UERR 2021 — Questões de Física com gabarito oficial e resolução — Método TEF
Universidade Estadual de Roraima
Física · Questões 37 a 45 · Caderno da prova UERR 2021 · Gabarito oficial: 09/05/2021.
Fonte documental: caderno da prova objetiva e gabarito oficial datado de 09/05/2021. As nove questões apresentam uma alternativa por item, sem anulações no documento fornecido.
Q37
Mecânica — Cinemática — Velocidade escalar média
Os peixes em geral podem viajar grandes distâncias, encontrando muitos obstáculos e predadores. O salmão, por exemplo, pode nadar até 90 km por dia até chegar à área de reprodução e muitos morrem no caminho, seja por exaustão física, por machucados ou por predação dos ursos.
(www.iguiecologia.com. Adaptado.)
De acordo com as informações do texto, a velocidade escalar média do salmão ao longo de um dia, em seu processo de migração, é de
A)1,50 km/h.
B)2,25 km/h.
C)3,75 km/h.
D)25,5 km/h.
E)90,0 km/h.
Gabarito oficial — UERR 2021
C
Resolução
A velocidade escalar média é a razão entre a distância percorrida e o intervalo de tempo: $v_m=\dfrac{\Delta s}{\Delta t}$.
Um dia tem $24\ \text{h}$. Logo, $v_m=\dfrac{90\ \text{km}}{24\ \text{h}}=3{,}75\ \text{km/h}$.
Alternativa correta: C.
Q38
Mecânica — Dinâmica — Primeira lei de Newton
Os cintos de segurança são o meio mais eficaz que se dispõe para reduzir o risco de ferimentos graves e mortes em acidentes de automóvel. Estatísticas sobre acidentes mostram que passageiros que usam corretamente os cintos de segurança têm um risco menor de se ferirem e uma chance muito maior de sobreviverem num acidente.
(https://clubedetran.com.br. Adaptado.)
A importância da utilização do cinto de segurança está baseada
A)no princípio da inércia, segundo o qual todo corpo em movimento tem a tendência de manter-se em movimento.
B)no princípio da ação e reação, segundo o qual, durante uma colisão, as forças são de mesma intensidade e sentidos opostos.
C)no princípio da dinâmica, segundo o qual a aceleração de um corpo é proporcional à força de uma colisão.
D)na lei da gravitação universal, segundo a qual a aceleração da gravidade é praticamente constante na superfície do nosso planeta.
E)no princípio da conservação de momento linear, segundo o qual, após uma colisão, a velocidade de um corpo é inversamente proporcional à sua massa.
Gabarito oficial — UERR 2021
A
Resolução
Pela primeira lei de Newton, na ausência de força resultante, um corpo mantém seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
Numa freada brusca, o veículo reduz sua velocidade, mas o corpo do passageiro tende a continuar em movimento. O cinto exerce a força necessária para desacelerar o passageiro junto com o automóvel.
Alternativa correta: A.
Q39
Mecânica — Dinâmica — Segunda lei e atrito
Em alguns postos de bombeiros é comum existir um poste liso vertical pelo qual os bombeiros descem para chegar rapidamente a seus veículos, em caso de uma emergência. Suponha que um bombeiro de 80 kg desça por um desses postes com aceleração vertical constante de 4,0 m/s², conforme mostra a figura.
Figura do caderno oficial UERR 2021 (fonte indicada na prova: www.ndmais.com.br, adaptado).
Sabendo que a aceleração da gravidade no local é de 10 m/s², a intensidade da força de atrito entre o bombeiro e o poste é igual a
A)160 N.
B)320 N.
C)400 N.
D)480 N.
E)1 120 N.
Gabarito oficial — UERR 2021
D
Resolução
As forças verticais sobre o bombeiro são: peso $P=mg$ (para baixo) e atrito $F_{\text{at}}$ (para cima).
Tomando o sentido descendente como positivo, aplicamos a segunda lei de Newton:
Em apenas 17 minutos após o lançamento, ocorrido à 1h54 (horário de Brasília), o satélite Amazônia 1 alcançou o destino a 752 quilômetros de altitude da superfície da Terra. O lançamento marcou dois avanços tecnológicos do país: o domínio completo do desenvolvimento de um satélite e a validação de voo da Plataforma Multimissão do INPE.
(www.agenciabrasil.com.br. Adaptado.)
O satélite Amazônia 1 permanece em órbita porque a força gravitacional que a Terra exerce sobre ele na altitude em que está
A)é equilibrada pela força gravitacional exercida pela Lua.
B)é equilibrada pela força peso do satélite.
C)atua como resultante centrípeta necessária para manter o satélite em seu movimento orbital.
D)tem intensidade maior do que a força centrífuga.
E)tem intensidade tão pequena que não afeta o movimento do satélite.
Gabarito oficial — UERR 2021
C
Resolução
Um satélite em órbita sofre a atração gravitacional da Terra. Essa força aponta aproximadamente para o centro do planeta e desempenha o papel de resultante centrípeta, alterando continuamente a direção da velocidade.
Em uma órbita circular idealizada, $F_g=F_c$, ou seja, $\dfrac{GMm}{r^2}=\dfrac{mv^2}{r}$.
Não há uma força gravitacional distinta que “equilibre o peso”: o peso do satélite é precisamente a força gravitacional exercida pela Terra.
Alternativa correta: C.
Q42
Mecânica — Hidrostática — Pressão em líquido
Um copo de 15 cm de profundidade está totalmente preenchido com óleo de cozinha, cuja densidade é de 0,8 g/cm³. Considerando que a aceleração da gravidade no local é 10 m/s², a pressão exercida pelo óleo no fundo do copo é igual a
A)80 Pa.
B)120 Pa.
C)150 Pa.
D)800 Pa.
E)1 200 Pa.
Gabarito oficial — UERR 2021
E
Resolução
A pressão hidrostática da coluna de óleo é $p=\rho gh$.
Convertendo: $\rho=0{,}8\ \text{g/cm}^3=800\ \text{kg/m}^3$ e $h=15\ \text{cm}=0{,}15\ \text{m}$.
Logo, $p=800\cdot10\cdot0{,}15=1200\ \text{Pa}$.
Trata-se da pressão exercida pelo óleo, sem acrescentar a pressão atmosférica.
Alternativa correta: E.
Q43
Termologia — Dilatação térmica — Dilatação de furo
Uma placa quadrada de aço, de lado L, possui um furo circular de raio R em seu centro, conforme mostra a figura.
Se essa placa for aquecida, a partir da temperatura ambiente até 200 °C, o lado L da placa
A)aumentará e o raio R do círculo interno diminuirá.
B)aumentará e o raio R do círculo interno permanecerá o mesmo.
C)aumentará, assim como o raio R do círculo interno.
D)diminuirá e o raio R do círculo interno aumentará.
E)permanecerá igual, mas o raio R do círculo interno diminuirá.
Gabarito oficial — UERR 2021
C
Resolução
Na dilatação térmica uniforme, todas as dimensões lineares do sólido aumentam pelo mesmo fator. Para coeficiente de dilatação linear $\alpha>0$, temos $L'=L(1+\alpha\Delta T)$.
O furo comporta-se, em termos de dilatação, como se estivesse preenchido pelo mesmo material: $R'=R(1+\alpha\Delta T)$.
Portanto, o lado da placa e o raio do furo aumentam.
Alternativa correta: C.
Q44
Óptica — Refração — Lei de Snell-Descartes
Uma lâmpada que produz um raio de luz monocromático foi colocada no fundo de uma fonte de 1 m de profundidade de tal forma que seu raio de luz percorre a trajetória ilustrada na figura. A fonte contém água, cujo índice de refração é $\sqrt3$.
Considere os valores da tabela:
θ
sen θ
cos θ
tg θ
0°
$0$
$1$
$0$
30°
$\frac12$
$\frac{\sqrt3}2$
$\frac{\sqrt3}3$
45°
$\frac{\sqrt2}2$
$\frac{\sqrt2}2$
$1$
60°
$\frac{\sqrt3}2$
$\frac12$
$\sqrt3$
90°
$1$
$0$
$+\infty$
Utilizando os valores dados na tabela e assumindo que o índice de refração do ar é igual a 1, um observador do lado de fora da fonte
A)vê o raio luminoso fazendo um ângulo θ = 60° em relação à reta normal.
B)vê o raio luminoso fazendo um ângulo θ = 45° em relação à reta normal.
C)vê o raio luminoso fazendo um ângulo θ = 30° em relação à reta normal.
D)vê o raio luminoso fazendo um ângulo θ = 0° em relação à reta normal.
E)não vê o raio luminoso, pois ocorre uma reflexão total na superfície de separação.
Gabarito oficial — UERR 2021
A
Resolução
O triângulo no interior da água tem cateto vertical $1\ \text{m}$ e horizontal $\dfrac{\sqrt3}{3}\ \text{m}$. Portanto, $\operatorname{tg}i=\dfrac{\sqrt3}{3}$ e $i=30^\circ$.
Pela lei de Snell-Descartes: $n_{\text{água}}\operatorname{sen}i=n_{\text{ar}}\operatorname{sen}\theta$.
Substituindo: $\sqrt3\cdot\dfrac12=1\cdot\operatorname{sen}\theta$. Assim, $\operatorname{sen}\theta=\dfrac{\sqrt3}{2}$ e $\theta=60^\circ$.
Como há raio refratado, não ocorre reflexão total nessa incidência.
Alternativa correta: A.
Q45
Eletricidade — Eletrostática — Eletrização por atrito
A tabela mostra um trecho da série tribo-elétrica, que indica o sinal da carga elétrica que cada material adquire após um processo de eletrização por atrito. Por exemplo, se atritarmos vidro em um pedaço de seda, observamos que o vidro ficará carregado positivamente, enquanto que a seda terá uma carga negativa.
Sinal da carga elétrica
Material
+ (mais positivo)
vidro
↑
cabelo humano
↓
seda
↓
madeira
− (mais negativo)
PVC
Suponha que um estudante tenha atritado um pequeno canudo de PVC em seu cabelo, ambos eletricamente neutros no início, e que, nesse processo, $2\times10^{10}$ elétrons tenham sido transferidos de um corpo para o outro. Assumindo que a carga fundamental vale $e=1{,}6\times10^{-19}\ \text{C}$ e desprezando-se as perdas de carga para o meio ambiente, a carga elétrica total adquirida pelo canudo por meio desse processo de eletrização será igual a
A)$-3{,}6\times10^{-9}\ \text{C}$.
B)$-3{,}2\times10^{-9}\ \text{C}$.
C)$-1{,}6\times10^{-9}\ \text{C}$.
D)$+1{,}6\times10^{-9}\ \text{C}$.
E)$+3{,}2\times10^{-9}\ \text{C}$.
Gabarito oficial — UERR 2021
B
Resolução
Na série triboelétrica apresentada, o PVC está abaixo do cabelo humano e tende a receber elétrons durante o atrito. Por isso, a carga do canudo é negativa.
Seu módulo é $|Q|=ne=2\times10^{10}\cdot1{,}6\times10^{-19}=3{,}2\times10^{-9}\ \text{C}$.
