UEL 2015 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Estadual de Londrina
Prova de Conhecimentos Gerais — tema “Origens” · Gabarito da prova.
Instituição UEL
Vestibular UEL 2015 — 1ª fase
Prova 60 questões objetivas de Conhecimentos Gerais (5 alternativas), tema “Origens”; gabarito da UEL
Física Questões 2, 49 e 55
Q2
Hidrostática — Pressão — Prensa que cunha moedas
Considere que uma prensa aplica sobre uma chapa metálica uma força de $1{,}0\times10^{6}$ N, com o intuito de gravar e cortar 100 moedas.
Supondo que cada moeda possui raio igual a 1 cm, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a pressão total da prensa sobre a área de aplicação na chapa.
A)$\dfrac{10^{4}}{\pi}$ Pa
B)$\dfrac{10^{6}}{\pi}$ Pa
C)$\dfrac{10^{8}}{\pi}$ Pa
D)$\dfrac{10^{10}}{\pi}$ Pa
E)$\dfrac{10^{12}}{\pi}$ Pa
Gabarito
C
Resolução
A pressão é a força dividida pela área total de aplicação: $p=\dfrac{F}{A}$.
A área de uma moeda é $\pi r^2=\pi\,(10^{-2})^2=\pi\times10^{-4}$ m². Para 100 moedas, $A=100\cdot\pi\times10^{-4}=\pi\times10^{-2}$ m².
Então $p=\dfrac{10^{6}}{\pi\times10^{-2}}=\dfrac{10^{8}}{\pi}$ Pa.
Q49
Calorimetria — Calor e trabalho — Experimento de Rumford
Além do flogístico, outro conceito que surge na origem da compreensão da termodinâmica é o calórico, fluido elástico que permearia todas as substâncias e se moveria de um corpo a outro através de processos de atração e repulsão. Conde Rumford, ao estudar a perfuração de canhões sob a água, concluiu que aparentemente haveria calórico ilimitado sendo expelido dos blocos metálicos ao longo do processo de usinagem, fato que contraria a premissa de que tal substância não poderia ser criada, somente conservada. Tais observações iniciaram a derrocada do conceito de calórico.
De acordo com a Física atual, é correto afirmar que o fenômeno observado por Rumford diz respeito à
A)combustão das moléculas da água.
B)combustão dos blocos de metal.
C)conversão de flogístico em calórico.
D)conversão de energia cinética em calor.
E)troca de calor entre a água e o metal.
Gabarito
D
Resolução
Na usinagem, a broca realiza trabalho mecânico contra o metal, e o atrito converte energia cinética em energia térmica, que aquece o metal e a água. Não há combustão, nem troca de um fluido “calórico” entre os corpos.
O calor é uma forma de energia em trânsito, e o experimento de Rumford é um dos que mostraram a equivalência entre trabalho mecânico e calor, que levou à lei da conservação da energia.
Q55
Cinemática — Queda livre — Gráfico y × t
Com o avanço do conhecimento científico acerca da queda livre dos corpos, assinale a alternativa que indica, corretamente, o gráfico de deslocamento versus tempo que melhor representa esse movimento em regiões onde a resistência do ar é desprezível.
A)Gráfico a), conforme a figura.
B)Gráfico b), conforme a figura.
C)Gráfico c), conforme a figura.
D)Gráfico d), conforme a figura.
E)Gráfico e), conforme a figura.
Gabarito
E
Resolução
Na queda livre o movimento é uniformemente variado, com aceleração $g$ para baixo. Tomando $y$ como a altura acima do solo, $y=y_0-\dfrac{g\,t^2}{2}$ para um corpo largado do repouso.
A função é uma parábola com concavidade para baixo, que parte de $y_0$ com inclinação nula (velocidade inicial zero) e desce cada vez mais depressa. É o gráfico e). Os gráficos em reta (movimento uniforme) e os que sobem ou têm concavidade para cima não descrevem esse movimento.
