Enunciados, alternativas, dados e referências transcritos integralmente do caderno. Grafias e inconsistências originais são mantidas; as explicações do Método TEF aparecem separadamente.
Fonte: SM-RJ 2005.pdf. Páginas do PDF: 4, 5, 6.
Gabarito: SM-RJ 2005_gab.pdf.
Q21
Mecanica — Cinematica — Velocidade Media
Uma partícula está se deslocando em movimento uniformemente variado, obedecendo à equação horária $s=20t-2t^2$ (s em metros e t em segundos). Qual é o valor da velocidade escalar média desta partícula, entre os instantes $t_1=2\mathrm s$ e $t_2=6\mathrm s$?
A)12m/s
B)9,5m/s
C)8m/s
D)6,5m/s
E)4m/s
Gabarito oficial
E
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
$s(2)=40-8=32\ \mathrm m$ e $s(6)=120-72=48\ \mathrm m$. A velocidade escalar média é $(48-32)/(6-2)=4\ \mathrm{m/s}$. Alternativa E.
Q22
Optica — Refracao — Miragem
O fenômeno físico conhecido como miragem tem seu mecanismo explicado pelas leis da óptica geométrica. Qual dos assuntos a seguir serve de base para entendermos o fenômeno da miragem?
A)refração
B)reflexão
C)difração
D)polarização
E)interferência
Gabarito oficial
A
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
A miragem ocorre porque o índice de refração do ar varia com sua temperatura, desviando progressivamente a luz ao atravessar camadas diferentes. O fenômeno básico é a refração, alternativa A.
Q23
Mecanica — Dinamica — Maquina De Atwood
Dois corpos, de formas idênticas e massas $m_A$ = 2,0kg e $m_B$ = 3,0kg, são ligados por um fio ideal e suspensos a uma roldana fixa, sem atrito. Inicialmente eles são alinhados a 9,0m do solo, conforme ilustra a figura. Partindo do repouso, quanto tempo levará o corpo B para atingir o solo?
A)5,0s
B)4,0s
C)3,0s
D)2,0s
E)1,0s
Gabarito oficial
C
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
A aceleração é $a=(m_B-m_A)g/(m_A+m_B)=(3-2)10/5=2\ \mathrm{m/s^2}$. Partindo do repouso, $9=at^2/2=t^2$, logo $t=3{,}0\ \mathrm s$. Alternativa C.
Q24
Eletricidade — Circuitos — Associacao De Resistores
Um circuito elétrico simples é constituído de três resistores idênticos, associados como mostra a figura, ligados a um gerador ideal de 48V. Sabendo-se que a intensidade de corrente assinalada na figura vale 2,0A, qual é o valor de R?
A)5Ω
B)8Ω
C)12Ω
D)15Ω
E)20Ω
Gabarito oficial
B
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
Como os ramos paralelos são iguais, cada um conduz 2 A e o resistor em série conduz 4 A. A tensão total é $48=4R+2R=6R$, logo $R=8\ \Omega$. Alternativa B.
Q25
Termologia — Calorimetria — Mistura Com Gelo
Uma jarra contém 1 litro de laranjada a 20°C. Desejando resfriar a bebida, introduzimos 50g de gelo fundente (0°C). Se desprezarmos as perdas de calor para o ambiente e a capacidade térmica da jarra, e lembrarmos que uma laranjada é feita quase toda com água, podemos prever que a temperatura final da bebida será próxima de: (calor latente de fusão do gelo: 80cal/g)
A)6°C
B)9°C
C)11°C
D)13°C
E)15°C
Gabarito oficial
E
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
Aproximando a laranjada por 1000 g de água, $1000(20-T)=50\cdot80+50T$. Então $T=16000/1050\approx15{,}2\,{}^\circ\mathrm C$, próxima de 15 °C. Alternativa E.
