Sistema UEM: soma das proposições corretas 01, 02, 04, 08 e 16
As questões interdisciplinares foram preservadas integralmente. A resposta numérica corresponde à soma dos números das proposições corretas.
Q08
Energia — conceitos e transformações
Considerando os conceitos de energia, é correto afirmar:
01)A energia pode ser transformada ou transferida, mas nunca criada ou destruída.
02)A energia está relacionada com a capacidade de produzir movimento.
04)O bombeamento de substâncias, através da membrana plasmática, é um trabalho celular que utiliza energia.
08)O ATP é a molécula mais importante na captura, no armazenamento temporário e na transferência de energia, nos processos celulares.
16)No processo de respiração celular, a energia fica armazenada nas moléculas de glicídios, na forma de energia potencial química.
Gabarito
15
Resolução
01) Correta. Expressa o princípio de conservação da energia.
02) Correta. A energia está associada à capacidade de produzir transformações, entre elas o movimento.
04) Correta. O transporte ativo através da membrana requer energia.
08) Correta. O ATP atua como importante intermediário energético celular.
16) Incorreta. Na respiração celular, a energia química dos glicídios é liberada e transferida, sobretudo, para moléculas de ATP.
Resposta: $01+02+04+08=15$.
Q10
Mecânica — Trabalho e energia potencial gravitacional
Um halterofilista aplica uma força de 2100 N para levantar uma massa de 200 kg do solo a uma altura de 2,5 metros. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², assinale o que for correto.
01)O trabalho realizado pelo halterofilista é de 5500 J.
02)O trabalho realizado pela força peso é nulo, se for considerado apenas o levantamento do peso.
04)A energia potencial gravitacional armazenada, ao levantar o peso, é de 5000 J.
08)O levantamento de peso envolve o tecido muscular estriado esquelético, que tem contração voluntária.
16)No citoplasma das fibras musculares estriadas esqueléticas, são encontradas as miofibrilas contráteis, constituídas pelas proteínas miosina e actina.
08) e 16) Corretas. As duas proposições descrevem corretamente características da musculatura esquelética.
Resposta: $04+08+16=28$.
Q13
Grandezas físicas — unidades, densidade e conversão
Assinale o que for correto.
01)Um angstron equivale a $10^{-10}$ metros.
02)A unidade de força no Sistema Internacional de Unidades é m/s².
04)50 gramas de um determinado metal apresenta densidade 2,70 g/cm³. A densidade de 200 gramas do mesmo metal será igual.
08)No modelo atômico de Rutherford, o átomo teria uma organização semelhante à do sistema solar: os elétrons estariam girando ao redor do núcleo como planetas ao redor do Sol.
16)Pode-se afirmar que 72 km/h corresponde ao módulo de velocidade de 20 m/s, no Sistema Internacional de Unidades.
Gabarito
29
Resolução
01) Correta. $1\text{ Å}=10^{-10}\text{ m}$.
02) Incorreta. A unidade SI de força é o newton: $1\text{ N}=1\text{ kg}\cdot\text{m}/\text{s}^2$.
04) Correta. A densidade é uma propriedade intensiva de uma amostra homogênea do mesmo material.
08) Correta. A proposição reproduz a analogia clássica do modelo nuclear de Rutherford.
16) Correta. $72/3{,}6=20$, logo $72\text{ km/h}=20\text{ m/s}$.
Resposta: $01+04+08+16=29$.
Q14
Mecânica — Lei de Hooke e conservação da energia
Uma mola, na posição horizontal, tem uma de suas extremidades fixa; a outra extremidade livre se encontra na origem de um sistema de coordenadas de uma reta, cuja unidade é 1,0 m. A mola se encontra no seu estado relaxado, e sua constante elástica é de $10^3$ N/m. Em um determinado momento, a mola é comprimida por um bloco de 2 kg até o ponto de coordenada –0,5 do referido sistema de coordenadas. Quando o bloco é liberado, a mola o projeta na direção positiva do eixo, sobre uma superfície sem atrito. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, assinale o que for correto.
01)A força aplicada no bloco pela mola é de 500 N, no sentido positivo do sistema de coordenadas.
02)A velocidade do bloco ao deixar a mola é de $5\sqrt{5}$ m/s.
04)Se o bloco se depara com uma subida, também sem atrito, a altura máxima alcançada por ele é de 6,25 m.
08)A função que fornece a força aplicada no bloco pela mola, em relação ao valor da compressão, é uma função par.
16)A função que fornece a velocidade do bloco em relação à distância percorrida é decrescente.
Gabarito
07
Resolução
01) Correta. Pela lei de Hooke, $F=kx=10^3\cdot0{,}5=500\text{ N}$. Como a mola está comprimida, a força restauradora sobre o bloco aponta para o sentido positivo.
02) Correta. Pela conservação da energia, $\frac12kx^2=\frac12mv^2$. Assim, $\frac12\cdot10^3\cdot(0{,}5)^2=\frac12\cdot2\cdot v^2$, de onde $v^2=125$ e $v=5\sqrt5\text{ m/s}$.
04) Correta. A energia elástica inicial é $125\text{ J}$. Na altura máxima, $mgh=125$, logo $2\cdot10\cdot h=125$ e $h=6{,}25\text{ m}$.
08) Incorreta. A relação força–deformação obedece à lei de Hooke e não caracteriza uma função par.
16) Incorreta. Durante a distensão da mola a velocidade aumenta; depois que o bloco perde contato com a mola, em superfície horizontal sem atrito, permanece constante.
Resposta: $01+02+04=07$.
Q15
Mecânica — Lançamento oblíquo
Considere um lançamento oblíquo de um objeto à velocidade inicial de 30 m/s e despreze a resistência do ar. Suponha que o ângulo inicial para o lançamento meça 45º, em relação a um plano horizontal. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². Após, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
01)O ângulo inicial de lançamento utilizado fornece o maior alcance possível em um lançamento oblíquo.
02)O vetor velocidade do objeto é nulo na altura máxima.
04)O módulo da velocidade horizontal do objeto é constante e igual a 15 m/s.
08)A função que determina a altura do objeto em relação ao tempo é injetora.
16)A função que determina a posição do objeto em relação ao plano horizontal é uma exponencial.
Gabarito
01
Resolução
01) Correta. Para lançamento e queda no mesmo nível, $A=\dfrac{v_0^2\sen(2\theta)}{g}$, cujo valor máximo ocorre em $\theta=45^\circ$.
02) Incorreta. No ponto mais alto, apenas a componente vertical da velocidade é nula.
08) Incorreta. Exceto no ponto máximo, uma mesma altura é atingida em dois instantes distintos: subida e descida.
16) Incorreta. A trajetória $y(x)$ é parabólica, não exponencial.
Resposta: $01$.
Q18
Mecânica — Colisão e aceleração escalar média
Supondo que um determinado recipiente, à temperatura ambiente, contenha os íons sódio, magnésio e cloreto dissolvidos em água, assinale o que for correto.
01)O magnésio pertence à família dos alcalinos.
02)Ao adicionar uma pequena quantidade de sódio metálico à água, ocorre uma transformação química com formação de íons sódio e gás hidrogênio.
04)A água poderá ser separada dos íons pelo processo de destilação.
08)O íon sódio, ao colidir inelasticamente com a parede do recipiente, retornará com a mesma energia cinética.
16)Supondo que o sistema foi aquecido por um determinado tempo e o módulo da velocidade inicial do íon cloreto era $v$, após o aquecimento, passou para uma velocidade $2v$, nesta condição, houve uma aceleração escalar média do íon cloreto.
Gabarito
22
Resolução
01) Incorreta. O magnésio pertence ao grupo dos metais alcalino-terrosos.
02) Correta. O sódio reage com a água, formando íons sódio em solução e liberando gás hidrogênio.
04) Correta. A destilação permite separar a água dos íons dissolvidos.
08) Incorreta. Em uma colisão inelástica não se conserva a energia cinética; portanto, não se pode afirmar que o íon retorna com a mesma energia cinética.
16) Correta. Houve variação do módulo da velocidade em um intervalo de tempo, logo a aceleração escalar média é não nula.
Resposta: $02+04+16=22$.
Q19
Mecânica — Plano inclinado e atrito
Considere um bloco de massa $M$ sobre um plano inclinado cujo coeficiente de atrito estático entre as superfícies é $\mu_e$. Suponha que o bloco esteja na iminência de entrar em movimento a uma altura de 3 metros do solo, e sua distância até o solo ao longo do plano inclinado seja de 6 metros. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², assinale o que for correto.
01)O coeficiente de atrito estático possui o valor de $\dfrac{\sqrt3}{3}$.
02)Se aumentar-se o ângulo do plano inclinado, o bloco irá se movimentar. A força de atrito que irá atuar nesse caso é a cinética, que é maior que a força de atrito estático.
04)Pode-se afirmar que o módulo da força normal é proporcional ao módulo da força peso.
08)Ao percorrer uma distância de 2 m, o bloco estará a uma altura de 2 m do solo.
16)Ao chegar ao pé do plano inclinado, o deslocamento horizontal foi de 4 m.
Gabarito
09
Resolução
Da geometria do plano, $\sen\theta=\dfrac{3}{6}=\dfrac12$, portanto $\theta=30^\circ$.
01) Correta. Na iminência de deslizamento, $mg\sen\theta=\mu_e mg\cos\theta$. Assim, $\mu_e=\tan30^\circ=\dfrac{\sqrt3}{3}$.
02) Incorreta. Ao iniciar o movimento passa a atuar o atrito cinético, cujo módulo é, em geral, menor que o atrito estático máximo.
04) Incorreta. A relação $N=P\cos\theta$ depende da inclinação; a afirmação, como apresentada, não estabelece adequadamente essa dependência.
08) Correta. Ao percorrer 2 m sobre o plano, a queda vertical é $2\sen30^\circ=1\text{ m}$. Partindo de 3 m, o bloco fica a 2 m do solo.
16) Incorreta. A projeção horizontal do plano vale $6\cos30^\circ=3\sqrt3\text{ m}\approx5{,}20\text{ m}$.
Resposta: $01+08=09$.
Q20
Mecânica — Movimento circular uniforme
Um carro de corrida com massa de 700 kg está correndo a uma velocidade escalar constante de 250 km/h em uma pista circular, cujo raio mede 200 m. Nos itens a seguir, despreze a largura da pista, considere $\pi=3{,}14$ e assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
01)O percurso total percorrido pelo carro, em cada volta, é de, aproximadamente, 1.256 m.
02)A partir do ponto de largada, quando o carro percorre 105 m, ele completa um arco de circunferência de, aproximadamente, 30º.
04)O módulo da aceleração centrípeta do carro é de 312,5 m/s².
08)O módulo da velocidade angular do carro é de, aproximadamente, 0,35 rad/s.
16)O carro não possui aceleração tangencial, pois o módulo de sua velocidade é constante.