Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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UFLA PAS 1 2013 — 1ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

PAS UFLA — 1ª Etapa · Grupo XIV · Triênio 2013–2015 · Aplicada em 24/11/2012 · Física Q11–Q20.

Q11
Cinematica

Uma câmera de alta velocidade identificou oito passos de 50 m cada um na propagação inicial de uma descarga atmosférica, com intervalo de tempo de 5,0 × 10⁻⁴ s por passo. Qual é a velocidade média de propagação nessa etapa, denominada líder escalonado?

A)
$1{,}0\times10^{-4}$ m/s
B)
$1{,}0\times10^5$ m/s
C)
$8{,}0\times10^5$ m/s
D)
$8{,}0\times10^{-4}$ m/s

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

Os oito passos totalizam:

$$\Delta s=8\cdot50=400\ \text{m}$$

$$\Delta t=8\cdot5{,}0\times10^{-4}=4{,}0\times10^{-3}\ \text{s}$$

$$v_m=\frac{400}{4{,}0\times10^{-3}}=1{,}0\times10^5\ \text{m/s}$$

Q12
Leis de newton

Um menino encontra-se sentado, displicentemente, sobre um trenó puxado por cães o qual se encontra em repouso. Num certo instante, os cães saem em disparada e o menino, sem tempo de reação para se manter fixo ao trenó, cai, enquanto o trenó e os cães seguem em disparada. Identifique, entre as leis relacionadas a seguir, aquela que explica a queda do menino.

A)
Lei da Inércia
B)
2ª Lei de Newton
C)
Lei da Ação e Reação
D)
Lei da conservação da energia

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

O menino tende a permanecer em repouso enquanto o trenó acelera. Sem conseguir acompanhar o movimento, ele fica para trás em relação ao trenó e cai. A lei da inércia explica essa tendência de manutenção do estado de movimento.

Q13
Energia

Considere a seguinte definição para a geração de energia limpa: “A energia limpa possui como principal diferencial o fato de que durante seu processo de produção, a emissão de gases poluentes, contribuintes para o efeito estufa, é mínima, ou mesmo, em alguns casos, nula”. De acordo com essa definição, a alternativa que apresenta SOMENTE usinas que produzem energia limpa é:

A)
nuclear, solar e eólica.
B)
de biodiesel, solar e hidrelétrica.
C)
eólica, termelétrica e hidrelétrica.
D)
nuclear, termelétrica e de biodiesel.

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

Solar e eólica geram eletricidade sem queimar combustível. A usina nuclear usa fissão, também sem combustão durante a geração. Biodiesel envolve queima, e “termelétrica” no contexto das opções designa geração por combustão. Portanto, nuclear, solar e eólica atendem à definição fornecida. Isso não significa ausência de impactos ambientais ou de emissões no ciclo de vida completo.

Q14
Cinematica

Dois móveis A e B realizam movimento retilíneo uniforme no mesmo sentido, conforme a figura. Suas posições foram medidas durante 5,0 s:

A e B movem-se para a direita; B está à frente de A.
Posições dos móveis
t (s)Posição de A (m)Posição de B (m)
020135
125150
230165
335180
440195
545210

Nesse intervalo, como B se move em relação a um observador em A?

A)
afastando-se a uma velocidade de 25 m/s.
B)
afastando-se a uma velocidade de 10 m/s.
C)
aproximando-se a uma velocidade de 10 m/s.
D)
aproximando-se a uma velocidade de 25 m/s.

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

As velocidades são:

$$v_A=\frac{45-20}{5}=5\ \text{m/s}$$

$$v_B=\frac{210-135}{5}=15\ \text{m/s}$$

$$v_{B/A}=v_B-v_A=10\ \text{m/s}$$

B já está à frente de A e é mais rápido; por isso, afasta-se do observador em A.

Q15
Estatica

O sistema apresentado na figura abaixo encontra-se em equilíbrio estático. Sendo as roldanas e os fios ideais e considerando os dados da figura, conclui-se que a força de atrito entre o bloco B e a bancada é:

Bloco B de dezesseis quilogramas entre massas suspensas A de seis e C de dez quilogramas.
A)
0
B)
6,0 kgf
C)
4,0 kgf
D)
16 kgf

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

Como os blocos suspensos estão em equilíbrio, suas trações equivalem a seus pesos:

$$T_A=6\ \text{kgf},\qquad T_C=10\ \text{kgf}$$

O bloco C tende a puxar B para a direita. O atrito sobre B aponta para a esquerda:

$$f=T_C-T_A=10-6=4\ \text{kgf}$$

Não é necessário calcular o coeficiente de atrito.

Q16
Hidrostatica

Dois blocos de mesmo volume e materiais diferentes são mantidos completamente submersos em um líquido homogêneo. B deposita-se no fundo; A precisa ser preso por um fio para ficar submerso. Sendo dₐ e dᵦ as densidades relativas dos blocos em relação ao líquido e Eₐ e Eᵦ seus empuxos, o que se conclui?

