Unifor 2015.1 — Demais cursos — Física com gabarito e resolução comentada
Universidade de Fortaleza
Prova de Física do Processo Seletivo 2015.1 da Unifor para os demais cursos, com gabarito oficial e resolução comentada pelo Método TEF.
Q16
Mecânica — Gravitação — Terceira lei de Kepler
A terceira Lei de Kepler preconiza que os quadrados dos períodos de revolução dos planetas em torno do Sol é proporcional aos cubos dos seus respectivos raios médios de órbitas. De acordo com esta Lei, podemos afirmar que
A)quanto maior a distância do planeta ao Sol, menor a sua velocidade.
B)o Sol se encontra no centro da órbita elíptica descrita pelos planetas
C)quanto maior a distância do planeta ao Sol, maior a sua velocidade.
D)quanto maior for a massa de um planeta, menor é o seu período de revolução
E)quanto menor for a massa de um planeta, menor é o seu período de revolução.
Gabarito oficial — Unifor 2015.1 (demais cursos)
A
Resolução
A terceira lei de Kepler relaciona período e raio médio:
\[T^2\propto R^3\]
Raios maiores correspondem a períodos maiores. Como o planeta percorre uma órbita maior em um tempo maior, a velocidade orbital média diminui com a distância:
\[v\propto\frac{1}{\sqrt R}\]
A massa do planeta não entra nessa relação, e o Sol ocupa um dos focos da elipse, não o centro.
Q17
Eletricidade — Eletrodinâmica — Energia dissipada pela pele eletrônica
Pele eletrônica faz detecção precoce de câncer de mama Já existem peles eletrônicas tão sensíveis quanto a pele humana, mas até agora todas as versões apresentadas eram apenas protótipos ainda sem a integração necessária para aplicações reais. Chieu Nguyen e Ravi Saraf, da Universidade de Nebraska, nos Estados Unidos, decidiram então passar para a prática, vislumbrando uma aplicação onde a tecnologia pudesse fazer a diferença, e não apenas se tornasse um acessório. Eles criaram então um módulo de pele eletrônica capaz de detectar sinais do câncer de mama de forma mais precisa do que o exame de toque, e mais simples e mais barato do que os exames tradicionais de ultra-som e ressonância magnética. A pele eletrônica, que se amolda ao seio, “sente” os nódulos suspeitos no tecido mamário e gera imagens de alta qualidade. Os testes mostraram que o dispositivo detecta nódulos que escapam ao exame de toque manual e mesmo a alguns exames clínicos - os testes foram feitos em modelos de seios de silicone.
Sabendo que a pele eletrônica está submetida a uma diferença de potencial de 100 mV e que tem uma resistência elétrica 50 Ω, qual a energia dissipada, em joule, pela pele em um minuto?
Mecânica — Dinâmica — Força resultante no martelo solto
O lançamento do martelo é esporte olímpico praticado por ambos os sexos. O recorde mundial deste esporte foi batido pela alemã Betty Heidler em 2011 em Stuttgart. O esporte consiste em fazer girar um peso esférico (martelo) amarrado em uma corrente, lançando-o para alcançar certa distância. O recorde que pertence a esta atleta é de 79,42m. Ao largar o martelo, este segue uma trajetória retilínea, tangente ao círculo do movimento inicial. Desprezando o atrito com o ar, a força resultante que atua no martelo, no instante que é abandonado, ao deixar o círculo, é:
Enquanto o martelo gira, a tração da corrente fornece a resultante centrípeta. Ao ser solto, essa tração deixa de existir.
Desprezando o ar, só resta a força peso. A trajetória tangente ao círculo se deve à inércia da velocidade que o martelo já tinha, não a uma força que o empurre para fora. A força centrífuga é um efeito aparente de referenciais em rotação.
Q19
Eletricidade — Eletrostática — Capacitores em paralelo
O capacitor, também chamado de condensador, é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar energia eletrostática, ou energia elétrica. Ele é constituído de duas peças condutoras que são as placas ou armaduras. Entre essas placas, existe um material isolante que é também chamado de dielétrico. Considere a figura com três capacitores de capacitância $C_1$, $C_2$ e $C_3$ sujeitos a uma tensão $U$ e carregados com as cargas $Q_1$, $Q_2$ e $Q_3$, respectivamente. Analisando este circuito, podemos afirmar que
A)as cargas acumuladas em cada um dos três capacitores são $Q_1 = Q_2 = Q_3$
B)a carga total dos três capacitores obedece a relação $Q_t = (C_1 + C_2 + C_3) \div U$
C)as tensões aplicadas a cada capacitor obedece a relação $U = U_1 + U_2 + U_3$
D)as tensões aplicadas a cada um dos três capacitor são $U_1 = U_2 = U_3$
E)as correntes que passam por cada um dos três capacitores são $i_1 = i_2 = i_3$
Gabarito oficial — Unifor 2015.1 (demais cursos)
D
Resolução
Os três capacitores têm um terminal ligado ao ponto A e o outro ao ponto B. Estão, portanto, em paralelo, e todos ficam submetidos à mesma diferença de potencial:
\[U_1=U_2=U_3=U\]
As cargas dependem de cada capacitância, já que Q = CU, e por isso não são necessariamente iguais. A carga total é Q = (C₁ + C₂ + C₃)U.
Q20
Mecânica — Cinemática — Lançamento de falta sobre a barreira
Em um amistoso da seleção brasileira, o árbitro assinala uma falta próximo à entrada da grande área, e marca a posição da barreira com um spray na grama, a uma distância da bola de 10,00 m. O goleiro coloca na barreira quatro jogadores, todos de 1,85 m de altura e pede que todos fiquem eretos e não pulem no momento da cobrança da falta pelo jogador Neymar. Ao autorizar a cobrança, o atleta da seleção do Brasil bate na bola que sai com uma velocidade de 72,00 km/h formando um ângulo de 30,00° com a horizontal do campo de futebol. Considerando sen(30,00°) = 0,50 e cos(30,00°) = 0,80, bem como a aceleração da gravidade no local igual a 10,00 m/s² e desprezando a resistência do ar e as dimensões da bola, assinale a opção correta.
A)A bola ultrapassa a barreira, quando está no movimento descendente.
B)A bola ultrapassa a barreira, quando está no movimento ascendente.
C)A bola não ultrapassa a barreira, batendo em movimento descendente.
D)A bola não ultrapassa a barreira, batendo ainda no movimento ascendente.
E)A bola ultrapassa a barreira, quando está no ponto mais alto de sua trajetória.
