Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

PAES Unimontes · 2016 · 3ª Etapa — Prova de Física com gabarito e resolução — Método TEF

PAES 2016 · 3ª etapa · Física · Questões 19 a 22.

Q19
Eletricidade — Eletrostática

Duas esferas condutoras idênticas repelem-se com força de 90 N quando separadas por 4 cm. Após contato, repelem-se com 250 N a 3 cm. Use k = 9 × 10⁹ N·m²/C². Quais são os módulos das cargas iniciais?

A)16 μC e 1 μC.
B)4 μC e 4 μC.
C)2 μC e 8 μC.
D)6 μC e 3 μC.
Conferir enunciado e figuras no caderno original
Reprodução da questão 19 do PAES 2016, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 19 · página 11 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

C

Resolução

Antes do contato:

$$|q_1q_2|=\frac{90\cdot0{,}04^2}{9\times10^9}=16\times10^{-12}\,\mathrm{C^2}$$

Depois do contato:

$$|q'|=\sqrt{\frac{250\cdot0{,}03^2}{9\times10^9}}=5\,\mu\mathrm C$$

A soma dos módulos iniciais é 10 μC e o produto é 16 (μC)², resultando em 2 μC e 8 μC.

Alternativa correta: C.

Q20
Eletricidade — Capacitores

Um circuito recebe carga total de 45 μC sob 15 V. Quatro capacitores iguais C estão ligados assim: dois em série no ramo superior, um deles C₁; um terceiro em paralelo com esse ramo; o quarto em série com todo o conjunto. Qual é a carga de C₁?

A)15 μC.
B)10 μC.
C)30 μC.
D)25 μC.
Conferir enunciado e figuras no caderno original
Reprodução da questão 20 do PAES 2016, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 20 · página 11 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

Os ramos paralelos possuem capacitâncias C/2 e C.

$$C_{\parallel}=3C/2$$

A carga de 45 μC que chega ao conjunto divide-se na razão 1:2.

$$Q_{\mathrm{superior}}=45/3=15\,\mu\mathrm C$$

Os dois capacitores em série desse ramo têm essa mesma carga; portanto C₁ armazena 15 μC.

Alternativa correta: A.

Q21
Eletricidade — Circuitos elétricos

Ressalva editorial: esta questão permanece disponível para estudo e não entra no desempenho. Consulte a análise na resolução.

Faróis recebem 12 V e corrente de 10 A. Ao ligar o motor de arranque em paralelo, a corrente dos faróis cai a 8 A. A bateria é desenhada com resistência interna r, sem valor numérico. Determine a força eletromotriz e a redução de potência, verificando as opções.

A)11,5 V e 30%.
B)12,5 V e 80%.
C)12 V e 70%.
D)12 V e 20%.
Conferir enunciado e figuras no caderno original
Reprodução da questão 21 do PAES 2016, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 21 · página 12 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

Questão com ressalva editorial

Resolução

Admitindo resistência dos faróis constante:

$$R=12/10=1{,}2\,\Omega$$

$$P_i=10^2\cdot1{,}2=120\,\mathrm W$$

$$P_f=8^2\cdot1{,}2=76{,}8\,\mathrm W$$

A redução é 36%. Além disso, a força eletromotriz inicial seria 12 + 10r, e r não é informado. As opções não são justificadas pelos dados; a questão fica fora da correção automática.

Q22
Física Moderna — Relatividade

O texto apresenta a relação relativística Δt = γΔt₀, com γ = 1/√(1 − v²/c²), para v = 2,4 × 10⁸ m/s e c = 3,0 × 10⁸ m/s. Compare o intervalo do laboratório com o tempo próprio Δt₀ e nomeie o efeito.

A)Δt menor; contração.
B)Δt maior; dilatação.
C)Δt maior; contração.
D)Δt menor; dilatação.
Conferir enunciado e figuras no caderno original
Reprodução da questão 22 do PAES 2016, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 22 · página 12 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

B

Resolução

O fator de Lorentz vale:

$$\gamma=\frac1{\sqrt{1-0{,}8^2}}=\frac53$$

Logo:

$$\Delta t=\frac53\Delta t_0>\Delta t_0$$

Isso é dilatação temporal. Se os 3 m citados no original são medidos no laboratório, 3/v é o tempo do laboratório, e não o tempo próprio; essa identificação no texto original precisa ser corrigida conceitualmente.

Alternativa correta: B.

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