Vestibular UFGD 2019 (aplicado em 2018) · Prova A · Física: Q8–Q12 · resolução comentada Método TEF. Gabarito oficial definitivo (Edital de Homologação CCS nº 46/2018).
Dados da prova
A seção Ciências da Natureza e suas Tecnologias da Prova A compreende as questões 1 a 18. Foram identificadas cinco questões de Física: Q8 a Q12.
Prova: Vestibular UFGD 2019
Física: 5 questões
Q8
Mecânica — Dinâmica — Forças no movimento circular (globo da morte)
Na prática do globo da morte, o motociclista faz manobras tais que, em certo momento do espetáculo, ele consegue estar de cabeça para baixo com sua motocicleta. Sobre as forças presentes nesse movimento, é correto afirmar que
A)a força peso não muda seu valor, mas sua direção e sentido dependem do ponto em que o motociclista está no globo.
B)a força peso tem seu valor, direção e sentido dependentes da posição em que o motociclista está no globo.
C)a força normal tem sua direção e sentidos dependentes da posição em que o motociclista está no globo.
D)não existe força centrípeta.
E)a força de atrito deve ser desconsiderada, para que haja o movimento.
O peso $\vec P=m\vec g$ tem módulo constante e aponta sempre para baixo, qualquer que seja a posição no globo.
A força normal é exercida pela superfície do globo e é perpendicular a ela, apontando para o centro da trajetória. Por isso sua direção e seu sentido mudam ao longo do percurso.
A resultante centrípeta existe sempre, pois o movimento é circular. No ponto mais alto ela é a soma do peso com a normal, e no ponto mais baixo é a diferença $N-P$.
O atrito com o solo do globo é o que permite à moto acelerar e manter a velocidade, então não pode ser desconsiderado.
Q9
Termologia — Termometria — Escala termométrica volumétrica e Kelvin
Para se construir um termômetro volumétrico usando material adequado, ou seja, que siga uma proporção linear entre temperatura e volume, deve-se usar como referências as temperaturas de ebulição e de solidificação da água pura à pressão de $1\text{ atm}$. Sendo assim, na temperatura de solidificação da água, o termômetro hipotético deve marcar um volume de $13\text{ ml}$ e na temperatura de ebulição, $93\text{ ml}$. Então, qual seria a temperatura em Kelvin, quando o termômetro marcar $45\text{ ml}$?
Os pontos fixos da água a $1\text{ atm}$ são $0\text{ °C}$ (solidificação) e $100\text{ °C}$ (ebulição). A relação é linear: $\dfrac{T_C-0}{100-0}=\dfrac{V-13}{93-13}$.
Para $V=45\text{ ml}$: $T_C=100\cdot\dfrac{45-13}{80}=100\cdot\dfrac{32}{80}=40\text{ °C}$.
Convertendo para Kelvin: $T=T_C+273{,}15=313{,}15\text{ K}$.
Q10
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de resistores em paralelo
Um circuito é composto de $5$ resistores ideais em paralelo. O primeiro resistor tem resistência de $0{,}01\text{ }\Omega$, o segundo de $0{,}1\text{ }\Omega$, e assim sucessivamente, até que o quinto resistor em paralelo tenha resistência de $100\text{ }\Omega$. Todos eles estão ligados a uma bateria ideal de $9\text{ V}$. Dessa forma, qual é a corrente do circuito?
Os resistores formam uma progressão geométrica de razão $10$: $0{,}01$, $0{,}1$, $1$, $10$ e $100\text{ }\Omega$. Em paralelo, todos ficam sob a tensão $V=9\text{ V}$, e a corrente total é a soma das correntes de cada um.
Termologia — Propagação de calor — Potência e intensidade de radiação solar
Um grupo de escoteiros em acampamento decidiu acender uma pequena fogueira usando uma lupa circular de $5\text{ cm}$ de raio contra o sol. Sabendo que naquele local cada centímetro quadrado recebia do sol uma potência de $0{,}1\text{ watt}$, qual foi a potência total recebida pela lupa e usada para acender o fogo?
A área da lupa é $A=\pi r^2=3{,}14\cdot5^2=78{,}5\text{ cm}^2$.
Como cada $\text{cm}^2$ recebe $0{,}1\text{ W}$, a potência total é $P=0{,}1\cdot78{,}5=7{,}85\text{ W}$.
Q12
Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Relação entre frequência e comprimento de onda
As estações de rádio FM (Frequência Modulada) transmitem um sinal entre $87{,}5$ e $108$ megahertz de frequência, ou seja, esse tipo de onda eletromagnética, no vácuo, corresponde a ondas com comprimentos que estão entre
