Unifenas 2021.2 · Tarde — Física com gabarito e resolução

Q19

Mecânica — Cinemática — Dados contraditórios no MRUV

Posições de motocicletas em instantes sucessivos, conforme a ilustração original.

Tempo (s)	0	1	2	3	4	5
Velocidade (m/s)	0	2	4	6	8	10

https://br.images.search.yahoo.com/ ACESSO EM 19/03/2021

Uma motocicleta parte do repouso, em uma rodovia retilínea, e após 10 segundos atinge 10 m/s. Sabe-se, ao analisar a tabela, que o movimento é uniformemente variado. Logo, qual foi a distância percorrida pela motocicleta em 30 segundos?

a)

50m;

b)

75m;

c)

150m;

d)

175m;

e)

225m.

Gabarito fornecido · prova A. A resolução discute a divergência; item fora da pontuação.

D

Resolução comentada

Pela frase, a velocidade passa de zero a 10 m/s em dez segundos.

$$a_{\mathrm{texto}}=\frac{10-0}{10}=1\ \mathrm{m/s^2}$$

$$\Delta s_{\mathrm{texto}}=\frac12\cdot1\cdot30^2=450\ \mathrm m$$

A tabela, porém, mostra aumento de 2 m/s a cada segundo.

$$a_{\mathrm{tabela}}=2\ \mathrm{m/s^2}$$

$$\Delta s_{\mathrm{tabela}}=\frac12\cdot2\cdot30^2=900\ \mathrm m$$

Os dados se contradizem e nenhum resultado consta nas opções. O gabarito registra 175 m, incompatível com ambas as leituras. Item preservado para estudo e excluído da pontuação por ressalva editorial.

Nenhuma alternativa corresponde aos dados fornecidos.

Q20

Termologia — Dilatação linear — Comprimento final do trilho

Figura original da questão 20, Unifenas 2021.2, tarde.

https://br.images.search.yahoo.com/ ACESSO EM 19/03/2021

A imagem mostra os efeitos da dilatação térmica ocorrida em trilhos de ferrovias. Considere que um trilho possua 10 metros, a 10°C, e que o coeficiente de dilatação térmica do aço seja 6.10-5 °C-1. Caso exista um aquecimento de 25°C, qual será o comprimento final do trilho?

a)

0,0150m;

b)

0,150m;

c)

10,0150m;

d)

10,150m;

e)

11,150m.

Gabarito fornecido · prova A. A resolução discute a divergência; item fora da pontuação.

A

Resolução comentada

Interpretando “aquecimento de 25°C” como a variação de temperatura:

$$\Delta L=L_0\alpha\Delta T$$

$$\Delta L=10\cdot6\times10^{-5}\cdot25$$

$$\Delta L=0{,}0150\ \mathrm m$$

O comprimento final é:

$$L_f=L_0+\Delta L$$

$$L_f=10{,}0150\ \mathrm m$$

O gabarito registra somente a dilatação, mas o comando pede o comprimento final. O item fica fora da pontuação por ressalva editorial.

Resultado físico: alternativa C.

Q21

Eletricidade — Lei de Ohm — Corrente no modelo resistivo

Figura original da questão 21, Unifenas 2021.2, tarde.

https://br.images.search.yahoo.com/ ACESSO EM 19/03/2021

Hoje enfrentamos um enorme problema social que se relaciona à segurança. Uma residencial possui cerca elétrica, cuja voltagem é de 10.000 Volts. Caso uma pessoa tente entrar na residência, passando pela cerca elétrica, irá ser eletrocutada. Considerando a resistência elétrica do corpo humano como sendo de 2.000.000 Ω, qual seria a intensidade de corrente elétrica que passará pelo corpo da pessoa?

a)

2 A;

b)

2 mA;

c)

20 A;

d)

5 mA;

e)

5 A.

Gabarito fornecido · prova A.

D

Resolução comentada

No modelo resistivo dado:

$$I=\frac UR$$

$$I=\frac{10\,000}{2\,000\,000}$$

$$I=0{,}005\ \mathrm A$$

$$I=5\ \mathrm{mA}$$

A conta usa estritamente os dados. A afirmação narrativa sobre as consequências do contato não é uma conclusão dessa lei.

