UEG SAS 2008/1 | Física — Questões de Física comentadas — Método TEF

Sistema de Avaliação Seriado — SAS/UEG 2008/1 · Questões selecionadas de Física · o gabarito oficial anexado a este caderno pertence a outra edição (SAS 2008/2) e não confere, e as respostas seguem a resolução do Método TEF.

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Q57
Mecânica — Cinemática — Velocidade linear e angular em um carrossel

Veja a tirinha.

Na tirinha acima, um dos personagens questiona a relação entre posição e eixo de rotação. Seu questionamento se baseia no fato de que quanto mais próximo do eixo de rotação menor será

Tirinha em um parque de diversões: uma criança pergunta por que a outra não fica perto do eixo de rotação do carrossel — questão 57, UEG SAS 2008/1

(Disponível em: www.cbpf.br/~eduhq/html/tirinhas/. Acesso em: 22 set. 2008.)

A)a freqüência do movimento.
B)a velocidade angular.
C)a velocidade linear.
D)o período do movimento.

Gabarito — resolução Método TEF

C
Resolução

Todos os pontos do carrossel giram juntos, completando uma volta no mesmo intervalo: têm a mesma frequência, o mesmo período e a mesma velocidade angular $\omega$. A velocidade linear é $v=\omega\,r$, proporcional à distância ao eixo: quanto mais próximo do eixo, menor $r$ e menor $v$. Alternativa C.

A, B e D descrevem grandezas que não dependem da posição no corpo rígido que gira.

Q58
Mecânica — Hidrodinâmica — Pressão em um tubo com seções diferentes

A figura abaixo representa um fluido incompressível, não viscoso, escoando da esquerda para a direita. Os pontos A e B estão no mesmo nível, mas suas áreas de seções transversais são diferentes. As seções transversais de B e C são as mesmas e não estão no mesmo nível.

As pressões nos pontos indicados podem ser classificadas como:

Tubo com um trecho largo (ponto A), um trecho estreito (ponto B) e um trecho final mais alto (ponto C), com o fluido escoando para a direita — questão 58, UEG SAS 2008/1
A)$P_C>P_A=P_B$
B)$P_A=P_B>P_C$
C)$P_A
D)$P_A>P_B>P_C$

Gabarito — resolução Método TEF

D
Resolução

De A para B: mesmo nível, mas a seção diminui. Pela equação da continuidade, $A_Av_A=A_Bv_B$, então $v_B>v_A$. Pela equação de Bernoulli, no mesmo nível, onde a velocidade é maior a pressão é menor: $P_A>P_B$.

De B para C: mesma seção, logo mesma velocidade, mas C está mais alto. Em Bernoulli, $P+\rho gh$ se mantém constante, então $P_C=P_B-\rho g\,\Delta h

Resulta $P_A>P_B>P_C$. Alternativa D.

Q59
Mecânica — Cinemática — Gráfico x × t parabólico: sinais de posição, velocidade e aceleração

A função horária de um corpo está representada no gráfico abaixo.

Pelo gráfico, no tempo de

Gráfico da posição x em metros em função do tempo em segundos: parábola que parte de x positivo, cruza o eixo em 2 s, tem mínimo de −4 m em 4 s e cruza de novo em 6 s — questão 59, UEG SAS 2008/1
A)0s: posição > 0; velocidade > 0 e aceleração > 0.
B)2s: posição = 0; velocidade < 0 e aceleração > 0.
C)4s: posição < 0; velocidade = 0 e aceleração < 0.
D)6s: posição = 0; velocidade = 0 e aceleração < 0.

Gabarito — resolução Método TEF

B
Resolução

A parábola tem concavidade para cima, então a aceleração é positiva ($a>0$) o tempo todo. A velocidade é a inclinação da tangente: negativa enquanto $x$ diminui ($0

a) $t=0$: $x>0$, mas $v<0$ (curva descendo). Falsa.

b) $t=2\text{ s}$: $x=0$, $v<0$ e $a>0$. Verdadeira.

c) $t=4\text{ s}$: $x=-4\text{ m}<0$ e $v=0$, mas $a>0$, e não $a<0$. Falsa.

d) $t=6\text{ s}$: $x=0$, mas $v>0$ (curva subindo). Falsa.

Alternativa B.

Q60
Mecânica — Quantidade de movimento — Lançamento de foguete: energia e quantidade de movimento

No lançamento de um foguete, nas proximidades da superfície terrestre, observa-se o seguinte fenômeno:

A)A força peso realiza um trabalho negativo na subida e, posteriormente, um positivo na descida. Portanto, a variação da energia cinética é igual à variação da energia potencial gravitacional.
B)Se houver apenas forças conservativas no movimento, a energia mecânica se manterá constante. E, caso a energia cinética seja 2/3 da energia mecânica, a energia potencial gravitacional deverá ser 1/3 da energia cinética.
C)O empuxo originado da expulsão dos gases é maior que a força peso. Essas forças são um par ação e reação.
D)O foguete sobe, por causa da conservação da quantidade de movimento, pois as forças externas são desprezíveis quando comparadas com as forças internas.

Gabarito — resolução Método TEF

D
Resolução

A. Falsa. O teorema do trabalho e energia cinética relaciona $\Delta E_c$ ao trabalho de todas as forças, e $W_{peso}=-\Delta E_p$. A igualdade $\Delta E_c=\Delta E_p$ não vale (teria sinais opostos).

B. Falsa. Se $E_c=\tfrac23E_m$, então $E_p=\tfrac13E_m=\tfrac12E_c$, e não $\tfrac13E_c$.

C. Falsa na segunda frase: empuxo e peso atuam no mesmo corpo, então não formam par ação e reação. O par do empuxo é a força do foguete sobre os gases.

D. Verdadeira. A propulsão ocorre por forças internas ao sistema foguete + gases. Como as forças externas (peso, resistência do ar) são desprezíveis em comparação com elas durante a queima, o momento do sistema se conserva: os gases vão para baixo e o foguete para cima. Alternativa D.

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