UEPG PSS 1 2024 — Questões de Física comentadas — Método TEF

01) Verdadeira. São características do gás ideal: choques perfeitamente elásticos entre moléculas e paredes, e forças de coesão desprezíveis.

02) Verdadeira. As variáveis de estado de um gás perfeito são pressão, volume e temperatura absoluta.

04) Verdadeira. Aplicando a Lei dos Gases: $V_2 = \frac{P_1 V_1 T_2}{P_2 T_1} = \frac{2 \times 200 \times 273}{1 \times 400} = 273\,\text{L} > 40\,\text{L}$.

08) Verdadeira. Pela Lei de Charles (processo isobárico): $V \propto T$, portanto o gráfico $V \times T$ é uma reta.

Somatório: 01 + 02 + 04 + 08 = 15.

01) Falsa. A situação II é MCU, que possui aceleração centrípeta. Apenas a situação III (MRU) não apresenta aceleração.

02) Verdadeira. Velocidade constante de 36 km/h. Perímetro $C$ percorrido em $t$ horas para 20 voltas: $C = v \cdot \frac{t}{20} = 36 \cdot \frac{t}{20} = 1{,}8t$. Raio: $R = \frac{C}{2\pi} = \frac{1{,}8t}{2 \times 3} = 0{,}3t$.

04) Falsa. Tempo total (incluindo a parada): $t_1 = \frac{250}{80} = 3{,}125\,\text{h}$, parada $= 0{,}5\,\text{h}$, $t_2 = \frac{350}{100} = 3{,}5\,\text{h}$. Total $= 7{,}125\,\text{h}$. Velocidade média $= \frac{600}{7{,}125} \approx 84{,}2\,\text{km/h} \neq 90\,\text{km/h}$.

08) Verdadeira. Situação III: $d = v \cdot t = 72 \times \frac{40}{60} = 72 \times \frac{2}{3} = 48\,\text{km}$.

Somatório: 02 + 08 = 10.

01) Falsa. A unidade de capacidade térmica no SI é J/K (joule por kelvin), não J·K.

02) Verdadeira. Massa de água: $m = 0{,}5\,\text{L} \times 1\,\text{g/cm}^3 = 500\,\text{g}$. Calor: $Q = mc\Delta T = 500 \times 1 \times (60 - 20) = 20\,000\,\text{cal} = 2 \times 10^4\,\text{cal}$.

04) Falsa. Numa transformação isotérmica: $PV = \text{const}$. Se $P$ triplica, o volume é dividido por 3, não multiplicado.

08) Verdadeira. Acima da temperatura crítica, um gás não pode ser liquefeito apenas pelo aumento de pressão.

Somatório: 02 + 08 = 10.

01) Verdadeira. No choque perfeitamente inelástico (corpos se unem após o choque), o coeficiente de restituição é $e = 0$.

02) Verdadeira. O momento linear (quantidade de movimento) do sistema é conservado em colisões quando a força externa resultante é nula ou o tempo de colisão é muito pequeno.

04) Falsa. A energia mecânica só é conservada em choques perfeitamente elásticos. Em choques inelásticos e parcialmente elásticos, parte da energia cinética é dissipada.

08) Verdadeira. Em choques parcialmente elásticos ($0 < e < 1$), há dissipação de energia: $E_{k,\text{antes}} > E_{k,\text{depois}}$.

Somatório: 01 + 02 + 08 = 11.

01) Verdadeira. Velocidade ao desligar o motor: $v = a_1 t = 2 \times 8 = 16\,\text{m/s}$. Desaceleração por atrito: $|a_2| = \frac{16}{40} = 0{,}4\,\text{m/s}^2$.

02) Verdadeira. Sem atrito, após o motor ser desligado, não há resultante horizontal e a velocidade permanece constante em $16\,\text{m/s}$.

04) Verdadeira. Com desaceleração constante de $-0{,}4\,\text{m/s}^2$, o gráfico $v \times t$ é uma reta decrescente.

08) Verdadeira. Fase 1 (aceleração, 8 s): $d_1 = \frac{1}{2} \times 2 \times 8^2 = 64\,\text{m}$. Fase 2 (frenagem, 40 s): $d_2 = 16 \times 40 - \frac{1}{2} \times 0{,}4 \times 40^2 = 640 - 320 = 320\,\text{m}$. Total: $64 + 320 = 384\,\text{m} > 380\,\text{m}$.

Somatório: 01 + 02 + 04 + 08 = 15.

01) Verdadeira. O lançamento vertical maximiza a altura. O alcance máximo no lançamento oblíquo ocorre com ângulo de 45°.

02) Verdadeira. Em relação ao caminhão: a bola sobe e desce na vertical → trajetória retilínea. Em relação ao solo: a bola combina $v_x = 20\,\text{m/s}$ (horizontal) com $v_y = 5\,\text{m/s}$ (vertical) → trajetória parabólica.

04) Verdadeira. No lançamento horizontal, o tempo de queda $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$ depende apenas da altura, independentemente da velocidade horizontal. Logo, A e B chegam ao solo ao mesmo tempo.

08) Falsa. Na altura máxima, a velocidade vertical é nula, mas a aceleração gravitacional $g$ atua o tempo todo — inclusive no ponto mais alto. A aceleração nunca é nula durante o voo.

Somatório: 01 + 02 + 04 = 7.