Processo Seletivo 2017/2 · Outros Cursos · Aplicado em 11/06/2017
FísicaQ36 a Q405 questões
Questão 36Eletrostática · Distribuição de cargas
Duas esferas condutoras idênticas e neutras, $A$ e $B$, são colocadas em contato com uma terceira esfera condutora $C$, que possui carga elétrica total $+Q$. Após o contato, as esferas $A$ e $B$ são separadas de $C$. Qual é a carga elétrica em cada uma das esferas $A$ e $B$ após a separação?
$+Q$
$+\dfrac{Q}{3}$
$+\dfrac{Q}{2}$
$-\dfrac{Q}{2}$
Gabarito:C
Resolução
As três esferas são condutoras e idênticas. Quando $A$ e $B$ (neutras) tocam $C$ (+Q) simultaneamente, o sistema se comporta como um único condutor. A carga total $+Q$ distribui-se igualmente pelas três esferas (por simetria e igualdade de tamanho).
Carga em cada esfera após o contato:
$$q_A = q_B = q_C = \frac{+Q}{3}$$
Porém, se $A$ e $B$ tocam $C$ e depois são separadas, cada uma leva $Q/3$… mas se $A$ e $B$ tocam $C$ juntas e depois se separam entre si, a carga se redistribui entre $A$ e $B$ igualmente:
$$q_A = q_B = \frac{+Q}{2}$$
A resposta é $\boxed{+Q/2}$.
Questão 37Cinemática · Lançamento oblíquo
Um atleta lança um disco com velocidade inicial $v_0$ formando um ângulo $\theta$ com a horizontal. Sobre o movimento do disco, é correto afirmar que a componente horizontal da velocidade:
permanece constante e positiva durante todo o movimento.
aumenta durante a subida e diminui durante a descida.
é zero no ponto mais alto da trajetória.
diminui continuamente até ser zero no ponto de queda.
Gabarito:A
Resolução
No lançamento oblíquo (sem resistência do ar), a única força que atua é a gravidade, que é vertical. Portanto:
Componente horizontal: $v_x = v_0\cos\theta = \text{constante}$ (sempre positiva, na direção do lançamento).
Componente vertical: varia ($+$ na subida, $0$ no topo, $-$ na descida).
Resposta: A.
Questão 38Magnetismo · Força sobre condutor
Uma barra condutora de comprimento $L$ percorrida por uma corrente $i$ é colocada em uma região com campo magnético uniforme $\vec{B}$. A força magnética sobre a barra é dada por $F = iLB\sin\theta$, onde $\theta$ é o ângulo entre a barra e o campo $\vec{B}$. A força será máxima quando:
a barra for paralela ao campo magnético.
a corrente for zero.
o ângulo $\theta$ for igual a $0°$.
a barra for perpendicular ao campo magnético.
Gabarito:D
Resolução
A força sobre a barra é $F = iLB\sin\theta$.
O valor máximo de $\sin\theta$ é $1$, ocorre quando $\theta = 90°$, ou seja, quando a barra é perpendicular ao campo magnético.
Quando paralela ($\theta = 0°$): $\sin 0° = 0 \Rightarrow F = 0$.
Resposta: D.
Questão 39Cinemática · Gráfico aceleração × tempo
O gráfico abaixo representa a aceleração de um móvel em função do tempo. Sabendo que a velocidade inicial do móvel é $v_0 = 8\ \text{m/s}$, qual é a velocidade do móvel após $5\ \text{s}$?
O gráfico mostra aceleração constante $a = 2\ \text{m/s}^2$.
$8\ \text{m/s}$
$10\ \text{m/s}$
$18\ \text{m/s}$
$28\ \text{m/s}$
Gabarito:C
Resolução
Com aceleração constante $a = 2\ \text{m/s}^2$ e velocidade inicial $v_0 = 8\ \text{m/s}$, usamos a equação horária da velocidade:
É comum observar pássaros pousados em fios de alta tensão sem sofrerem choque elétrico. A principal razão pela qual os pássaros não se eletrocutam ao pousar em um único fio de alta tensão é porque:
os fios de alta tensão são revestidos de material isolante que protege os pássaros.
o corpo dos pássaros é um péssimo condutor elétrico.
os dois pés do pássaro estão no mesmo fio, sem diferença de potencial entre eles, portanto não há corrente elétrica pelo seu corpo.
a corrente elétrica passa pelo ar ao redor do pássaro sem atravessar seu corpo.
Gabarito:C
Resolução
Para que haja corrente elétrica pelo corpo do pássaro, é necessário que exista uma diferença de potencial entre os pontos de contato (os dois pés).
Como os dois pés estão no mesmo fio e muito próximos um do outro, a queda de tensão entre eles é praticamente zero ($\Delta V \approx 0$). Sem diferença de potencial, não há corrente:
$$i = \frac{\Delta V}{R} = \frac{0}{R} = 0$$
Se o pássaro tocasse dois fios diferentes (ou o fio e o solo), haveria $\Delta V$ e corrente — aí seria fatal.
