Vestibular de Verão UPF 2008 (2008.1) · Física: Q49–Q56 · prova tipo A · resolução comentada Método TEF. Gabarito oficial divulgado pela UPF.
Dados da prova
UPF 2008.1
Física: Q49–Q56
Prova tipo A
Gabarito oficial conferido
Caderno tipo A. A Física ocupa as questões 49 a 56. O gabarito oficial do tipo B traz as alternativas em outra ordem.
Q49
Mecânica — Cinemática — Aceleração de retardamento na pista de pouso
Em função das notícias sobre a aviação ocorridas nos últimos meses, verificou-se que num aeroporto um avião deve chegar à cabeceira da pista com velocidade igual ou inferior a 360 km/h. Se isso não ocorrer, ele corre o risco de não parar ao final desta pista, que tem 2.000 m de comprimento. Nesta situação, pode-se afirmar que o valor máximo, em módulo, da aceleração de retardamento é, em $\text{m/s}^2$, de:
A)
1,6
B)
2,4
C)
2,5
D)
3,6
E)
9,8
Gabarito oficial — UPF 2008.1
C
Resolução comentada
Em m/s, a velocidade na cabeceira é:
$$v_0=\frac{360}{3{,}6}=100\text{ m/s}$$
O avião deve parar ao final de 2.000 m. Por Torricelli, com $v=0$:
Um estudante lança uma esfera de metal por sobre a mesa plana e horizontal. Desprezando a resistência oferecida pelo ar, pode-se afirmar que, durante o movimento de queda da esfera, após abandonar a superfície da mesa, permanecem constantes:
A)
a aceleração e a força que age na esfera
B)
a aceleração e a quantidade de movimento da esfera
C)
a velocidade e a força que age na esfera
D)
a velocidade e a quantidade de movimento da esfera
E)
a velocidade e a aceleração da esfera
Gabarito oficial — UPF 2008.1
A
Resolução comentada
Após deixar a mesa, a única força sobre a esfera é o peso, $\vec P=m\,\vec g$, que é constante.
Pela segunda lei de Newton, a aceleração também é constante:
$$\vec a=\vec g$$
Já a componente vertical da velocidade cresce durante a queda; assim, a velocidade vetorial e a quantidade de movimento $m\,\vec v$ variam.
Q51
Mecânica — Estática — Equilíbrio de um ponto sob duas trações e peso
Considere a figura, onde as forças $F_1$ e $F_2$ mantêm em equilíbrio o objeto A, que tem 10 kg. Para que assim se mantenha, a força $F_2$ vale, em N: Considere $\text{sen}\,60°=\cos30°=\dfrac{\sqrt3}{2}$; $\text{sen}\,30°=\cos60°=\dfrac12$ e $g=10\text{ m/s}^2$.
A)
25
B)
32
C)
43
D)
47
E)
50
Gabarito oficial — UPF 2008.1
E
Resolução comentada
O peso do objeto é $P=10\cdot10=100\text{ N}$. No equilíbrio, as componentes horizontais se anulam:
Mecânica — Hidrostática — Densidade de bloco flutuante
Um objeto cúbico de 4 cm de aresta flutua em água e tem 30% de seu volume emerso. Considerando que a densidade da água é $1\text{ g/cm}^3$ e $g=10\text{ m/s}^2$, pode-se afirmar que a densidade do bloco é, em $\text{g/cm}^3$, de:
Termologia — Dilatação Térmica — Dilatação de sólidos e líquidos: conceitos
Sobre a dilatação dos corpos são feitas as seguintes afirmações
I. Quando se aquece uma placa metálica que apresenta um orifício circular, observa-se que o diâmetro do orifício diminui.
II. Os líquidos possuem coeficiente de dilatação volumétrica maior que o dos sólidos.
III. A água apresenta uma dilatação irregular. Quando a temperatura é aumentada, entre 0 °C e 4 °C, o volume da água diminui.
