UEL 2019 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Estadual de Londrina
Prova de Conhecimentos Gerais — 21/10/2018 — Tipo 2 · Gabarito oficial.
Instituição UEL
Vestibular UEL 2019 — 1ª fase
Prova 60 questões objetivas de Conhecimentos Gerais (5 alternativas) — Tipo 2, 21/10/2018; gabarito oficial da UEL
Física Questões 16, 19, 27, 41, 45 e 52
Q16
Impulso e Quantidade de Movimento — Colisões — Tipos de colisão no futebol
Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:
Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão
A)elástica, a energia cinética total final é menor que a energia cinética total inicial.
B)elástica, a quantidade de movimento total final é menor que a quantidade de movimento total inicial.
C)parcialmente inelástica, a energia cinética total final é menor que a energia cinética total inicial.
D)perfeitamente inelástica, a quantidade de movimento total inicial é maior que a quantidade de movimento total final.
E)parcialmente inelástica, a quantidade de movimento total final é menor que a quantidade de movimento total inicial.
Gabarito
C
Resolução
Em qualquer colisão, em um sistema isolado, a quantidade de movimento total se conserva: $Q_{inicial}=Q_{final}$. Isso vale para a elástica, a parcialmente inelástica e a perfeitamente inelástica, o que derruba as afirmações que dizem que $Q$ final é menor ou maior que a inicial.
A energia cinética, sim, depende do tipo de colisão. Na elástica ela se conserva, e portanto a energia cinética final não é menor. Na parcialmente inelástica uma parte da energia cinética se converte em deformação, calor e som, e então $E_{c,final}\lt E_{c,inicial}$. Na perfeitamente inelástica a perda é máxima, e os corpos seguem juntos.
Q19
Impulso e Quantidade de Movimento — Teorema do impulso — Chute de bola parada
Leia o texto a seguir.
Arma ofensiva e poderosa, os chutes de bola parada foram um verdadeiro desafio defensivo na Copa da Rússia em 2018. De fato, todos os gols sofridos pelas seleções africanas na primeira fase vieram com bola parada: um no Egito e no Marrocos, dois na Nigéria e na Tunísia. (Adaptado de lance.com.br)
Geralmente o chute de “bola parada” surpreende o adversário pela sua trajetória descrita e pela velocidade que a bola atinge. Considerando que uma bola de futebol tem massa de 400 g e, hipoteticamente, durante o seu movimento, a resistência do ar seja desprezível, é correto afirmar que a bola atinge
A)15 m/s devido à aplicação de um impulso resultante de $0{,}12\times10^{2}$ N/s.
B)40 m/s quando o jogador aplica uma força de $1{,}6\times10^{2}$ N durante um intervalo de tempo de 0,1 s.
C)60 m/s quando uma força de $1{,}2\times10^{2}$ N é aplicada durante um intervalo de tempo de 0,1 s.
D)90 km/h devido à aplicação de um impulso de $0{,}12\times10^{2}$ N/s.
E)108 km/h quando o jogador aplica uma força de $1{,}6\times10^{2}$ N durante um intervalo de tempo de 0,1 s.
Gabarito
B
Resolução
Pelo teorema do impulso, $F\,\Delta t=m\,\Delta v$. A bola parte do repouso, a massa é $0{,}4$ kg e a velocidade de saída é $v=\dfrac{F\,\Delta t}{m}$.
Com $F=1{,}6\times10^{2}$ N e $\Delta t=0{,}1$ s: $v=\dfrac{160\cdot0{,}1}{0{,}4}=40$ m/s, que são $144$ km/h. Com $F=1{,}2\times10^{2}$ N: $v=\dfrac{120\cdot0{,}1}{0{,}4}=30$ m/s, ou 108 km/h. Um impulso de $12$ N·s também leva a $30$ m/s.
Logo 15 m/s, 60 m/s, 90 km/h e 108 km/h não correspondem aos dados das alternativas em que aparecem, e a unidade N/s não é de impulso (a correta é N·s).
Q27
Óptica da Visão — Defeitos da visão — Miopia e hipermetropia
Na figura 1, que se assemelha ao bulbo de um olho humano, é possível perceber algumas das suas estruturas, como a pupila e a íris.
[A Figura 1 da prova original não consta do arquivo utilizado nesta página.]
Com base nos conhecimentos sobre a óptica da visão, é correto afirmar que o olho com
A)hipermetropia é caracterizado pela formação da imagem num ponto antes da retina.
B)miopia é semelhante a uma lente de vidro plano-côncavo mergulhada em meio aquoso.
C)hipermetropia é semelhante a uma lente de vidro côncavo-convexo mergulhada em meio aquoso.
