← Voltar ao Acervo PAVE

PAVE III — 2ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

UFPel · Programa de Avaliação da Vida Escolar · Triênio 2006–2008 · Aplicação: 15/12/2007

Questões 20 a 25 — Física · gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.

Q20
Mecânica — Cinemática — Movimento circular e transmissão por correia

Um ciclista passeia em uma ciclovia e através do pedal de sua bicicleta faz girar a coroa, de raio R, uma roda dentada que, por meio de uma correia, está acoplada a outra roda dentada, a catraca, de raio r, a qual dessa forma, movimenta a roda traseira da bicicleta, conforme as figuras abaixo. Note que R > r.

Ciclista em uma bicicleta e detalhe da roda traseira com a catraca, a corrente e a coroa indicadas

Considerando os seus conhecimentos sobre Movimento Circular, o enunciado acima e as figuras, analise as afirmativas.

I) A coroa e a catraca da bicicleta apresentam a mesma freqüência.

II) A coroa e a catraca apresentam a mesma velocidade linear.

III) A velocidade angular da catraca é maior do que a velocidade angular da coroa da bicicleta.

IV) O período de movimento da catraca é menor do que o período de movimento da coroa da bicicleta.

Estão corretas apenas as afirmativas

(a)I e II.
(b)II, III e IV.
(c)III e IV.
(d)I, III e IV.
(e)I, II e III.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)
Resolução comentada

Rodas acopladas por uma correia (ou corrente) têm a mesma velocidade linear nas bordas ($v_{coroa}=v_{catraca}$), mas não a mesma velocidade angular. Como $v=\omega\,R$:

$$\omega_{coroa}\,R=\omega_{catraca}\,r\;\Rightarrow\;\omega_{catraca}=\omega_{coroa}\,\frac{R}{r}>\omega_{coroa}\quad(R>r)$$

I (falsa): $f=\omega/2\pi$, e as frequências são diferentes. II (verdadeira). III (verdadeira): a catraca gira mais rápido. IV (verdadeira): $T=2\pi/\omega$, e o período da catraca é menor.

Q21
Mecânica — Dinâmica — 3ª Lei de Newton (ação e reação)

Considerando os seus conhecimentos sobre Dinâmica e, de acordo com o Princípio da Ação e Reação ou 3a Lei de Newton, que mostra as forças que surgem através da interação de dois corpos, é correta a seguinte afirmação.

(a)A toda força de ação corresponde uma força igual de reação.
(b)Enquanto a ação está aplicada em um corpo, a reação está aplicada em outro.
(c)Sobre todo corpo que atua uma força de ação, atua também uma força de reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário.
(d)Primeiro surge a força de ação e, após um certo intervalo de tempo, surge a força de reação.
(e)As forças de ação e reação se anulam.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)
Resolução comentada

Ação e reação são forças da interação entre dois corpos: se A age sobre B, B reage sobre A. Por estarem aplicadas em corpos diferentes, não se anulam.

Nas demais: a força de reação tem mesmo módulo e mesma direção, mas sentido contrário, e não apenas “igual”; ela atua no outro corpo, e não no mesmo; e as duas forças surgem simultaneamente.

Q22
Mecânica — Cinemática — Gráfico da posição em função do tempo

Abaixo temos um gráfico que representa a posição em função do tempo de dois móveis A e B, que se movem em linha reta.

Gráfico x (m) × t (s): o móvel A é uma reta crescente que parte de uma posição positiva, e o móvel B é uma curva crescente, de concavidade para baixo, que parte da origem e cruza a reta de A em dois pontos

Observando o gráfico e considerando os seus conhecimentos sobre Cinemática, analise as afirmativas abaixo.

I) O móvel A anda com velocidade constante, e o móvel B anda com aceleração constante.

II) O móvel A tem movimento progressivo, e o móvel B tem movimento retardado.

III) O móvel A tem movimento progressivo, e o móvel B tem movimento acelerado.

IV) Os móveis A e B se encontram em dois tempos diferentes.

Estão corretas apenas as afirmativas

(a)II, III e IV.
(b)I, III e IV.
(c)I e II.
(d)III e IV.
(e)I, II e IV.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(e)
Resolução comentada

I (verdadeira): o gráfico de A é uma reta (velocidade constante), e o de B tem a forma de um arco de parábola (aceleração constante).

