Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

Unipam · 2025 — Física com resolução comentada

· Tipo 2 · Aplicação em 01/12/2024 · Física: questões 33 a 39.

Q33
Mecânica — Cinemática — Trechos de mesma distância

Uma loja de móveis tem um depósito localizado em outro bairro. Um caminhão faz várias viagens por semana para buscar móveis nesse depósito. O trajeto é formado por uma longa avenida (trecho 1), no qual o caminhão desenvolve uma velocidade média de 60 km/h, e por um trecho através de alguns bairros (trecho 2), no qual o caminhão desenvolve uma velocidade média de 30 km/h. As distâncias percorridas nos dois trechos são iguais. A velocidade média no deslocamento total é

A)
45 km/h
B)
50 km/h
C)
35 km/h
D)
40 km/h

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

D
Resolução comentada

Chamando de d a distância de cada trecho:

$$t_1=\frac d{60}$$

$$t_2=\frac d{30}$$

$$v_m=\frac{2d}{d/60+d/30}=40\ \mathrm{km/h}$$

Alternativa D.

Q34
Mecânica — Energia elástica — Altura de lançamento

Um brinquedo é formado por uma mola elástica presa dentro de um cano, a qual fica na posição vertical. Esse brinquedo é usado para lançar uma esfera de 0,2 kg para cima. A mola é comprimida, e a esfera é então colocada sobre a extremidade da mola. A mola é solta da posição comprimida e lança a esfera verticalmente para cima. Quando a mola foi comprimida em x= 0,1 metro, a esfera alcançou uma altura máxima de 5 metros acima do ponto de lançamento. Assinale a alternativa que apresenta a altura máxima, em relação ao ponto de lançamento, que a esfera alcança quando a mola for comprimida em x= 0,2 metros. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².

A)
16 metros.
B)
12 metros.
C)
10 metros.
D)
20 metros.

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

D
Resolução comentada

No modelo ideal de conversão da energia da mola em energia gravitacional:

$$\frac12kx^2=mgh$$

Logo, a altura é proporcional ao quadrado da compressão.

$$\frac{h_2}{h_1}=\left(\frac{x_2}{x_1}\right)^2$$

$$h_2=5\left(\frac{0{,}2}{0{,}1}\right)^2=20\ \mathrm m$$

O cálculo adota a altura medida a partir do ponto inicial de lançamento correspondente a cada compressão e despreza massa da mola e dissipações.

Alternativa D.

Q35
Mecânica — Movimento circular — Velocidade da roda-gigante

Uma roda gigante é uma circunferência com 12 cadeiras igualmente espaçadas. A distância de cada cadeira em relação ao centro da circunferência é de 10 metros. A roda gira com velocidade constante, e o tempo necessário para completar uma volta é 60 segundos. A velocidade linear das cadeiras da roda gigante é:

A)
$\frac\pi2\ \mathrm{m/s}$
B)
$\frac\pi4\ \mathrm{m/s}$
C)
$\frac\pi3\ \mathrm{m/s}$
D)
$\frac\pi5\ \mathrm{m/s}$

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

C
Resolução comentada

Cada cadeira percorre uma circunferência de raio 10 m em 60 s.

$$v=\frac{2\pi R}{T}$$

$$v=\frac{2\pi\cdot10}{60}=\frac\pi3\ \mathrm{m/s}$$

Alternativa C.

Q36
Mecânica — Gravitação — Período orbital

Dois satélites artificiais, A e B, orbitam a Terra. Ambos estão a uma altitude de 1000 km. As massas dos satélites A e B são, respectivamente, 400 kg e 1200 kg. Em relação ao período de translação dos satélites em torno da Terra, é CORRETO afirmar:

A)
O período de translação do satélite A é igual ao período de translação do satélite B.
B)
O período de translação do satélite A é 3 vezes menor que o período de translação do satélite B.
C)
O período de translação do satélite A é 9 vezes menor que o período de translação do satélite B.
D)
O período de translação do satélite A é 3 vezes maior que o período de translação do satélite B.

