Questões de Física Q43–Q50 — transcrição da prova, gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
Universidade Federal de Lavras — UFLA · Vestibular 2007.2 · Primeira fase · Prova de Física.
8 questões objetivas: Q43–Q50
4 alternativas por questão (A–D)
Gabarito oficial de 2007.2 fornecido no material.
Q43
Mecânica — Cinemática — Velocidade média
UFLA 2007.2 — Física, questão 43: Velocidade média
Deseja-se baixar (fazer um download) um arquivo digital de 3600 kb (em que b é bit). A primeira metade do download é feita com velocidade (taxa) de 90 kb/s e, devido a um problema de saturação na rede (Internet), a segunda metade do arquivo é feita a uma taxa de 60 kb/s. O tempo total de download é de
a)24 s
b)100 s
c)150 s
d)50 s
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: D
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: O tempo de transferência é a razão entre quantidade de dados e taxa; cada metade tem taxa diferente.
Passo 1 — Primeira metade. Transferência de $1800\ ext{kb}$ a $90\ ext{kb/s}$.
$t_1=\dfrac{1800}{90}=20\ \text{s}$
Passo 2 — Segunda metade. Mesma quantidade a $60\ ext{kb/s}$.
$t_2=\dfrac{1800}{60}=30\ \text{s}$
Passo 3 — Somar os tempos.
$t=t_1+t_2=50\ \text{s}$
Resposta: alternativa D.
Q44
Mecânica — Cinemática angular — MCU
UFLA 2007.2 — Física, questão 44: MCU
Uma serra circular de 400 mm de diâmetro gira com rotação de 5400 RPM. Um ponto periférico nessa serra tem velocidade tangencial de
a)$72\pi\ \text{m/s}$
b)$18\pi\ \text{m/s}$
c)$36\pi\ \text{m/s}$
d)$720\pi\ \text{m/s}$
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: C
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: A velocidade tangencial é produto do raio pela velocidade angular.
Passo 1 — Converter dimensões e frequência. Raio: metade de 400 mm. Frequência: 5400 RPM.
Dois corpos de massa $M$ e $3M$ estão ligados por um fio que passa por uma polia no interior de um elevador, conforme figura abaixo. Para um observador no interior do elevador, as massas permanecem em repouso quando o elevador
a)sobe com aceleração $g$
b)sobe com aceleração nula
c)desce com aceleração $\dfrac g3$
d)desce com aceleração $g$
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: D
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: Massas diferentes em uma máquina de Atwood só podem permanecer em repouso relativamente ao elevador quando a gravidade efetiva se anula.
Passo 1 — Gravidade efetiva. Em elevador que acelera para baixo com módulo $a$.
$g_{\rm efetiva}=g-a$
Passo 2 — Condição de repouso relativo. Para pesos aparentes diferentes sem aceleração relativa, $g_{
m efetiva}=0$.
$g-a=0\implies a=g$
Resposta: alternativa D.
Q46
Mecânica — Energia mecânica — Conservação
UFLA 2007.2 — Física, questão 46: Conservação
O gráfico a seguir representa o perfil de uma ribanceira traçado por um topógrafo, cuja equação é expressa por $y=\dfrac{30}{0{,}02x^2+1}$, sendo $y$ a coordenada vertical e $x$, a coordenada horizontal. Uma esfera é abandonada $(v_0=0)$ no topo da ribanceira $(x=0)$. Considerando $g=10\ \text{m/s}^2$, e o sistema conservativo, ou seja, isento de forças resistivas, pode-se afirmar que a velocidade da esfera na coordenada $x=5\ \text{m}$ é de
a)$10\sqrt2\ \text{m/s}$
b)$5\sqrt2\ \text{m/s}$
c)$4\ \text{m/s}$
d)$10\sqrt5\ \text{m/s}$
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: A
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: A esfera parte do repouso e perde energia potencial, ganhando energia cinética.
Passo 1 — Alturas. O perfil tem $y(0)=30\ ext{m}$ e $y(5)=20\ ext{m}$.
$y(x)=\dfrac{30}{0{,}02x^2+1}$
Passo 2 — Conservação da energia. A diferença de alturas é $10\ ext{m}$.
$\dfrac12mv^2=mg(30-20)$
$v=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=10\sqrt2\ \text{m/s}$
Resposta: alternativa A.
