Considere uma garrafa de refrigerante posta verticalmente sobre uma mesa horizontal. Com a garrafa ainda fechada, sua parte superior, entre a superfície do líquido e a tampa, é preenchida por um gás pressurizado. Considere que o refrigerante está inicialmente a 10 °C, e passados 10 minutos esteja a 21 °C. Sobre o gás entre a superfície do líquido e a tampa, é correto afirmar que, ao final dos 10 minutos,
A garrafa permanece fechada, mas o enunciado não autoriza tratar o volume ocupado pelo gás como rigorosamente constante, pois há refrigerante líquido e a interface pode se deslocar. A banca oficial adotou a alternativa B.
O uso de fontes alternativas de energia tem sido bastante difundido. Em 2012, o Brasil deu um importante passo ao aprovar legislação específica para micro e mini geração de energia elétrica a partir da energia solar. Nessa modalidade de geração, a energia obtida a partir de painéis solares fotovoltaicos vem da conversão da energia de fótons em energia elétrica, sendo esses fótons primariamente oriundos da luz solar. Assim, é correto afirmar que essa energia é transportada do Sol à Terra por
A energia proveniente do Sol chega à Terra por ondas eletromagnéticas, isto é, por irradiação. A banca oficial definitiva, para este Gabarito 1, registra a alternativa D; por fidelidade documental, mantém-se o gabarito oficial.
Duas forças atuam sobre um disco de massa $m$, que inicialmente repousa com uma face sobre uma mesa horizontal e pode deslizar sem atrito. Considere que as forças sejam paralelas ao plano da mesa, tenham módulos iguais e direções diferentes, e que sejam aplicadas no centro do disco. Nessas circunstâncias, é correto afirmar que o vetor aceleração do disco
O gabarito oficial definitivo registra a alternativa A. Como o enunciado informa apenas módulos iguais e direções diferentes, sem explicitar o ângulo entre as forças, a determinação da resultante exige cuidado; o acervo preserva o resultado oficial da CEV.
Um resistor ôhmico de 10 Ω é ligado a uma bateria de 10 V durante 10 s. Caso 100% da energia dissipada pelo resistor pudesse ser convertida em trabalho para o deslocamento de uma massa, esse valor seria, em Joules,
A energia dissipada é $E=Pt=(U^2/R)t=(10^2/10)10=100\text{ J}$. No Gabarito 1 definitivo, a CEV registra a alternativa C; o acervo preserva o resultado documental oficial.
Duas massas iguais são presas entre si por uma mola ideal que obedece à lei de Hooke. Considere duas situações: (i) a mola é comprimida a 50% de seu tamanho original; e (ii) a mola é distendida de 50% de seu comprimento original. O termo tamanho original se refere à mola sem compressão nem distensão. Sobre a energia elástica armazenada na mola nas situações (i) e (ii), é correto afirmar que
A energia potencial elástica é $E_e=kx^2/2$. A compressão e a distensão descritas devem ser interpretadas conforme a redação original da prova. O Gabarito 1 definitivo registra A.
O poder calorífico da gasolina é 34,86 kJ/L. Isso equivale a dizer que 1 L desse combustível tem armazenados 34,86 kJ de energia no caso de sua utilização em uma combustão perfeita. Suponha que 1 L de gasolina pudesse ser utilizado com 100% de eficiência para produção de calor. Isso seria suficiente para manter por 3486 s um aquecedor de que potência, em W?
$34{,}86\text{ kJ}=34860\text{ J}$. Assim, $P=E/t=34860/3486=10\text{ W}$. O Gabarito 1 definitivo registra B; por fidelidade à CEV, mantém-se esse resultado oficial.
Considere um tanque cilíndrico vertical. A tampa plana inferior desse recipiente é substituída por uma calota esférica de mesmo raio interno que o cilindro. Suponha que o tanque esteja completamente cheio de água. Nessas circunstâncias, é correto afirmar que a pressão hidrostática produz forças na superfície interna da calota sempre
A pressão hidrostática exerce força normal à superfície. Na calota esférica, as forças são radiais. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa C.
Dois raios de luz coplanares incidem sobre um espelho plano. O primeiro raio incide normalmente no espelho e o segundo, tem um ângulo de incidência 30°. Considere que o espelho é girado de modo que o segundo raio passe a ter incidência normal. Nessa nova configuração o primeiro raio passa a ter ângulo de incidência igual a
Ao girar o espelho para que o segundo raio tenha incidência normal, a normal gira $30^\circ$. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa C.
Uma gangorra em um parquinho infantil é ocupada por dois gêmeos idênticos e de mesma massa, Cosmo e Damião. Na brincadeira, enquanto um dos irmãos sobe num dos acentos do brinquedo, o outro desce no outro acento. O brinquedo pode ser descrito como uma haste rígida, com um acento em cada extremidade, e livre para girar em um plano vertical em torno do ponto central. Considere os torques na haste da gangorra exercidos pelas forças peso de Cosmo ($\tau_c$) e de Damião ($\tau_d$), em relação ao ponto central. Na configuração em que Cosmo está na posição mais alta, é correto afirmar que
Os gêmeos têm massas iguais e ocupam posições simétricas em relação ao eixo da gangorra; os torques dos pesos têm módulos iguais e sentidos opostos. O Gabarito 1 definitivo registra B.
Os planetas orbitam em torno do Sol pela ação de forças. Sobre a força gravitacional que determina a órbita da Terra, é correto afirmar que depende
A força gravitacional resultante sobre a Terra recebe contribuições dos corpos do Sistema Solar. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa A.
