16. O organismo de um ciclista pedalando a 15,0 km/h produz energia a uma taxa de 5,70 kcal/min. A eficiência do corpo humano para realizar trabalho muscular é igual a 20%. Considerando a evaporação do suor como o único mecanismo de regulação da temperatura corporal, e que a parte do suor que evapora é composta exclusivamente de água, a massa de suor que deverá evaporar, por minuto, para manter a temperatura do ciclista fixa é: (O calor latente de vaporização da água é 570 cal/g).
A)
8,00 g/min
B)
80,0 g/min
C)
0,80 g/min
D)
0,08 g/min
E)
800 g/min
Gabarito oficial, caderno 1.
A
Resolução comentada
A fração que vira calor é 80%: 0,80 × 5,70 = 4,56 kcal/min = 4560 cal/min. A massa evaporada por minuto é 4560/570 = 8,00 g.
Q17
Eletricidade — Energia e potência
17. Um sistema para manutenção do fornecimento de energia elétrica em caso de interrupção, “no-break”, é capaz de fornecer uma potência de 1,00 kW por 15 minutos, contados a partir da interrupção do fornecimento de energia pela rede. Sabendo-se que na UTI de um hospital um aparelho, de 120 V e potência de 500 W está ligado ao “no-break”, o tempo máximo que a energia pode permanecer interrompida e a resistência interna do aparelho são:
A)
7,5 min e 28,8 Ω
B)
30 min e 0,21 Ω
C)
30 min e 28,8 Ω
D)
7,5 min e 0,21 Ω
E)
30 min e 2,10 Ω
Gabarito oficial, caderno 1.
C
Resolução comentada
A energia armazenada corresponde a 1 kW × 15 min. Um aparelho de 0,5 kW pode funcionar pelo dobro do tempo: 30 min. Sua resistência é R = V²/P = 120²/500 = 28,8 Ω.
Q18
Mecânica — Empuxo
18. Um bloco de chumbo de volume V e massa MC e um bloco de alumínio de volume V e massa MA são submersos em água. Sabendo-se que MC > MA, podemos afirmar que o empuxo sobre:
A)
o bloco de chumbo é maior, pois MC > MA.
B)
os dois blocos é o mesmo, pois os volumes são iguais.
C)
o bloco de alumínio é maior, pois MA < MC.
D)
o bloco de alumínio é maior, pois sua densidade é menor.
E)
o bloco de chumbo é maior, pois sua densidade é maior.
Gabarito oficial, caderno 1.
B
Resolução comentada
O empuxo é ρágua gV. Como os dois corpos estão totalmente imersos e têm o mesmo volume V, os empuxos são iguais, independentemente de suas massas.
Q19
Ondulatória — Período e frequência
19. Os batimentos cardíacos de uma pessoa podem ser representados pelo gráfico abaixo:
Da análise do gráfico podemos concluir que o período (em segundos) e a freqüência (em batimentos por minuto – bpm) dessa pessoa são:
A)
0,5 s e 120 bpm.
B)
1 s e 30 bpm.
C)
0,5 s e 60 bpm.
D)
0,5 s e 90 bpm.
E)
1 s e 60 bpm.
Gabarito oficial, caderno 1.
E
Resolução comentada
Os pulsos equivalentes se repetem a cada 1 s. Logo T = 1 s e f = 1 Hz = 60 batimentos por minuto.
Q20
Mecânica — Gráficos do movimento
20. Dois veículos movimentam-se em uma cidade por uma avenida reta e horizontal. O gráfico abaixo representa suas posições em função do tempo.
tempo Uma pessoa observa o gráfico e faz as seguintes afirmações:
I. Os veículos movem-se em sentidos contrários. II. Os veículos percorrem a mesma distância. III. Os veículos têm o mesmo tipo de movimento. IV. Os veículos têm a mesma velocidade escalar média.
Podemos afirmar que estão CORRETAS:
A)
apenas as afirmações I, II e III.
B)
apenas as afirmações I, III e IV.
C)
apenas as afirmações II, III e IV.
D)
apenas as afirmações I, II e IV.
E)
todas as afirmações.
Gabarito oficial, caderno 1.
D
Resolução comentada
Os gráficos têm inclinações de sinais opostos: sentidos contrários. Ambos percorrem o mesmo intervalo de posições, portanto a mesma distância. O tempo também é igual, logo as velocidades escalares médias coincidem. Um movimento é acelerado e o outro uniforme; III é falsa. São corretas I, II e IV.
Q21
Óptica — Fenômenos luminosos
21. Abaixo estão representados três fenômenos relacionados com a luz.
Os fenômenos 1, 2 e 3 representam, RESPECTIVAMENTE:
A)
Difração, reflexão interna total e refração.
B)
Refração, reflexão interna total e interferência.
C)
Difração, refração e interferência.
D)
Refração, reflexão interna total e difração.
E)
Refração, difração e interferência.
Gabarito oficial, caderno 1.
D
Resolução comentada
O primeiro desenho é refração na interface; o segundo, reflexão interna total; o terceiro mostra ondas se espalhando depois de uma abertura, isto é, difração.
Q22
Eletricidade — Transformadores
22. O transformador, esquematizado na figura abaixo, é um dispositivo que permite a elevação ou o abaixamento da tensão fornecida, utilizando-se dos princípios da indução eletromagnética. Observe a figura atentamente.
A diferença de potencial no medidor G e a corrente que flui através dele são, RESPECTIVAMENTE:
A)
120 V e 0,1 A.
B)
120 V e 10 A.
C)
1,2 V e 1,0 A.
D)
0,0 V e 0,0 A.
E)
1,2 V e 10 A.
