Um físico, sob uma jabuticabeira, compara os pequenos frutos da árvore às grandes melancias de uma planta rasteira. Uma jabuticaba cai sobre seu nariz e ele exclama: ainda bem que a natureza é sábia! Qual grandeza física o levou a essa conclusão?
A)Velocidade.
B)Tempo.
C)Campo magnético.
D)Altura.
E)Energia.
PAES 2010 · 1ª etapa
E
Resolução
A energia gravitacional disponível na queda é:
$$E_g=mgh$$
Para uma mesma altura, um fruto de maior massa pode chegar com maior energia cinética, desprezando a resistência do ar. O efeito do impacto não é determinado apenas pela velocidade: a energia é a grandeza destacada nas opções.
Alternativa correta: E.
Q14
Mecânica — Estática — Pessoa puxando dinamômetro
Um levantador de peso com massa corpórea de 80 kg é capaz de levantar uma carga de 2400 N. Ao puxar um dinamômetro preso ao teto, qual é o valor máximo que consegue exercer?
A)800 N
B)2400 N
C)10 N
D)24000 N
E)3200 N
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A
Resolução
Adotando g=10 m/s², pessoa apoiada sem fixação adicional e equilíbrio:
$$P=80\cdot10$$
$$P=800\ \text{N}$$
$$N+T=P$$
A normal não pode ser negativa. No limite de perder apoio:
$$N=0$$
$$T_{max}=800\ \text{N}$$
Os 2400 N de capacidade muscular não permitem exercer uma força estática maior nesse arranjo sem outro apoio ou vínculo.
Alternativa correta: A.
Q15
Mecânica — Cinemática — Velocidade pela posição
Um ponto material tem função horária S=2t²−6t, em unidades SI. Qual é a velocidade escalar no instante de 5 segundos?
A)4 m/s
B)26 m/s
C)14 m/s
D)20 m/s
E)−6 m/s
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C
Resolução
$$S=2t^2-6t$$
$$v=\frac{dS}{dt}$$
$$v=4t-6$$
$$v(5)=4\cdot5-6$$
$$v(5)=14\ \text{m/s}$$
Alternativa correta: C.
Q16
Termologia — Calorimetria — Calor e mudança de estado
Um corpo, ao receber ou ceder calor, sofre:
A)aumento de tamanho ou variação de temperatura.
B)fusão ou solidificação.
C)aumento do calor específico ou variação do calor latente.
D)variação de temperatura ou mudança de fase.
E)variação do calor latente ou variação do calor sensível.
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D
Resolução
No modelo calorimétrico escolar, a troca de calor pode provocar variação de temperatura, como no aquecimento de água líquida, ou mudança de fase, como na fusão a pressão fixa. A expressão geral das opções é variação de temperatura ou mudança de fase.
Alternativa correta: D.
Q17
Mecânica — Cinemática — Altura máxima de lançamento
Um corpo A é lançado verticalmente para cima a partir do solo. Depois, um corpo B é lançado do mesmo ponto com velocidade igual à metade da velocidade inicial de A. Qual é a razão entre as alturas máximas atingidas por A e B? Despreze a resistência do ar.
Óptica — Óptica Geométrica — Imagens em dois espelhos
Qual deve ser o ângulo entre dois espelhos planos para que o número de imagens de um objeto colocado entre eles seja igual a sete?
A)30°
B)45°
C)15°
D)60°
E)35°
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B
Resolução
No arranjo usual de espelhos com 360°/θ inteiro par:
$$N=\frac{360^\circ}{\theta}-1$$
$$7=\frac{360^\circ}{\theta}-1$$
$$\theta=45^\circ$$
Alternativa correta: B.
Q19
Eletromagnetismo — Campo Magnético — Magnetismo da Matéria: Materiais diamagnéticos
Quais dos pares de materiais são considerados diamagnéticos?
A)Prata e bismuto.
B)Ferro e níquel.
C)Platina e potássio.
D)Prata e cobalto.
E)Bismuto e sódio.
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A
Resolução
Prata e bismuto são diamagnéticos: sua magnetização induzida tende a se opor ao campo aplicado. Ferro e níquel não pertencem a essa classe, sendo exemplos usuais de ferromagnetismo.
Alternativa correta: A.
Q20
Física Moderna — Física Nuclear — Partículas: Quarks dos núcleons
Assinale a opção que apresenta os quarks formadores de prótons e nêutrons.
A)Up e Charm.
B)Up e Down.
C)Down e Top.
D)Up e Botton.
E)Strange e Charm.
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B
Resolução
O próton tem composição de valência uud; o nêutron, udd. Ambos são formados por quarks up e down. Os outros sabores listados não compõem seus estados de valência usuais.