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

A
Resolução comentada

Para uma órbita circular:

$$\frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r}$$

$$T=2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}}$$

A massa do satélite não aparece no período. À mesma altitude, os raios orbitais e os períodos são iguais.

Ressalva: uma mesma altitude instantânea não bastaria para comparar órbitas elípticas. O enunciado pressupõe órbitas circulares.

Alternativa A.

Q37
Eletricidade — Circuitos — Proteção por fusível

A figura a seguir apresenta um circuito elétrico constituído por um gerador que fornece uma tensão de 12V ao circuito externo, um fusível que suporta corrente elétrica de até 5 A, um resistor R = 2 ohms e uma lâmpada de potência 12 watts. (Disponível em: <https://www.maosaoauto.com.br>) É CORRETO afirmar:

Circuito de 12 V, com fusível de 5 A em série com dois ramos paralelos: resistor de 2 ohms e lâmpada de 12 W.
A)
O fusível não se queima, e o circuito funciona normalmente.
B)
O fusível se queima, por isso a lâmpada permanece apagada.
C)
O fusível não se queima, mas a lâmpada fica com brilho acima do normal.
D)
O fusível não se queima, mas a lâmpada fica com brilho abaixo do normal.

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

B
Resolução comentada

O resistor está diretamente ligado aos 12 V.

$$I_R=\frac{12}{2}=6\ \mathrm A$$

Essa corrente já supera o limite de 5 A. Considerando a lâmpada de 12 W na tensão indicada:

$$I_L=\frac{12}{12}=1\ \mathrm A$$

$$I_{\mathrm{total}}=6+1=7\ \mathrm A$$

O fusível se queima e interrompe o circuito; a lâmpada permanece apagada.

Alternativa B.

Q38
Mecânica — Lançamento oblíquo — Velocidade no ápice

Um garoto está brincando na praça com seu cachorro. O menino lança uma pequena bola de borracha obliquamente em relação ao solo horizontal, de forma que a bola descreve uma trajetória parabólica no ar até atingir o solo a alguns metros do ponto de lançamento. No ponto mais alto da trajetória, em relação ao solo,

A)
a velocidade da bola é nula.
B)
a componente horizontal da velocidade da bola é nula.
C)
a componente vertical da velocidade da bola é nula.
D)
a velocidade da bola tem o maior módulo.

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

C
Resolução comentada

No ponto mais alto, a bola termina a subida e começa a descer.

$$v_y=0$$

Sem resistência do ar, a componente horizontal continua constante e não nula.

$$v_x=v_0\cos\theta$$

A aceleração continua vertical para baixo. Somente a componente vertical da velocidade se anula.

Alternativa C.

Q39
Termologia — Calorimetria — Mistura com perdas

Uma mulher colocou, em sua banheira, 100 litros de água a 60° C. Ao entrar na banheira para seu banho, achou que a água estava muito quente, por isso acrescentou 40 litros de água a 30° C. Até que o equilíbrio térmico foi atingido, a água perdeu para o meio 1.600.000 (um milhão e seiscentos mil) calorias. A temperatura de equilíbrio foi de:

A)
45° C
B)
50° C
C)
40° C
D)
55° C

Unipam · Tipo 2 · Gabarito retificador nº 2

C
Resolução comentada

Adotando densidade da água de 1 kg/L e calor específico de 1 cal/(g·°C):

$$m_1=100\,000\ \mathrm g$$

$$m_2=40\,000\ \mathrm g$$

A soma dos calores trocados pelas duas porções é o negativo do calor cedido ao ambiente.

$$100\,000(T_f-60)+40\,000(T_f-30)=-1\,600\,000$$

$$140\,000T_f=5\,600\,000$$

$$T_f=40\ ^\circ\mathrm C$$

Alternativa C.

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