Unifor 1999.2 — Conhecimentos Específicos — Física com gabarito e resolução comentada
Universidade de Fortaleza
Prova de Física do Vestibular 1999.2 da Unifor (Conhecimentos Específicos), com resolução comentada pelo Método TEF.
Q26
Mecânica — Introdução — Algarismos significativos numa soma
Duas porções de pó de café têm massas de 0,0515 kg e 0,206 kg, medidas em balanças diferentes. A soma dessas duas massas é MELHOR representada, em kg, por
A)2,58
B)$2{,}58\cdot10^{-1}$
C)$2{,}575\cdot10^{-1}$
D)$2{,}58\cdot10^{-2}$
E)$2{,}575\cdot10^{-2}$
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
B
Resolução
A soma é $0{,}0515+0{,}206=0{,}2575\ \mathrm{kg}$. Na soma vale a menor precisão: 0,206 tem três casas decimais, então o resultado fica 0,258 kg:
\[2{,}58\cdot10^{-1}\ \mathrm{kg}\]
Q27
Mecânica — Cinemática — Velocidade, espaço e aceleração a partir de uma tabela
Numa viagem de automóvel foram anotados os instantes e os marcos quilométricos, durante certo intervalo de tempo, conforme a tabela que segue.
Instante
7h00min
7h05min
7h10min
7h15min
7h20min
Marco quilométrico
193
198
203
208
213
Acerca desse movimento, considere a seguinte frase incompleta:
"No instante 7h10min, o movimento tem velocidade de ......, espaço de ...... e aceleração ...... ."
Os valores mais prováveis para se preencher corretamente as lacunas da frase são, respectivamente,
A)203 km/h – 1,0 km – 5,0 km/h²
B)5 km/h – 1,0 km – 1,0 km/h²
C)1,0 km/min – 1,0 km – nula
D)1,0 km/min – 203 km – nula
E)5,0 km/min – 203 km – nula
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
D
Resolução
A cada 5 min o marco avança 5 km: $v=\dfrac{5\ \mathrm{km}}{5\ \mathrm{min}}=1{,}0\ \mathrm{km/min}$, constante, logo a aceleração é nula. O espaço em 7h10min é o próprio marco quilométrico, 203 km.
Q28
Mecânica — Cinemática — Alcance de um lançamento oblíquo com desnível
Uma pedra é arremessada do ponto P com uma velocidade de 10 m/s, numa direção que forma um ângulo de 45 graus com a horizontal, atingindo o ponto Q conforme indicado no esquema abaixo.
Considerando que a resistência do ar é desprezível, a distância d indicada no esquema, em metros, é um valor mais próximo de
Mecânica — Dinâmica — Identificar a primeira e a terceira leis de Newton
Durante certo intervalo de tempo, um cozinheiro empurra uma travessa ao longo de uma mesa. Considere as frases que seguem, relacionadas a essa situação.
I. A força aplicada pelo cozinheiro sobre a travessa é obrigatoriamente horizontal.
II. Se as forças que atuam sobre a travessa fossem equilibradas, o movimento seria retilíneo uniforme.
III. A travessa também exerce uma força sobre o cozinheiro.
IV. A força aplicada pelo cozinheiro sobre a travessa é maior que o peso da travessa.
Referem-se à primeira e à terceira leis de Newton, respectivamente,
A)I e II
B)I e III
C)II e III
D)II e IV
E)III e IV
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
C
Resolução
A frase II descreve a primeira lei (resultante nula implica MRU ou repouso). A frase III descreve a terceira lei (ação e reação). As frases I e IV não se referem a nenhuma das leis de Newton.
