Unifor 2014.1 — Demais cursos — Física com gabarito e resolução comentada
Universidade de Fortaleza
Prova de Física do Processo Seletivo 2014.1 da Unifor para os demais cursos, com gabarito oficial e resolução comentada pelo Método TEF.
Q16
Ondas — Acústica — Efeito Doppler com fonte em movimento
O “Ropits” Hitachi é um veículo de autocondução que a Hitachi, fabricante japonesa projetou com intuito de auxiliar pessoas idosas ou com dificuldades de locomoção. O “Ropits”, que significa “Robot for Personal Intelligent Transport System”, foi projetado para ser completamente autônomo e pode ser conduzido por um smartphone ou tablet. Basta digitar um destino no dispositivo móvel e o veículo de assento único irá conduzir o ocupante até seu destino.
Suponha que um comerciante compre um “Ropits” cuja velocidade é 7,2 km/h para fazer propaganda de sua loja acoplando uma sirene de frequência 1014 Hz. Quando o veículo está passando pela rua da loja, o comerciante, que se encontra parado em frente ao seu estabelecimento, e um pedestre, que está caminhando na direção do veículo, percebem o carro se aproximar emitindo o som da sirene. Sabendo que a velocidade do pedestre é de 4 m/s, a frequência ouvida pelo comerciante e pelo pedestre são, respectivamente: (considere a velocidade do som de 340 m/s)
A)1017 Hz e 1026 Hz
B)1020 Hz e 1032 Hz
C)1023 Hz e 1038 Hz
D)1026 Hz e 1044 Hz
E)1029 Hz e 1050 Hz
Gabarito oficial — Unifor 2014.1 (demais cursos)
B
Resolução
Primeiro, a velocidade do veículo em m/s:
\[7{,}2\,\mathrm{km/h}=2\,\mathrm{m/s}\]
O comerciante está parado e a fonte se aproxima dele:
A frequência ouvida pelo pedestre é maior porque, além da aproximação da fonte, ele próprio avança contra as frentes de onda.
Q17
Mecânica — Cinemática — Altura máxima no lançamento oblíquo
A figura a seguir mostra uma das cenas vistas durante a Copa das Confederações no Brasil. Os policiais militares responderam às ações dos manifestantes com bombas de gás lacrimogênio e balas de borracha em uma região totalmente plana onde era possível avistar a todos.
Suponha que o projétil disparado pela arma do PM tenha uma velocidade inicial de 200,00 m/s ao sair da arma e sob um ângulo de 30,00° com a horizontal. Calcule a altura máxima do projétil em relação ao solo, sabendo-se que ao deixar o cano da arma o projétil estava a 1,70 m do solo. Despreze as forças dissipativas e adote g = 10,00 m/s².
A)401,70 m
B)501,70 m
C)601,70 m
D)701,70 m
E)801,70 m
Gabarito oficial — Unifor 2014.1 (demais cursos)
B
Resolução
No ponto mais alto, a componente vertical da velocidade é nula. A componente vertical inicial vale:
Somando a altura inicial da arma em relação ao solo:
\[H=500+1{,}70=501{,}70\,\mathrm m\]
Q18
Mecânica — Cinemática — Voltas dos pneus de um dragster
Uma das modalidades de corridas de automóveis muito populares nos Estados Unidos são as corridas de arrancadas, lá chamadas de Dragsters Races. Estes carros são construídos para percorrerem pequenas distâncias no menor tempo. Uma das características destes carros é a diferença entre os diâmetros dos seus pneus dianteiros e traseiros. Considere um Dragster cujos pneus traseiros e dianteiros tenham respectivamente diâmetros de $d_1 = 1{,}00\ \text{m}$ e $d_2 = 50{,}00\ \text{cm}$. Para percorrer uma distância de 300,00 m, a razão $(n_1/n_2)$, entre o número de voltas que os pneus traseiros e dianteiros, supondo que em nenhum momento haverá deslizamento dos pneus com o solo, será:
O pneu traseiro, maior, dá menos voltas que o dianteiro.
Q19
Óptica — Reflexão e espelhos — Velocidade da imagem no espelho plano
Ao acordar pela manhã, Camilla levantou-se e saiu em direção perpendicular ao espelho plano colado à parede de seu quarto, com velocidade constante de 45,0 cm/s. Nesta situação, pode-se afirmar que
A)a imagem de Camilla aproximou-se dela a 45,0 cm/s.
B)a imagem de Camilla aproximou-se do espelho a 90,0 cm/s.
C)a imagem de Camilla aproximou-se dela a 90,0 cm/s.
D)a imagem de Camilla afasta-se do espelho a 45,0 cm/s.
E)a imagem de Camilla afasta-se dela a 90,0 cm/s.
Gabarito oficial — Unifor 2014.1 (demais cursos)
C
Resolução
No espelho plano, a imagem fica à mesma distância do espelho que o objeto. Se Camilla se aproxima do espelho com velocidade v, a imagem também se aproxima do espelho com velocidade v, em sentido oposto ao dela.
A distância entre Camilla e a imagem é duas vezes a distância ao espelho, então ela diminui duas vezes mais rápido:
\[v_{rel}=2v=2\cdot45{,}0=90{,}0\,\mathrm{cm/s}\]
Em relação ao espelho, a imagem se move a 45,0 cm/s; em relação a Camilla, a 90,0 cm/s.
Q20
Mecânica — Dinâmica — Atrito estático e cinético em bloco de granito
Sobre um paralelepípedo de granito de massa m = 900,0 kg, apoiado sobre um terreno plano e horizontal, é aplicado uma força paralela ao plano de F = 2.900,0 N. Os coeficientes de atrito dinâmico e estático entre o bloco de granito e o terreno são 0,25 e 0,35, respectivamente. Considere a aceleração da gravidade local igual a 10,0 m/s². Estando inicialmente em repouso, a força de atrito que age no bloco é, em newtons:
A)2.250
B)2.900
C)3.150
D)7.550
E)9.000
Gabarito oficial — Unifor 2014.1 (demais cursos)
B
Resolução
Com o bloco em repouso na horizontal, a normal equilibra o peso:
