Prof. Ricardo BastosMétodo TEF-MED

ULBRA · 2012/2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Física (Q35–41) — prova transcrita, ilustrada e resolvida pelo Método TEF.

Q35
Mecânica — Atrito em uma curva

Um automóvel viaja de forma segura e confortável. Entretanto, o motorista deve estar atento às condições da estrada e suas curvas. Para que não haja derrapagem, ao percorrer uma curva de 25 metros de raio, o automóvel, cujo coeficiente de atrito entre os seus pneus e a pista seja de 0,80 e considerando g = 9,8 m/s², deverá ter, no máximo, a velocidade de:

A)14,0 m/s.
B)28,8 m/s.
C)42,4 m/s.
D)50,4 m/s.
E)64,0 m/s.
A
Resolução comentada

Em pista horizontal, o atrito estático fornece a força centrípeta. No limite antes da derrapagem, \(mv^2/r=\mu mg\). Logo \(v=\sqrt{\mu gr}=\sqrt{0{,}80\cdot9{,}8\cdot25}=14{,}0\,\mathrm{m/s}\).

Alternativa A.

Q36
Termologia — Dilatação superficial e volumétrica

Um depósito é especializado na venda de lâminas de metal. Observa-se que, para armazenar o produto no estoque, a cada 1,0 m², a chapa aumenta 0,36 mm² para um certo aumento de temperatura. Com o mesmo aquecimento, qual o espaço que deverá ser reservado neste depósito, por decímetro cúbico feito do mesmo material?

A)0,21 mm³.
B)0,36 mm³.
C)0,54 mm³.
D)0,72 mm³.
E)1,08 mm³.
C
Resolução comentada

Para um sólido isotrópico, na aproximação de pequenas dilatações, os coeficientes superficial e volumétrico são \(2\alpha\) e \(3\alpha\). A variação relativa da área é \(0{,}36/10^6=3{,}6\times10^{-7}\). Para o mesmo aquecimento, a variação relativa do volume é \(3/2\) vezes esse valor. Como \(1\,\mathrm{dm^3}=10^6\,\mathrm{mm^3}\), o espaço adicional é \(0{,}54\,\mathrm{mm^3}\).

Alternativa C.

Q37
Mecânica — Altura máxima no lançamento vertical

A partir do solo, é lançado um objeto de massa 500 g verticalmente para cima. Se no instante em que o objeto é lançado, sua energia mecânica total vale 150 J, e considerando g = 10 m/s², qual é a altura máxima que o objeto atinge?

A)30,0 m.
B)3,0 m.
C)0,3 m.
D)0,03 m.
E)0,003 m.
A
Resolução comentada

Desprezando o ar, a energia mecânica se conserva. No ponto mais alto, a velocidade é zero e toda a energia está na forma potencial gravitacional. Tomando o solo como referência, \(150\,\mathrm J=(0{,}500\,\mathrm{kg})(10\,\mathrm{m/s^2})h\), de onde \(h=30{,}0\,\mathrm m\).

Alternativa A.

Q38
Eletricidade — Quantização da carga elétrica

Um corpo eletrizado positivamente apresenta a quantidade de carga de 480 µC. Sabendo que a carga do elétron, em módulo, vale 1,6 × 10⁻¹⁹ C, determine o número de elétrons perdidos pelo corpo, inicialmente neutro.

A)3,0 × 10¹⁵.
B)3,0 × 10⁻¹⁵.
C)3,3 × 10⁻¹⁶.
D)4,8 × 10⁴.
E)4,8 × 10⁻⁴.
A
Resolução comentada

O corpo ficou positivo ao perder elétrons. A carga adquirida é \(Q=480\times10^{-6}\,\mathrm C\). Dividindo pelo módulo da carga de um elétron, \(N=Q/e=(480\times10^{-6})/(1{,}6\times10^{-19})=3{,}0\times10^{15}\) elétrons.

Alternativa A.

Q39
Mecânica — Colisão com acoplamento

O motorista de um caminhão carregado, de massa 4800 kg, resolveu parar para almoçar. De forma irresponsável, ingeriu uma grande quantidade de bebida alcoólica. Continuou sua viagem até que, alcançando a velocidade de 90 km/h, abalroa por trás um outro carro, de massa 600 kg, que estava parado num sinal vermelho. Após a colisão, os dois veículos se engancham e prosseguem juntos na mesma direção. A velocidade do conjunto após o choque é de:

A)144 km/h.
B)80 km/h.
C)42 km/h.
D)22 km/h.
E)16 km/h.
B
Resolução comentada

Os veículos permanecem enganchados. Durante o choque, desprezamos o impulso externo na direção do movimento. O carro estava parado, então a conservação do momento dá \(4800\cdot90=(4800+600)v\). A velocidade comum é \(80\,\mathrm{km/h}\).

Alternativa B.

Q40
Ondulatória — Período de encontro com as ondas

Em um domingo de sol forte e clima seco, em um lago, um navegante passeava com sua lancha atingindo a velocidade de 7 m/s, movimentando-se em sentido contrário ao da propagação das ondas provocadas pelo vento com a velocidade de 3 m/s e de comprimento de onda igual a 15 m. Determine o período de oscilação da lancha.

A)4,0 s.
B)1,5 s.
C)3,0 s.
D)1,0 s.
E)1,2 s.
B
Resolução comentada

Como a lancha e as cristas seguem em sentidos opostos, a velocidade das cristas em relação à lancha é \(7+3=10\,\mathrm{m/s}\). Cristas consecutivas estão separadas por 15 m, então o intervalo entre encontros é \(T=15/10=1{,}5\,\mathrm s\).

Alternativa B.

Q41
Óptica — Vergência e ponto remoto

Mariana estava muito feliz com seu primeiro dia de aula na turma de alfabetização; entretanto, após alguns meses, constatou-se sua dificuldade de ler o que a professora escrevia no quadro. Sua mãe marcou uma consulta com o oftalmologista. O diagnóstico foi rápido e claro: Mariana necessita usar óculos com lentes de bordas grossas com vergência de -2,0 dioptrias. Podemos concluir que Mariana:

A)É hipermetrope.
B)É daltônica.
C)É présbita necessariamente.
D)Tem ponto remoto à distância de 50 cm.
E)Tem limite de acuidade visual de 3,0 × 10⁻⁸ radianos.
D
Resolução comentada

A lente divergente tem distância focal \(f=1/(-2{,}0)=-0{,}50\,\mathrm m\). Para um objeto muito distante, ela forma uma imagem virtual no foco, à frente da lente. Para que o olho míope a veja nitidamente, essa imagem deve ficar no ponto remoto. Desprezando a distância dos óculos ao olho, o ponto remoto está a 50 cm.

Alternativa D.

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