Q26
Mecanica — Energia — Variacao Com Velocidade
Consideremos uma pequena esfera de massa m que apresenta, em determinado instante, velocidade $\vec v$ , conforme mostra a figura 1. Decorridos alguns segundos, a pequena esfera passa a ter velocidade $3\vec v$ sobre a mesma superfície horizontal, conforme mostrado na figura 2: Se, na situação (1), a esfera apresentava energia cinética $E_c$, energia potencial gravitacional $E_p$ e quantidade de movimento Q, na situação (2) essas grandezas valerão, respectivamente:
A)9$E_c$, 9$E_p$ e 3Q
B)9$E_c$, 3$E_p$ e Q
C)9$E_c$, $E_p$ e 3Q
D)3$E_c$, 3$E_p$ e 3Q
E)3$E_c$, $E_p$ e 9Q
Gabarito oficial
C
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
A energia cinética depende de $v^2$, passando a $9E_c$. A altura não muda, portanto a energia potencial permanece $E_p$. O momento depende de $v$ e passa a $3Q$. Alternativa C.
Q27
Mecanica — Hidrostatica — Flutuacao
Um estudante coloca uma esfera de madeira num tanque com água e verifica que a esfera flutua, mantendo exatamente a metade de seu volume submersa. A seguir, o estudante troca esta esfera por outra, feita da mesma madeira, porém de raio bem maior. O que acontece?
A)Continua com a metade de seu volume submersa.
B)Ela afunda mais da metade de seu volume.
C)Ela afunda menos da metade de seu volume.
D)Ela acaba submergindo totalmente.
E)Sem os valores dos raios das esferas, é impossível chegar a uma conclusão.
Gabarito oficial
A
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
Na flutuação, $\rho_{\text{água}}gV_{sub}=\rho_{madeira}gV$. Portanto $V_{sub}/V$ depende somente da razão das densidades, permanecendo igual a metade para a esfera maior. Alternativa A.
Q28
Eletricidade — Eletrostatica — Superposicao De Forcas
Três partículas eletrizadas, de cargas q, q e −q, são colocadas sobre um sistema de eixos ortogonais, conforme mostra a figura a seguir: Observe que uma carga ocupa a origem e as outras duas estão a distâncias iguais da primeira. Assinale a opção que melhor representa a resultante das forças de natureza eletrostática atuando sobre a carga na origem.
A)
B)
C)
D)
E)
Gabarito oficial
B
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
A carga positiva à direita repele a carga da origem para a esquerda. A carga negativa acima atrai-a para cima. Os módulos são iguais, pois cargas e distâncias têm o mesmo módulo, dando uma resultante diagonal para cima e para a esquerda. Alternativa B.
Q29
Termologia — Gases — Isotermas
O gráfico pressão−volume apresentado a seguir mostra a evolução de um gás perfeito entre dois estados A e B, pontos estes pertencentes a duas isotermas diversas. Qual o valor da pressão correspondente à letra x, em atmosferas?
A)7,2
B)5,6
C)4,8
D)4,0
E)3,5
Gabarito oficial
C
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
Em A, $P_AV_A/T_A=12\cdot2/200$. Em B, $P_BV_B/T_B=x\cdot10/400$. Igualando, $x=4{,}8\ \mathrm{atm}$. Alternativa C.
Q30
Mecanica — Estatica — Roldanas
Na montagem mostrada a seguir, um conjunto de roldanas leves e sem atrito é ligado a uma barra retilínea e de peso desprezível, a qual, por sua vez, está articulada a um eixo fixo na parede. Verifica-se que, nesta situação, a massa M, colocada no ponto médio da barra, equilibra a massa m. Portanto, a razão M/m é igual a:
A)10
B)8
C)5
D)2
E)1
Gabarito oficial
B
Resolução — Método TEF
Gabarito oficial.
A tração no fio que suporta a massa menor é $mg$. A primeira roldana móvel transmite $2mg$, e a segunda transmite $4mg$ à extremidade da barra. Tomando momentos no eixo da parede, $4mgL=MgL/2$, portanto $M/m=8$. Alternativa B.
