A alternativa (f) corresponde a “Ignoro a resposta (I.R.)”. O gabarito oficial desta etapa não foi localizado, por isso a alternativa indicada é a obtida pela resolução comentada. O cabeçalho do PDF da prova traz “PAVE 2010/2012 – 2ª etapa (Aplicação: 03/02/2013)”; a prova é a 2ª etapa do triênio 2011–2013. Os enunciados reproduzem fielmente o texto da prova original.
Q20
Mecânica — Cinemática — Conceitos de movimento uniforme e retilíneo
Analise as afirmativas abaixo.
I) Sempre que um corpo tem vetor velocidade constante, ele está em movimento retilíneo.
II) Sempre que um corpo está em movimento uniforme, ele percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais.
III) Sempre que um corpo descreve uma trajetória retilínea, seu movimento é uniforme.
IV) A distância percorrida por um corpo é sempre igual ao módulo de seu deslocamento.
Estão corretas
(a)apenas a I e a IV.
(b)apenas a II e a III.
(c)apenas a III e a IV.
(d)apenas a I e a II.
(e)apenas a II e a IV.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(d)
Resolução comentada
I (verdadeira): vetor velocidade constante significa módulo, direção e sentido constantes, o que só ocorre em movimento retilíneo uniforme.
II (verdadeira): no movimento uniforme a velocidade escalar é constante, então $\Delta s=v\,\Delta t$ é a mesma para intervalos de tempo iguais.
III (falsa): um movimento retilíneo pode ser variado (a velocidade pode mudar de módulo).
IV (falsa): a distância percorrida só é igual ao módulo do deslocamento se o corpo não inverter o sentido do movimento (trajetória retilínea sem volta). Em geral, a distância percorrida é maior ou igual ao módulo do deslocamento.
Q21
Mecânica — Energia — Energia cinética, potencial e mecânica em descida
Um ciclista desce uma ladeira em sua bicicleta, mantendo sua velocidade constante. Durante essa descida, sua energia
(a)cinética e sua energia mecânica diminuem.
(b)potencial diminui, e sua energia cinética aumenta.
(c)potencial e sua energia mecânica diminuem.
(d)mecânica se conserva, e sua energia potencial diminui.
(e)cinética se mantém, e sua energia mecânica aumenta.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(c)
Resolução comentada
A energia cinética, $E_c=\tfrac12\,m\,v^2$, depende da velocidade, que é constante, então $E_c$ se mantém.
A altura diminui, e a energia potencial gravitacional, $E_p=m\,g\,h$, diminui.
A energia mecânica $E_m=E_c+E_p$ também diminui, e a energia perdida é dissipada (atrito, freios, resistência do ar). Essas forças dissipativas é que impedem o ciclista de acelerar.
Q22
Mecânica — Dinâmica — Força e trabalho em elevador com velocidade constante
Uma pessoa segura nos braços uma caixa, dentro de um elevador que sobe em velocidade constante.
É correto afirmar que a força que a pessoa exerce na caixa
(a)é maior em módulo do que o peso da caixa.
(b)é igual em módulo ao peso da caixa.
(c)é igual a zero.
(d)não realiza trabalho.
(e)depende da velocidade do elevador.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(b)
Resolução comentada
Com velocidade constante, a aceleração da caixa é nula e a resultante sobre ela é zero (primeira lei de Newton). Sobre a caixa agem o peso $P$, para baixo, e a força $F$ da pessoa, para cima:
$$F-P=0\;\Rightarrow\;F=P$$
A força, portanto, é igual em módulo ao peso, e não depende da velocidade. Ela também realiza trabalho (positivo), pois a caixa sobe no mesmo sentido da força.
Q23
Mecânica — Dinâmica — Leis de Newton (conceitos)
Tomando por base as Leis de Newton, é correto afirmar que
(a)quando um corpo encontra-se sobre uma superfície plana horizontal, seu peso e a força normal que atua nele formam um par ação-reação.
(b)só é possível um corpo ter aceleração igual a zero se ele estiver no vácuo.
(c)só é possível um corpo manter-se em equilíbrio se nenhuma força atuar sobre ele.
(d)um corpo pode ter aceleração igual a zero, mesmo quando existe mais de uma força atuando nele.
(e)a aceleração de um corpo terá sempre a mesma direção da maior força que atua sobre ele.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(d)
Resolução comentada
Pela segunda lei de Newton, $\vec F_R=m\,\vec a$. Um corpo tem aceleração nula quando a resultante é nula, o que pode ocorrer com várias forças que se equilibram (por exemplo, o peso e a normal sobre um corpo apoiado).
As demais afirmativas são falsas:
o peso e a normal não formam par ação-reação (agem no mesmo corpo, e o par do peso é a atração do corpo sobre a Terra), a aceleração nula não exige vácuo, o equilíbrio não exige ausência de forças (basta resultante nula), e a aceleração tem a direção da resultante, e não da maior força.
Q24
Mecânica — Estática — Equilíbrio de um ponto (guindaste: tração e compressão)
Um guindaste, esquematizado na figura abaixo, sustenta uma caixa A, com peso de módulo igual a 1000 N.
Desprezando o peso do guindaste, é correto afirmar que os módulos da tração na corda B e da compressão na barra C valem, respectivamente,
(a)1000 N e 1000 N.
(b)500 N e 433 N.
(c)1000 N e 866 N.
(d)2000 N e 866 N.
(e)2000 N e 1732 N.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(e)
Resolução comentada
No ponto da extremidade da barra atuam o peso $P=1000\text{ N}$ (pela corda da caixa), a tração $T$ da corda B (para cima e para a esquerda, a $30^\circ$ com a horizontal) e a reação $C$ da barra (horizontal, para a direita, que é a compressão).
Mecânica — Hidrostática — Tubo em U com dois líquidos não miscíveis
Em um tubo em U de extremidades abertas são colocados dois líquidos não miscíveis, que entram em equilíbrio conforme a figura abaixo.
Considerando que o módulo da aceleração gravitacional local vale 10 m/s² e que o fluido A tem massa específica igual a 1,275 x 103 kg/m3, o valor da massa específica do fluido B e a pressão manométrica no ponto de interface entre os dois líquidos valem, respectivamente,
(a)0,9 x 103 kg/m3 e 1530 Pa.
(b)1,8 x 103 kg/m3 e 1530 Pa.
(c)0,9 x 103 kg/m3 e 3070 Pa.
(d)1,8 x 103 kg/m3 e 3070 Pa.
(e)3,1 x 103 kg/m3 e 1535 Pa.
(f)I.R.
Gabarito (resolução TEF)
(a)
Resolução comentada
Pela figura, o ramo esquerdo tem uma coluna de A de $h_A=12\text{ cm}$ acima do nível da interface. No ramo direito, a coluna de B vai desse mesmo nível até a superfície de B, que está $5\text{ cm}$ acima da superfície de A, ou seja, $h_B=12+5=17\text{ cm}$.
Os dois ramos estão abertos para a atmosfera, então, no nível da interface (mesma altura em líquido A contínuo), as pressões manométricas se igualam:
