Edição identificada pela capa: 2023.2. Aplicação: 02/07/2023. Cópia do acervo local fornecido; nome original da pasta: 2023.1. Não foi fornecido gabarito oficial separado; respostas calculadas pelo TEF. Ressalvas e exclusões do desempenho são explicadas nas questões.
Q43
Impulso de uma força constante
Uma bola, com 400 g de massa, inicialmente em repouso, é chutada por um jogador que imprime uma força de magnitude 10 N. O contato do jogador com a bola tem duração de 2 ms. Em seguida, a bola se desloca até a trave, facilitando a vida do goleiro. Nessas condições, o impulso da força impressa sobre a bola, em N.s, vale:
A)0,02.
B)0,08.
C)8,00.
D)20,0.
Resposta calculada pelo TEF. Não foi fornecido gabarito oficial separado.
A
Resolução
O impulso é $I=F\Delta t=10\cdot2\times10^{-3}=0{,}02\text{ N}\cdot\text{s}$. A massa e o percurso posterior da bola não são necessários para calcular o impulso.
Resposta calculada pelo TEF: A.
Q44
Coeficiente de dilatação linear em gráfico
Em um laboratório, é registrado o comprimento de duas barras, I e II, constituídas por materiais distintos, em função da temperatura, conforme indicado no gráfico. Ambas são aquecidas por uma fonte de potência constante e o calor é transmitido de forma uniforme a todas as partes das barras em estudo.
Os coeficientes de dilatação linear do material, em °C⁻¹, das barras I e II, respectivamente, valem:
A)$4{,}0\times10^{-6}\text{ e }2{,}0\times10^{-6}$
B)$4{,}0\times10^{-3}\text{ e }2{,}0\times10^{-3}$
C)$2{,}0\times10^{-6}\text{ e }4{,}0\times10^{-6}$
D)$5{,}2\times10^{-3}\text{ e }5{,}4\times10^{-3}$
Resposta calculada pelo TEF. Não foi fornecido gabarito oficial separado.
A
Resolução
Para a barra I, $\alpha_I=\Delta L/(L_0\Delta T)=0{,}08/(100\cdot200)=4\times10^{-6}\,^{\circ}\text{C}^{-1}$. Para II, $\alpha_{II}=0{,}04/(100\cdot200)=2\times10^{-6}\,^{\circ}\text{C}^{-1}$. Compare as variações de comprimento, não os comprimentos finais diretamente.
Resposta calculada pelo TEF: A.
Q45
Lâmpadas em série e divisor de tensão
Um estudante precisa iluminar um jardim de inverno utilizando duas lâmpadas disponíveis em sua casa, L1 e L2. As potências nominais são 20 W e 100 W, respectivamente, e ambas com tensão nominal 110 V . Como a tensão das tomadas em sua residência é de 220 V, ele resolveu ligá-las em série. Como resultado, obteve:
A)sobretensão em L1 e subtensão em L2.
B)sobretensão em L2 e subtensão em L1.
C)tensão de 110 V em cada uma das lâmpadas.
D)tensão de 220 V em cada uma das lâmpadas.
Resposta calculada pelo TEF. Não foi fornecido gabarito oficial separado.
A
Resolução
Pelas especificações, $R_1=110^2/20=605\,\Omega$ e $R_2=110^2/100=121\,\Omega$. Em série, a tensão se divide na razão $R_1/R_2=5$, logo $U_1=220\cdot5/6\approx183{,}3\text{ V}$ e $U_2\approx36{,}7\text{ V}$. L1 fica em sobretensão e L2 em subtensão, no modelo de resistências constantes.
Resposta calculada pelo TEF: A.
Q46
Calorimetria e mistura de água com gelo
Em um calorímetro de capacidade térmica 20 cal/º C contendo 30 g de água a 40 ºC, foram introduzidos 50 g de gelo a 0 ºC. Considere as seguintes informações: • calor específico da água: 1 cal/g ºC; e • calor latente de fusão de gelo: 80 cal/g. Admita que não há trocas de calor com o ambiente, o estado desse sistema (água/gelo/calorímetro), ao atingir o equilíbrio térmico, terá:
A)80 g de água a 20 ºC.
B)55 g de gelo em 25 g de água 20 ºC.
C)25 g de gelo em 55 g de água a 0 ºC.
D)50 g de gelo em 30 g de água a 0 ºC.
Resposta calculada pelo TEF. Não foi fornecido gabarito oficial separado.
C
Resolução
A água e o calorímetro liberam juntos $Q=(30\cdot1+20)\cdot40=2000\text{ cal}$ ao chegar a 0 °C. Esse calor funde $2000/80=25\text{ g}$ dos 50 g de gelo. Restam 25 g de gelo, e a água passa a totalizar $30+25=55\text{ g}$, ambos a 0 °C.
