10 questões de Física · Junho de 2003.
Edição identificada pelo semestre de ingresso. Texto e alternativas adaptados para leitura digital; figuras e redação original disponíveis em cada questão. As respostas foram calculadas na revisão TEF. Ressalvas editoriais não representam anulação oficial.
No gráfico de velocidade de um carro numa pista oval, os trechos de curva são percorridos a velocidade constante e correspondem aos patamares de 50 m/s. Qual é a velocidade nas curvas?
O enunciado informa curvas com módulo de velocidade constante. Os patamares correspondentes estão no nível de 50 m/s, enquanto os picos ocorrem nas retas.
Alternativa correta: C.
No gráfico v × t do carro da questão anterior, a velocidade sobe de 50 para 100 m/s entre 40 e 50 s e apresenta trechos de frenagem com inclinação de mesmo módulo. Qual é a aceleração tangencial máxima obtida do gráfico?
No trecho de maior inclinação:
$$a_t=\frac{100-50}{50-40}=5\,\mathrm{m/s^2}$$
O original pergunta pela aceleração máxima sem especificar a componente. O valor acima é o máximo tangencial inferido do gráfico, interpretação usada pelas alternativas; não representa necessariamente o módulo máximo da aceleração vetorial na pista.
Alternativa correta: D.
O gráfico v × t do percurso apresenta: 0–30 s, crescimento linear de 0 a 50 m/s; patamares de 50 m/s em 30–40, 60–70, 90–100 e 120–130 s; picos triangulares de 100 m/s em 50, 80 e 110 s; 130–160 s, queda linear de 50 a zero. Qual distância total é percorrida?
Os dois triângulos de partida e parada somam 1500 m. Entre 30 e 130 s, a base de 50 m/s fornece 5000 m. Os três picos acrescentam 1500 m.
$$d=1500+5000+1500=8000\,\mathrm m$$
A resposta interpreta “comprimento da pista” como distância do percurso representado no gráfico, conforme as alternativas.
Alternativa correta: D.
Questão com ressalva editorial: disponível para estudo, excluída do desempenho. Consulte a resolução.
Um pé é modelado como massa efetiva de 1,6 kg a 15 m/s, que atinge uma bola parada de 0,8 kg. O caderno pergunta a velocidade máxima da bola. Verifique as alternativas para o modelo de colisão isolada apresentado.
No limite elástico de duas massas livres:
$$v_b=\frac{2\cdot1{,}6}{1{,}6+0{,}8}\cdot15=20\,\mathrm{m/s}$$
Essa velocidade não aparece nas opções. A opção de 30 m/s exigiria mais energia cinética da bola que a energia inicial do pé no modelo isolado. Se o atleta continua fornecendo trabalho, o modelo necessita de dados adicionais. A questão fica fora do desempenho.
Um pé de massa efetiva 1,6 kg e velocidade 15 m/s chuta uma bola parada de 0,8 kg, que se rompe e permanece presa ao pé. No modelo de choque isolado perfeitamente inelástico, quanta energia cinética é dissipada?
A velocidade comum é:
$$v_f=\frac{1{,}6\cdot15}{2{,}4}=10\,\mathrm{m/s}$$
$$K_i=1{,}6\cdot15^2/2=180\,\mathrm J$$
$$K_f=2{,}4\cdot10^2/2=120\,\mathrm J$$
$$E_d=60\,\mathrm J$$
Alternativa correta: C.
Um ferro de 1200 W opera a 120 V. Seu disjuntor deve abrir quando a corrente for 50% maior que a nominal. Qual é a corrente especificada?
A corrente nominal é:
$$I=P/U=1200/120=10\,\mathrm A$$
$$I_{disj}=1{,}5I=15\,\mathrm A$$
Alternativa correta: B.
Um calendário está a 2,0 m de um espelho côncavo de raio 0,50 m. Como é a imagem?
O raio é 0,50 m e o objeto fica a 2,0 m, além do centro de curvatura. Nessa região, o espelho côncavo forma imagem real, invertida e reduzida, entre foco e centro.
Alternativa correta: A.
Cubos de gelo de 20 g a 0 °C resfriam 0,5 L de água de 25 para 10 °C. Sem perdas, use L = 80 cal/g e cágua = 1 cal/(g·°C). Qual é o menor número inteiro de cubos suficiente para atingir temperatura não superior a 10 °C?
O calor a retirar até 10 °C é:
$$Q=500\cdot15=7500\,\mathrm{cal}$$
Cada cubo, ao fundir e chegar a 10 °C, absorve:
$$q=20(80+10)=1800\,\mathrm{cal}$$
$$N\ge7500/1800\approx4{,}17$$
São necessários cinco cubos; com cinco, a temperatura de equilíbrio fica um pouco abaixo de 10 °C.
Alternativa correta: B.
Um feixe de pósitrons entra numa região com velocidade vertical para baixo. O campo elétrico uniforme aponta da direita para a esquerda. Qual trajetória do desenho original descreve o feixe?
A força elétrica sobre o pósitron aponta para a esquerda, no sentido do campo. A componente vertical da velocidade permanece, e surge uma componente horizontal crescente para a esquerda. O feixe descreve a curva que continua descendo e se desvia para a esquerda, identificada no original.
Alternativa correta: B.
No critério simplificado de blindagem fornecido pelo enunciado, uma abertura deve ser no máximo igual ao menor comprimento de onda da faixa usada. Celulares operam entre 800 e 1200 MHz. Use c = 3 × 10⁸ m/s. Qual tamanho máximo atende a toda a faixa?
A menor onda corresponde a 1200 MHz.
$$\lambda_{min}=\frac{3\times10^8}{1{,}2\times10^9}=0{,}25\,\mathrm m$$
O limite do modelo é 25 cm. Blindagens reais exigem critérios adicionais de atenuação; o cálculo usa apenas o critério definido no problema.
Alternativa correta: B.