Q30
Mecânica — Estática — Equilíbrio de uma haste formada por placas
O esquema representa uma haste constituída pela união das placas retangulares X, Y e Z, cortadas da mesma chapa metálica de espessura uniforme. A haste está em equilíbrio pendurada por um fio ligado ao ponto C, indicado no esquema. As placas X e Y têm áreas de 3,5 cm² e 1,0 cm², respectivamente. Para a haste permanecer em equilíbrio, a placa Z precisa ter uma área, em cm², igual a
A)2,0
B)3,0
C)3,5
D)4,0
E)5,0
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
A
Resolução
A placa X tem seu centro exatamente sob o fio, em C: sozinha, não gera momento. Restam Y (à esquerda de C) e Z (à direita). Na malha, o centro de Y fica a 6 quadrículas de C e o de Z, a 3:
Mecânica — Dinâmica — Resistência do ar a partir da aceleração de queda
Num local onde a aceleração da gravidade é 10 m/s², uma bola de 400 g em queda vertical tem aceleração de 7,0 m/s². Sabendo que atuam sobre a bola somente a força peso e a força de resistência do ar, esta última tem uma intensidade, em newtons, igual a
A)6,8
B)4,0
C)3,0
D)2,8
E)1,2
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Mecânica — Trabalho e energia — Altura atingida por uma esfera golpeada
Uma esfera maciça de massa igual a 5,0 kg, que está presa ao teto por um fio, é golpeada por uma marreta que lhe transfere uma energia mecânica de 50 J. Devido ao golpe da marreta, a esfera sobe até uma altura h, como está indicado no esquema.
Supondo que não haja perda de energia, a altura h, em metros, é igual a
Dado: $g=10\ \mathrm{m/s^2}$.
A)2,0
B)1,5
C)1,0
D)0,50
E)0,20
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Mecânica — Trabalho e energia — Potência útil de um elevador
Um elevador sobe 10 m com uma carga total de 600 kg, num intervalo de tempo de 12 s. Adotando $g=10\ \mathrm{m/s^2}$, a potência útil desenvolvida nesse movimento, em watts, é de
A)$6{,}0\cdot10^4$
B)$5{,}0\cdot10^4$
C)$6{,}0\cdot10^3$
D)$5{,}0\cdot10^3$
E)$5{,}0\cdot10^2$
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Mecânica — Quantidade de movimento — Impulso numa colisão com a parede
Uma bola de massa m é atirada com velocidade de módulo v, horizontalmente contra uma parede e retorna, após o impacto, na mesma direção com o mesmo módulo de velocidade. Nessas condições, o impulso sofrido pela bola, na colisão com a parede, tem módulo
A)zero
B)$\dfrac{m\,v}{2}$
C)$m\,v$
D)$2\,m\,v$
E)$\dfrac{m\,v^2}{2}$
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
D
Resolução
Com o sentido inicial positivo: $Q_i=+m\,v$ e $Q_f=-m\,v$.
Mecânica — Hidrostática — Leitura de um dinamômetro com corpo imerso
Um corpo de volume 200 cm³ e massa 300 g está preso a um dinamômetro e colocado totalmente imerso na água.
Considerando-se a aceleração local da gravidade 10 m/s² e a densidade da água igual a $1{,}0\cdot10^3\ \mathrm{kg/m^3}$, a leitura do dinamômetro será, em newtons,
A)0,50
B)1,0
C)2,0
D)3,0
E)6,0
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
B
Resolução
$P=0{,}300\cdot10=3{,}0\ \mathrm N$ e $V=2{,}0\cdot10^{-4}\ \mathrm{m^3}$:
Termologia — Termometria — Temperatura do corpo humano numa escala arbitrária
Um estudante resolveu criar uma escala E de temperaturas e comparando-a com a escala Celsius obteve o gráfico abaixo.
Na escala E do estudante a temperatura do corpo humano é mais próxima de
A)25
B)20
C)15
D)10
E)5
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
D
Resolução
A reta passa por $(0,\,-20)$ e $(100,\,60)$, de coeficiente angular $\dfrac{60-(-20)}{100}=0{,}8$:
\[t_E=0{,}8\,t_C-20\]
Para o corpo humano ($t_C\approx36{,}5$): $t_E\approx0{,}8\cdot36{,}5-20\approx9{,}2$, valor mais próximo de 10.
Q38
Termologia — Dilatação térmica — Área de uma placa metálica após aquecimento
As dimensões da face de uma placa metálica retangular, a 0 °C, são 40,0 cm por 25,0 cm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a placa é $\alpha=2{,}5\cdot10^{-5}\ ^\circ\mathrm C^{-1}$, a área dessa face da placa, a 60 °C, valerá, em cm²,
A)1 000
B)1 003
C)1 025
D)1 250
E)2 500
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
B
Resolução
$A_0=40{,}0\cdot25{,}0=1\,000\ \mathrm{cm^2}$ e $\beta=2\alpha=5{,}0\cdot10^{-5}\ ^\circ\mathrm C^{-1}$:
Termologia — Calorimetria — Razão entre as massas de água quente e fria
Deseja-se obter água morna a 36 °C, misturando-se certa massa $m_Q$ de água quente a 64 °C com a massa $m_F$ de água fria a 12 °C. Desprezando-se trocas de calor com o recipiente e com o ar, a razão $\dfrac{m_Q}{m_F}$ vale
A)$\dfrac23$
B)$\dfrac34$
C)$\dfrac45$
D)$\dfrac56$
E)$\dfrac67$
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Termologia — Gases — Temperatura final numa transformação isobárica
Sob pressão atmosférica normal e à temperatura inicial de 27 °C, uma porção de gás, confinado num cilindro com pistão móvel sem atrito, é aquecida até que seu volume aumente 50%. Considerando ideal o gás, a temperatura final de seu aquecimento é, em °C,
A)177
B)97
C)84
D)77
E)45
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Termologia — Mudanças de fase — Influência da pressão nas mudanças de fase
Acerca das mudanças de fase das substâncias, considere as afirmativas que seguem.
I. Se uma substância aumenta de volume ao sofrer fusão, um aumento de pressão sobre ela deverá diminuir o seu ponto de fusão.
II. Um líquido pode se solidificar, à temperatura constante, apenas por elevação da pressão sobre ele.
III. Uma substância, mantida à temperatura constante e menor que a do ponto tríplice, pode passar do estado sólido ao gasoso apenas por redução da pressão.
Dentre essas afirmativas, SOMENTE
A)I é correta.
B)II é correta.
C)III é correta.
D)I e II são corretas.
E)II e III são corretas.
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
E
Resolução
I) Falsa: se a substância se expande ao fundir, a pressão favorece a fase sólida (menor volume), então o ponto de fusão aumenta.
II) Correta: elevando a pressão sobre o líquido a temperatura constante, ele cruza a curva de fusão e solidifica (a temperaturas em que a curva é atravessada).
III) Correta: abaixo do ponto tríplice, reduzir a pressão faz o sólido cruzar a curva de sublimação e passar direto ao gasoso.
Q42
Ondas — MHS — Período de um oscilador massa-mola
Um bloco de massa $m=1{,}0\ \mathrm{kg}$ está preso à extremidade de uma mola de constante elástica $k=25\ \mathrm{N/m}$ e oscila sobre uma superfície horizontal sem atrito, entre os pontos A e B.
O período de oscilação do bloco, em segundos, vale
A)0,20
B)0,40
C)1,3
D)2,5
E)5,0
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Óptica — Reflexão e espelhos — Imagens de um espelho côncavo
Utilizando um espelho côncavo pode-se obter, de um objeto real, uma imagem conjugada
A)virtual, direita e menor que o objeto.
B)virtual, invertida e maior que o objeto.
C)real, direita e menor que o objeto.
D)real, invertida e maior que o objeto.
E)real, direita e maior que o objeto.
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
D
Resolução
Num espelho côncavo, com objeto real, a imagem é real e invertida (pode ser menor, igual ou maior, conforme a posição do objeto) ou virtual, direita e maior (objeto entre o foco e o vértice). Entre as alternativas, só a D é possível. A imagem real é sempre invertida; a virtual é sempre maior.
Q44
Óptica — Refração — Altura aparente de um avião vista por um nadador
Um nadador mergulha nas águas cristalinas e tranqüilas de um lago. Ao olhar para cima, vê um avião sobrevoando o lago a 600 m da superfície. Sendo o índice de refração absoluto do ar igual a 1 e o da água $\dfrac43$, a altura aparente do avião para o nadador submerso é, em metros, de
A)800
B)750
C)450
D)400
E)300
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
A
Resolução
O objeto está no ar ($n=1$) e o observador, na água ($n=\tfrac43$):
Eletricidade — Eletrostática — Sentidos das forças entre duas cargas
Sejam $\vec F_1$ e $\vec F_2$ as forças elétricas que atuam em duas cargas pontuais $Q_1$ e $Q_2$, respectivamente, quando elas estão próximas uma da outra e isoladas de outros corpos eletrizados.
