UERJ 2013 | 1º Exame de Qualificação — Questões de Física comentadas — Método TEF
Vestibular Estadual 2013 · prova aplicada em 17 de junho de 2012 · Física objetiva: Q28, Q33, Q36, Q40, Q41.
Q28
Física moderna — Cargas de quarks
A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d e um antiquark s.
A carga do quark d é igual a −1/3 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário ao da carga de um antiquark s.
Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula:
$$S=2Q-\frac13$$
S − estranheza; Q − razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron.
Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a:
A)$\frac13$
B)1
C)$-\frac13$
D)−1
Gabarito oficial — UERJ 2013 — 1º Exame de Qualificação
D
Gabarito comentado Método TEF
Ideia central: Usar a neutralidade do káon para obter a carga do antiquark e inverter o sinal para o quark s.
Passo 1. Chamar de e o módulo da carga do elétron e usar a neutralidade:
$$q_d+q_{\bar s}=0$$
$$q_{\bar s}=+\frac e3$$
Passo 2. Obter a razão para o quark s:
$$q_s=-\frac e3\quad\Rightarrow\quad Q=-\frac13$$
Passo 3. Aplicar a fórmula fornecida:
$$S=2\left(-\frac13\right)-\frac13=-1$$
Alternativa correta: D
Q33
Mecânica — Alcance de projéteis
Três blocos de mesmo volume, mas de materiais e de massas diferentes, são lançados obliquamente para o alto, de um mesmo ponto do solo, na mesma direção e sentido e com a mesma velocidade.
Observe as informações da tabela:
Material do bloco
Alcance do lançamento
chumbo
A₁
ferro
A₂
granito
A₃
A relação entre os alcances A₁, A₂ e A₃ está apresentada em:
A)A₁ > A₂ > A₃
B)A₁ < A₂ < A₃
C)A₁ = A₂ > A₃
D)A₁ = A₂ = A₃
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D
Gabarito comentado Método TEF
Ideia central: No modelo sem resistência do ar, o alcance depende da velocidade inicial, do ângulo de lançamento e da gravidade, mas não da massa.
Passo 1. Escrever o alcance para lançamento e chegada no mesmo nível:
$$A=\frac{v_0^2\sin(2\theta)}{g}$$
Passo 2. Como os três blocos têm os mesmos v₀, θ e g, concluir:
$$A_1=A_2=A_3$$
Alternativa correta: D
Q36
Eletricidade — Curto-circuito nas lâmpadas
Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L₁, L₂, L₃} foram inicialmente associadas em série e conectadas a uma bateria E de resistência interna nula. Cada uma dessas lâmpadas pode ser individualmente ligada à bateria E sem se queimar.
Observe o esquema desse circuito, quando as três lâmpadas encontram-se acesas:
Em seguida, os extremos não comuns de L₁ e L₂ foram conectados por um fio metálico, conforme ilustrado abaixo:
A afirmativa que descreve o estado de funcionamento das lâmpadas nessa nova condição é:
A)As três lâmpadas se apagam.
B)As três lâmpadas permanecem acesas.
C)L₁ e L₂ se apagam e L₃ permanece acesa.
D)L₃ se apaga e L₁ e L₂ permanecem acesas.
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C
Gabarito comentado Método TEF
Ideia central: O fio ideal provoca um curto-circuito na associação de L₁ e L₂, deixando L₃ ligada à bateria.
Passo 1. Identificar que os terminais externos de L₁ e L₂ passam a ter o mesmo potencial:
$$U_{L_1+L_2}=0$$
Passo 2. Como não há diferença de potencial na associação desviada, L₁ e L₂ se apagam.
Passo 3. L₃ recebe a tensão da bateria e permanece acesa, como permitido pelo enunciado.
Alternativa correta: C
Q40
Termologia — Calor específico e capacidade térmica
Em um laboratório, as amostras X e Y, compostas do mesmo material, foram aquecidas a partir da mesma temperatura inicial até determinada temperatura final.
Durante o processo de aquecimento, a amostra X absorveu uma quantidade de calor maior que a amostra Y.
Considerando essas amostras, as relações entre os calores específicos cX e cY, as capacidades térmicas CX e CY e as massas mX e mY são descritas por:
A)cX = cY; CX > CY; mX > mY
B)cX > cY; CX = CY; mX = mY
C)cX = cY; CX > CY; mX = mY
D)cX > cY; CX = CY; mX > mY
Gabarito oficial — UERJ 2013 — 1º Exame de Qualificação
A
Gabarito comentado Método TEF
Ideia central: O material determina o calor específico; para a mesma variação de temperatura, maior calor absorvido significa maior capacidade térmica e maior massa.
Passo 1. Usar a igualdade de material:
$$c_X=c_Y$$
Passo 2. Comparar os calores para a mesma variação de temperatura:
$$Q=C\Delta\theta\quad\Rightarrow\quad C_X>C_Y$$
Passo 3. Usar a definição de capacidade térmica:
$$C=mc\quad\Rightarrow\quad m_X>m_Y$$
Alternativa correta: A
Q41
Mecânica — Equilíbrio no plano inclinado
Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45º em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N.
Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a:
A)0,7
B)1,0
C)1,4
D)2,0
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D
Gabarito comentado Método TEF
Ideia central: No equilíbrio, a normal equilibra a componente perpendicular do peso, e o atrito equilibra a componente paralela.
Passo 1. Identificar a normal pelo par ação e reação:
