Física Geral — Análise Dimensional — Dimensão da constante da força de arrasto
O ar oferece resistência aos corpos que nele se deslocam. Verifica-se experimentalmente que a intensidade da força de resistência, R, oferecida pelo ar a um corpo que se desloca com velocidade v, é dada por: $R=KSv^2$
onde K é uma constante e S a área aparente do corpo (projeção do corpo sobre um plano perpendicular à direção do movimento). No Sistema Internacional de unidades, SI, a unidade da constante K é:
A constante tem dimensão de densidade, embora seu significado seja o parâmetro da lei de arrasto fornecida.
Alternativa correta: A.
Q72
Mecânica — Cinemática — Sinais da velocidade e da aceleração
Analise as afirmativas a seguir, a respeito dos diversos tipos de movimento:
I - No movimento acelerado, a aceleração e a velocidade têm o mesmo sinal. II - No movimento acelerado, a velocidade instantânea aumenta em valor absoluto no decorrer do tempo. III - No movimento retardado, a aceleração e a velocidade têm sinais contrários. IV - No movimento retardado, a velocidade instantânea diminui em valor absoluto no decorrer do tempo.
As afirmativas verdadeiras são somente:
A)I e II;
B)II e IV;
C)I, III e IV;
D)II, III e IV;
E)I, II, III e IV.
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
No uso unidimensional de sinais adotado nas afirmações, o movimento é acelerado quando o módulo da velocidade aumenta.
Velocidade e aceleração de mesmo sinal produzem esse aumento, tanto com sinais positivos quanto negativos. Portanto, I e II são verdadeiras.
Com sinais contrários, o módulo da velocidade diminui: III e IV também são verdadeiras.
As quatro afirmações são compatíveis com essa convenção de movimento retilíneo.
Alternativa correta: E.
Q73
Mecânica — Cinemática — Rolamento e conversão de rotações por minuto
As rodas de um automóvel, com 60 cm de diâmetro, executam 2000/π rpm. A velocidade escalar desse automóvel, em km/h, vale:
A)12
B)24
C)48
D)72
E)90
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
No rolamento sem escorregamento, cada volta avança um perímetro da roda.
$$d=0{,}60\ \mathrm m$$
$$v=\pi d f$$
Usando f em voltas por minuto:
$$v=\pi\times0{,}60\times\frac{2000}{\pi}$$
$$v=1200\ \mathrm{m/min}$$
$$v=20\ \mathrm{m/s}$$
$$v=72\ \mathrm{km/h}$$
Alternativa correta: D.
Q74
Mecânica — Dinâmica — Atrito cinético em movimento uniforme
Devido à ação de uma força horizontal de 10 N, um corpo de massa igual a 10 kg tem um movimento retilíneo uniforme sobre um plano horizontal.O coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e o plano vale:
A)0,1
B)0,2
C)0,3
D)0,4
E)0,5
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
Como a velocidade é constante, a resultante horizontal é nula.
$$F_{\mathrm{at}}=10\ \mathrm N$$
A normal equilibra o peso. Com a aproximação usual g = 10 m/s²:
$$N=mg$$
$$N=100\ \mathrm N$$
$$\mu_c=\frac{F_{\mathrm{at}}}{N}$$
$$\mu_c=0{,}1$$
Alternativa correta: A.
Q75
Mecânica — Cinemática — Altura máxima de lançamento vertical
Um corpo é atirado verticalmente para cima com uma velocidade de 10 m/s. Desprezando o atrito do ar e admitindo que g = 10 m/s2, pode-se dizer que a altura máxima atingida pelo corpo, em metros, vale:
A)2
B)5
C)7
D)10
E)12
Gabarito oficial da UFRR
B
Resolução comentada
Tomando o sentido para cima como positivo:
$$v^2=v_0^2-2gH$$
No topo, v = 0.
$$H=\frac{v_0^2}{2g}$$
$$H=\frac{10^2}{2\times10}$$
$$H=5\ \mathrm m$$
Alternativa correta: B.
Q76
Mecânica — Quantidade de Movimento — Conservações em colisão elástica
Numa colisão perfeitamente elástica entre dois corpos rígidos, pode-se afirmar que:
A)os dois corpos ficam em repouso após a colisão;
B)a quantidade de movimento do sistema constituído pelos dois corpos aumenta após a colisão, pois calor é absorvido pelo sistema;
C)a quantidade de movimento do sistema constituído pelos dois corpos é a mesma antes e após a colisão;
D)a quantidade de movimento do sistema constituído pelos dois corpos diminui após a colisão, pois calor é liberado pelo sistema;
E)a velocidade relativa de aproximação antes da colisão é maior que a velocidade relativa de afastamento após a colisão.