Gabarito oficial, caderno 1.
D
Resolução comentada
A fonte é de corrente contínua (CC). Após o transitório de ligação, o fluxo magnético é constante e não há fem induzida no secundário. Assim o medidor indica 0 V e não passa corrente por ele.
Q23
Mecânica — Terceira lei de Kepler
23. As órbitas de três satélites estão representadas no gráfico abaixo, na mesma escala.
Podemos afirmar que:
A)
os três satélites têm o mesmo período.
B)
o satélite 3 tem o menor período.
C)
os satélites 1 e 2 têm os menores períodos.
D)
os satélites 1 e 2 têm os maiores períodos.
E)
o satélite 3 tem o maior período.
Gabarito oficial, caderno 1.
A
Resolução comentada
As três órbitas têm o mesmo semieixo maior, embora excentricidades diferentes. Pela terceira lei de Kepler, T² é proporcional ao cubo desse semieixo, portanto os períodos são iguais.
Q24
Mecânica — Pêndulo e energia
24. Um pêndulo simples, constituído por um fio de comprimento L e uma massa cujo peso é P, é posto a oscilar de tal maneira que, quando a massa passa pelo ponto mais baixo da sua trajetória, a força centrípeta tem módulo igual a cinqüenta avos do seu peso. A altura máxima que a massa alcança, medida em relação ao ponto mais baixo da trajetória, é:
A)
P/50
B)
L/50
C)
L/100
D)
P/50L
E)
P/100L
Gabarito oficial, caderno 1.
C
Resolução comentada
No ponto mais baixo, mv²/L = mg/50, logo v² = gL/50. A energia cinética vira potencial na altura máxima: mgh = mv²/2, dando h = L/100.
Q25
Mecânica — Conservação de energia
25. Dos gráficos abaixo, o que representa CORRETAMENTE a energia cinética, EC, como função da energia potencial, EP, para um objeto em queda livre é:
A)
B)
C)
D)
E)
Gabarito oficial, caderno 1.
E
Resolução comentada
Na queda livre sem dissipação, EC + EP = Emec constante. Portanto EC = Emec − EP: reta decrescente, alternativa E.
Q26
Termologia — Transformações gasosas
26. Uma quantidade fixa de um gás ideal sofre uma seqüência de transformações indicadas no diagrama de pressão versus temperatura mostrado na figura abaixo.
T É CORRETO afirmar que:
A)
o volume final é maior que o volume inicial.
B)
todas as transformações são isovolumétricas.
C)
somente a transformação de B para C é isovolumétrica.
D)
o volume final é menor que o volume inicial.
E)
somente a transformação de C para D foi realizada a volume constante.
Gabarito oficial, caderno 1.
A
Resolução comentada
Para massa fixa de gás ideal, V = nRT/P. Comparando os estados inicial A e final D, a razão T/P é maior em D; logo o volume final é maior que o inicial.
Q27
Eletricidade — Campo elétrico
27. Elétrons e prótons são distribuídos simetricamente em torno de um ponto P nas configurações indicadas nas figuras abaixo.
É CORRETO afirmar que o campo elétrico, no ponto P, é nulo nas figuras:
A)
II e III
B)
III e IV
C)
I e III
D)
II e IV
E)
I e II
Gabarito oficial, caderno 1.
E
Resolução comentada
Em I, as contribuições de cargas iguais em vértices opostos se cancelam. Em II, cada carga também tem uma carga igual diametralmente oposta. Em III e IV sobra campo resultante. Assim o campo é nulo em I e II.
Q28
Óptica — Espelho plano
28. Um objeto aproxima-se de um espelho plano com uma velocidade V, em relação ao espelho. É CORRETO afirmar que a velocidade do objeto em relação à sua imagem, formada no espelho, é igual a:
A)
V
B)
2V
C)
V/4
D)
V/2
E)
4V
Gabarito oficial, caderno 1.
B
Resolução comentada
A imagem se aproxima do espelho com módulo V do outro lado, simultaneamente ao objeto. A distância entre eles diminui à taxa 2V.
Q29
Termologia — Mudanças de estado
29. O gráfico abaixo representa o resultado do monitoramento da temperatura de um metal como função do tempo durante um processo termodinâmico.
Analisando o gráfico, é CORRETO afirmar que:
A)
o metal sofreu apenas a mudança da fase líquida para a sólida.
B)
o metal sofreu apenas a mudança da fase vapor para a líquida.
C)
ao final do processo o metal encontra-se na fase sólida.
D)
ao final do processo o metal encontra-se na fase líquida.
E)
ao final do processo o metal encontra-se na fase vapor.
Gabarito oficial, caderno 1.
C
Resolução comentada
O gráfico mostra resfriamento com dois patamares de mudança de fase. Após o segundo patamar, a temperatura volta a cair e o metal já está sólido.
Q30
Eletricidade — Potencial e corrente
30. As linhas de campo elétrico (contínuas) e as linhas equipotenciais (tracejadas) para o peixe elétrico Eigenmannia virescens estão esquematizadas na figura abaixo.
O tipo de carga na cabeça do peixe elétrico e a corrente elétrica que um outro peixe, de resistência 3Ω, experimentaria ao se colocar entre os pontos A e B, indicados na figura, são, RESPECTIVAMENTE:
A)
negativa e 1 mA.
B)
positiva e 1 mA.
C)
positiva e 1 A.
D)
negativa e 1 A.
E)
positiva e 10 mA.
Gabarito oficial, caderno 1.
B
Resolução comentada
As linhas de campo saem da cabeça, que é positiva. A diferença de potencial entre A e B é 3 mV. Pela lei de Ohm, i = 3 mV/3 Ω = 1 mA.