É correto afirmar que $\vec F_1$ e $\vec F_2$ possuem mesma direção e
A)mesmo sentido, quando $Q_1$ e $Q_2$ são iguais.
B)mesmo sentido, quando $Q_1$ e $Q_2$ forem de sinais opostos.
C)sentidos opostos, apenas quando $Q_1$ e $Q_2$ forem iguais.
D)sentidos opostos, apenas quando $Q_1$ e $Q_2$ forem de sinais opostos.
E)sentidos opostos, quaisquer que sejam $Q_1$ e $Q_2$.
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
E
Resolução
As forças de interação entre as cargas formam um par ação-reação: têm a mesma direção (a reta que une as cargas), módulos iguais e sempre sentidos opostos, quer a força seja de atração ou de repulsão.
Q46
Eletricidade — Eletrostática — Força sobre carga negativa em campo uniforme
Uma carga elétrica puntiforme $q=-2{,}0\ \mu\mathrm C$ é colocada em um ponto de um campo elétrico uniforme, de direção horizontal, sentido da esquerda para a direita e intensidade $5{,}0\cdot10^3\ \mathrm{V/m}$. É correto afirmar que a força elétrica que atua na carga terá direção horizontal, sentido da
A)direita para a esquerda e intensidade $1{,}0\cdot10^{-2}\ \mathrm N$.
B)direita para a esquerda e intensidade $2{,}5\cdot10^{3}\ \mathrm N$.
C)esquerda para a direita e intensidade $1{,}0\cdot10^{-2}\ \mathrm N$.
D)esquerda para a direita e intensidade $1{,}0\cdot10^{4}\ \mathrm N$.
E)esquerda para a direita e intensidade $2{,}5\cdot10^{3}\ \mathrm N$.
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
A
Resolução
A carga é negativa: a força é oposta ao campo, isto é, da direita para a esquerda.
Eletricidade — Eletrostática — Carga total de dois condutores postos em contato
Os potenciais elétricos de dois condutores A e B, com capacidades eletrostáticas $C_A=2{,}0\cdot10^{-8}\ \mathrm F$ e $C_B=3{,}0\cdot10^{-8}\ \mathrm F$, são, respectivamente, $V_A=-50\ \mathrm V$ e $V_B=+200\ \mathrm V$. Colocando-se os dois condutores em contato, a carga total neles mantida, em coulombs, é igual a
A)$-1{,}0\cdot10^{-6}$
B)$-5{,}0\cdot10^{-6}$
C)$1{,}0\cdot10^{-6}$
D)$3{,}0\cdot10^{-6}$
E)$5{,}0\cdot10^{-6}$
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Lei dos nós: $11=2+I_1+I_2\Rightarrow I_1=6\ \mathrm A$.
\[R_1=\frac{24}{6}=4\ \Omega\]
Q49
Eletricidade — Eletrodinâmica — Tensão nos terminais de um gerador real
Um gerador tem f.e.m. de 12 V e resistência interna de 0,20 Ω. Ligam-se os seus terminais por meio de um fio metálico de resistência 1,0 Ω. Nessas condições, a ddp nos terminais do gerador, em volts, vale
A)10
B)9,0
C)8,0
D)7,0
E)6,0
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
Eletromagnetismo — Campo magnético — Afirmações sobre campos elétrico e magnético
Considere as afirmações abaixo.
I. As cargas elétricas, em qualquer situação, produzem campo elétrico.
II. As cargas elétricas, apenas quando estão em movimento, produzem campo magnético.
III. As linhas de força de um campo elétrico sempre se cruzam perpendicularmente.
IV. O vetor campo magnético é sempre ortogonal à direção da corrente elétrica que o produz.
São corretas SOMENTE
A)I e II
B)I, II e III
C)I, II e IV
D)I, III e IV
E)II, III e IV
Resposta pela resolução — gabarito oficial não localizado
C
Resolução
I) Correta. II) Correta: o campo magnético é produzido por cargas em movimento. III) Falsa: as linhas de força de um campo elétrico nunca se cruzam, pois em cada ponto o campo tem direção única. IV) Correta: pela lei de Biot–Savart, $\vec B$ é perpendicular à direção da corrente que o produz.