Prof. Ricardo BastosMétodo TEF-MED

UNEMAT 2005/2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Concurso Vestibular 2005/2 · Caderno I

As 10 questões de Física (questões 1 a 10), com texto integral, gabarito oficial e resolução comentada.

Nesta prova, cada questão traz itens numerados que o candidato julgava como verdadeiros (V) ou falsos (F). O gabarito indica V ou F para cada item.
Q1
Mecânica — Cinemática — Lançamento vertical: encontro de móveis

Uma bola azul é lançada verticalmente para cima com uma velocidade $V_0=40\,\text{m/s}$. No mesmo instante, do ponto mais alto que a bola azul pode alcançar, lança-se com a mesma velocidade inicial uma bola vermelha na mesma vertical e para baixo. Diante da situação descrita, pode-se concluir que:

  1. 1as bolas se encontrarão após 2 s dos lançamentos.
  2. 2no instante do encontro as velocidades das bolas são iguais.
  3. 3o ponto de encontro das bolas está na posição de 35m acima do ponto de lançamento da bola azul.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: F · 2: F · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (F): Falso. Altura máxima: $H=\dfrac{40^2}{2\cdot10}=80\,\text{m}$. Posições (origem no lançamento): $y_a=40t-5t^2$ e $y_v=80-40t-5t^2$. Igualando: $80t=80\Rightarrow t=1\,\text{s}$.

Item 2 (F): Falso. Em $t=1\,\text{s}$: $v_a=40-10=30\,\text{m/s}$ (subindo) e $v_v=40+10=50\,\text{m/s}$ (descendo).

Item 3 (V): Verdadeiro. $y=40\cdot1-5\cdot1^2=35\,\text{m}$ acima do ponto de lançamento da bola azul.

Gabarito dos itens: 1: F · 2: F · 3: V

Ressalva: o enunciado não informa g; adotou-se $g=10\,\text{m/s}^2$, que conduz ao gabarito oficial.
Q2
Mecânica — Cinemática — Movimento uniformemente variado: frenagem

Um motorista conduzindo um veículo a 72 km/h depara-se com um semáforo fechado, e aciona o freio a uma distância de 50m antes do semáforo, de modo que o veículo pára em 10 s. Diante destes dados, julgue os itens.

  1. 1O módulo da aceleração do veículo durante a frenagem é de $2\,\text{m/s}^2$.
  2. 2O motorista acionou o freio no momento certo, pois conseguiu parar o veículo antes do semáforo.
  3. 3A velocidade do veículo, após decorridos 80% do tempo de início da frenagem é de 4m/s.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: V · 2: F · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (V): Verdadeiro. $v_0=72\,\text{km/h}=20\,\text{m/s}$ e $a=\dfrac{20-0}{10}=2\,\text{m/s}^2$.

Item 2 (F): Falso. Distância de frenagem: $d=\dfrac{v_0t}{2}=\dfrac{20\cdot10}{2}=100\,\text{m}>50\,\text{m}$: o veículo ultrapassa o semáforo.

Item 3 (V): Verdadeiro. $80\%$ de $10\,\text{s}$ são $8\,\text{s}$: $v=20-2\cdot8=4\,\text{m/s}$.

Gabarito dos itens: 1: V · 2: F · 3: V

Q3
Ondas — Acústica — Velocidade do som, comprimento de onda e ressonância

Julgue os itens abaixo.

  1. 1A velocidade do som no ar depende de sua freqüência.
  2. 2O comprimento de onda de uma onda sonora varia de acordo com a mudança de temperatura do ar.
  3. 3Polarização é o fenômeno usado em duas cordas de violão de modo a emitirem a mesma nota musical, onde se tocando em uma delas, observa-se que a outra também oscila, embora com menor intensidade.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: F · 2: V · 3: F
Resolução comentada

Item 1 (F): Falso: no ar, a velocidade do som depende do meio (temperatura), não da frequência.

Item 2 (V): Verdadeiro: com a temperatura, $v$ muda; a frequência é fixada pela fonte e $\lambda=\dfrac vf$ muda.

Item 3 (F): Falso: o fenômeno descrito é a ressonância; polarização é própria de ondas transversais.

Gabarito dos itens: 1: F · 2: V · 3: F

Q4
Mecânica — Dinâmica — Composição de forças e segunda lei de Newton

Considere um bloco de massa $M=5\,\text{kg}$, que inicialmente está em repouso, e é submetido a duas forças $F_1=80\,\text{N}$ e $F_2=60\,\text{N}$, conforme o esquema abaixo. Desprezando quaisquer outras interações, julgue os itens.