Q47
Mecânica — Hidrostática — Empuxo
UFLA 2007.2 — Física, questão 47: Empuxo
Em um reservatório de água, colocam-se três objetos de materiais diferentes e com o mesmo peso. Observa-se que o objeto 1 flutua na superfície da água, o objeto 2 fica submerso totalmente e parado em qualquer lugar que o coloque, enquanto o objeto 3 submerge, indo para o fundo do reservatório. Diante do exposto, pode-se afirmar que
a)o empuxo exercido sobre o objeto 2 é igual ao exercido sobre o objeto 3.
b)o empuxo exercido sobre o objeto 3 é maior que o exercido sobre o objeto 1.
c)o empuxo exercido sobre o objeto 1 é igual à metade do exercido sobre o objeto 2.
d)o empuxo exercido sobre o objeto 3 é menor que o exercido sobre o objeto 1.
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: D
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: Para objetos de mesmo peso, os que flutuam ou permanecem em equilíbrio submersos têm empuxo igual ao peso; o que afunda tem empuxo menor.
Passo 1 — Corpos 1 e 2. Equilíbrio vertical nos dois casos.
$E_1=E_2=P$
Passo 2 — Corpo 3. Como afunda, a resultante aponta para baixo.
O gráfico abaixo representa a variação da temperatura de uma certa substância pura em um recipiente aberto, em função do calor absorvido. Considerando a massa dessa substância 10 g, pode-se afirmar que, na fase líquida, o valor de seu calor específico é de
a)$2{,}5\ \text{cal/g}^\circ\text{C}$
b)$4\ \text{cal/g}^\circ\text{C}$
c)$0{,}4\ \text{cal/g}^\circ\text{C}$
d)$1\ \text{cal/g}^\circ\text{C}$
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: B
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: No trecho inclinado do aquecimento líquido, a variação de calor é igual a massa × calor específico × variação de temperatura.
Passo 1 — Selecionar os pontos B e C. No gráfico, $Q_B=6\ ext{kcal}$ e $Q_C=22\ ext{kcal}$; temperatura de 200 °C a 600 °C.
O diagrama PV mostrado abaixo indica o ciclo termodinâmico percorrido por um sistema constituído por uma quantidade de gás ideal, sendo a transformação do estado B para o estado C isotérmica. São apresentadas, em seguida, três afirmativas em relação ao ciclo.
I. Na transformação AB, o sistema recebe certa quantidade de calor do meio.
II. Na transformação BC, o trabalho desenvolvido correspondente à quantidade de calor absorvida pelo sistema.
III. Na transformação CA, a variação da energia interna do sistema é negativa.
Analise o diagrama e as afirmativas e assinale a alternativa CORRETA.
a)Somente as afirmativas I e II estão corretas.
b)Somente as afirmativas I e III estão corretas.
c)As afirmativas I, II e III estão corretas.
d)Somente as afirmativas II e III estão corretas.
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: C
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: Em AB há aquecimento isocórico; em BC, expansão isotérmica; em CA, resfriamento isobárico.
Passo 1 — Transformação AB. Volume constante e pressão crescente: $T$ aumenta e o gás absorve calor.
Passo 2 — Transformação BC. Isotérmica: $\Delta U=0$ e $Q=W$.
Passo 3 — Transformação CA. Pressão constante com volume diminuindo: $T$ diminui e $\Delta U<0$.
Resposta: alternativa C.
Q50
Magnetismo — Eletromagnetismo — Polos de eletroímãs
UFLA 2007.2 — Física, questão 50: Polos de eletroímãs
Uma fechadura magnética é composta por uma parte móvel e uma parte fixa. Essas partes são envolvidas por bobinas que, quando alimentadas com corrente elétrica contínua, tornam-se pólos magnéticos Norte/Sul, podendo ser atraídas ou repelidas. Um estudante criativo, após estudar as propriedades dos campos magnéticos produzidos por correntes elétricas contínuas, idealizou os esquemas abaixo, alterando o sentido das fontes e dos enrolamentos. O esquema que fará com que a parte móvel da bobina seja atraída é
a)
b)
c)
d)
Gabarito oficial da UFLA — arquivo fornecido
Alternativa: A
GABARITO COMENTADO MÉTODO TEF
Ideia central: A atração ocorre quando as extremidades enfrentadas dos dois núcleos ficam com polos magnéticos opostos.
Passo 1 — Regra da mão direita. Verifique o sentido da corrente convencional e o sentido de enrolamento das duas bobinas.
Passo 2 — Comparar as extremidades. O esquema A produz polaridades opostas nas faces, provocando atração.
Resposta: alternativa A.
Auditoria TEF: A determinação é gráfica; consulte o recorte original para conferir o sentido de cada enrolamento.
