Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UEMS · 2021 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Vestibular UEMS 2021 · Física (Q36–Q40) · Gabarito definitivo conferido e resolução comentada Método TEF.

Q36
Mecânica — Energia — Rendimento hidrelétrico

Leia o gráfico de potência das hidrelétricas de Mato Grosso do Sul. Considere, para efeito de cálculo, que na usina de Ilha Solteira existem 20 unidades geradoras de energia elétrica de igual potência. A vazão total das unidades é igual a 30.000 m³/s, de um desnível até a turbina de 20 m. A aceleração da gravidade local é igual a $10\ \mathrm{m/s^2}$; a densidade da água, $1\ \mathrm{g/cm^3}$. Sendo assim, o rendimento da Hidrelétrica de Ilha Solteira é de aproximadamente:

Gráfico: Ilha Solteira tem potência elétrica de 3450 MW; Jupiá, 1561 MW; Porto Primavera, 1540 MW.
A)
2,9%.
B)
42,5%.
C)
57,5%.
D)
65,5%.
E)
97,1%.

Gabarito definitivo oficial

C
Resolução comentada

O gráfico informa potência elétrica de 3450 MW:

$$P_u=3{,}45\cdot10^9\ \mathrm W$$

A vazão mássica e a potência disponível são:

$$\dot m=1000\cdot30000=3\cdot10^7\ \mathrm{kg/s}$$

$$P_h=\dot mgh$$

$$P_h=3\cdot10^7\cdot10\cdot20=6\cdot10^9\ \mathrm W$$

O rendimento resulta em:

$$\eta=\frac{P_u}{P_h}=0{,}575=57{,}5\%$$

Alternativa C.

Q37
Eletricidade — Potência — Alimentação de fitas LED

Na árvore de Natal instalada no cruzamento da Avenida Afonso Pena com a Rua 14 de Julho, em Campo Grande, foram utilizados 3.000 m de fita LED com 4,8 W/m e tensão de 12 V. A recomendação de segurança é que a fonte a ser utilizada tenha uma potência total de 10% a mais que a necessária para as lâmpadas. Assim, o tipo de ligação das lâmpadas e a potência da fonte alimentadora que converterá a tensão alternada em contínua são, respectivamente:

A)
série e 14,4 kW.
B)
mista e 14,4 kW.
C)
paralelo e 14,4 kW.
D)
série e 15,84 kW.
E)
paralelo e 15,84 kW.

Gabarito definitivo oficial

E
Resolução comentada

A potência exigida pelos LEDs é:

$$P=3000\cdot4{,}8=14400\ \mathrm W$$

A fonte deve suportar 10% a mais:

$$P_f=1{,}10\cdot14400=15840\ \mathrm W$$

$$P_f=15{,}84\ \mathrm{kW}$$

A ligação em paralelo permite que os ramos recebam a mesma tensão de 12 V.

Alternativa E.

Q38
Óptica — Lentes — Função do cristalino

“Ficar com a visão embaçada causa uma sensação muito ruim. Você perde a capacidade de ler ou dirigir, não consegue diferenciar as cores e pode até achar que a televisão perdeu a nitidez, quando, na verdade, sua vista é que está prejudicada. É isso que pacientes com catarata relatam no consultório, em especial pessoas acima dos 40 anos e idosos. Isso acontece porque a doença faz com que o cristalino (a lente natural dos nossos olhos) fique opaco — o aspecto original é transparente —, o que dificulta a visualização das imagens.” Disponível em: <https://vivaoftalmologia.com.br/como- funciona-a-cirurgia-de-catarata/>. Acesso em: 30 dez. 2020. Na cirurgia corretiva do problema citado, substitui-se a lente natural dos olhos por uma lente

A)
convergente.
B)
divergente.
C)
côncava.
D)
convexa.
E)
plana.

Gabarito definitivo oficial

A
Resolução comentada

A lente implantada substitui a função óptica convergente do cristalino, contribuindo para focalizar os raios sobre a retina.

O gabarito definitivo adota a classificação funcional da lente. A opção de geometria convexa torna a redação pouco precisa, pois uma lente convexa no ar também pode ser convergente; forma geométrica e comportamento óptico não são classificações equivalentes em qualquer meio.

Alternativa A.

Q39
Mecânica — Cinemática — Aceleração média

Em 18 de janeiro de 2010, fomos presenteados com uma bela foto de um gavião- real (Harpia harpyja) em seu ninho localizado em uma propriedade particular de Bonito, às bordas do Parque Nacional da Serra da Bodoquena. A imagem, de autoria do fotógrafo João Marcos Rosa, mereceu especial destaque, por se tratar de uma espécie em extinção e que, pela primeira vez, tinha um ninho localizado em Mato Grosso do Sul. Durante a última semana de novembro de 2019, alguns físicos da UEMS observaram o voo dessa espécie e notaram que ela altera sua velocidade escalar de 18 Km/h para 75,6 Km/h em apenas 4 segundos. Determine a aceleração escalar média desenvolvida pelo gavião-real observado.

A)
$4\ \mathrm{m/s^2}$.
B)
$14{,}4\ \mathrm{m/s^2}$.
C)
$16\ \mathrm{m/s^2}$.
D)
$20\ \mathrm{m/s^2}$.
E)
$57{,}6\ \mathrm{m/s^2}$.

Gabarito definitivo oficial

A
Resolução comentada

Convertendo as velocidades:

$$v_i=\frac{18}{3{,}6}=5\ \mathrm{m/s}$$

$$v_f=\frac{75{,}6}{3{,}6}=21\ \mathrm{m/s}$$

A aceleração escalar média é:

$$a_m=\frac{21-5}{4}=4\ \mathrm{m/s^2}$$

Alternativa A.

Q40
Mecânica — Dinâmica — Atrito e força por pessoa

Um acidente durante o transporte frigorífico de carne bovina chamou a atenção da população de Três Lagoas, cidade que fica a leste de Mato Grosso do Sul. Um pequeno contêiner resfriado desprendeu-se do caminhão e ficou caído sobre a rodovia que dá acesso à cidade. Tão logo o acidente ocorreu, a população já estava tentando liberar a rodovia para o fluxo veicular ocorrer, visto que a cidade é um polo industrial. Para retirar o contêiner da rodovia, foram necessários 8 homens para empurrá-lo. É relevante ressaltar que ele estava em repouso. Sabendo que no contêiner estava descrito um peso total de 4800 kg e considerando que o coeficiente de atrito entre o contêiner e o asfalto é de 0,40, qual a média de força que os 8 homens imprimiram para mover o contêiner para fora da rodovia, considerando que todos aplicaram a mesma força (utilize $g=10\ \mathrm{m/s^2}$)?

A)
48000 N.
B)
19200 N.
C)
12000 N.
D)
4800 N.
E)
2400 N.

Gabarito definitivo oficial

E
Resolução comentada

Em superfície horizontal, sem outras componentes verticais:

$$N=mg=4800\cdot10=48000\ \mathrm N$$

A força limite de atrito é:

$$F_{at}=\mu N=0{,}40\cdot48000=19200\ \mathrm N$$

Repartindo igualmente entre oito homens:

$$F_{pessoa}=\frac{19200}{8}=2400\ \mathrm N$$

Esse é o valor de referência no limiar; para iniciar efetivamente o movimento, a força aplicada deve superar o atrito estático máximo.

Alternativa E.

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