmica — Referenciais não inerciais e força fictícia
Um caminhoneiro dirige em uma pista curva para a sua direita, em movimento uniforme, segurando firmemente o volante para não ser pressionado contra a porta, que se encontra à sua esquerda. Ele se sente “empurrado para a esquerda”, e, ao segurar firmemente o volante, sente-se “equilibrado”. Uma pessoa parada, no acostamento, percebe, olhando de fora da pista para o interior da cabine do caminhão, que o motorista faz um esforço para se manter estabilizado durante seu movimento, diante da curva fechada que realizou.
Utilizando os conhecimentos sobre a mecânica Newtoniana, é correto afirmar:
01)
O motorista sofre a ação de uma força fictícia inercial, a qual existe para um referencial dotado de aceleração.
02)
O motorista e a pessoa parada no acostamento são observadores não inerciais, pois se encontram em equilíbrio, sendo desprovidos de aceleração.
03)
O motorista sente-se empurrado para fora da curva por uma força que é a reação à força centrípeta, que atua no caminhão.
04)
O motorista é um sistema desprovido de aceleração, constituindo um elemento que se movimenta por inércia.
05)
O motorista e a pessoa parada no acostamento são observadores inerciais, pois se encontram em equilibrio, sendo desprovidos de aceleração.
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
01
Resolução comentada
• A (V): no referencial do caminhão, que tem aceleração centrípeta, surge a força de inércia (fictícia), dirigida para fora da curva.
• B e E (F): o motorista tem aceleração centrípeta (não está em equilíbrio) e, por isso, é observador não inercial; o observador no acostamento é inercial.
• C (F): a força que o empurra "para fora" não é a reação à centrípeta (as reações atuam em corpos diferentes).
• D (F): em curva, mesmo com módulo da velocidade constante, há aceleração centrípeta.
Alternativa 01.
Q18
Mecânica — Lançamentos — Lançamento horizontal
Uma bola rola sobre uma mesa horizontal, colocada sobre um solo também horizontal, sem atritos, deixando sua borda com velocidade de módulo 2,0m/s, em relação ao solo, conforme mostra a figura.
Desconsiderando-se as dimensões da bola, desprezando-se os atritos e considerando o campo gravitacional local de módulo igual a 10,0 m/s2, o alcance horizontal desse lançamento é de
01)
10cm
02)
25cm
03)
60cm
04)
80cm
05)
100cm
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
04
Resolução comentada
Altura da mesa h = 80 cm = 0,80 m. Na vertical, queda livre:
Mecânica — Gravitação — Velocidade de um satélite geoestacionário
Um satélite Geoestacionário é utilizado em telecomunicações para facilitar a transmissão de dados via ondas eletromagnéticas de altíssima frequência, quando comparadas às ondas de rádio. Considere que esse satélite está em movimento circular e uniforme, à altitude de 33.600km. A Terra é considerada esférica e homogênea, com raio de órbita de 6.400km. Considere o valor de π ≅ 3.
A velocidade linear do satélite, em km/h, chamada de velocidade orbital, em relação ao centro da Terra, corresponde a
01)
33.000
02)
10.000
03)
8.000
04)
6.400
05)
4.500
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
02
Resolução comentada
O raio da órbita é r = 33 600 + 6 400 = 40 000 km. Um satélite geoestacionário tem período igual ao da rotação da Terra, T = 24 h:
Termologia — Termodinâmica — Potência de um motor térmico
Uma máquina térmica, do tipo motor térmico, opera em ciclos. A cada 2,0 segundos, o ciclo apresentado no diagrama de Clapeyron, em destaque, é realizado. A potência útil de tal máquina pode ser calculada, medindo a rapidez com que o dispositivo realiza trabalho.
