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

A quantidade de movimento do sistema só se conserva se a resultante das forças externas for nula. Aqui a canoa está presa ao cais por uma corda esticada, e ao caminhar para a proa o pescador empurra a canoa para trás, o que faz a corda tracionar e exercer sobre o conjunto uma força externa que o mantém em repouso.

Quando o pescador para, a corda deixa de impedir o movimento e o conjunto (pescador e canoa) passa a se deslocar em direção ao cais. A quantidade de movimento muda de zero para um valor não nulo, por causa dessa força externa de tração. As outras opções falam em conservação de grandezas que não se conservam (energias e “trabalho”).

A curva é uma parábola com vértice em $t=0$ (parte do repouso, então $v_0=0$), com posição inicial $x_0=5$ do gráfico. A função horária é $x=x_0+\tfrac{1}{2}\,a\,t^2=5+\tfrac{1}{2}\,a\,t^2$.

Em $t=1\text{ s}$ o gráfico mostra $x=8$, então $\tfrac{1}{2}\,a=3$. Verificação em $t=2\text{ s}$:

$$x=5+3\cdot2^2=17$$

que concorda com o ponto lido no gráfico.

Na flutuação, o empuxo equilibra o peso: $\rho_{\text{água}}\,V_{sub}\,g=m\,g$, ou $V_{sub}=\dfrac{m}{\rho_{\text{água}}}$.

Acima de $4\text{ °C}$ a água se dilata ao ser aquecida, e a sua densidade diminui. A $40\text{ °C}$ a densidade é menor que a $8\text{ °C}$, então é preciso deslocar um volume maior de água para obter o mesmo empuxo: a esfera afunda um pouco mais.

Se a água fosse resfriada de $8\text{ °C}$ a $4\text{ °C}$ a densidade cresceria (máxima a $4\text{ °C}$), e a porção submersa diminuiria, e não aumentaria.

I (falsa): pelo teorema trabalho-energia cinética, $W=\tfrac{1}{2}\,m\,v^2$ (de 0 a 100 km/h). Com a mesma velocidade final, o trabalho cresce com a massa, e $m_1=1074\text{ kg}menor.

II (verdadeira): o intervalo de velocidade é o mesmo (40 a 80 km/h), e $a=\Delta v/\Delta t$ é maior para quem leva menos tempo. A picape 1 levou $8{,}9\text{ s}$ e a 3 levou $8{,}4\text{ s}$, então $a_1

III (falsa): na frenagem de 60 km/h a 0, o módulo de $\Delta E_c=\tfrac{1}{2}\,m\,v^2$ é proporcional à massa, e $m_2=1152\text{ kg}>m_3=1071\text{ kg}$, então a variação da energia cinética da picape 2 tem módulo maior.

IV (verdadeira): $Q=m\,v$ com a mesma velocidade, e $m_2=1152\text{ kg}

As unidades de base do SI são: metro (comprimento), quilograma (massa), segundo (tempo), ampère (corrente elétrica), kelvin (temperatura termodinâmica), mol (quantidade de matéria) e candela (intensidade luminosa).

Só a opção com metro, quilograma, segundo, ampère e kelvin usa apenas unidades de base. Nas demais aparecem unidades derivadas (newton, joule, coulomb, weber) ou fora do SI (grama, celsius, centímetro, minuto, quilômetro, quilograma-força).

I: com resultante nula, a 1ª Lei (inércia) diz que a partícula está em repouso ou em MRU (equilíbrio).

II: movimento uniformemente acelerado tem aceleração não nula, então, pela 2ª Lei, a resultante das forças é diferente de zero.

III: pela 3ª Lei, ação e reação têm o mesmo módulo e sentidos opostos, mas atuam em corpos distintos, e por isso não se anulam.