Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

PUC Minas · 2010.1 · Física I — Física com resolução comentada

Vestibular · Geral · Física I · Física: questões 33 a 39.

Q33
Mecânica — PRESSÃO ATMOSFÉRICA — LÍQUIDO NO CANUDINHO

Quando tomamos refrigerante, utilizando canudinho, o refrigerante chega até nós, porque o ato de puxarmos o ar pela boca:

A)
reduz a aceleração da gravidade no interior do tubo.
B)
aumenta a pressão no interior do tubo.
C)
aumenta a pressão fora do canudinho.
D)
reduz a pressão no interior do canudinho.

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D
Resolução comentada

Ao retirar parte do ar do canudo, a pressão em seu interior diminui. A pressão atmosférica sobre a superfície livre da bebida passa a ser maior que a pressão no interior do tubo.

Essa diferença de pressão empurra o líquido para cima. Em equilíbrio aproximado para uma coluna de altura h:

$$p_{atm}-p_{interior}=\rho gh$$

O mecanismo relevante é a redução da pressão interna, não uma alteração da gravidade.

Alternativa D.

Q34
Eletricidade — Eletrostática — DESCARGAS EM DIAS SECOS

Em dias secos e com o ar com pouca umidade, é comum ocorrer o choque elétrico ao se tocar em um carro ou na maçaneta de uma porta em locais onde o piso é recoberto por carpete. Pequenas centelhas elétricas saltam entre as mãos das pessoas e esses objetos. As faíscas elétricas ocorrem no ar quando a diferença de potencial elétrico atinge o valor de 10.000V numa distância de aproximadamente 1 cm. A esse respeito, marque a opção CORRETA.

A)
A pessoa toma esse choque porque o corpo humano é um bom condutor de eletricidade.
B)
Esse fenômeno é um exemplo de eletricidade estática acumulada nos objetos.
C)
Esse fenômeno só ocorre em ambientes onde existem fiações elétricas como é o caso dos veículos e de ambientes residenciais e comerciais.
D)
Se a pessoa estiver calçada com sapatos secos de borracha, o fenômeno não acontece, porque a borracha é um excelente isolante elétrico.

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B
Resolução comentada

O atrito e a separação entre materiais podem produzir acúmulo de cargas. Em ambiente seco, elas se dissipam com maior dificuldade.

Ao aproximar a mão de um objeto em potencial diferente, o campo elétrico pode ionizar o ar e produzir uma descarga rápida, visível como centelha.

A boa condutividade do corpo permite a corrente da descarga, mas a origem do fenômeno descrito é o acúmulo eletrostático, e não a presença de fiação elétrica.

Alternativa B.

Q35
Mecânica — MOVIMENTO CIRCULAR — ÂNGULO POR HORA

“Nada como um dia após o outro.”Certamente esse dito popular está relacionado de alguma forma com a rotação da Terra em torno de seu próprio eixo, realizando uma rotação completa a cada 24 horas. Pode-se então dizer que cada hora corresponde a uma rotação de:

A)
180o
B)
360o
C)
15o
D)
90o

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C
Resolução comentada

Usando a aproximação de uma volta em 24 horas:

$$\omega=\frac{360^\circ}{24\ \mathrm h}=15^\circ/\mathrm h$$

Em uma hora, o deslocamento angular é:

$$\Delta\theta=15^\circ$$

Alternativa C.

Q36
Mecânica — EMPUXO — FRAÇÃO SUBMERSA DO ICEBERG

A frase “Isso é apenas a ponta do iceberg” é aplicada a situações em que a extensão conhecida de um determinado fato ou objeto é muito pequena, comparada ao restante, ainda encoberto, não revelado. No caso dos “icebergs” nos oceanos, isso ocorre porque:

A)
a densidade do gelo é muito menor que da água salgada.
B)
a densidade da água dos oceanos é ligeiramente maior que a densidade do gelo.
C)
as correntes marítimas arrastam os “icebergs” para regiões mais profundas dos oceanos, deixando acima da superfície da água uma pequena parte do volume dos mesmos.
D)
o empuxo da água salgada sobre os “icebergs” é menor que o peso dos mesmos.