A opção que melhor representa a potência dessa máquina, em kW, é
01)
0,18
02)
0,25
03)
0,30
04)
0,45
05)
0,90
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
04
Resolução comentada
O ciclo é um retângulo percorrido no sentido horário, com trabalho positivo igual à sua área. Convertendo 1 L = 10⁻³ m³:
Óptica — Lentes esféricas — Distância do objeto a uma lente convergente
Uma lente convergente, quando próxima de um objeto de estudo, permite visualizar uma imagem ampliada e direita. Imagine que este texto esteja sendo visualizado através de uma lente convergente de distância focal 12cm, colocada paralela ao plano do texto, de modo que cada letra seja visualizada maior que seu tamanho de fato, pois uma imagem virtual e direita, conjugada pela lente, forma-se a 18cm de seu centro óptico. Considere a lente Gaussiana.
Com base nas informações apresentadas, a distância entre a lente e o plano do texto-objeto é igual a
01)
3,6cm
02)
4,5cm
03)
7,2cm
04)
12cm
05)
36cm
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
03
Resolução comentada
A imagem é virtual, logo p′ = −18 cm, e f = +12 cm:
O aumento é A = −p′/p = 18/7,2 = 2,5, imagem direita e ampliada, como descrito.
Alternativa 03.
Q22
Eletricidade — Geradores — Gerador real e resistência da lâmpada
Em um ensaio de laboratório, três montagens, em momentos distintos, com uma mesma pilha gerador real foram realizadas. Os medidores podem ser considerados ideais. Na montagem 01, a leitura do medidor foi de 3,0V; na 02 6A; e, na montagem 03, de 2,5V.
Após tal sequência de medidas e considerando invariantes os parâmetros da pilha, a resistência da lâmpada, considerada ôhmica, é dada por
01)
0,5Ω
02)
1,0Ω
03)
1,5Ω
04)
2,0Ω
05)
2,5Ω
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
05
Resolução comentada
Montagem 01: o voltímetro ideal mede a fem, ε = 3,0 V.
Montagem 02: o amperímetro ideal curto-circuita a pilha, icc = 6 A:
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Lei de Faraday em uma lanterna dínamo
Uma lanterna dínamo tem dois modos de funcionamento básicos: o modo contínuo, alimentado por um conjunto de baterias, bem como o modo pulsado, quando as baterias são desconectadas, e pulsos de corrente, gerados por um ímã em rotação no interior do dínamo, geram um campo magnético, capaz de movimentar os elétrons do circuito, possibilitando o surgimento de correntes elétricas. Tal fenômeno permite a conversão de energia mecânica, associada ao movimento da alavanca acionada pela pressão manual, em energia elétrica, capaz de alimentar os LED’s. Quanto mais rapidamente se pressiona a alavanca, mais intenso é o brilho máximo alcançado por esses emissores de luz.
Em relação aos fenômenos descritos, é correto afirmar que tal conversão de energia, para acontecer, necessita
01)
da variação do número de linhas de indução magnética, através de um circuito, de modo que a rapidez com que o fluxo de linhas varia, seja determinante para a intensidade da resistência estabelecida entre terminais do circuito.
02)
da variação do número de linhas de indução magnética através de um circuito, de modo que a rapidez com que o fluxo de linhas varia, seja determinante para a intensidade da voltagem induzida nos terminais do circuito.
03)
da variação do número de linhas de força elétrica através de um circuito, de modo que a intensidade, com que o fluxo de linhas se torna máximo, seja determinante para a intensidade da voltagem induzida nos terminais do circuito.
04)
da estabilidade do número de linhas de campo elétrico através de um circuito, de modo que a rapidez com que o fluxo de linhas varia, seja determinante para a intensidade da voltagem induzida nos terminais do circuito.
05)
de máximo número de linhas de indução magnética através de um circuito, de modo que a intensidade, com que o fluxo de linhas se estabelece, seja determinante para a intensidade da voltagem induzida nos terminais do circuito.
Gabarito. As alternativas estão numeradas de 01 a 05, correspondendo às letras (A) a (E) da prova original.
02
Resolução comentada
Pela lei de Faraday, a fem induzida depende da rapidez de variação do fluxo magnético:
$$\varepsilon=-\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$
Pressionar a alavanca mais rápido faz o ímã girar mais depressa e aumenta a fem e o brilho. A alternativa B é a única que diz isso: A atribui o efeito à resistência (que não é induzida); C e D falam de fluxo elétrico; E exige fluxo máximo, e não variação.
