Mecânica — Trabalho e energia — Lancamento vertical e trabalho da forca peso
Uma pessoa lança verticalmente uma bolinha de 100 g com velocidade inicial igual a 36 km/h a partir de 1,5 m de distância do solo. A figura mostra o momento do lançamento, a altura máxima atingida pela bolinha e momento da queda da bolinha. Desprezando a resistência do ar e a situação descrita, julgue as afirmativas em V para verdadeiras ou F para falsas. (Dado: $g=10\ \text{m/s}^2$).
(A figura da prova traz três quadros de uma ilustração: a pessoa lançando a bolinha para cima, a bolinha no ponto mais alto e a bolinha descendo.)
A)O trabalho realizado pela força gravitacional na subida é resistente (primeiro quadrinho) e possui intensidade igual 5 J.
B)A altura máxima atingida pela bolinha (segundo quadrinho) em relação ao solo é de 6,5 m.
C)O trabalho realizado pela força gravitacional na descida (terceiro quadrinho) é motor e possui intensidade igual 5 J.
D)A potência desenvolvida pela pessoa para lançar a bolinha corresponde a 5 W.
Gabarito oficial
V · V · V · V
Resolução
A) Verdadeira. $v_0=36\ \text{km/h}=10\ \text{m/s}$. A altura de subida é $h=\dfrac{v_0^2}{2g}=5\ \text{m}$. O peso se opõe ao deslocamento, então $\tau_P=-mgh=-0{,}1\cdot 10\cdot 5=-5\ \text{J}$, resistente com módulo de 5 J.
B) Verdadeira. A bolinha sobe 5 m acima do ponto de lançamento, que está a 1,5 m do solo: $H=5+1{,}5=6{,}5\ \text{m}$.
C) Verdadeira. Na descida de volta ao nível do lançamento, o deslocamento tem o mesmo sentido do peso, e o trabalho é motor: $\tau_P=mgh=+5\ \text{J}$.
D) Verdadeira. A pessoa transfere à bolinha a energia cinética inicial $E_c=\tfrac{1}{2}mv_0^2=\tfrac{1}{2}\cdot 0{,}1\cdot 100=5\ \text{J}$. O enunciado não informa a duração do lançamento. O gabarito oficial considera verdadeira a afirmação, o que corresponde a admitir um intervalo de 1 s.
Q12
Termologia — Transmissao de calor — Conducao lei de fourier
O desconforto térmico ocorre quando os mecanismos de regulação natural da temperatura corporal falham. Algumas combinações de esforço físico e de exposição ao “calor” podem levar esse desconforto ao estresse térmico de trabalhadores. Institutos de pesquisas alertam sobre o aumento da amplitude térmica nos últimos anos ao mesmo tempo que se é necessário racionar o consumo de energia. Dessa forma, dimensionar ambientes e selecionar materiais que garantam conforto térmico aos usuários tem se tornado tarefa importante na engenharia. Considerando que uma construtora realizou o dimensionamento térmico das paredes externas de um hospital para que o fluxo de calor seja de 100 W/m², para temperaturas médias de 40 °C (externo) e 20 °C (interno), e que possui disponível para a construção os materiais listados na tabela, julgue as afirmativas em V para verdadeiras ou F para falsas.
A)Se as paredes forem feitas de Concreto de cascalho, a espessura (L) deverá ser de 50 cm.
B)Se as paredes forem feitas de Concreto leve, a espessura (L) deverá ser de 30 cm.
C)Se as paredes forem feitas de Tijolos, a espessura (L) deverá ser de 24 cm.
D)Se as paredes forem feitas de Concreto celular, a espessura (L) deverá ser de 15 cm.
Gabarito oficial
F · V · V · F
Resolução
A) Falsa. Na condução, o fluxo por unidade de área é $\varphi=\dfrac{k\,\Delta T}{L}$, logo $L=\dfrac{k\,\Delta T}{\varphi}=\dfrac{k\cdot 20}{100}=0{,}2\,k$. Para $k=2{,}0$, $L=0{,}40\ \text{m}=40\ \text{cm}$, e não 50 cm.
B) Verdadeira. $L=0{,}2\cdot 1{,}5=0{,}30\ \text{m}=30\ \text{cm}$.
C) Verdadeira. $L=0{,}2\cdot 1{,}2=0{,}24\ \text{m}=24\ \text{cm}$.
D) Falsa. $L=0{,}2\cdot 1{,}0=0{,}20\ \text{m}=20\ \text{cm}$, e não 15 cm.
