UNIPAC Araguari 2013.2 — Física com Gabarito e Resolução

Q31

Mecânica — Cinemática — Lançamento oblíquo

Duas bolas são arremessadas para o ar com velocidade de mesmo módulo, mas com ângulos diferentes. Considere desprezível a resistência do ar.

Sobre essa situação, José e Maria fazem dois comentários:

José: A altura máxima atingida por essas bolas é a mesma, já que, inicialmente, elas têm a mesma energia cinética.

Maria: Essas bolas sobem e descem, voltando para o solo, de modo que o tempo que as bolas permanecem no ar é o mesmo.

Sobre esses dois comentários, é CORRETO afirmar que

A)apenas o comentário de José está certo.

B)apenas o comentário de Maria está certo.

C)os dois comentários estão certos.

D)os dois comentários estão errados.

Gabarito oficial — UNIPAC Araguari 2013.2, Prova A

Resolução comentada

Sem resistência do ar, a altura máxima depende da componente vertical $v_{0y}=v_0\sin\theta$, e o tempo de voo para retorno à mesma altura é $T=2v_0\sin\theta/g$. Como os ângulos diferem, não se pode concluir que essas grandezas sejam iguais.

Q32

Mecânica — Hidrostática — Empuxo e volume submerso

Um bloco é composto por uma placa de isopor colada a uma placa de alumínio. As duas placas têm a mesma área, mas a de isopor é mais espessa. Esse bloco é colocado em um balde com água e flutua com a placa de isopor embaixo, como representado na figura:

Figura original da questão 32 da UNIPAC 2013.2, reproduzida do caderno

Em seguida, o bloco é invertido, de forma que a placa de alumínio fique na parte inferior.

Assinale a alternativa que apresenta as palavras que preenchem CORRETAMENTE a frase.

Em relação à situação anterior, o empuxo da água sobre o bloco ___________ e o volume submerso _____________.

A)aumenta / também aumenta.

B)aumenta / permanece constante.

C)permanece constante / aumenta.

D)permanece constante / também permanece constante.

Gabarito oficial — UNIPAC Araguari 2013.2, Prova A

Resolução comentada

O bloco flutua em equilíbrio: o empuxo é igual ao peso total, que não muda ao inverter o bloco. Como $E=\rho_{agua}gV_{sub}$, o volume total submerso também permanece constante.

Q33

Termologia — Termodinâmica — Calor em processos isocórico e isobárico

Um botijão está cheio de um gás ideal à temperatura de $25\,{}^\circ\text{C}$ e é aquecido até a temperatura de $75\,{}^\circ\text{C}$, mantendo seu volume constante. Nesse processo, o gás recebeu uma quantidade de calor $Q_1$ e teve uma variação de energia interna $\Delta E_1$.

Um pistão com um êmbolo livre para se mover, com a mesma quantidade de gás ideal, a um mesmo volume e à mesma temperatura inicial, também é aquecido até $75\,{}^\circ\text{C}$, mas mantendo sua pressão constante. Nesse segundo processo, o gás recebeu uma quantidade de calor $Q_2$ e teve uma variação de energia interna $\Delta E_2$.

Comparando-se as quantidades de calor recebidas e as variações de energias interna, é CORRETO afirmar que

A)$Q_1\ltQ_2$ e $\Delta E_1\lt\Delta E_2$.

B)$Q_1\ltQ_2$ e $\Delta E_1=\Delta E_2$.

C)$Q_1\gtQ_2$ e $\Delta E_1=\Delta E_2$.

D)$Q_1\gtQ_2$ e $\Delta E_1\gt\Delta E_2$.

Gabarito oficial — UNIPAC Araguari 2013.2, Prova A

Resolução comentada

Para o mesmo gás ideal e a mesma variação de temperatura, a variação de energia interna é igual: $\Delta E_1=\Delta E_2$. No processo a volume constante, não há trabalho, logo $Q_1=\Delta E$. Na expansão a pressão constante, $Q_2=\Delta E+W$ e $W\gt0$. Portanto, $Q_1\ltQ_2$.

Q34

Ondas — Ondulatória — Frequência e comprimento de onda

Professor Antônio utiliza uma cuba de ondas para mostrar a seus alunos como ocorre a propagação de uma onda na água. Basicamente, ele bate com uma régua na água que está contida em um recipiente retangular, como ilustrado na figura.

Figura original da questão 34 da UNIPAC 2013.2, reproduzida do caderno

Inicialmente, ele bate a régua na água uma vez por segundo. Sob essas condições, ele verifica que a distância entre as cristas é de 5 cm e a crista demora 6 s até atingir o lado contrário do recipiente.

Depois, ele passa a dar duas batidas da régua na água por segundo.

Sob essas novas condições, o que ocorre com a distância entre as cristas e com o tempo que uma crista demora para atingir o lado contrário do recipiente?

A)A distância aumenta e o tempo diminui.

B)A distância aumenta e o tempo permanece o mesmo.

C)A distância diminui e o tempo aumenta.

D)A distância diminui e o tempo permanece o mesmo.

Gabarito oficial — UNIPAC Araguari 2013.2, Prova A

Resolução comentada

A frequência de excitação dobra de $1\,\text{Hz}$ para $2\,\text{Hz}$. No mesmo meio, a velocidade da onda permanece constante, de modo que $v=\lambda f$ exige redução do comprimento de onda à metade. O tempo de percurso da crista permanece o mesmo.

Q35

Eletricidade — Eletrodinâmica — Chave seletora de chuveiro

A figura representa o circuito de um chuveiro elétrico composto de uma chave seletora e duas resistências elétricas – $R_1$ e $R_2$.

Figura original da questão 35 da UNIPAC 2013.2, reproduzida do caderno

A chave seletora pode ser colocada nas posições K, L e M que correspondem às temperaturas da água quente, morna e fria, respectivamente.

Depois de um tempo de uso, a resistência $R_2$ queima.

A partir daí, as posições K e L correspondem, respectivamente, às temperaturas da água

A)fria e fria.

B)morna e fria.

C)quente e fria.

D)quente e quente.

Gabarito oficial — UNIPAC Araguari 2013.2, Prova A

Resolução comentada

Com a resistência $R_2$ interrompida, a posição K ainda utiliza o ramo com $R_1$ e permite aquecimento. Na posição L, o ramo correspondente a $R_2$ está aberto, não havendo aquecimento da água. As temperaturas passam a ser quente e fria.

UNIPAC Araguari · 2013.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova