5 questões de Física · 6 de dezembro de 2014.
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.
Um carrinho parte do repouso, sem atrito, de uma altura h acima da base de um loop vertical de raio 4 m. Use g = 10 m/s² e o modelo de partícula. Qual é a altura mínima para completar o loop mantendo contato com a pista?
No topo, no limite de contato:
$$mg=\frac{mv_t^2}{R}$$
$$v_t^2=gR$$
$$mgh=mg(2R)+\frac{mgR}{2}$$
$$h=\frac52R=10\,\mathrm m$$
Alternativa correta: B.
Um bloco de 2500 g move-se inicialmente a 12 m/s numa superfície sem atrito. Durante 5 s atua uma força de direção fixa contrária à velocidade inicial. Seu módulo cresce linearmente de 0 a 10 N nos primeiros 2 s e fica em 10 N até 5 s. Qual é a velocidade final?
$$J=-\left(\frac{2\cdot10}{2}+3\cdot10\right)=-40\,\mathrm{N\,s}$$
$$p_i=2{,}5\cdot12=30\,\mathrm{kg\,m/s}$$
$$p_f=30-40=-10\,\mathrm{kg\,m/s}$$
$$v_f=-10/2{,}5=-4\,\mathrm{m/s}$$
Alternativa correta: D.
Três ramos paralelos têm resistências: 8 Ω + 16 Ω em série; 11 Ω + 13 Ω em série; e 24 Ω com amperímetro ideal. O conjunto paralelo está em série com 7 Ω. A corrente total é 6 A. Quais são a leitura do amperímetro e a tensão da fonte ideal?
$$R_1=R_2=R_3=24\,\Omega$$
$$R_p=24/3=8\,\Omega$$
$$I_A=6/3=2\,\mathrm A$$
$$E=6(8+7)=90\,\mathrm V$$
Alternativa correta: C.
Um material de 20 g inicia sólido a −10 °C. No gráfico T × Q, com Q em calorias, passa por (0; −10), (100; 10), (200; 10) e (300; 25). Avalie: I) c do sólido = 0,25 cal/(g·°C); II) após receber 180 J desde o início está totalmente líquido; III) calor latente de vaporização = 200 cal/g; IV) receber 140 cal a partir do início da fusão basta para fundir toda a massa; V) calor latente de fusão = 5 cal/g. Quais estão corretas?
$$c_s=\frac{100}{20\cdot20}=0{,}25\,\mathrm{cal/(g\,^\circ C)}$$
$$L_f=\frac{200-100}{20}=5\,\mathrm{cal/g}$$
I e V são verdadeiras. IV também: a fusão exige 100 cal a partir do seu início; as 40 cal restantes aquecem o líquido. II e III são falsas.
Alternativa correta: C.
Uma pessoa está sentada, voltada para a direita da figura, com o tronco vertical e os pés à frente. Para levantar-se lentamente, precisa aproximar os pés da cadeira e/ou inclinar o tronco. Complete: a explicação envolve a posição do _____; enquanto ele fica atrás dos pés, _____ produz momento _____ em relação ao apoio; é preciso posicionar verticalmente sobre o apoio _____.
Com a pessoa voltada para a direita, o centro de massa está à esquerda do apoio nos pés e o peso aponta para baixo: seu torque é anti-horário.
Inclinar o tronco ou recolher os pés aproxima a projeção do centro de massa da base de apoio. A análise descreve o movimento lento idealizado, sem impedir estratégias dinâmicas diferentes.
Alternativa correta: A.