Gabarito oficial da UFRR
C
Resolução comentada
No modelo de colisão isolada durante o curto intervalo de impacto, os impulsos internos se compensam.
A quantidade de movimento total antes e depois é a mesma.
Na colisão perfeitamente elástica, a energia cinética total também se conserva, e os módulos das velocidades relativas de aproximação e afastamento são iguais.
Isso não exige que os corpos terminem em repouso.
Alternativa correta: C.
Q77
Mecânica — Hidrostática — Pressões do ar em tubos invertidos
Três tubos de ensaio contendo ar em diferentes pressões são imersos num mesmo recipiente contendo água, conforme a figura abaixo. A relação entre as pressões do ar, PA, PB e PC, nos três tubos é:
A)$P_A>P_B>P_C$
B)$P_C>P_B>P_A$
C)$P_A=P_B=P_C$
D)$P_A=P_B>P_C$
E)$P_A>P_B=P_C$
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
Na superfície livre, a pressão é atmosférica. No mesmo líquido, a pressão aumenta com a profundidade.
A interface do tubo A está abaixo da superfície livre, a de B está nesse nível e a de C está acima.
Por continuidade da pressão nas interfaces:
$$P_A>P_B>P_C$$
Alternativa correta: A.
Q78
Ondulatória — Fenômenos Ondulatórios — Interferência e difração na teoria ondulatória
A teoria ondulatória da luz surgiu quando houve a necessidade de explicar os fenômenos:
A)reflexão e refração;
B)ângulo limite de refração;
C)reversibilidade dos raios luminosos;
D)efeitos fotoelétrico e Compton;
E)interferência e difração.
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
Interferência corresponde à superposição de ondas com reforços e cancelamentos.
Difração descreve a redistribuição da onda ao passar por aberturas ou contornar obstáculos.
Esses fenômenos motivam a descrição ondulatória da luz, diferentemente dos efeitos fotoelétrico e Compton.
Alternativa correta: E.
Q79
Eletricidade — Eletrostática — Trabalho elétrico entre pontos de campo uniforme
Uma partícula de massa igual a 10 g com carga elétrica de 10 C se desloca numa região de campo elétrico uniforme de 40 V/m, conforme a figura abaixo. O trabalho elétrico, em joule, para o deslocamento da partícula da posição A para a posição B, vale:
A)10
B)20
C)30
D)40
E)50
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
O campo aponta da placa positiva para a negativa, para baixo.
De A a B, a queda vertical é de 10 cm; o trecho horizontal não produz trabalho elétrico.
$$d_{\parallel}=0{,}10\ \mathrm m$$
$$W=qEd_{\parallel}$$
$$W=10\times40\times0{,}10$$
$$W=40\ \mathrm J$$
O trabalho é positivo para a carga positiva deslocada no sentido do campo.
Alternativa correta: D.
Q80
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência simultânea e corrente no fusível
Numa residência são utilizados, eventualmente, diversos aparelhos elétricos cujas potências estão indicadas no quadro abaixo:
A residência é alimentada com uma diferença de potencial de 220 V e está instalado um fusível de 25 A. O fusível se queimará se forem utilizados simultaneamente:
Potências dos aparelhos
Dispositivo
Potência (W)
Bomba d’água
950
Geladeira
350
20 lâmpadas
60 (cada)
Televisão
150
Chuveiro
3000
Ferro de passar
1100
A)bomba d’água, 20 lâmpadas de 60 W, televisão e ferro de passar;
B)bomba d’água, geladeira, chuveiro e ferro de passar;
C)geladeira, 20 lâmpadas de 60 W, televisão e chuveiro;
D)bomba d’água, 20 lâmpadas de 60 W, chuveiro e ferro de passar;
E)20 lâmpadas de 60 W, televisão, chuveiro e ferro de passar.
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
A potência que corresponde à corrente nominal é:
$$P_{\mathrm{lim}}=UI$$
$$P_{\mathrm{lim}}=220\times25$$
$$P_{\mathrm{lim}}=5500\ \mathrm W$$
As vinte lâmpadas somam 1200 W. As combinações fornecidas totalizam, na ordem, 3400 W, 5400 W, 4700 W, 6250 W e 5450 W.
A combinação de bomba, vinte lâmpadas, chuveiro e ferro ultrapassa o limite.
$$I=\frac{6250}{220}$$
$$I\approx28{,}4\ \mathrm A$$
Esse valor supera 25 A. A questão usa a comparação nominal simplificada de funcionamento do fusível.
