Na cidade de Machado no Sul de Minas, há um lago artificial que tem um comprimento circular de 1 km, onde é comum as pessoas caminharem. Se neste local uma pessoa demora 10 minutos para completar um volta, podemos dizer que a velocidade média efetuada por essa pessoa seria de:
A)100 m/s
B)16,6 m/s
C)0,1 km/h
D)6 km/h
Gabarito oficial
D
Resolução
A distância percorrida é $1\,\mathrm{km}$ e o tempo de volta é $10\,\mathrm{min}=1/6\,\mathrm h$. A rapidez média pedida pelo gabarito vale $1/(1/6)=6\,\mathrm{km/h}$. Em uma volta completa, o deslocamento vetorial é zero, portanto a velocidade vetorial média é nula.
Logo, alternativa D.
Q37
Trabalho e potência
Desde sua invenção, no século XVIII, o ciclismo caiu no gosto popular. É comum em nossas cidades cruzarmos com vários grupos de pessoas pedalando, principalmente nos finais de semana. Um homem de 80 kg e sua esposa de 60 kg pedalam com velocidades iguais, em bicicletas idênticas, mantendo sempre velocidade uniforme. Se ambos sobem lado a lado uma rampa inclinada e atingem um patamar plano no mesmo instante, podemos afirmar que, na subida da rampa até atingir o patamar, a esposa em relação ao marido:
A)possui mais energia cinética.
B)desenvolveu potência mecânica menor.
C)realizou mais trabalho.
D)realizou a mesma quantidade de trabalho.
Gabarito oficial
B
Resolução
Os dois ciclistas sobem a mesma altura no mesmo tempo e mantêm a rapidez. Assim, o ganho de energia mecânica corresponde ao ganho gravitacional $mgh$. A ciclista tem menor massa total, pois as bicicletas são idênticas. Ela ganha menos energia potencial e, para o mesmo tempo, desenvolve menor potência mecânica de subida.
Logo, alternativa B.
Q38
Energia mecânica e dissipação
A bola da figura tem massa de 200g e encontra-se encostada em uma mola de constante elástica de 200N/m comprimida de 10 cm. Ao ser libertado, o carrinho sobe a rampa até a altura de 30 cm. Considerando que há forças dissipativas (atrito) atuando sobre o móvel e adotando g=10m/s², o módulo da quantidade de energia mecânica dissipada no processo é:
A)55.000
B)1.000
C)0,3
D)0,4
Gabarito oficial
D
Resolução
Inicialmente, a mola comprimida armazena $E_e=kx^2/2=200(0{,}10)^2/2=1{,}0\,\mathrm J$. Ao atingir a altura máxima, o móvel tem ganho de energia potencial $mgh=0{,}20(10)(0{,}30)=0{,}60\,\mathrm J$. A diferença, $1{,}0-0{,}60=0{,}40\,\mathrm J$, foi dissipada.
Logo, alternativa D.
Q39
Potência e resistência elétrica
Um equipamento elétrico tem a seguinte especificação 6050 W-220 V. Para que esse equipamento forneça a mesma potência em uma instalação de 110 V, assinale a opção correta:
A)Deve-se simplesmente reduzir a resistência.
B)É necessário aumentar a resistência elétrica em 4 vezes de 8 Ω para 32 Ω.
C)É necessário reduzir a resistência elétrica em 4 vezes de 8 Ω para 2 Ω.
D)É necessário reduzir a resistência elétrica em 2 vezes de 8 Ω para 4 Ω.
Gabarito oficial
C
Resolução
Para uma resistência ôhmica, $P=U^2/R$. A tensão cai à metade e a potência deve permanecer a mesma, logo $R_{\rm nova}=R_{\rm antiga}/4$. Como $R_{\rm antiga}=220^2/6050=8\,\Omega$, a nova resistência é $2\,\Omega$.
Logo, alternativa C.
Q40
Medidores e gerador real
O circuito elétrico a seguir representa um gerador com E = 10 V e r = 0,5 Ω, alimentando uma resistência de R= 1,5 Ω. Com o intuito de medir a amperagem e a voltagem, foram instalados um amperímetro e um voltímetro.
Analise as proposições a seguir e conclua:
A)A intensidade de corrente elétrica no amperímetro é de 5 A.
B)A leitura do voltímetro é de 10 V.
C)O amperímetro está ligado erradamente.
D)O voltímetro está conectado erroneamente ao circuito.
Gabarito oficial
A
Resolução
O voltímetro ideal está em paralelo com a carga e não desvia corrente. O amperímetro ideal está em série e mede a corrente que percorre $r$ e $R$. Assim, $I=E/(r+R)=10/(0{,}5+1{,}5)=5\,\mathrm A$. O voltímetro mede $IR=7{,}5\,\mathrm V$, a tensão nos terminais sob carga.
