FAZU 2007.1 — Física com gabarito e resolução

Q36

Mecânica — Grandezas e unidades

A palavra grandeza representa, em Física, tudo o que pode ser medido, e a medida de uma grandeza física pode ser feita direta ou indiretamente. Entre as várias grandezas físicas, há as escalares e as vetoriais. A alternativa que apresenta apenas grandezas escalares é:

a)temperatura, tempo, quantidade de movimento e massa.

b)tempo, energia, campo elétrico e volume.

c)área, massa, energia, temperatura e impulso.

d)velocidade, aceleração, força, tempo e pressão.

e)massa, área, volume, energia e pressão.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

As grandezas massa, área, volume, energia e pressão são escalares. As demais alternativas contêm ao menos uma grandeza vetorial.

Alternativa correta: E.

Q37

Mecânica — Cinemática

Durante um experimento, um pesquisador anotou as posições de dois móveis A e B, elaborando a tabela ao lado.

O movimento de A é uniforme e o de B é uniformemente variado. Determine:

Posições dos móveis A e B
Tempo (s)	A (m)	B (m)
0	-5	15
1	0	0
2	5	-5
3	10	0
4	15	15

A aceleração do móvel B é, em m/s², igual a:

a)2,5

b)5,0

c)10,0

d)12,5

e)15

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Para B, as posições em t = 0, 1 e 2 s são 15, 0 e −5 m. As primeiras diferenças são −15 e −5 m; a segunda diferença é 10 m em intervalos unitários. Logo, a = 10 m/s² e xB = 15 − 20t + 5t².

Alternativa correta: C.

Q38

Mecânica — Cinemática

Tomando como base a questão anterior a distância, em metros, entre os móveis A e B, no instante t = 6 segundos, corresponde a:

Posições dos móveis A e B
Tempo (s)	A (m)	B (m)
0	-5	15
1	0	0
2	5	-5
3	10	0
4	15	15

a)45

b)50

c)55

d)60

e)62

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Da tabela, xA = −5 + 5t. Para B, xB = 15 − 20t + 5t². Em t = 6 s, xA = 25 m e xB = 75 m; a distância entre eles é 50 m.

Alternativa correta: B.

Q39

Mecânica — Leis de Newton

Uma jogadora de basquete arremessa uma bola tentando atingir a cesta. Parte da trajetória seguida pela bola está representada nesta figura:

Considerando a resistência do ar, assinale a alternativa cujo diagrama melhor representa as forças que atuam sobre a bola no ponto P dessa trajetória.

e)nra

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Depois que a bola deixa a mão, atuam o peso vertical para baixo e a resistência do ar, contrária à velocidade instantânea. No ponto P ascendente, a resistência aponta para baixo e para a esquerda. Não existe uma força do arremesso que continue empurrando a bola.

Alternativa correta: B.

Q40

Mecânica — Leis de Newton

Um corpo de massa 10 kg é abandonado do repouso num plano inclinado perfeitamente liso, que forma um ângulo de 30° com a horizontal, como mostra a figura. A força resultante sobre o corpo, é de: (considere g = 10 m/s²), dado sen de 30°= 1/2

a)100 N

b)80 N

c)64,2 N

d)40 N

e)50 N

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

A normal cancela a componente perpendicular do peso. A resultante ao longo do plano é mg sen 30° = 10 × 10 × 1/2 = 50 N.

Alternativa correta: E.

Q41

Mecânica — Oscilações e sistemas elásticos

A figura abaixo representa um bloco que, deslizando sem atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade oposta está presa a uma parede vertical rígida. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.

Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do bloco ............... e a energia potencial elástica armazenada no sistema massa-mola ............... . No ponto de inversão do movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é ................

a)aumenta – diminui – zero

b)diminui – aumenta – máxima

c)aumenta – diminui – máxima

d)diminui – aumenta – zero

e)diminui – diminui – zero

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Durante a compressão, a energia cinética diminui e a energia potencial elástica aumenta. Na compressão máxima, a velocidade é zero, mas o módulo da força kx e da aceleração é máximo.

Alternativa correta: B.

Q42

Termologia — Dilatação térmica

Todos sabemos que é essencial a presença de água para assegurar a existência devida em nosso planeta. Um comportamento específico dessa importante substância garante, por exemplo, que o “simpático” urso da figura tente garantir sua refeição, apanhando o peixinho que nada em um lago, abaixo da camada de gelo. A formação dessa camada de gelo na superfície do lago, permitindo que a fauna e a flora permane

çam vivas em seu interior líquido, deve-se:

a)à dilatação irregular da água, que atinge densidade máxima à temperatura de 4ºC;

b)ao elevado calor específico da água, que cede grandes quantidades de calor ao sofrer resfriamento;

c)à grande condutividade térmica do gelo, que permite ao sol continuar a aquecer a água do lago;

d)à temperatura de solidificação da água, que permanece igual a 0ºC, independente da pressão a que ela está submetida;

e)ao elevado calor latente de solidificação da água, que cede grandes quantidades de calor ao passar ao estado sólido.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

A água tem densidade máxima a 4 °C. Ao resfriar abaixo dessa temperatura, torna-se menos densa; o gelo também é menos denso que a água líquida e flutua. A camada superficial ajuda a isolar a água abaixo.

Alternativa correta: A.

Q43

Eletricidade — Eletrostática

Dois prótons de uma molécula de hidrogênio distam cerca de 1,0 x 10^-10 m. Qual o módulo da força elétrica que um exerce sobre o outro, em unidades de 10^-9 N?

a)13

b)18

c)20

d)23

e)28

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Pela lei de Coulomb, F = k e²/r². Com k ≈ 9 × 10⁹, e ≈ 1,6 × 10⁻¹⁹ C e r = 10⁻¹⁰ m, F ≈ 2,304 × 10⁻⁸ N = 23,04 × 10⁻⁹ N.

Alternativa correta: D.

Q44

Óptica — Espelhos planos e esféricos

Um objeto real, representado pela seta, é colocado em frente a um espelho podendo ser plano ou esférico conforme as figuras. A imagem fornecida pelo espelho será virtual:

a)apenas no caso I.

b)apenas no caso II.

c)apenas nos casos I e II.

d)nos casos I e IV e V.

e)nos casos I, II e III.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

No caso I, o espelho plano fornece imagem virtual. No IV, o objeto está diante da face convexa, que também fornece imagem virtual. No V, o objeto está entre o foco e o espelho côncavo, produzindo imagem virtual. Nos casos II e III, a imagem é real.

Alternativa correta: D.

Q45

Eletricidade — Associação de resistores

A figura representa esquematicamente o circuito interno de um chuveiro elétrico cujos valores nominais são: 220V; 4400W/6050W. Os terminais A e C são ligados à tensão da rede e a chave K, quando ligada, coloca o trecho AB em curto.

Pode-se afirmar que as resistências elétricas dos trechos AC e BC desse fio são, em ohms, respectivamente de

a)19 e 15.

b)13 e 11.

c)11 e 8,0.

d)8,0 e 5,0.

e)3,0 e 2,0.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não identificado para esta edição.

Resolução

Com o trecho AC inteiro, R = 220²/4400 = 11 Ω. Com AB em curto, resta BC e R = 220²/6050 = 8 Ω.

Alternativa correta: C.