Analise os enunciados a seguir e assinale o que for correto. (A) Em uma montanha a 7.000m de altitude vive um animal que respira por meio de pulmões e que possui diafragma. (B) Ao nível do mar vive um animal endotérmico que respira por meio de pulmões; seu corpo possui eficientes isolantes térmicos e cloaca.
01)A ave descrita está sob uma pressão atmosférica maior do que a do mamífero descrito.
02)As variáveis de estado dos gases que serão respirados pelos pulmões dos animais descritos são iguais nos dois ambientes, se for considerado o mesmo instante para os dois animais.
04)O empuxo exercido pelo ar será maior no réptil descrito.
08)Os dois animais descritos possuem coração com quatro câmaras, dois átrios e dois ventrículos, completamente separados, e com circulação dupla.
16)Comparando-se os dois animais descritos, as moléculas de oxigênio presentes no ar respirável estão mais distantes entre si para a ave.
Gabarito definitivo · PAS UEM 2022 · 2ª etapa
09
Resolução
O diafragma identifica o mamífero em A. A combinação de endotermia, isolamento térmico e cloaca identifica a ave em B.
A pressão atmosférica usual diminui com a altitude; a ave ao nível do mar está sob maior pressão.
\[pV=nRT\]
01) Correta. A comparação de pressão favorece a ave ao nível do mar.
02) Incorreta. Pressão, temperatura e volume não se tornam iguais pela escolha de um mesmo instante.
04) Incorreta. Não há réptil descrito; além disso, comparar empuxo requer densidade do ar e volume deslocado.
08) Correta. Aves e mamíferos têm quatro câmaras cardíacas e circulação dupla completa.
16) Incorreta. Na comparação atmosférica usual, o ar rarefeito em altitude apresenta maior espaçamento molecular, associado ao ambiente do mamífero.
Soma: 01 + 08 = 09.
16
Molas em série e oscilação
Conhecimentos gerais
Um objeto de massa m é preso a uma das extremidades de uma mola, M1, com constante elástica K1. Uma segunda mola, M2, com constante elástica K2, é presa à outra extremidade de M1. As massas das molas M1 e M2 são desprezíveis em comparação a m. O sistema formado pela massa m e pelas duas molas ligadas em série é colocado verticalmente no campo gravitacional terrestre. Assinale o que for correto.
01)A constante elástica equivalente do sistema será $K_{eq}=\frac{K_1K_2}{K_1+K_2}$.
02)Ao se deslocar a massa da sua posição de equilíbrio e soltá-la, o seu centro de massa oscilará em torno da posição de equilíbrio, desprezando o atrito, em um movimento harmônico simples.
04)Para K2 > K1, na condição de equilíbrio, a deformação da mola M2 será maior do que a deformação da mola M1.
08)Colocando-se as molas M1 e M2 em paralelo, a constante elástica equivalente do sistema será menor do que a constante elástica equivalente de M1 e M2 associadas em série.
16)A constante elástica é uma grandeza adimensional.
Gabarito definitivo · PAS UEM 2022 · 2ª etapa
03
Resolução
\[\delta_1=\frac F{K_1}\]
\[\delta_2=\frac F{K_2}\]
\[\frac1{K_{eq}}=\frac1{K_1}+\frac1{K_2}\]
\[K_{eq}=\frac{K_1K_2}{K_1+K_2}\]
\[m\ddot y=-K_{eq}y\]
\[K_{par}=K_1+K_2\]
01) Correta. A expressão resulta da soma das deformações sob a mesma força.
02) Correta. Deslocamentos a partir do equilíbrio obedecem à força restauradora linear e geram MHS ideal.
04) Incorreta. Se a segunda mola é mais rígida, sua deformação é menor.
08) Incorreta. A constante equivalente em paralelo é maior que a associação em série.
16) Incorreta. A unidade SI da constante elástica é newton por metro.
Soma: 01 + 02 = 03.
17
Lei de Snell e razões trigonométricas
Conhecimentos gerais
Considere um raio de luz monocromática se propagando de um meio A para um meio B. Seja I o raio de luz no meio A e i o ângulo de incidência com relação à normal da interface entre os meios. Seja R o raio de luz no meio B e r o ângulo que esse raio forma também com a normal da interface no ponto de incidência. Assinale o que for correto.
01)$\frac{\operatorname{tg}i\cdot\operatorname{cotg}r\cdot\sec r}{\sec i}$ é o índice de refração relativo de B em relação a A.
02)r é denominado ângulo de incidência do meio B.
04)Se o índice de refração relativo é igual a 1, então não existe desvio na propagação da luz de um meio a outro.