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B
Resolução comentada

No equilíbrio de flutuação:

$$\rho_{agua}gV_{sub}=\rho_{gelo}gV_{total}$$

$$\frac{V_{sub}}{V_{total}}=\frac{\rho_{gelo}}{\rho_{agua}}$$

Como a densidade da água salgada é um pouco maior que a do gelo, essa razão é menor que 1, mas próxima de 1. Assim, a maior parte do iceberg permanece submersa.

O empuxo equilibra o peso; ele não é menor que o peso na flutuação em repouso.

Alternativa B.

Q37
Termologia — ISOLAMENTO E RADIAÇÃO — ROUPAS NO DESERTO

Ainda nos dias atuais, povos que vivem no deserto usam roupas de lã branca como parte de seu vestuário para se protegerem do intenso calor, já que a temperatura ambiente pode chegar a 50oC durante o dia. Para nós, brasileiros, que utilizamos a lã principalmente no inverno, a atitude dos povos do deserto pode parecer estranha ou equivocada, contudo ela pode ser explicada pelo fato de que:

A)
a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca absorve toda a luz evitando que ela aqueça ainda mais as pessoas.
B)
a lã é naturalmente quente e, num ambiente a 50oC, ela contribui para resfriar um pouco os corpos das pessoas.
C)
a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca reflete toda a luz diminuindo assim o aquecimento da própria lã.
D)
a lã é naturalmente quente, e o branco é uma “cor fria.” Esses fatos combinados contribuem para o resfriamento dos corpos daquelas pessoas.

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C
Resolução comentada

A lã, com ar retido em sua estrutura, dificulta a transferência de calor por condução. Quando o ambiente está mais quente que o corpo, esse isolamento ajuda a reduzir o aquecimento vindo do exterior.

A superfície branca reflete uma parcela elevada da radiação solar, diminuindo a energia absorvida pelo tecido.

O caderno usa “impedindo” e “reflete toda a luz” como idealizações: materiais reais não bloqueiam integralmente toda troca de calor nem refletem 100% da radiação incidente.

Alternativa C.

Q38
Termologia — EBULIÇÃO — TEMPERATURA E CALOR LATENTE

Quando aquecemos água em nossas casas utilizando um recipiente aberto, sua temperatura nunca ultrapassa os 100 oC. Isso ocorre porque:

A)
ao atingir essa temperatura, a água perde sua capacidade de absorver calor.
B)
ao atingir essa temperatura, a água passa a perder exatamente a mesma quantidade de calor que está recebendo, mantendo assim sua temperatura constante.
C)
as mudanças de fase ocorrem à temperatura constante.
D)
ao atingir essa temperatura, a água começa a expelir o oxigênio e outros gases nela dissolvidos.

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C
Resolução comentada

Durante a ebulição de água pura a pressão constante, a energia recebida é utilizada na mudança de fase:

$$Q=mL_v$$

A temperatura fica aproximadamente constante enquanto coexistem líquido e vapor em equilíbrio na pressão considerada.

O valor de 100 °C vale aproximadamente a uma atmosfera. A frase “nunca ultrapassa” não é universal: a temperatura de ebulição depende da pressão e da composição do líquido.

Alternativa C.

Q39
Eletricidade — POTÊNCIA — PLACA DO CHUVEIRO

Na leitura da placa de identificação de um chuveiro elétrico, constatam-se os seguintes valores: 127 v 4800 w. É CORRETO afirmar:

A)
Esse equipamento consome uma energia de 4800J a cada segundo de funcionamento.
B)
A corrente elétrica correta para o funcionamento desse chuveiro é de no máximo 127 v.
C)
A tensão adequada para o seu funcionamento não pode ser superior a 4800 w.
D)
Não é possível determinar o valor correto da corrente elétrica com as informações disponíveis.

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A
Resolução comentada

Um watt corresponde a um joule por segundo. Portanto, na condição nominal:

$$P=4800\ \mathrm W=4800\ \mathrm{J/s}$$

O chuveiro recebe 4800 J de energia elétrica a cada segundo. A corrente também pode ser estimada:

$$I=\frac{P}{U}=\frac{4800}{127}\approx37{,}8\ \mathrm A$$

Os 127 V indicam a tensão nominal de alimentação.

Alternativa A.

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