Um raio de luz se propaga pelo ar e incide em uma lente convergente, paralelamente ao eixo principal, saindo pela face oposta da lente. Sobre o raio de luz após sair da lente, cuja espessura não é desprezível, é correto afirmar que
Ao atravessar uma lente de espessura não desprezível, o raio cruza duas interfaces e sofre refração em ambas. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa A.
Em um motor de carro o processo de combustão gera 300 J de energia térmica. Deste valor, 200 J são perdidos sob a forma de calor. Qual a eficiência desse motor?
Dos $300\text{ J}$ fornecidos, $200\text{ J}$ são rejeitados e $100\text{ J}$ correspondem à parcela útil. O rendimento é $\eta=100/300=1/3$. O Gabarito 1 definitivo registra B.
O biodiesel é um combustível biodegradável que pode ser produzido a partir de gorduras animais ou óleos vegetais. Esse combustível substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel automotivos. Considere que a queima de 1,0 g de biodiesel libera $x$ Joules de energia e o rendimento do motor é de 15%. Qual o trabalho mecânico realizado pelo motor, em Joules, resultante da queima de 10 g desse combustível?
Para $10\text{ g}$, a energia liberada é $10x$. Com rendimento de $15\%$, o trabalho útil é $W=0{,}15(10x)=1{,}5x$. O Gabarito 1 definitivo registra D.
A aceleração da gravidade próximo à superfície da Terra é, no Sistema Internacional de Unidades, aproximadamente 10 m/s². Caso esse sistema passasse a usar como padrão de comprimento um valor dez vezes menor que o atual, esse valor da aceleração da gravidade seria numericamente igual a
Se a nova unidade de comprimento vale um décimo do metro, então $10\text{ m/s}^2=100$ novas unidades de comprimento por segundo ao quadrado. O Gabarito 1 definitivo registra C.
A energia elétrica é disponibilizada em nossas residências na forma de tensão alternada. Isso significa que entre os dois conectores de uma tomada há uma diferença de potencial elétrico que varia com o tempo conforme uma função do tipo $U=(220\sqrt{2})\cdot\operatorname{sen}(2\pi\cdot60\cdot t)$, onde $U$ é a diferença de potencial e $t$ é o tempo. A constante $(220\sqrt{2})$ é válida para Estados em que o fornecimento de energia elétrica monofásica é de 220 V nominal, como na maioria das residências do Ceará. É correto afirmar que essa diferença de potencial tem um valor máximo e uma frequência, respectivamente, de
Na expressão $U=(220\sqrt2)\operatorname{sen}(2\pi\cdot60\cdot t)$, a amplitude é $220\sqrt2\text{ V}$ e a frequência é $60\text{ Hz}$. O Gabarito 1 definitivo registra A.
Um projétil disparado horizontalmente de uma arma de fogo atinge um pedaço de madeira e fica encravado nele de modo que após o choque os dois se deslocam com mesma velocidade. Suponha que essa madeira tenha a mesma massa do projétil e esteja inicialmente em repouso sobre uma mesa sem atrito. A soma do momento linear do projétil e da madeira imediatamente antes da colisão é igual à soma imediatamente depois do choque. Qual a velocidade do projétil encravado imediatamente após a colisão em relação à sua velocidade inicial?
Pela conservação do momento linear, $mv=(m+m)V$, portanto $V=v/2$. O Gabarito 1 definitivo registra B.
Dentre as fontes de energia eletromagnéticas mais comumente observadas no dia a dia estão o Sol, os celulares e as antenas de emissoras de rádio e TV. A característica comum a todas essas fontes de energia é
As fontes citadas emitem radiação eletromagnética, que se propaga por ondas. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa D.
O período atual de estiagem no Ceará tem tornado bastante comum o uso do popularmente conhecido poço profundo. Considere um poço desse tipo com uma profundidade de 80 m abaixo da superfície. Suponha também que o nível do espelho d’água esteja a 10 m do fundo. Assuma que o nível referência para cálculo da energia potencial seja a superfície onde se localiza a parte superior do poço, ou seja, massas localizadas na superfície têm energia potencial gravitacional zero. Durante o bombeamento, a energia potencial gravitacional da água desde o fundo do poço até chegar ao nível do solo
Tomando a superfície como nível de energia potencial nula, a água no interior do poço possui energia potencial negativa e, ao ser elevada, sua energia potencial aumenta até zero. O Gabarito 1 definitivo registra C.
Em um motor de carro convencional a primeira transformação de energia em trabalho ocorre dentro do cilindro que aloja o pistão. De modo simplificado, pode-se entender esse sistema como um cilindro fechado contendo um êmbolo móvel, que é o pistão. Em um dado instante a mistura ar e combustível sofre combustão forçando os gases resultantes dessa queima a sofrerem expansão, movimentando o pistão ao longo do eixo do cilindro. É correto afirmar que a energia térmica contida nos gases imediatamente após a combustão é
Na expansão, parte da energia dos gases é transferida para o pistão e parte pode ser transferida como calor ao ambiente. O Gabarito 1 definitivo registra a alternativa A.
Uma corda de violão vibra de modo que, num dado instante, a onda estacionária tenha duas cristas e três nós. Considere que o comprimento da corda vibrante seja 60 cm. Nessa situação, é correto afirmar que o comprimento de onda desta onda estacionária na corda é, em cm,
Três nós delimitam dois meios comprimentos de onda; portanto $L=\lambda$. Para $L=60\text{ cm}$, resulta $\lambda=60\text{ cm}$. O Gabarito 1 definitivo registra B.