Unifenas · 2015.1 · Tarde · Prova B — Física com resolução
6 questões de Física · Q31, Q32, Q33, Q34, Q35, Q36 · Numeração original do caderno.
Q31
Mecânica — Impulso e colisões
ENUNCIADO DAS QUESTÕES 31 E 32 Durante uma partida de futebol realizada pela Copa do Mundo de 2014, um jogador “matou” a bola no peito e, em seguida, acertou um chute que fez com que a bola chegasse ao goleiro, que estava em repouso, com 108 Km/h, que a segurou, imobilizando-a. Considere que o tempo transcorrido, durante a “matada” no peito e o chute foi de 0,5s; que as massas da bola e do goleiro sejam, respectivamente, 0,5Kg e 80 Kg; e que o valor da aceleração da bola, no momento da amortecida no peito, era de 6 m/s2. Qual o módulo do impulso durante a “matada” no peito?
A)
0,25 N.s;
B)
0,50 N.s;
C)
1,10 N.s;
D)
1,50 N.s;
E)
2,12 N.s.
Gabarito fornecido com o caderno
D
Resolução comentada
Se a aceleração de 6 m/s² atuar durante 0,5 s na bola de 0,5 kg, o impulso resultante será J = maΔt = 0,5 × 6 × 0,5 = 1,50 N·s, alternativa D.
O tempo informado cobre a amortecida e o chute, não apenas a amortecida. Para obter D é necessário atribuí-lo integralmente à etapa pedida; item fora do desempenho.
Fora do desempenho (ressalva editorial).
Q32
Mecânica — Impulso e colisões
ENUNCIADO DAS QUESTÕES 31 E 32 Durante uma partida de futebol realizada pela Copa do Mundo de 2014, um jogador “matou” a bola no peito e, em seguida, acertou um chute que fez com que a bola chegasse ao goleiro, que estava em repouso, com 108 Km/h, que a segurou, imobilizando-a. Considere que o tempo transcorrido, durante a “matada” no peito e o chute foi de 0,5s; que as massas da bola e do goleiro sejam, respectivamente, 0,5Kg e 80 Kg; e que o valor da aceleração da bola, no momento da amortecida no peito, era de 6 m/s2. Qual a classificação da colisão associada e o valor do coeficiente de restituição quando a bola interagiu com o goleiro?
A)
Colisão perfeitamente elástica e coeficiente de restituição 1;
B)
Colisão parcialmente elástica e coeficiente de restituição entre zero e um;
C)
Colisão perfeitamente inelástica e coeficiente de restituição zero;
D)
Colisão anelástica e coeficiente de restituição 1;
E)
Colisão perfeitamente elástica e coeficiente de restituição zero;
Gabarito fornecido com o caderno
C
Resolução comentada
Ao segurar a bola, o goleiro mantém ambos juntos imediatamente após a interação. A velocidade relativa de afastamento é zero; a colisão é perfeitamente inelástica e seu coeficiente de restituição é e = 0.
Alternativa C.
Q33
Eletricidade — Circuitos elétricos
Grandes investimentos foram feitos para a realização da Copa do Mundo: cerca de 25 bilhões de reais. Mesmo assim, durante um jogo, parte das lâmpadas de um estádio ficou apagadas durante 15 minutos. Cada lâmpada possuía 1000 Watts, perfazendo um total de 100 lâmpadas. Quanto de energia elétrica deixou de ser gerada durante tal apagão?
A)
25.106 KWh.
B)
25.104 KWh.
C)
25.103 KWh.
D)
25.102 KWh.
E)
25 KWh.
Gabarito fornecido com o caderno
E
Resolução comentada
A potência total das cem lâmpadas é 100 × 1000 W = 100 kW. O intervalo de 15 min vale 0,25 h. A energia não consumida é E = 100 × 0,25 = 25 kWh.
O enunciado chama a energia de “gerada”, mas a conta determina a energia que deixou de ser consumida pelas lâmpadas.
Alternativa E.
Q34
Mecânica — Cinemática
O craque argentino Messi, eleito o melhor jogador da Copa, bateu uma falta, fazendo a bola descrever uma trajetória parabólica. Considere que o módulo da velocidade inicial da bola como sendo 108 km/h e que o ângulo que o vetor velocidade formou com a horizontal seja 30°. Pede-se: qual o alcance de tal lançamento? Adote: g= 10 m/s2 e √3 = 1,73.
A)
77,85 m.
B)
72,30 m.
C)
68,20 m.
D)
61,10 m.
E)
57,35 m.
Gabarito fornecido com o caderno
A
Resolução comentada
108 km/h = 30 m/s. Para lançamento e chegada na mesma altura, A = v0² sen 2θ/g = 900 × sen 60°/10 = 45√3. Usando √3 = 1,73, A = 77,85 m.
Alternativa A.
Q35
Termologia — Calorimetria e transmissão de calor
Durante o jantar, o prato preferido da seleção italiana foi a macarronada. Na cozinha, o chef deixou um caldeirão de alumínio, contendo 5 litros de água, inicialmente a 20 °C, exposto à chama de um fogão industrial, de potência 1000 Watts. Considerando o calor específico sensível da água igual a 1 cal/(g°C), o calor latente de vaporização da água como 540 cal/g, a densidade da água como 1 g/cm3, 1 caloria igual a 4 Joules e a capacidade térmica do caldeirão desprezível. Pede-se: qual a temperatura atingida pela água após 2 minutos?
A)
23 °C.
B)
26 °C.
C)
56 °C.
D)
71 °C.
E)
80 °C.
Gabarito fornecido com o caderno
B
Resolução comentada
A massa de água é 5000 g. Em 120 s, a fonte fornece 1000 × 120 = 120000 J = 30000 cal. Logo, ΔT = Q/(mc) = 30000/5000 = 6 °C e Tfinal = 26 °C. Não há vaporização.
Alternativa B.
Q36
Mecânica — Gravitação
Praticamente três bilhões de pessoas assistiram aos jogos de futebol durante os meses de junho e julho de 2014. Para tanto, vários satélites foram utilizados para as transmissões. Suponha que um deles estivesse a uma altura, em relação ao nível do mar, de três vezes o raio do planeta Terra. Considerando que a aceleração da gravidade, ao nível do mar, valha g, qual o módulo da aceleração da gravidade na posição ocupada pelo satélite?
A)
2g.
B)
g/2.
C)
g/6.
D)
g/8.
E)
g/16.
Gabarito fornecido com o caderno
E
Resolução comentada
A altura é h = 3R, portanto a distância ao centro é 4R. Como a gravidade varia com 1/r², gsat/g = R²/(4R)² = 1/16.