II (verdadeira): A tem $v>0$ (a posição cresce): movimento progressivo. Em B a posição cresce, mas a inclinação da curva diminui, ou seja, o módulo da velocidade diminui: movimento progressivo e retardado.

III (falsa): B não é acelerado, e sim retardado.

IV (verdadeira): os móveis se encontram nos instantes em que os gráficos se cruzam, e a curva de B cruza a reta de A duas vezes.

Q23
Mecânica — Dinâmica — 2ª Lei de Newton

Dois carros iguais, A e B, estão emparelhados aguardando o sinal verde do semáforo. O carro A tem no seu interior apenas o seu motorista, e o carro B está com o motorista, quatro passageiros e o porta- malas cheio de tijolos. Observa-se que o carro A consegue sair na frente.

Considerando os seus conhecimentos sobre Mecânica, é correto dizer que isso ocorre porque

(a)o carro B tem massa maior, logo consegue variar sua velocidade com mais facilidade.
(b)o carro A tem massa maior, logo consegue variar sua velocidade com mais facilidade.
(c)o carro B tem massa menor, logo a sua velocidade não varia.
(d)o carro A tem massa menor, logo consegue variar sua velocidade com mais facilidade.
(e)o carro A e o carro B possuem a mesma massa.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)
Resolução comentada

Pela 2ª Lei de Newton, $a=\dfrac{F_R}{m}$. Os carros são iguais (mesma força motora), mas o carro B carrega mais carga e, portanto, tem maior massa. Com mais massa, a aceleração é menor, e é mais difícil variar a velocidade. O carro A, de massa menor, acelera mais e sai na frente.

Q24
Mecânica — Energia — Energia mecânica com resistência do ar

Um corpo cai de uma certa altura em relação ao solo atraído pela força gravitacional. Durante a queda sofre a ação da resistência do ar.

Quanto ao decorrer da queda do corpo, é correto afirmar que

(a)a sua energia mecânica aumenta, mesmo que a sua energia potencial diminua e a velocidade aumente.
(b)a sua energia mecânica diminui, mesmo que a sua energia cinética aumente até o corpo atingir a velocidade terminal.
(c)a sua energia mecânica permanece a mesma, mesmo que a sua energia potencial diminua após o corpo atingir a velocidade terminal.
(d)a sua energia mecânica permanece a mesma, mesmo que suas energia cinética e velocidade aumentem.
(e)as energia mecânica e cinética, bem como a velocidade diminuem.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)
Resolução comentada

A resistência do ar é uma força dissipativa: realiza trabalho negativo e transforma energia mecânica em energia térmica, então $E_m=E_c+E_p$ diminui durante toda a queda.

No início a energia cinética aumenta (a energia potencial diminui mais do que a energia dissipada). Ao atingir a velocidade terminal, $E_c$ fica constante, e toda a variação de $E_p$ é dissipada.

Q25
Mecânica — Hidrostática — Pressão em função da profundidade (Teorema de Stevin)

Um recipiente, hermético, contém um líquido qualquer, em equilíbrio.

Recipiente cilíndrico com líquido na parte de baixo e vácuo na parte de cima

Com base no texto acima e em seus conhecimentos, o gráfico que representa corretamente a variação da pressão hidrostática em função da profundidade h é

Cinco gráficos P × h: (a) curva côncava para baixo que parte da origem, (b) reta crescente que parte de um valor positivo, (c) curva de concavidade para cima que parte da origem, (d) reta crescente que parte da origem, (e) reta decrescente que parte de um valor positivo
(a)Gráfico (a).
(b)Gráfico (b).
(c)Gráfico (c).
(d)Gráfico (d).
(e)Gráfico (e).
(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)
Resolução comentada

Pelo Teorema de Stevin, a pressão a uma profundidade $h$ é $p=p_0+\rho\,g\,h$. Acima do líquido há vácuo, então $p_0=0$ e

$$p=\rho\,g\,h$$

A pressão é uma função linear de $h$: o gráfico é uma reta crescente que passa pela origem.

↑ Voltar ao topo