08)Considere o ângulo de incidência igual a 30°, o índice de refração de A igual a 2 e de B igual a $\sqrt2$. Então o ângulo de refração é $\pi/4$.
16)Se os índices de refração dos meios A e B são diferentes, ao dobrarmos o ângulo de incidência, dobramos o ângulo de refração.
01) Correta. A razão entre os senos é o índice de B relativo a A, para os ângulos em que a expressão está definida.
02) Incorreta. O ângulo r é de refração.
04) Correta. Índices iguais mantêm o ângulo e não produzem desvio da direção.
08) Correta. O ângulo calculado equivale a um quarto de pi radianos.
16) Incorreta. A lei de Snell não é uma proporcionalidade linear entre os ângulos; pode ainda ocorrer reflexão total em condições apropriadas.
Soma: 01 + 04 + 08 = 13.
18
Fase, posição e período no MHS
Conhecimentos gerais
Um objeto de massa M é colocado para oscilar, sem atrito, na direção horizontal. O movimento de seu centro de massa em função do tempo é descrito pela equação x(t) = 0,2 cos(2t+ π), com as unidades no Sistema Internacional de Unidades (SI). Assinale o que for correto.
01)No instante inicial, esse objeto de massa M está 20cm à esquerda da origem do sistema de coordenadas.
02)O valor da velocidade angular de M é igual ao determinante de uma matriz identidade de ordem 2.
04)O gráfico da posição x em função do tempo é de uma parábola.
08)Após $t=\pi/4\,\mathrm{s}$ do instante inicial, esse objeto de massa M passará pela origem do sistema de coordenadas.
16)O período do movimento é igual a πs.
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25
Resolução
\[x(0)=0{,}2\cos\pi=-0{,}2\ \mathrm m\]
\[\omega=2\ \mathrm{rad/s}\]
\[T=\frac{2\pi}{2}=\pi\ \mathrm s\]
\[x(\pi/4)=0{,}2\cos(3\pi/2)=0\]
01) Correta. A coordenada inicial é menos 20 cm.
02) Incorreta. O determinante da matriz identidade é 1; o valor numérico da frequência angular é 2.
04) Incorreta. O gráfico posição-tempo é cossenoidal.
08) Correta. No instante proposto o cosseno se anula.
16) Correta. O período é pi segundos.
Soma: 01 + 08 + 16 = 25.
20
Turbidez, espalhamento e concentração
Conhecimentos gerais
As reações fotoquímicas que ocorrem em meios aquáticos naturais são prejudicadas pela diminuição da entrada de luz nos ecossistemas, fato ocasionado pelo aumento da quantidade de partículas em suspensão nesses meios, fenômeno genericamente denominado aumento de turbidez. Os instrumentos usados para fazer as medições de turbidez da água são denominados turbidímetros e funcionam esquematicamente como mostrado a seguir. Com base nessas informações, e de acordo com conceitos físico-químicos, assinale o que for correto.
Figura do caderno oficial PAS UEM 2022.
01)As partículas em suspensão na água espalham a luz incidente.
02)Quando a luz atravessa de um meio para outro (exemplo ar e água) ocorre o fenômeno de refração.
04)Uma amostra de água que apresente cor será obrigatoriamente turva.
08)As partículas que estão em suspensão foram solubilizadas no meio aquoso.
16)Uma amostra de 100mL de água turva foi evaporada, e o resíduo sólido obtido dessa evaporação apresentou 0,050g. O laudo que apresenta valor de 500mg/L de sólido suspenso nessa amostra está correto.
Gabarito definitivo · PAS UEM 2022 · 2ª etapa
19
Resolução
\[0{,}050\ \mathrm g=50\ \mathrm{mg}\]
\[100\ \mathrm{mL}=0{,}100\ \mathrm L\]
\[c_m=\frac{50}{0{,}100}=500\ \mathrm{mg/L}\]
O cálculo do item 16 coincide com a chave oficial. Sua atribuição a sólidos suspensos pressupõe que todo o resíduo venha dessas partículas; a evaporação isolada também pode reter sólidos dissolvidos.
01) Correta. Partículas dispersas desviam a luz por espalhamento.
02) Correta. A passagem entre ar e água envolve refração, inclusive sem desvio angular na incidência normal.
04) Incorreta. Cor não exige turbidez: substâncias dissolvidas podem absorver luz seletivamente.
08) Incorreta. Suspensão não equivale à solubilização das partículas.
16) Correta. A conversão fornece 500 mg/L. A classificação de todo esse resíduo como suspenso depende da hipótese explicitada na resolução.
