Provas Anteriores | UERJ 2018 · 1º Exame de Qualificação

Q07

Mecânica — Colisão inelástica

A lei de conservação do momento linear está associada às relações de simetrias espaciais.

Nesse contexto, considere uma colisão inelástica entre uma partícula de massa M e velocidade V e um corpo, inicialmente em repouso, de massa igual a 10M.

Logo após a colisão, a velocidade do sistema composto pela partícula e pelo corpo equivale a:

A)$\frac{V}{10}$

B)$10V$

C)$\frac{V}{11}$

D)$11V$

Gabarito oficial — UERJ 2018 — 1º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Conservar a quantidade de movimento do sistema, considerando que os corpos passam a se mover juntos.

Passo 1. Calcular a quantidade de movimento inicial:

$$p_i=MV+10M\cdot0=MV$$

Passo 2. Escrever a quantidade de movimento final do conjunto:

$$p_f=(M+10M)v_f=11Mv_f$$

Passo 3. Igualar os valores e isolar a velocidade:

$$MV=11Mv_f$$

$$v_f=\frac{V}{11}$$

Alternativa correta: C

Q38

Termologia — Mudanças de estado físico

Observe no diagrama as etapas de variação da temperatura e de mudanças de estado físico de uma esfera sólida, em função do calor por ela recebido. Admita que a esfera é constituída por um metal puro.

Curva de aquecimento com etapas A e C inclinadas e patamares B e D

Durante a etapa D, ocorre a seguinte mudança de estado físico:

A)fusão

B)sublimação

C)condensação

D)vaporização

Gabarito oficial — UERJ 2018 — 1º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Na curva de aquecimento de uma substância pura, os patamares indicam mudanças de estado a temperatura constante.

Passo 1. Identificar A e B: em A o sólido aquece; em B ocorre a fusão.

Passo 2. Identificar C: após a fusão, a substância está líquida e sua temperatura aumenta.

Passo 3. Identificar D: o segundo patamar corresponde à passagem do líquido para o estado gasoso, chamada vaporização.

Alternativa correta: D

Q40

Mecânica — Movimento uniformemente variado

Um carro se desloca ao longo de uma reta. Sua velocidade varia de acordo com o tempo, conforme indicado no gráfico.

Velocidade cresce linearmente de 5 m/s em 0 s a 20 m/s em 12 s

A função que indica o deslocamento do carro em relação ao tempo t é:

A)$5t-0{,}55t^2$

B)$5t+0{,}625t^2$

C)$20t-1{,}25t^2$

D)$20t+2{,}5t^2$

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Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Ler a velocidade inicial e a aceleração no gráfico para escrever a função do deslocamento.

Passo 1. Ler a velocidade inicial e calcular a aceleração:

$$v_0=5\text{ m/s}$$

$$a=\frac{20-5}{12-0}=1{,}25\text{ m/s}^2$$

Passo 2. Aplicar a função do deslocamento no movimento uniformemente variado:

$$\Delta s=v_0t+\frac{at^2}{2}$$

Passo 3. Substituir os valores:

$$\Delta s=5t+\frac{1{,}25}{2}t^2$$

$$\Delta s=5t+0{,}625t^2$$

Alternativa correta: B

Q42

Mecânica — Dinâmica de dois blocos

Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco I, gerando no fio uma tração T_A. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco II, produzindo a tração T_B. Observe os esquemas:

Blocos I e II ligados por fio: primeiro a força puxa I para a esquerda e depois puxa II para a direita

Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações $T_A/T_B$ corresponde a:

A)$\frac{9}{10}$

B)$\frac{4}{7}$

C)$\frac{3}{5}$

D)$\frac{8}{13}$

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Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: A aceleração do conjunto tem o mesmo módulo nas duas situações, mas a tração acelera blocos diferentes.

Passo 1. Calcular a aceleração do sistema:

$$a=\frac{F}{m_I+m_{II}}=\frac{64}{10+6}=4\text{ m/s}^2$$

Passo 2. Na primeira situação, a tração acelera o bloco II:

$$T_A=m_{II}a=6\times4=24\text{ N}$$

Passo 3. Na segunda situação, a tração acelera o bloco I:

$$T_B=m_Ia=10\times4=40\text{ N}$$

Passo 4. Calcular a razão pedida:

$$\frac{T_A}{T_B}=\frac{24}{40}=\frac{3}{5}$$

Alternativa correta: C

Q43

Eletromagnetismo — Transformador ideal

A corrente elétrica no enrolamento primário de um transformador corresponde a 10 A, enquanto no enrolamento secundário corresponde a 20 A.

Sabendo que o enrolamento primário possui 1200 espiras, o número de espiras do enrolamento secundário é:

A)600

B)1200

C)2400

D)3600

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Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: No modelo ideal de transformador, a razão entre as correntes é inversa à razão entre os números de espiras.

Passo 1. Usar a conservação de potência e a razão de tensões:

$$U_pI_p=U_sI_s$$

$$\frac{U_p}{U_s}=\frac{N_p}{N_s}=\frac{I_s}{I_p}$$

Passo 2. Isolar o número de espiras do secundário:

$$N_s=N_p\frac{I_p}{I_s}$$

Passo 3. Substituir os dados:

$$N_s=1200\times\frac{10}{20}=600\text{ espiras}$$

Alternativa correta: A