Bloco M sobre uma superfície com as forças F1 e F2 perpendiculares entre si (90 graus) aplicadas a ele
  1. 1A força $\vec F$ resultante no bloco vale 50 N.
  2. 2O bloco se deslocará com aceleração de $10\,\text{m/s}^2$.
  3. 3Decorridos 5 s após o início do movimento, a velocidade do bloco será de 100 m/s.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: F · 2: F · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (F): Falso. Forças perpendiculares: $F=\sqrt{80^2+60^2}=100\,\text{N}$.

Item 2 (F): Falso. $a=\dfrac{F}{M}=\dfrac{100}{5}=20\,\text{m/s}^2$.

Item 3 (V): Verdadeiro. A partir do repouso: $v=at=20\cdot5=100\,\text{m/s}$.

Gabarito dos itens: 1: F · 2: F · 3: V

Q5
Mecânica — Quantidade de movimento — Colisão elástica entre esferas iguais

Analise a seguinte situação: em um jogo de bilhar (sinuca) as bolas estão dispostas na mesa conforme a figura abaixo. Considerando que as massas de A, B e C são as mesmas e valem 0,20 kg e que a superfície da mesa seja horizontal e sem atrito e, ainda, que o choque entre as bolas seja perfeitamente elástico. Analise e julgue os itens.

Mesa de bilhar com a bola A em movimento para a direita e as bolas B e C encostadas
  1. 1a bola C se deslocará com a mesma velocidade da bola A, em caso de mover-se e chocar-se frontalmente com a bola B.
  2. 2sendo a velocidade da bola A igual a 2 m/s, então a quantidade de movimento após a colisão frontal de A contra B, é de 0,4 kg.m/s.
  3. 3desprezando-se quaisquer interferência de forças externas, pode-se considerar nulo o impulso da força atuante durante o choque.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: V · 2: V · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (V): Verdadeiro. Em choque frontal elástico entre massas iguais, as velocidades se trocam: A para, B transfere a velocidade a C (B e C estão juntas), e C sai com a velocidade de A.

Item 2 (V): Verdadeiro. A quantidade de movimento do sistema se conserva: $Q=mv_A=0{,}20\cdot2=0{,}4\,\text{kg·m/s}$.

Item 3 (V): Verdadeiro. Sem forças externas, o impulso externo é nulo e a quantidade de movimento do sistema se conserva (as forças do choque são internas e se anulam aos pares).

Gabarito dos itens: 1: V · 2: V · 3: V

Q6
Mecânica — Gravitação — Movimentos orbitais e leis de Kepler

A figura abaixo representa os movimentos orbitais da terra em torno do sol e do satélite S em torno da terra. Diante dessa situação, julgue os itens.

Órbita elíptica da Terra em torno do Sol, com posições 1 e 3, e órbita do satélite S em torno da Terra, com posições 2 e 4
  1. 1A velocidade de rotação da terra é maior na posição 3 do que na posição 1.
  2. 2Na posição 2, o satélite S possui maior energia cinética que na posição 4.
  3. 3A força de atração entre o satélite S e a terra é inversamente proporcional à distância entre eles.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: F · 2: V · 3: F
Resolução comentada

Item 1 (F): Falso (item alterado pela banca). A velocidade de rotação da Terra (em torno do próprio eixo) não depende da posição na órbita. Se o item se referisse à velocidade de translação, seria maior em 3 (mais perto do Sol) pela 2ª lei de Kepler.

Item 2 (V): Verdadeiro. Na órbita elíptica do satélite, a velocidade (e a energia cinética) é maior no ponto mais próximo da Terra (posição 2) do que no mais afastado (posição 4).

Item 3 (F): Falso. $F=\dfrac{GMm}{d^2}$ é inversamente proporcional ao quadrado da distância.

Gabarito dos itens: 1: F · 2: V · 3: F

Ressalva: o gabarito oficial marca o item 1 como “alterado”; adotou-se o valor oficial (F).
Q7
Eletricidade — Eletrodinâmica — Reostato em série com lâmpada

A figura abaixo representa um reostato associado em série com uma lâmpada de 100W-220V. Submete-se à associação uma ddp U=220 Volts. Considerando que a resistência elétrica da lâmpada permanece constante, julgue os itens.

Reostato Rr em série com a lâmpada de 100 W e 220 V, sob ddp U de 220 V
  1. 1A resistência elétrica do reostato para que a lâmpada passe a dissipar uma potência de 100W é aproximadamente $R_r=50{,}3$ ohms.
  2. 2A intensidade da corrente elétrica que atravessa a lâmpada é aproximadamente $i=0{,}64\,\text{A}$.
  3. 3A intensidade da corrente elétrica que atravessa o reostato é aproximadamente $i=0{,}64\,\text{A}$.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: F · 2: F · 3: F
Resolução comentada

Item 1 (F): Falso. Resistência da lâmpada: $R_L=\dfrac{220^2}{100}=484\,\Omega$. Para dissipar $100\,\text{W}$ ela precisa de $220\,\text{V}$, ou seja, de toda a tensão: isso exige $R_r=0$.

Item 2 (F): Falso (item alterado pela banca). A corrente máxima ocorre com $R_r=0$: $i=\dfrac{220}{484}\approx0{,}45\,\text{A}<0{,}64\,\text{A}$.

Item 3 (F): Falso (item alterado pela banca). Em série, a corrente no reostato é a mesma da lâmpada, no máximo $\approx0{,}45\,\text{A}$.

Gabarito dos itens: 1: F · 2: F · 3: F

Ressalva: o gabarito oficial marca os itens 2 e 3 como “alterados”; adotaram-se os valores oficiais (F).
Q8
Eletricidade — Eletrostática — Trabalho da força elétrica e potencial

Uma carga elétrica $q=10\,\mu$ é deslocada em um campo elétrico desde o ponto A até um ponto B. O trabalho realizado pela força elétrica que atua em q é igual a $3\times10^{-3}\,\text{J}$. De posse dessas informações, analise e julgue os itens.

  1. 1A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B é igual a 300 V.
  2. 2O potencial elétrico do ponto A considerando que o potencial elétrico de B vale + 100 volts, é igual a 800 V.
  3. 3O potencial elétrico do ponto B, considerando que o potencial elétrico de A vale + 100 volts, é igual a 100 V.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: V · 2: F · 3: F
Resolução comentada

Item 1 (V): Verdadeiro. $W=q\,(V_A-V_B)\Rightarrow V_A-V_B=\dfrac{3\times10^{-3}}{10\times10^{-6}}=300\,\text{V}$ (com $q=10\,\mu\text{C}$).

Item 2 (F): Falso. $V_A=V_B+300=100+300=400\,\text{V}$.

Item 3 (F): Falso. $V_B=V_A-300=100-300=-200\,\text{V}$.

Gabarito dos itens: 1: V · 2: F · 3: F

Ressalva: o enunciado escreve “q = 10 µ” sem a unidade; interpretou-se como $10\,\mu\text{C}$.
Q9
Óptica — Lentes — Lente objetiva de máquina fotográfica

A distância focal da lente objetiva de uma máquina fotográfica é igual a 15 cm. Para se fotografar um animal de 30 cm de altura, localizado a 90 cm da lente, o fotógrafo deverá fazer os ajustes necessários para que as fotografias saiam nítidas. Com base nesses dados pode-se dizer:

  1. 1a distância d do filme fotográfico a lente é igual a d = 18 cm;
  2. 2o tamanho da imagem desse animal obtida sobre o filme é igual a i = - 6 cm;
  3. 3o sinal negativo de i indica que a imagem se forma abaixo do eixo principal da lente.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: V · 2: V · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (V): Verdadeiro. $\dfrac1{p'}=\dfrac1f-\dfrac1p=\dfrac1{15}-\dfrac1{90}=\dfrac{5}{90}\Rightarrow p'=18\,\text{cm}$.

Item 2 (V): Verdadeiro. $\dfrac io=-\dfrac{p'}{p}\Rightarrow i=-\dfrac{18}{90}\cdot30=-6\,\text{cm}$.

Item 3 (V): Verdadeiro. O sinal negativo indica imagem invertida, formada abaixo do eixo principal.

Gabarito dos itens: 1: V · 2: V · 3: V

Q10
Mecânica — Hidrostática — Empuxo e conceitos de física geral

Julgue os itens.

  1. 1Todo corpo sólido mergulhado num fluido em equilíbrio recebe uma força de direção vertical em sentido de baixo para cima cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado.
  2. 2As fontes luminescentes são aquelas que emitem luz mesmo quando suas temperaturas são relativamente baixas e elas se dividem em fluorescentes e incandescentes.
  3. 3Considere duas vasilhas A e B com água e cada uma delas em locais diferentes e aquecidas sob as mesmas temperaturas; nota-se que na vasilha A a água esta fervendo e na vasilha B não. Conclui-se então que a vasilha A está em local com altitude maior do que o local da vasilha B.

Gabarito oficial — UNEMAT 2005/2 (Caderno I) — julgue cada item (V ou F)

1: V · 2: F · 3: V
Resolução comentada

Item 1 (V): Verdadeiro: é o princípio de Arquimedes.

Item 2 (F): Falso: as fontes luminescentes (que emitem luz a baixa temperatura) dividem-se em fluorescentes e fosforescentes; as incandescentes emitem luz por alta temperatura.

Item 3 (V): Verdadeiro: a temperatura de ebulição diminui com a pressão; em maior altitude, a pressão é menor, e a água ferve a uma temperatura menor, já na mesma temperatura de aquecimento.

Gabarito dos itens: 1: V · 2: F · 3: V

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