Alternativa D.

Q22

Mecânica — Energia — Queda de oitenta metros

Figura original da questão 22, Unifenas 2021.2, tarde.

https://br.images.search.yahoo.com/ acesso em 25 /03/2021

Considerando que a altura desta plataforma seja de 80 metros, em relação ao solo, desprezando todas as formas de atrito e supondo que um objeto 100 kg, parta do repouso de seu ponto mais elevado, pede-se: qual é a velocidade com o qual chega ao ponto mais baixo desta plataforma? Adote a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

a)

40 m/s;

b)

35 m/s;

c)

30 m/s;

d)

25 m/s;

e)

20 m/s;

Gabarito fornecido · prova A. A resolução discute a divergência; item fora da pontuação.

C

Resolução comentada

Sem perdas, a energia potencial perdida se transforma em cinética.

$$mgh=\frac12mv^2$$

$$v=\sqrt{2gh}$$

$$v=\sqrt{2\cdot10\cdot80}$$

$$v=40\ \mathrm{m/s}$$

O gabarito registra 30 m/s, incompatível com os dados e o modelo declarado. A resolução mantém o resultado físico; o item está fora da pontuação por ressalva editorial.

Resultado físico: alternativa A.

Q23

Mecânica — Energia e potência — Usina hidrelétrica

Figura original da questão 23, Unifenas 2021.2, tarde.

https://br.images.search.yahoo.com/ acesso em 25 /03/2021

Temos a imagem de uma usina hidrelétrica, cuja função é transformar a energia potencial gravitacional em energia elétrica. Caso exista uma vazão de 200 m3/s e que a queda d’água seja de 30 metros, pede-se: a potência instalada. Considere que a aceleração da gravidade local seja igual a 10 m/s2 e que a densidade da água seja de 1 kg/litro.

a)

40 MW;

b)

50 MW;

c)

55 MW;

d)

60 MW;

e)

70 MW.

Gabarito fornecido · prova A. A resolução discute a divergência; item fora da pontuação.

E

Resolução comentada

A densidade no SI é:

$$\rho=1000\ \mathrm{kg/m^3}$$

A vazão mássica é:

$$\dot m=\rho\dot V$$

$$\dot m=1000\cdot200=200\,000\ \mathrm{kg/s}$$

A potência hidráulica ideal disponível é:

$$P=\dot mgh$$

$$P=200\,000\cdot10\cdot30$$

$$P=60\,000\,000\ \mathrm W$$

$$P=60\ \mathrm{MW}$$

O gabarito registra 70 MW. A potência elétrica real exigiria a eficiência do conjunto e seria inferior à potência hidráulica para eficiência menor que um. Item excluído da pontuação por ressalva editorial.

Resultado físico: alternativa D.

Q24

Mecânica — Oscilações — Período do pêndulo simples

Figura original da questão 24, Unifenas 2021.2, tarde.

https://br.images.search.yahoo.com/ acesso em 25 /03/2021

Sabe-se que o período de um pêndulo é uma grandeza diretamente proporcional à $\sqrt l$, onde é (l) é o comprimento e, inversamente proporcional à $\sqrt g$, onde (g) é a aceleração da gravidade. Considerando que o comprimento seja 10 cm e a aceleração da gravidade, 10 m/s2, pede-se o período. Lembre-se, se para se passar de uma proporção para uma igualdade, utilizamos uma constante de proporcionalidade, que neste caso é 2π.

a)

2π s;

b)

π s;

c)

0,2π s;

d)

2,2π s;

e)

2 s.

Gabarito fornecido · prova A.

C

Resolução comentada

O comprimento no SI é:

$$L=10\ \mathrm{cm}=0{,}10\ \mathrm m$$

Pela relação indicada:

$$T=2\pi\sqrt{\frac Lg}$$

$$T=2\pi\sqrt{\frac{0{,}10}{10}}$$

$$T=2\pi\cdot0{,}10$$

$$T=0{,}2\pi\ \mathrm s$$

Alternativa C.

Unifenas · 2021.2 · Tarde — Física com resolução

Dados da prova