Bloco A submerso preso por fio ao fundo; bloco B apoiado no fundo do mesmo recipiente.
A)
$d_A=d_B$; $E_A=E_B$
B)
$d_A<d_B$; $E_A>E_B$
C)
$d_A=d_B$; $E_A>E_B$
D)
$d_A<d_B$; $E_A=E_B$

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

A precisa ser preso ao fundo para não subir, indicando densidade menor que a do líquido. B afunda, indicando densidade maior:

$$d_A<d_B$$

Ambos deslocam o mesmo volume do mesmo líquido:

$$E_A=\rho_{\ell}gV=E_B$$

A comparação considera o modelo hidrostático usual, com o líquido exercendo pressão na superfície dos blocos.

Q17
Gravitacao

A figura representa uma órbita elíptica, com o Sol em um foco, e dois trechos percorridos em intervalos de tempo iguais. Sendo A₁ e A₂ as áreas varridas e v₁ e v₂ as velocidades médias nos trechos 1 e 2, respectivamente, qual afirmação está correta?

Áreas A1 e A2 na órbita elíptica; trecho 1 mais próximo do Sol.
A)
$A_1>A_2$; $v_1>v_2$
B)
$A_1=A_2$; $v_1<v_2$
C)
$A_1=A_2$; $v_1>v_2$
D)
$A_1<A_2$; $v_1<v_2$

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

Pela segunda lei de Kepler, intervalos de tempo iguais correspondem a áreas varridas iguais:

$$A_1=A_2$$

No trecho 1, mais próximo do Sol, o planeta percorre um arco maior no mesmo tempo:

$$v_1>v_2$$

A velocidade indicada nas opções é entendida como rapidez média no trecho.

Q18
Energia mecanica

Quatro veículos possuem motores capazes de gerar a mesma energia total. Parte dela é dissipada por atrito, na forma de calor, e praticamente toda a energia restante se transforma em energia cinética. Os testes forneceram:

Dados dos veículos
VeículoMassaVelocidade máxima
X10000 kg25 m/s
Y14000 kg22 m/s
Z16000 kg20 m/s
W18000 kg15 m/s

Qual veículo dissipa a menor quantidade de energia na forma de calor?

A)
X
B)
Y
C)
Z
D)
W

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

Como a energia gerada é a mesma, o veículo que retém mais energia cinética dissipa menos calor:

$$E_X=\frac{10000\cdot25^2}{2}=3125000\ \text{J}$$

$$E_Y=\frac{14000\cdot22^2}{2}=3388000\ \text{J}$$

$$E_Z=\frac{16000\cdot20^2}{2}=3200000\ \text{J}$$

$$E_W=\frac{18000\cdot15^2}{2}=2025000\ \text{J}$$

O veículo Y tem a maior energia cinética final.

Q19
Cinematica

Dois projéteis, A e B, são lançados simultaneamente e atingem a mesma altura H. Suas trajetórias estão representadas no gráfico abaixo. Sabendo que os projéteis, após seu lançamento, estão sujeitos apenas à ação gravitacional, é CORRETO concluir que:

Projéteis A e B com mesma altura máxima H; B tem maior alcance.
A)
a velocidade de lançamento do projétil A é menor que a do projétil B.
B)
a velocidade vertical do projétil A, em y = 0, é maior que a do projétil B.
C)
o tempo que o projétil B leva para atingir o ponto y = H é maior que do projétil A.
D)
a velocidade horizontal dos dois projéteis, em y = H, é a mesma.

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

A mesma altura máxima implica:

$$H=\frac{v_{0y}^2}{2g}$$

Logo, as componentes verticais iniciais e os tempos de subida são iguais. B tem maior alcance e, portanto, maior componente horizontal:

$$v_{0x,B}>v_{0x,A}$$

$$v_{0,B}^2=v_{0x,B}^2+v_{0y}^2>v_{0,A}^2$$

Assim, A foi lançado com menor módulo de velocidade.

Q20
Quantidade de movimento

Um professor de física montou um grupo de dança com 15 alunos. A coreografia foi feita de modo que para todos os movimentos, o momento linear (quantidade de movimento) do grupo fosse conservado, ou seja, mantido constante. Em um determinado momento, todos os alunos estão parados no centro do palco. Ao reiniciar a música, três grupos de três alunos cada um saem dançando, cada grupo em sentidos indicados na figura abaixo, contidos no plano do palco, com velocidade de 5,0 m/s. Considerando que todos os alunos possuem massas idênticas, a velocidade, em módulo, que o quarto grupo, com seis alunos, deve sair dançando para satisfazer à coreografia do professor será de:

Sentidos 1 à direita, 2 para cima e 3 à esquerda no plano do palco.
A)
10 m/s
B)
15 m/s
C)
5,0 m/s
D)
2,5 m/s

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

Os grupos nos sentidos 1 e 3 têm massas iguais e velocidades opostas, cancelando seus momentos. Resta o grupo de três alunos no sentido 2. O grupo de seis alunos deve ir no sentido oposto:

$$3m\cdot5=6m\cdot v$$

$$v=2{,}5\ \text{m/s}$$

Essa é a condição imposta pela coreografia; não representa ausência real de forças externas sobre dançarinos em contato com o palco.

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