Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
← Voltar às Provas UPF

UPF · 2018.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade de Passo Fundo

Vestibular de Inverno UPF 2018 (2018.2) · Física: Q49–Q56 · prova tipo A · resolução comentada Método TEF. Gabarito oficial divulgado pela UPF.

Q49
Mecânica — Cinemática — Distância percorrida a partir do gráfico v×t

Um veículo trafegando sobre uma estrada retilínea tem sua velocidade variando em função do tempo de acordo com o gráfico a seguir. Nessas condições, pode-se afirmar que a distância percorrida em 8 segundos, em m, será de:

Gráfico da velocidade em m/s por tempo em s: de 0 a 2 s sobe até 20, de 2 a 6 s desce até 0 e de 6 a 8 s chega a −20
A)
80
B)
60
C)
50
D)
40
E)
30

Gabarito oficial — UPF 2018.2

A
Resolução comentada

A área sob o gráfico de $v\times t$ dá o deslocamento, mas a distância percorrida soma as áreas em módulo, porque o móvel inverte o sentido em $t=6\text{ s}$.

De 0 a 6 s, o gráfico forma um triângulo de base 6 s e altura 20 m/s:

$$d_1=\frac{6\cdot20}{2}=60\text{ m}$$

De 6 a 8 s, outro triângulo, de base 2 s e altura 20 m/s, em módulo:

$$d_2=\frac{2\cdot20}{2}=20\text{ m}$$

$$d=d_1+d_2=80\text{ m}$$

O deslocamento, por outro lado, seria $60-20=40\text{ m}$.

Q50
Mecânica — Trabalho e Energia — Conservação de energia em plano inclinado

Uma caixa de massa $m$ é abandonada em repouso no topo de um plano inclinado (ponto C). Nessas condições e desprezando-se o atrito, é possível afirmar que a velocidade com que a caixa atinge o final do plano (ponto D), em m/s, é:

(considere $g=10\text{ m/s}^2$)

Plano inclinado com a caixa no ponto C, no topo, a 1,8 m de altura e 4 m de base horizontal, e o ponto D na base
A)
6
B)
36
C)
80
D)
18
E)
4

Gabarito oficial — UPF 2018.2

A
Resolução comentada

Sem atrito, a energia mecânica se conserva entre C e D. A energia potencial em C vira cinética em D:

$$m\,g\,h=\frac{m\,v^2}{2}$$

A massa se cancela:

$$v=\sqrt{2\,g\,h}=\sqrt{2\cdot10\cdot1{,}8}=\sqrt{36}$$

$$v=6\text{ m/s}$$

A base de 4 m não interfere na velocidade: ela só determina o tempo de descida.

Q51
Mecânica — Estática — Equilíbrio de um bloco suspenso por duas cordas

Duas cordas sustentam um bloco de 300 N de peso, conforme ilustrado esquematicamente na figura. Nessas condições, pode-se afirmar que a força de tração exercida por cada uma das cordas é igual ao valor do peso do bloco quando o valor do ângulo $\alpha$, em graus, for igual a:

Bloco pendurado por duas cordas simétricas fixadas em duas paredes, cada corda formando o ângulo alfa com a vertical
A)
50
B)
45
C)
30
D)
25
E)
60

Gabarito oficial — UPF 2018.2

E
Resolução comentada

As horizontais das duas trações se anulam por simetria. Na vertical, as componentes sustentam o peso:

$$2\,T\cos\alpha=P$$

Impondo que cada tração valha o peso, $T=P$:

$$2\,P\cos\alpha=P\ \Rightarrow\ \cos\alpha=\frac12$$

$$\alpha=60^\circ$$

O ângulo é medido em relação à vertical, por isso a componente vertical leva o cosseno.

Q52
Termologia — Gases — Transformação isobárica

Dois mols de um gás ideal, inicialmente sob pressão de $1{,}01\times10^5\text{ Pa}$, temperatura de $-10\text{ °C}$ e volume de $4\text{ m}^3$, são submetidos a uma transformação isobárica, elevando seu volume até $8\text{ m}^3$. Nessas condições, é possível afirmar que a temperatura final do gás, em graus Celsius, é de:

A)
526
B)
131,5
C)
20
D)
10
E)
253

Gabarito oficial — UPF 2018.2

E
Resolução comentada

Numa transformação isobárica, o volume é proporcional à temperatura absoluta:

$$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$$

Convertendo a temperatura inicial para kelvin:

$$T_1=-10+273=263\text{ K}$$

Como o volume dobra, a temperatura absoluta também dobra:

$$T_2=T_1\cdot\frac{V_2}{V_1}=263\cdot2=526\text{ K}$$

De volta à escala Celsius:

$$T_2=526-273=253\text{ °C}$$

Q53
Óptica — Refração — Propriedades da luz e índice de refração

Sobre o comportamento da luz em diferentes meios, são feitas as seguintes afirmações:

I. Um feixe de luz monocromático tem frequência definida.

II. No vácuo, os diferentes feixes de luz monocromáticos se propagam com velocidades distintas.

III. A passagem da luz de um meio para outro, acompanhada de uma variação em sua velocidade de propagação, recebe o nome de refração da luz.

IV. O índice de refração absoluto de um meio define-se como o quociente entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio em questão.

Está correto apenas o que se afirma em:

A)
I, II e III.
B)
I, III e IV.
C)
I e III.
D)
II e IV.
E)
III e IV.

Gabarito oficial — UPF 2018.2

B
Resolução comentada

Julgando cada afirmativa:

I é verdadeira: a frequência é definida pela fonte e não muda quando a luz muda de meio. II é falsa: no vácuo, toda radiação eletromagnética tem a mesma velocidade, $c\approx3\times10^8\text{ m/s}$. III é verdadeira: é a definição de refração. IV é verdadeira, pela definição do índice de refração absoluto:

$$n=\frac{c}{v}$$

Portanto, apenas I, III e IV estão corretas.

Q54
Mecânica — Hidrostática — Empuxo e pressão em fluidos

Analise as seguintes afirmativas sobre fluidos:

I. Um fluido em estado gasoso não exerce força de empuxo sobre um corpo nele mergulhado.

II. O empuxo sofrido por um corpo em água doce é o mesmo sofrido por esse corpo em água salgada.

III. A diferença de pressão entre dois pontos de uma mesma vertical, dentro de um líquido, depende da distância que separa esses pontos.

IV. Segundo o princípio de Arquimedes, o acréscimo de pressão exercida num ponto de um líquido se transmite a todos os pontos do líquido.

Está correto apenas o que se afirma em:

A)
IV.
B)
II.
C)
III.
D)
II e III.
E)
II e IV.

Gabarito oficial — UPF 2018.2

C
Resolução comentada

O empuxo é o peso do fluido deslocado:

$$E=\rho_{fluido}\,V_{desl}\,g$$

I é falsa: gases também são fluidos e exercem empuxo. II é falsa: a água salgada tem densidade maior, e o empuxo para o mesmo volume deslocado também é maior.

III é verdadeira, pelo teorema de Stevin:

$$\Delta p=\rho\,g\,\Delta h$$

IV é falsa: a transmissão integral do acréscimo de pressão é o princípio de Pascal, e não o de Arquimedes.

Q55
Eletricidade — Eletrodinâmica — Energia consumida por um aquecedor

Um sistema elétrico de aquecimento de água (tipo rabo quente) é ligado a uma rede de 220 V e é percorrido por uma corrente elétrica de 25 A durante 3 minutos. A energia consumida pelo sistema, em kJ, é:

A)
33,0
B)
16,5
C)
5,5
D)
990,0
E)
1,6

Gabarito oficial — UPF 2018.2

D
Resolução comentada

A potência elétrica do sistema é:

$$P=U\,i=220\cdot25=5500\text{ W}$$

O tempo, em segundos:

$$\Delta t=3\text{ min}=180\text{ s}$$

A energia consumida é:

$$E=P\,\Delta t=5500\cdot180=990\,000\text{ J}$$

$$E=990\text{ kJ}$$

Q56
Física Moderna — Física Quântica — Tópicos de Física Moderna

Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna.

I. A Física Moderna é a Física desenvolvida até o século XIX.

II. A Mecânica Quântica, a Teoria da Relatividade e a Mecânica Newtoniana formam parte do conjunto de teorias da Física Moderna.

III. A Física Moderna destaca que, em algumas situações, a luz se comporta como onda, e, em outras situações, como partícula.

IV. O efeito fotoelétrico é um dos fenômenos explicados pela Física Moderna.

Está correto apenas o que se afirma em:

A)
II e III.
B)
II.
C)
III e IV.
D)
II e IV.
E)
I, II e IV.

Gabarito oficial — UPF 2018.2

C
Resolução comentada

A Física Moderna reúne as teorias do início do século XX em diante, em especial a Mecânica Quântica e a Relatividade, enquanto a Mecânica Newtoniana e a descrição do século XIX fazem parte da Física Clássica. Isso torna I e II falsas.

III é verdadeira: a dualidade onda-partícula é um dos pilares da Física Moderna. IV também: o efeito fotoelétrico foi explicado por Einstein com a quantização da luz:

$$E=h\,f$$

↑ Voltar ao topo