Unifenas 2017.1 · Manhã · Prova A — Física com gabarito e resolução

Q19

Termologia — Calorimetria e transmissão de calor

ENUNCIADO DAS QUESTÕES 19 E 20 Um forno elétrico opera na voltagem de 200 Volts, sendo percorrido por corrente elétrica de 5,0 A. Colocou-se neste forno 200g de água à temperatura de 20 °C. Admita que toda energia do forno seja utilizada para aquecer a água. Desta forma, não haverá perda de para o meio. Adote 1,0 cal = 4,0 J e que o calor específico sensível da água seja 1 cal.g^-1.°C^-1. Qual a energia necessária para elevar a temperatura da água a 100 °C?

A)

1600 cal.

B)

16000 J.

C)

640 cal.

D)

6400 J.

E)

6,4.10⁴ J.

Gabarito fornecido com o caderno

E

Resolução comentada

O aquecimento exige Q = mcΔT = 200 × 1 × (100 − 20) = 16000 cal. Com 1 cal = 4 J, Q = 64000 J = 6,4 × 10⁴ J.

Alternativa E.

Q20

Eletricidade — Circuitos elétricos

ENUNCIADO DAS QUESTÕES 19 E 20 Um forno elétrico opera na voltagem de 200 Volts, sendo percorrido por corrente elétrica de 5,0 A. Colocou-se neste forno 200g de água à temperatura de 20 °C. Admita que toda energia do forno seja utilizada para aquecer a água. Desta forma, não haverá perda de para o meio. Adote 1,0 cal = 4,0 J e que o calor específico sensível da água seja 1 cal.g^-1.°C^-1. Em quanto tempo esta temperatura será atingida?

A)

6,4 s.

B)

64 s.

C)

46 s.

D)

1 minuto.

E)

2 minutos.

Gabarito fornecido com o caderno

B

Resolução comentada

A potência elétrica é P = Ui = 200 × 5 = 1000 W. Usando o calor de 64000 J calculado na questão anterior, Δt = Q/P = 64 s.

Alternativa B.

Q21

Mecânica — Gravitação

Sendo M a massa da Terra, G a constante universal da gravitação, r a distância do raio da Terra e h a distância entre o corpo e a superfície da Terra, pode-se afirmar que o módulo da aceleração da gravidade é dado por qual intensidade? Suponha o planeta esférico e que o corpo seja considerado um ponto material.

A)

g = GMh/r²

B)

g = GM/r²

C)

g = GM/(r+h)²

D)

g = Gh/(Mr)

E)

g = (r+h)²/(GM)

Gabarito fornecido com o caderno

C

Resolução comentada

A distância entre o centro da Terra e o corpo é r + h. Pela gravitação, GMm/(r + h)² = mg. Cancelando m, obtemos g = GM/(r + h)².

Alternativa C.

Q22

Mecânica — Hidrostática

Um bloco de gelo, quando posto a flutuar livremente na água, cuja massa específica é 1,00 g/cm³, fica com 14% de seu volume fora d'água, ou seja, emerso. A densidade do gelo, em g/cm³, é:

A)

0,86.

B)

0,68.

C)

0,14.

D)

0,41.

E)

1,4.

Gabarito fornecido com o caderno

A

Resolução comentada

O volume submerso é 86% do total. No equilíbrio, ρgelo/ρágua = Vsub/Vtotal = 0,86. Logo, ρgelo = 0,86 g/cm³.

Alternativa A.

Q23

Mecânica — Impulso e colisões

Um vagão A, de massa 10 000 kg, move-se com velocidade igual a 0,4 m/s sobre trilhos horizontais sem atrito até colidir com outro vagão B, de massa 20 000 kg, inicialmente em repouso. Após a colisão, os vagões permaneceram juntos. Obtenha o coeficiente de restituição devido à colisão.

A)

1.

B)

0,8.

C)

0,6.

D)

0,2.

E)

zero.

Gabarito fornecido com o caderno

E

Resolução comentada

Os vagões permanecem juntos, logo a velocidade relativa após o choque é zero. O coeficiente de restituição é e = 0, caracterizando colisão perfeitamente inelástica.

Alternativa E.

Q24

Mecânica — Energia e potência

Um pequeno corpo de massa 1 kg é abandonado em A com velocidade nula e escorrega ao longo do plano inclinado de 30°, em relação à horizontal, percorrendo a distância de 10 metros. Ao chegar no ponto mais baixo do plano inclinado, verifica-se que sua velocidade é igual a 10,8 km/h. Qual o módulo da força de atrito que agiu sobre o corpo? Adote: g=10m/s²

A)

zero.

B)

2,5 N.

C)

3,75 N.

D)

5,45 N.

E)

10 N.

Gabarito fornecido com o caderno

Anulada

Resolução comentada

A queda vertical é h = 10 sen 30° = 5 m. A energia potencial perdida é 50 J; a energia cinética final, com 10,8 km/h = 3 m/s, é 4,5 J. O atrito realizou trabalho −45,5 J em 10 m, portanto seu módulo médio é 4,55 N.

A questão está anulada no gabarito fornecido. Nenhuma alternativa apresenta 4,55 N.

Questão oficialmente anulada.