Unilavras | 2005.2

Vestibular · Física · Questões 42 a 45

Dados da prova

Caderno e gabarito do vestibular Unilavras · 2005.2.

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Q42
Terceira lei de Newton

Um fazendeiro dialoga com seu cavalo, convencendo-o a puxar uma carroça carregada. O cavalo, grande conhecedor das leis de movimento de Newton, argumenta com seu dono, dizendo que não adianta ele tentar puxar a carroça, pois pela 3a. lei de Newton, os pares de força ação-reação se cancelariam, e a carroça não sairia do lugar. Então, ele nem vai tentar, pois a física do movimento dos corpos diz que não vou sair do lugar, mesmo que me esforce. Assinale a alternativa que mostra quem está correto, e por que está correto:

A)o cavalo, pois nenhum cavalo consegue puxar uma carroça.
B)o fazendeiro, porque o par de forças ação- reação não se anula, pois cada força atua em um corpo diferente, ou seja, uma força atua no cavalo e a outra na carroça.
C)o fazendeiro, porque embora o par de forças ação-reação se anule, o chicote faz o cavalo não obedecer as leis de movimento.
D)o fazendeiro, porque o par de forças ação- reação não se anula, pois as forças de ação- reação não são iguais, a do cavalo é maior.
E)nenhuma das anteriores.

Gabarito oficial

B
Resolução

A tração do cavalo sobre a carroça e a da carroça sobre o cavalo atuam em corpos diferentes. Cada uma entra em um balanço de forças distinto. O atrito do solo sobre as patas do cavalo pode fornecer a força externa que acelera o conjunto.

Logo, alternativa B.

Q43
Conversões de energia

Neste ano o mundo comemora o centenário da Teoria da Relatividade Especial de Albert Einstein (1879- 1955). Em 1905, apresentou a Teoria Especial da Relatividade, descrevendo os efeitos do movimento na forma de valores observados de comprimento, massa e tempo. Uma conseqüência dessa teoria é que a massa (m) é equivalente à energia (E), um conceito expresso pela equação $E=mc^2$ onde c é a velocidade da luz. Essa é a base de todos os cálculos da energia liberada por reações nucleares.” (Enciclopédia Ilustrada Folha, Vol. 1, p. 286. Ed.. Folha da Manhã, São Paulo, 1996). Abaixo apresentamos um esquema simplificado de uma usina nuclear e a partir dele são feitas as seguintes afirmações:

Esquema de uma usina nuclear com reator, turbina, gerador e condensador.

I) A energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina acoplada ao gerador.

II) Considerando o sistema ideal, a energia nuclear é transformada em térmica que é então transformada em mecânica e finalmente em elétrica.

III) O calor é “gerado” a partir da reação do urânio das pilhas nucleares com a água. Dentre as afirmações acima, podemos afirmar:

A)Apenas I está correta.
B)Apenas II está correta.
C)Apenas III está correta.
D)Apenas I e II estão corretas.
E)Todas estão corretas.

Gabarito oficial

D
Resolução

A fissão libera energia que aquece o fluido do reator. No esquema, o vapor movimenta a turbina e o gerador converte energia mecânica em elétrica. I e II descrevem esse processo. III erra ao atribuir a energia a uma reação química do urânio com a água.

Logo, alternativa D.

Q44
Natureza das ondas

O texto abaixo é um fragmento do poema “O milagre de uma canção”, da poetisa lavrense Eva Cacilda Coelho.

“Vou seguir sempre iluminada por aquela luz, em meu coração ficará guardada a voz que cantou a esperança que eu havia perdido”.

Nele a poetisa se utiliza de dois importantes fenômenos ondulatórios: a luz e o som. Com relação a esses fenômenos, podemos afirmar que se propagam, respectivamente através de ondas:

A)eletromagnéticas e eletromagnéticas
B)eletromagnéticas e mecânicas
C)mecânicas e mecânicas.
D)mecânicas e eletromagnéticas
E)em ambos, o tipo de onda depende do meio em que se propagam.

Gabarito oficial

B
Resolução

A luz é radiação eletromagnética, que pode propagar-se no vácuo. O som é uma perturbação mecânica e precisa de um meio material. A ordem é eletromagnéticas e mecânicas.

Logo, alternativa B.

Q45
Circuitos elétricos

Observe atentamente o circuito abaixo. Nele, um gerador G ideal de $12\,\mathrm{V}$, cujos terminais são carregados com cargas de igual módulo, alimenta quatro resistores R iguais de $12\,\mathrm{\Omega}$. O ponto C está ligado a terra por meio de um “ fio-terra”. A resistência equivalente entre A e B e a leitura do amperímetro ideal M são, respectivamente:

Circuito com gerador entre A e B, quatro resistores, amperímetro e ponto C aterrado.
A)$48\,\mathrm{\Omega}$ e $0{,}25\,\mathrm{A}$
B)$3\,\mathrm{\Omega}$ e $4{,}0\,\mathrm{A}$
C)$12\,\mathrm{\Omega}$ e $0{,}5\,\mathrm{A}$
D)$16\,\mathrm{\Omega}$ e $0{,}75\,\mathrm{A}$
E)$0{,}75\,\mathrm{\Omega}$ e $2{,}0\,\mathrm{A}$

Gabarito oficial

C
Resolução

Pelo desenho, há um resistor de $12\,\Omega$ diretamente entre A e B. Os outros três ramos unem B a C, sem fonte entre esses nós. A lei dos nós exige $V_B=V_C$, logo o amperímetro ideal mede zero. O gabarito indica C, mas sua leitura de $0{,}5\,\mathrm A$ não decorre do circuito desenhado.