IV. As unidades dos coeficientes de dilatação linear, dilatação superficial e dilatação volumétrica são iguais.
Destas afirmações são corretas somente:
A)
I e II
B)
II e III
C)
I, II e III
D)
II e IV
E)
II, III e IV
Gabarito oficial — UPF 2008.1
E
Resolução comentada
I é falsa: o orifício dilata como se fosse do mesmo material da placa, e o diâmetro aumenta.
II é verdadeira: em geral, os líquidos se dilatam muito mais que os sólidos.
III é verdadeira: entre 0 °C e 4 °C a água se contrai (dilatação anômala).
IV é verdadeira: $\alpha$, $\beta$ e $\gamma$ têm unidade $\text{°C}^{-1}$.
Q54
Óptica — Espelhos Esféricos — Formação de imagens em espelhos
As afirmações a seguir referem-se à formação de imagens em espelhos:
I. Uma imagem real é obtida pela intersecção dos raios luminosos refletidos pelo espelho.
II. Qualquer que seja a posição do objeto colocado à frente de um espelho esférico convexo ter-se-á sempre um único tipo de imagem: virtual.
III. A imagem formada por um espelho convexo de um objeto colocado na sua frente é sempre de maior tamanho que do objeto e direita.
IV. O tipo de imagem formada por um espelho esférico côncavo, de um objeto colocado na sua frente, depende da posição do objeto em relação ao seu vértice.
Destas afirmações são corretas somente:
A)
I e II
B)
II e III
C)
I, II e IV
D)
II e IV
E)
II, III e IV
Gabarito oficial — UPF 2008.1
C
Resolução comentada
I é verdadeira: imagem real é formada pelo cruzamento efetivo dos raios refletidos.
II é verdadeira: o espelho convexo sempre fornece imagem virtual, direita e menor.
III é falsa: a imagem do espelho convexo é sempre menor que o objeto.
IV é verdadeira: no espelho côncavo, a imagem pode ser real ou virtual, maior ou menor, conforme a posição do objeto em relação ao foco e ao centro de curvatura.
Q55
Termologia — Gases — Transformação isobárica de um gás ideal
Um mol de um gás ideal, inicialmente sob pressão atmosférica, temperatura de $27\text{ °C}$ e volume de $2\text{ m}^3$, é submetido a uma transformação isobárica elevando seu volume até $6\text{ m}^3$. Nestas condições é possível afirmar que a temperatura final do gás é de:
A)
$27\text{ °C}$
B)
$300\text{ K}$
C)
$81\text{ °C}$
D)
$800\text{ K}$
E)
$627\text{ °C}$
Gabarito oficial — UPF 2008.1
E
Resolução comentada
A temperatura inicial em kelvin é $T_1=27+273=300\text{ K}$. Em transformação isobárica, o volume é proporcional à temperatura absoluta:
$$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$$
$$T_2=300\cdot\frac{6}{2}=900\text{ K}$$
$$\theta_2=900-273=627\text{ °C}$$
Q56
Eletricidade — Eletrodinâmica — Aparelhos em paralelo na rede residencial
Num circuito elétrico residencial os diversos equipamentos estão ligados em paralelo à rede elétrica de 220 V. Considerando a situação em que estão em funcionamento o chuveiro elétrico, uma geladeira e uma lâmpada, aparelhos cujas potências dissipadas são, 1800 W, 360 W e 40 W, respectivamente, pode-se afirmar:
A)
A potência total dissipada pelos aparelhos em funcionamento é de 1000 W.
B)
A corrente elétrica que circula pelo chuveiro é de 15 A.
C)
A resistência equivalente deste circuito é de $22\ \Omega$.
D)
A corrente total fornecida pela rede elétrica ao circuito é de 20 A.
E)
A voltagem total no circuito é de 660 V.
Gabarito oficial — UPF 2008.1
C
Resolução comentada
As potências dos aparelhos em paralelo se somam:
$$P=1800+360+40=2200\text{ W}$$
A tensão é a mesma, 220 V, em cada aparelho. A corrente total é:
