Questões de Física da prova de Ciências da Natureza · 10 questões.
Q31
Cinemática — Gráfico da Velocidade
O gráfico a seguir mostra a velocidade de uma partícula em função do tempo, ao longo de uma trajetória retilínea. A partícula parte da origem no instante $t=0$. A respeito do deslocamento dessa partícula, de 0 a 15 segundos, assinale a alternativa incorreta.
A)O deslocamento total é de $100\text{ m}$.
B)A distância percorrida é de $100\text{ m}$.
C)Entre 0 e 5 segundos, a aceleração é constante.
D)Entre 5 e 10 segundos, o deslocamento ocorre com velocidade constante.
E)Entre 10 e 15 segundos, a partícula move-se no sentido oposto ao inicial.
Gabarito
E
Resolução
O deslocamento é a área algébrica sob o gráfico $v\times t$: $\frac{5\cdot10}{2}+5\cdot10+\frac{5\cdot10}{2}=25+50+25=100\text{ m}$.
Como $v$ permanece positiva, a distância percorrida também é $100\text{ m}$ e não há inversão do sentido do movimento. Logo, a alternativa incorreta é E.
Q32
Cinemática — Lançamento Horizontal
Uma pedra é atirada horizontalmente do topo de um penhasco que está a 45 metros acima do nível do mar. Sabendo que a pedra é lançada com velocidade inicial de $30\text{ m/s}$, determine o tempo necessário para que ela atinja a superfície da água e assinale a alternativa correta. Considere a aceleração da gravidade como $g=10\text{ m/s}^2$ e despreze a resistência do ar.
A)$1{,}0\text{ s}$
B)$2{,}0\text{ s}$
C)$3{,}0\text{ s}$
D)$4{,}0\text{ s}$
E)$5{,}0\text{ s}$
Gabarito
C
Resolução
Na vertical, $v_{0y}=0$. Assim, $h=\frac{gt^2}{2}$.
$45=5t^2\Rightarrow t^2=9\Rightarrow t=3{,}0\text{ s}$. Alternativa C.
Q33
Dinâmica — Atrito em Rodas Motrizes
Se as rodas traseiras do carro mostrado na figura são responsáveis por impulsioná-lo para frente, sem ocorrência de deslizamento, a força de atrito exercida pela estrada sobre os pneus é
A)cinética, no sentido de A.
B)cinética, no sentido de B.
C)estática, no sentido de A.
D)estática, no sentido de B.
E)estática, de módulo nulo.
Gabarito
D
Resolução
Sem deslizamento, o atrito é estático. Nas rodas motrizes, o pneu tende a empurrar o solo para trás; o solo exerce sobre o pneu uma força de atrito para a frente, no sentido B. Alternativa D.
Q34
Termologia — Dilatação Linear
Uma barra de aço de 20 m de comprimento, inicialmente a 10 °C, está presa no teto de uma sala na direção vertical, com a extremidade inferior mantida livre a 2,5 cm do solo. Ao ser aquecida a até 110 °C, a barra encostará no chão? (Dado: coeficiente de dilatação linear do aço: $\alpha=1{,}1\times10^{-5}\text{ K}^{-1}$)
A)Sim, pois a dilatação será de $3{,}2\text{ cm}$.
B)Sim, pois a dilatação será de $2{,}8\text{ cm}$.
C)Sim, pois a dilatação será de $2{,}6\text{ cm}$.
D)Não, pois a dilatação será de $2{,}2\text{ cm}$.
E)Não, pois a dilatação será de $1{,}8\text{ cm}$.
Como $2{,}2\text{ cm}<2{,}5\text{ cm}$, a barra não encosta no chão. Alternativa D.
Q35
Ondulatória — Comprimento de Onda
O ouvido humano é capaz de perceber sons com frequências entre 20 Hz e 20 kHz. Considerando que a velocidade do som no ar, a 20 °C, é de $340\text{ m/s}$, determine quais os maiores e menores comprimentos de onda que podem ser detectados pelo ouvido humano e assinale a alternativa correta.
A)17 m e 1,7 cm
B)18 m e 1,8 cm
C)19 m e 1,9 cm
D)20 m e 2,0 cm
E)17 m e 10 cm
Gabarito
A
Resolução
$\lambda_{\max}=340/20=17\text{ m}$ e $\lambda_{\min}=340/20000=0{,}017\text{ m}=1{,}7\text{ cm}$. Alternativa A.
Q36
Hidrostática — Empuxo e Flutuação
Um recipiente de 5 litros, com massa de 2 kg, é colocado para flutuar em um lago. Determine a fração do volume do recipiente que ficará acima da superfície da água e assinale a alternativa correta. Dados: densidade da água $=1\text{ g/cm}^3=1000\text{ kg/m}^3$; $1$ litro $=10^{-3}\text{ m}^3$.
A)20%
B)30%
C)40%
D)50%
E)60%
Gabarito
E
Resolução
Em equilíbrio, $\rho V_{\text{imerso}}g=mg$, logo $V_{\text{imerso}}=2/1000=2\times10^{-3}\text{ m}^3=2\text{ L}$.
Dos 5 L totais, 2 L ficam imersos (40%); portanto, 60% ficam acima da água. Alternativa E.
Q37
Eletrostática — Campo Elétrico e Potencial
Duas placas metálicas paralelas e carregadas são colocadas a um metro de distância, criando um campo elétrico constante entre elas. Uma partícula com carga de um coulomb é colocada no espaço entre elas e sofre uma força de 100 newtons devido ao campo elétrico. Determine a diferença de potencial elétrico entre as placas em volts (V) e assinale a alternativa correta.
A)$1{,}0\times10^{-2}$
B)$1{,}0\times10^{2}$
C)$1{,}0\times10^{0}$
D)$1{,}0\times10^{1}$
E)$1{,}0\times10^{-1}$
Gabarito
B
Resolução
$E=F/q=100\text{ N/C}$ e, para campo uniforme, $\Delta V=Ed=100\cdot1=100\text{ V}=1{,}0\times10^2\text{ V}$. Alternativa B.
Q38
Eletrodinâmica — Associação de Resistores
Dois resistores idênticos de $60\ \Omega$ ($R_1$ e $R_2$) são conectados em paralelo. Esse conjunto é conectado em série a um resistor de $30\ \Omega$ ($R_3$), formando o circuito mostrado na figura. A associação resultante está ligada a uma bateria ideal de 120 V. Determine a corrente elétrica que atravessa o resistor $R_1$ e assinale a alternativa correta.
A)$2{,}0\text{ A}$
B)$1{,}5\text{ A}$
C)$1{,}2\text{ A}$
D)$1{,}0\text{ A}$
E)$0{,}8\text{ A}$
Gabarito
D
Resolução
$60\parallel60=30\ \Omega$. Em série com $R_3=30\ \Omega$, $R_{\text{eq}}=60\ \Omega$, então $I_{\text{total}}=120/60=2\text{ A}$.
Como os ramos paralelos são idênticos, a corrente divide-se igualmente: $I_1=1{,}0\text{ A}$. Alternativa D.
Q39
Magnetismo — Dipolos Magnéticos
Quando um ímã é quebrado em dois pedaços, cada pedaço continua sendo um ímã completo. Isso acontece porque
A)o número de elétrons em cada pedaço é diferente do outro.
B)os átomos na região de separação dos pedaços se tornam átomos “complementares”.
C)cada dipolo magnético atômico permanece alinhado, formando novos polos norte e sul.
D)os elétrons de um pedaço se movimentam em oposição aos elétrons do outro pedaço.
E)a densidade de átomos nos pedaços é diferente.
Gabarito
C
Resolução
Ao quebrar um ímã, não se isola um polo magnético. Os dipolos microscópicos permanecem organizados e cada fragmento passa a apresentar seus próprios polos norte e sul. Alternativa C.
Q40
Óptica — Miopia e Lentes Corretivas
A figura mostra, de forma comparativa, a formação de imagens em um olho normal e em um olho míope. Um estudante míope consegue enxergar nitidamente apenas objetos localizados até 50 cm de distância de seus olhos. Para que ele consiga enxergar objetos situados no infinito, deve-se usar uma lente corretiva. Determine qual deve ser o tipo de lente (convergente ou divergente) e a sua distância focal. Assinale a alternativa correta.
A)Lente convergente, $f=+0{,}50\text{ m}$
B)Lente divergente, $f=-0{,}50\text{ m}$
C)Lente convergente, $f=+2{,}0\text{ m}$
D)Lente divergente, $f=-2{,}0\text{ m}$
E)Lente divergente, $f=-1{,}0\text{ m}$
Gabarito
B
Resolução
A miopia é corrigida com lente divergente. Para um objeto no infinito, a lente deve formar uma imagem virtual no ponto remoto do olho, a 50 cm.
Como $p\to\infty$, temos $p'=f=-0{,}50\text{ m}$. Alternativa B.
