Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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UPF · 2008.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade de Passo Fundo

Vestibular de Inverno UPF 2008 (2008.2) · Física: Q49–Q56 · prova tipo A · resolução comentada Método TEF. Gabarito oficial divulgado pela UPF.

Q49
Mecânica — Cinemática — Lançamento vertical: posição após 2 s

Um objeto é lançado, a partir do solo, verticalmente para cima, com uma velocidade inicial de 30 m/s. Admitindo-se que $g=10\text{ m/s}^2$ e que a resistência do ar seja desprezível, pode-se afirmar que a posição do objeto, acima do solo após 2 segundos do lançamento é, em metros, de:

A)
10
B)
22
C)
30
D)
40
E)
98

Gabarito oficial — UPF 2008.2

D
Resolução comentada

Com o sentido positivo para cima:

$$h=v_0\,t-\frac{g\,t^2}{2}=30\cdot2-\frac{10\cdot2^2}{2}$$

$$h=60-20=40\text{ m}$$

Q50
Mecânica — Dinâmica — Plano inclinado com atrito: movimento uniforme

Na figura abaixo, o corpo A tem massa de 10 kg e o B 15 kg. O plano inclinado forma, com a horizontal, um ângulo de $45°$. Nestas condições, pode-se afirmar que o coeficiente de atrito cinético, para que o corpo B se desloque com movimento uniforme, vale: (considere: $g=10\text{ m/s}^2$; $\cos45°=\text{sen}\,45°=0{,}7$; e despreze a resistência do ar)

Corpo B sobre um plano inclinado de 45°, ligado por um fio que passa por uma roldana no topo ao corpo A, que pende na vertical
A)
0,015
B)
0,020
C)
0,035
D)
0,047
E)
0,057

Gabarito oficial — UPF 2008.2

D
Resolução comentada

O corpo A, em movimento uniforme, tem resultante nula; a tração vale seu peso:

$$T=m_A\,g=100\text{ N}$$

O corpo B desce o plano, e o atrito atua para cima, no mesmo sentido da tração. Ao longo do plano:

$$m_B\,g\,\text{sen}\,45°=T+\mu\,m_B\,g\cos45°$$

$$150\cdot0{,}7=100+\mu\cdot150\cdot0{,}7$$

$$105=100+105\,\mu$$

$$\mu=\frac{5}{105}\approx0{,}047$$

Q51
Mecânica — Hidrostática — Empuxo total e massa de uma pessoa

Uma pessoa de densidade $1{,}1\text{ g/cm}^3$, quando totalmente mergulhada em água de densidade $1\text{ g/cm}^3$, submete-se a um empuxo de 600 N. Pode-se afirmar, neste caso, que a massa dessa pessoa é, em kg, de: (considere $g=10\text{ m/s}^2$)

A)
35
B)
57
C)
66
D)
75
E)
86

Gabarito oficial — UPF 2008.2

C
Resolução comentada

O empuxo permite obter o volume do corpo submerso, com $\rho_{\text{água}}=1000\text{ kg/m}^3$:

$$E=\rho_{\text{água}}\,V\,g\;\Rightarrow\;V=\frac{600}{1000\cdot10}=0{,}06\text{ m}^3$$

Com a densidade da pessoa, $1100\text{ kg/m}^3$:

$$m=\rho_p\,V=1100\cdot0{,}06$$

$$m=66\text{ kg}$$

Q52
Termologia — Dilatação Térmica — Variação percentual de volume por dilatação

Considerando que o coeficiente de dilatação linear médio de um corpo seja $\alpha=5{,}0\cdot10^{-5}\text{ °C}^{-1}$, pode-se afirmar que a variação percentual do volume do corpo quando aquecido de $0\text{ °C}$ a $300\text{ °C}$ é de:

A)
3,0
B)
3,5
C)
3,7
D)
4,5
E)
5,5

Gabarito oficial — UPF 2008.2

D
Resolução comentada

O coeficiente volumétrico é o triplo do linear:

$$\gamma=3\,\alpha=1{,}5\cdot10^{-4}\text{ °C}^{-1}$$

$$\frac{\Delta V}{V_0}=\gamma\,\Delta\theta=1{,}5\cdot10^{-4}\cdot300=0{,}045$$

$$\frac{\Delta V}{V_0}=4{,}5\%$$

Q53
Termologia — Calorimetria — Tempo de aquecimento de água e panela com potência útil

Uma pessoa possui um aquecedor elétrico com potência útil de 500 W e deseja aquecer 1 kg de água numa panela de ferro de massa 1 kg. Pode-se afirmar que o tempo aproximado, em segundos, que o aquecedor leva para elevar em $50\text{ °C}$ a temperatura é de: (considere: $c_{Fe}=0{,}11\text{ cal/(g}\cdot\text{°C)}$; $c_{\text{água}}=1\text{ cal/(g}\cdot\text{°C)}$; $1\text{ cal}=4{,}2\text{ J}$)

A)
336,4
B)
466,2
C)
546,3
D)
762,2
E)
785,5

Gabarito oficial — UPF 2008.2

B
Resolução comentada

Água e panela se aquecem juntas, ambas com massa de 1000 g:

$$Q=(1000\cdot1+1000\cdot0{,}11)\cdot50=55\,500\text{ cal}$$

Em joules:

$$Q=55\,500\cdot4{,}2=233\,100\text{ J}$$

$$t=\frac{Q}{P}=\frac{233\,100}{500}=466{,}2\text{ s}$$

Q54
Óptica — Óptica Física — Luz monocromática: velocidade e comprimento de onda

As afirmações a seguir referem-se ao comportamento de feixes de luz monocromática:

I. A luz vermelha tem maior velocidade na água que no ar.

II. No vácuo, o comprimento de onda da luz vermelha é maior que o comprimento da luz azul.

III. No vácuo, a luz verde tem velocidade maior do que a luz azul.

A alternativa que apresenta as afirmações corretas é:

A)
Somente a I
B)
Somente a II
C)
Somente I e II
D)
Somente I e III
E)
Somente II e III

Gabarito oficial — UPF 2008.2

B
Resolução comentada

I é falsa: na água, $v=c/n$ com $n>1$, de modo que a velocidade é menor que no ar.

II é verdadeira: o vermelho tem menor frequência que o azul e, como $c=\lambda\,f$ no vácuo, maior comprimento de onda.

III é falsa: no vácuo, todas as cores se propagam com a mesma velocidade $c$.

Q55
Eletricidade — Eletrostática — Sinais das cargas em atração e repulsão

Considere três esferas A, B e C, carregadas eletricamente. Sabe-se que A atrai a B e que B repele a C. Nestas condições, é possível afirmar:

A)
A e B estão carregadas positivamente.
B)
A e C estão carregadas negativamente.
C)
A repele a C.
D)
B e C têm cargas de sinais diferentes.
E)
A e C têm cargas de sinais diferentes.

Gabarito oficial — UPF 2008.2

E
Resolução comentada

A atrai B: A e B têm sinais opostos. B repele C: B e C têm o mesmo sinal.

Logo, A tem sinal oposto ao de B e ao de C, e A atrai C. Nada se pode afirmar sobre o sinal absoluto de cada esfera.

Q56
Eletromagnetismo — Campo Magnético — Campo magnético: carga em movimento, ímã e fio retilíneo

Considere as afirmações a seguir:

I. Uma carga em movimento numa região do espaço onde há um campo magnético sofre a ação de uma força magnética desde que a direção da velocidade não seja paralela à direção do campo.

II. O campo magnético no interior de um imã é nulo.

III. Quando um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica constante, cria-se um campo magnético em torno do fio no mesmo sentido da corrente elétrica.

A alternativa que apresenta as afirmações corretas é:

A)
Somente a I
B)
Somente a II
C)
Somente I e II
D)
Somente I e III
E)
Todas são verdadeiras.

Gabarito oficial — UPF 2008.2

A
Resolução comentada

I é verdadeira: $F=q\,v\,B\,\text{sen}\,\theta$ só é nula quando $\theta=0$ ou $180°$, isto é, com $\vec v$ paralela a $\vec B$.

II é falsa: as linhas de indução são fechadas e atravessam o interior do ímã, onde o campo não é nulo.

III é falsa: o campo do fio forma circunferências em torno dele (regra da mão direita), e não tem o sentido da corrente.

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