D)miopia tem a imagem formada depois da retina, e sua correção deve ser feita com lentes convergentes.
E)miopia é caracterizado por apresentar uma convergência acentuada do cristalino.
Gabarito
E
Resolução
Na miopia, o olho converge demais os raios luminosos, em geral porque o cristalino é muito convergente ou o globo ocular é alongado. A imagem se forma antes da retina, e a correção usa lente divergente.
Na hipermetropia ocorre o contrário: pouca convergência, e a imagem se forma depois da retina, sendo corrigida com lente convergente. O cristalino se comporta como uma lente biconvexa, mergulhada nos meios transparentes do olho, que são aquosos. Por isso as comparações com lentes plano-côncavas ou côncavo-convexas não descrevem o olho.
Q41
Estática — Equilíbrio estático — Esculturas de pedras sobrepostas
Na figura 2, é possível observar esculturas construídas com a sobreposição de pedras. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio e estática, é correto afirmar que cada uma das esculturas está em equilíbrio estático
[A Figura 2 da prova original não consta do arquivo utilizado nesta página.]
A)instável, pois o momento de força atuante na pedra superior varia com o tempo.
B)estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a última pedra é positiva.
C)instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é nula.
D)estável, pois a resultante das forças que atuam sobre a primeira pedra é positiva.
E)instável, pois a resultante das forças que atuam sobre o conjunto das pedras é negativa.
Gabarito
C
Resolução
Para um corpo estar em equilíbrio estático, a força resultante e o momento resultante devem ser nulos. Nas esculturas, as pedras estão paradas, e portanto a resultante das forças sobre o conjunto é nula, e não positiva nem negativa (a resultante é um vetor, e dizer que é “positiva” ou “negativa” não faz sentido para o equilíbrio).
O equilíbrio é instável porque as pedras estão apoiadas em uma configuração em que qualquer pequeno deslocamento afasta o conjunto da posição inicial, e a queda é iminente. Se o momento de força sobre a pedra superior variasse com o tempo, a pedra estaria girando, e não em equilíbrio estático.
Q45
Propagação do Calor — Condução — Sensação térmica de metal e plástico
Numa sala com temperatura de 18 °C, estão dispostos um objeto metálico e outro plástico, ambos com a mesma temperatura desse ambiente. Um indivíduo com temperatura corporal média de 36 °C segura esses objetos, um em cada mão, simultaneamente. Neste caso, é correto afirmar que há rápida transferência de calor
A)da mão para o objeto metálico e lenta da mão para o plástico, por isso a sensação de frio maior proveniente do objeto metálico.
B)do objeto metálico para a mão e lenta do plástico para a mão, por isso a sensação de frio maior proveniente do plástico.
C)da mão para o plástico e lenta da mão para o objeto metálico, por isso a sensação de frio maior proveniente do plástico.
D)do plástico para a mão e lenta do objeto metálico para a mão, por isso a sensação de calor maior proveniente do objeto metálico.
E)da mão para o plástico e lenta da mão para o objeto metálico, por isso a sensação de calor maior proveniente do objeto metálico.
Gabarito
A
Resolução
O calor flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor. A mão (36 °C) está mais quente que os dois objetos (18 °C), de modo que o calor vai da mão para ambos, e nunca dos objetos para a mão.
A rapidez depende da condutividade térmica: o metal é bom condutor e retira calor da mão depressa, enquanto o plástico, mau condutor, retira devagar. A pele sente a perda rápida de calor como frio, e então o objeto metálico parece mais frio, embora esteja à mesma temperatura do plástico.
Q52
Física Nuclear — Fissão e fusão — Princípio de funcionamento das bombas A e H
No texto, estão expressos os horrores causados na população de Hiroshima pela explosão da bomba nuclear. Em relação ao princípio físico de seu funcionamento, assinale a alternativa correta.
[O texto-base da prova original não consta do arquivo utilizado nesta página.]
A)A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $^{238}$U.
B)A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $^{235}$U.
C)A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $^{238}$U.
D)A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $^{238}$U.
E)A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $^{235}$U.
Gabarito
B
Resolução
A bomba A, a que atingiu Hiroshima, é de fissão: um núcleo pesado e físsil, o urânio-235, absorve um nêutron e se fragmenta, liberando energia e novos nêutrons, que mantêm a reação em cadeia. O urânio-238 não sofre fissão com nêutrons lentos, e por isso a bomba usa o $^{235}$U.
A bomba H é de fusão: núcleos leves de hidrogênio (deutério e trítio) se unem e liberam energia, e não se fragmentam. Nos dois processos há liberação de energia, e não absorção.
