Física · 1ª fase (Conhecimentos Gerais, objetiva) · 05/01/2003 · Respostas e resoluções comentadas.
Dados da prova
UEL — Vestibular 2003 · ingresso em 2003.
1ª fase — Conhecimentos Gerais (CG): prova objetiva aplicada em 05/01/2003. Física: questões 13, 18, 28, 48, 52 e 55, com enunciados preservados; gabarito: gabarito oficial (COPS).
A prova de 2003 foi interdisciplinar e traz poucas questões de Física: 13, 18, 28, 48, 52 e 55. A cópia disponível do gabarito oficial está cortada nas questões 51 a 60; as respostas das questões 52 e 55 foram obtidas pela resolução. A questão 60 (telescópio refrator de Galileu) não foi incluída: o gabarito não está legível e os diagramas das alternativas são ambíguos.
A 2ª fase (Conhecimentos Específicos, objetiva) está em página própria: use o botão CE. O restante do caderno contém outras disciplinas e não integra esta seção de Física.
Q13
Termologia — Termodinâmica — Refrigeração: Mudança de fase do fluido refrigerante
Os refrigeradores e aparelhos de ar condicionado produzidos no Brasil até 2000 contêm clorofluorcarbonos (CFCs). Quando liberados, esses gases sobem até as altas camadas da atmosfera e destroem o ozônio, que nos protege das radiações solares. O Brasil é signatário do Protocolo de Montreal, acordo internacional assinado em 1987 para banir os CFCs do planeta. Segundo o IBGE, entre 1997 e 2000, houve uma redução de 21% na utilização desse gás no Brasil.
Nos refrigeradores, a presença de CFCs tem a função de retirar o calor de seu interior e transferi-lo para o exterior. Sobre essa transferência de calor, é correto afirmar que os CFCs:
A)Transportam o ar frio de dentro para fora do refrigerador.
B)Retiram o ar quente de dentro do refrigerador.
C)Evaporam no interior do refrigerador e condensam no exterior.
D)Condensam no interior do refrigerador e evaporam no exterior.
E)Congelam no interior do refrigerador e evaporam no exterior.
Gabarito
C
Resolução
O fluido refrigerante circula em ciclo. No interior da geladeira (evaporador) ele evapora e, para mudar de fase, absorve calor latente do ambiente, o que o resfria. Já no exterior (condensador, a grade traseira) o vapor é comprimido, condensa e libera esse calor para o ar da cozinha.
O fluido não transporta “ar frio”, e sim calor, por meio de mudanças de fase. Alternativa C.
Q18
Termologia — Mudanças de estado — Pressão de vapor: Evaporação e condensação
Observe a figura e analise as afirmativas a seguir, relacionadas às mudanças de estado físico da água representadas nela.
A pressão de vapor depende do formato do lago e da quantidade de água nele contida.
A uma determinada temperatura, ocorrerá a evaporação da água do lago quando a pressão de vapor da água no ar atmosférico for menor que a pressão máxima de vapor.
A uma determinada temperatura, na superfície do lago, ocorrerá equilíbrio entre os efeitos de evaporação e condensação quando a pressão de vapor d’água no ar for igual à pressão máxima de vapor.
Com a elevação da temperatura, aumenta a pressão máxima de vapor da água; logo, a velocidade de evaporação cresce.
Assinale a alternativa correta.
A)Apenas as afirmativas I, II e III são corretas.
B)Apenas as afirmativas I e III são corretas.
C)Apenas as afirmativas II e IV são corretas.
D)Apenas as afirmativas III e IV são corretas.
E)Apenas as afirmativas II, III e IV são corretas.
Gabarito
E
Resolução
I) A pressão máxima de vapor depende apenas da substância e da temperatura, não do formato do lago nem da quantidade de água. Falsa.
II) Se a pressão parcial do vapor no ar for menor que a máxima, o ar não está saturado e a evaporação líquida ocorre. Verdadeira.
III) Quando as duas pressões se igualam, o ar está saturado e as taxas de evaporação e condensação se equilibram. Verdadeira.
IV) Aquecer a água aumenta a pressão máxima de vapor e a taxa de evaporação. Verdadeira. Alternativa E.
Q28
Óptica — Cores — Absorção e reflexão: Por que vemos cores em uma tela
Tarsila do Amaral pesquisou cores e formas da paisagem brasileira. No original, o Abaporu apresenta as seguintes cores: amarelo, azul, verde e preto. Do ponto de vista da óptica, por que enxergamos diferentes cores quando a tela é iluminada por luz branca?
A)Porque a luz branca incidente é refletida pelos pigmentos existentes na obra em todas as freqüências.
B)Porque a luz de freqüência das cores amarela, azul, verde e preta é absorvida pelos pigmentos.
C)Porque a luz de freqüência das cores azul e verde é absorvida e a luz de freqüência da cor amarela é refletida.
D)Porque a luz branca incidente é em parte absorvida pelos pigmentos e em parte refletida nas freqüências das cores amarela, azul e verde.
E)Porque a luz branca incidente é absorvida pelos pigmentos e reemitida nas freqüências das cores amarela, azul, verde e preta.
Gabarito
D
Resolução
A luz branca contém todas as frequências do visível. Cada pigmento absorve parte delas e reflete as demais; a cor que vemos é a das frequências refletidas (um pigmento amarelo reflete o amarelo, um azul reflete o azul, e assim por diante).
Se todas fossem refletidas (A), a tela seria branca; o preto é a absorção quase total, não uma frequência refletida (B e E); e C descreve um único pigmento, não a explicação para as várias cores da tela. Alternativa D.
Q48
Mecânica — Cinemática — Lançamento horizontal: Projéteis lançados por um avião
(Revista Época, 17 dez. 2001, p. 82.)
Os projéteis que aparecem na charge atingem o solo numa mesma direção e formam um ângulo de aproximadamente $27^\circ$ com a superfície. Considerando que tais projéteis foram liberados por um avião com velocidade igual a $v$ e desprezando as forças de resistência do ar, analise as seguintes afirmativas:
As bombas atingiram o solo com velocidade igual a $v$.
A componente horizontal da velocidade das bombas, ao atingir o solo, é o dobro da sua componente vertical.
Os projéteis foram liberados de uma altura igual a $h=\dfrac{v^2}{8g}$.
Os projéteis foram liberados quando o avião voava a uma velocidade igual a $v=\sqrt{2gh}$.
Dado: $\operatorname{tg}27^\circ\cong0{,}5$
Assinale a alternativa correta.
A)Apenas as afirmativas I e II são corretas.
B)Apenas as afirmativas I e III são corretas.
C)Apenas as afirmativas II e IV são corretas.
D)Apenas as afirmativas II e III são corretas.
E)Apenas as afirmativas I e IV são corretas.
Gabarito
D
Resolução
A bomba é lançada na horizontal com a velocidade $v$ do avião; sem resistência do ar, a componente horizontal permanece $v_x=v$. Ao chegar ao solo, a trajetória faz $27^\circ$ com a superfície: $\operatorname{tg}27^\circ=\dfrac{v_y}{v_x}=0{,}5$, logo $v_y=\dfrac{v}{2}$.
I) O módulo da velocidade final é $\sqrt{v^2+(v/2)^2}=\dfrac{v\sqrt5}{2}\neq v$. Falsa.
II) $v_x=v=2v_y$: a componente horizontal é o dobro da vertical. Verdadeira.
III) Na queda, $v_y^2=2gh$, então $h=\dfrac{(v/2)^2}{2g}=\dfrac{v^2}{8g}$. Verdadeira.
IV) De $h=\dfrac{v^2}{8g}$ vem $v=\sqrt{8gh}$, não $\sqrt{2gh}$. Falsa. Alternativa D.
Q52
Mecânica — Hidrodinâmica — Equação da continuidade: Rio com uma rocha
Observe as figuras A e B.
Figura A
Figura B
Nas figuras, observa-se que o rio bifurca-se nos rios 1 e 2. No rio 1, de largura $L$, há uma rocha, cuja distância da margem direita é $L_1$ e da esquerda $L_2$, tal que $L_1\lt L_2\lt L$. A vazão da água ao longo do rio 1 se mantém constante devido à conservação da massa de água que escoa. Considerando $v_a$ a velocidade da água do rio 1, antes e depois da rocha; $v_1$ a velocidade da água à direita da rocha; e $v_2$ a velocidade da água à esquerda da rocha, é correto afirmar:
A)$v_a$ é maior que $v_2$.
B)$v_2$ é maior que $v_1$.
C)$v_a$ é igual a $v_1$.
D)$v_1$ é maior que $v_2$.
E)$v_a$ é igual a $v_2$.
Gabarito
D
Resolução
Para um fluido incompressível, a vazão $Q=Av$ é constante (equação da continuidade). Supondo profundidade uniforme, a área da seção é proporcional à largura do canal.
À direita da rocha a largura é $L_1$ e à esquerda é $L_2$, com $L_1\lt L_2\lt L$. Como a largura é menor ali, a velocidade é maior: $v_1\gt v_2\gt v_a$. Alternativa D.
Observação: a cópia disponível do gabarito oficial está cortada nas questões 51 a 60; a resposta foi obtida pela resolução.
Q55
Mecânica — Cinemática — Movimento circular: Velocidade angular do selo cilíndrico
Utilizando-se um selo cilíndrico de 2 cm de diâmetro e 2 cm de altura, são lacrados recipientes cilíndricos cujas tampas têm 40 cm de diâmetro. Considere que cada recipiente é lacrado ao longo de toda a sua borda com uma impressão ininterrupta e em velocidade constante. Assim, se o intervalo de tempo gasto para lacrar cada tampa é igual a 2 segundos, a velocidade de rotação do selo cilíndrico é:
A)$10\pi$ rad/s
B)$15\pi$ rad/s
C)$20\pi$ rad/s
D)$25\pi$ rad/s
E)$30\pi$ rad/s
Gabarito
C
Resolução
O selo rola sem deslizar ao longo da borda da tampa, cujo comprimento é $C=\pi D=0{,}40\pi$ m. Em 2 s, a velocidade do ponto de contato é $v=\dfrac{0{,}40\pi}{2}=0{,}20\pi$ m/s.
No selo, de raio $r=1$ cm $=0{,}01$ m, rolamento sem deslizamento dá $v=\omega r$, logo $\omega=\dfrac{0{,}20\pi}{0{,}01}=20\pi$ rad/s. Alternativa C.
Observação: a cópia disponível do gabarito oficial está cortada nas questões 51 a 60; a resposta foi obtida pela resolução.
