UEPG PSS 1 2023

Alternativas corretas: 01 + 04. Somatório: 5.

01) Verdadeira. Entre $0$ e $20\,\text{s}$, a velocidade varia de $-20$ para $50\,\text{m/s}$. Logo, $a=\frac{50-(-20)}{20}=3{,}5\,\text{m/s}^2$.

02) Falsa. Entre $50$ e $60\,\text{s}$, a velocidade permanece positiva, diminuindo de $50\,\text{m/s}$ até zero. Portanto, o movimento continua progressivo até a partícula parar.

04) Verdadeira. O deslocamento é a área algébrica sob o gráfico $v\times t$: $\Delta s=\frac{-20+50}{2}\cdot20+50\cdot30+\frac{50+0}{2}\cdot10=300+1500+250=2050\,\text{m}$.

08) Falsa. $v_m=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{2050}{60}\approx34{,}2\,\text{m/s}$.

Somatório: 01 + 04 = 5.

Alternativas corretas: 02 + 04 + 08. Somatório: 14.

01) Falsa. O enunciado fornece a velocidade final de A como $0{,}8\,\text{m/s}$; portanto, A permanece no sentido positivo do eixo $x$.

02) Verdadeira. $E_{cA}=\frac12M_AV_A^2=\frac12\cdot3\cdot(0{,}8)^2=0{,}96\,\text{J}$.

04) Verdadeira. Pela conservação da quantidade de movimento: $3\cdot4=3\cdot0{,}8+2V_B$. Assim, $V_B=4{,}8\,\text{m/s}$.

08) Verdadeira. Como B parte do repouso, $I_B=\Delta p_B=M_BV_B=2\cdot4{,}8=9{,}6\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$.

Somatório: 02 + 04 + 08 = 14.

Alternativas corretas: 01 + 02 + 08. Somatório: 11.

A figura forma um triângulo retângulo $30$-$40$-$50$, de modo que $\sin\theta=\frac{30}{50}=0{,}6$ e $\cos\theta=\frac{40}{50}=0{,}8$. Como $m=0{,}1\,\text{kg}$, o peso vale $P=mg=1\,\text{N}$.

01) Verdadeira. No equilíbrio ao longo do plano, $F_e=P\sin\theta=1\cdot0{,}6=0{,}6\,\text{N}$.

02) Verdadeira. A força de contato normal vale $N=P\cos\theta=1\cdot0{,}8=0{,}8\,\text{N}$.

04) Falsa. Pela lei de Hooke, com $x=10\,\text{mm}=0{,}01\,\text{m}$: $k=\frac{F_e}{x}=\frac{0{,}6}{0{,}01}=60\,\text{N/m}$.

08) Verdadeira. $E_{pe}=\frac12kx^2=\frac12\cdot60\cdot(0{,}01)^2=0{,}003\,\text{J}=3\,\text{mJ}$.

Somatório: 01 + 02 + 08 = 11.

Alternativas corretas: 01 + 02 + 04 + 08. Somatório: 15.

01) Verdadeira. Pela equação de Clapeyron, $T_1=\frac{P_1V_1}{nR}=\frac{3\cdot10^5\cdot8{,}3\cdot10^{-3}}{8{,}3}=300\,\text{K}$.

02) Verdadeira. Em transformação isobárica, $W=P\Delta V=3\cdot10^5(12{,}45-8{,}3)\cdot10^{-3}=1245\,\text{J}$.

04) Verdadeira. Pela 1ª Lei da Termodinâmica, $\Delta U=Q-W=3112{,}5-1245=1867{,}5\,\text{J}$.

08) Verdadeira. Como $T\propto V$ em uma transformação isobárica, $T_2=T_1\frac{V_2}{V_1}=300\cdot\frac{12{,}45}{8{,}3}=450\,\text{K}$. Assim, $\Delta T=150\,\text{K}$.

Somatório: 01 + 02 + 04 + 08 = 15.

Alternativas corretas: 02 + 04. Somatório: 6.

Para Carnot, $\eta=1-\frac{T_f}{T_q}$. Como $T_q=119+273=392\,\text{K}$ e $\eta=0{,}25$, resulta $T_f=0{,}75\cdot392=294\,\text{K}=21\,{}^{\circ}\text{C}$.

01) Falsa. $W=\eta Q_q=0{,}25\cdot2000=500\,\text{cal}$, de modo que $Q_f=Q_q-W=1500\,\text{cal}$.

02) Verdadeira. A fonte fria está a aproximadamente $21\,{}^{\circ}\text{C}$, portanto abaixo de $22\,{}^{\circ}\text{C}$.

04) Verdadeira. Para uma máquina de Carnot, $\eta=1-\frac{T_f}{T_q}$. Rendimento de 100% exigiria $T_f=0\,\text{K}$, condição fisicamente inatingível.

08) Falsa. O trabalho por ciclo é $500\,\text{cal}\cong2000\,\text{J}$, e não $3200\,\text{J}$.

Somatório: 02 + 04 = 6.

Alternativas corretas: 01 + 04 + 08. Somatório: 13.

01) Verdadeira. De A a B, o sólido recebe $Q=100\,\text{cal}$ e sua temperatura varia de $40$ para $80\,{}^{\circ}\text{C}$. Assim, $c=\frac{Q}{m\Delta T}=\frac{100}{100\cdot40}=0{,}025\,\text{cal/(g}\cdot{}^{\circ}\text{C)}$.

02) Falsa. No patamar B-C, $Q_L=300-100=200\,\text{cal}$. Portanto, $L_f=\frac{200}{100}=2\,\text{cal/g}$.

04) Verdadeira. B-C é um patamar de temperatura constante durante a fusão; nesse intervalo coexistem as fases sólida e líquida.

08) Verdadeira. O patamar de fusão ocorre a $80\,{}^{\circ}\text{C}$.

Somatório: 01 + 04 + 08 = 13.