Prof. Ricardo BastosMétodo TEF-MED

ACAFE 2020.1 — Física Outros Cursos — Método TEF

Associação Catarinense das Fundações Educacionais

Verão 2020 · Outros Cursos · Física (Q16–Q19)

Q16
Mecânica — Estática — Forças e pressões

A tecnologia tem ajudado na realização de nossas atividades diárias dando-nos objetos que dão mais praticidade e conforto. A cadeira é um desses objetos. Hoje há cadeiras construídas com vários materiais e objetivos, e que apresentam mais tecnologia incorporada que antigamente. Recentemente apareceu no mercado a cadeira gamer para quem deseja ficar muito tempo sentado, jogando videogame ou estudando.

Quatro posições de pessoa em cadeira gamer
Figura da prova original — Quatro posições de pessoa em cadeira gamer

As figuras 1, 2, 3 e 4 mostram uma pessoa sentada e imóvel em uma cadeira gamer, em quatro posições distintas e com os pés sem tocar no chão. Com base no exposto, analise as afirmativas.

  1. A força total aplicada pela pessoa sobre a cadeira é maior na figura 1 que na figura 4.
  2. Se considerarmos o centro de massa da pessoa sempre na mesma posição em relação ao assento, a pressão de um dos pés da cadeira sobre o solo é a mesma, nas quatro figuras.
  3. Se a área de contato da pessoa com o encosto da cadeira não se alterar nas quatro figuras, então a pressão sobre o encosto da cadeira é a mesma nas quatro figuras.
  4. A força aplicada por um dos pés da cadeira sobre o solo depende somente do peso da pessoa.
  5. Nas quatro figuras a força resultante sobre a cadeira é nula.

A opção contendo apenas afirmações corretas é:

A)III - IV
B)I - III - IV
C)II - V
D)I - II - III

Gabarito da prova comentada — ACAFE 2020.1, Outros Cursos

C
Resolução — Método TEF

Estratégia física. Em cada configuração a pessoa e a cadeira estão em repouso, em equilíbrio estático.

I — F. A força resultante transmitida pela pessoa ao conjunto cadeira, no modelo estático, corresponde a seu peso, independente da inclinação do encosto.

II — V. Mantida a posição do centro de massa em relação à base e mantidos os apoios, o equilíbrio de momentos fixa a mesma distribuição de forças nos pés. Logo, no modelo adotado, a pressão em um pé não varia.

III — F. A componente normal da força exercida no encosto varia com a orientação, mesmo que a área de contato permaneça a mesma.

IV — F. As reações de apoio sustentam peso da pessoa e da cadeira.

V — V. Repouso em referencial inercial implica resultante de forças nula.

Checagem: verdadeiras apenas II e V.

Cuidado, armadilha! Força normal entre pessoa e encosto não é constante simplesmente porque a pessoa continua sentada.

Resposta registrada na fonte: C

Q17
Eletricidade — Circuitos — Tomadas em paralelo

É muito comum encontrarem-se torres de tomadas em clínicas e consultórios para que os clientes possam carregar celulares, notebooks e outros equipamentos eletrônicos enquanto esperam serem atendidos. A torre pode conter várias tomadas e, mesmo que todas estejam ocupadas, funcionam da mesma forma. Isto significa que um equipamento ligado a uma tomada não influencia no funcionamento de outra tomada.

Torre de tomadas utilizada em salas de espera
Figura da prova original — Torre de tomadas utilizada em salas de espera

Com base no exposto, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.

  1. Todas as tomadas fornecem a mesma corrente elétrica.
  2. Todas as tomadas estão ligadas em paralelo.
  3. Todas as tomadas fornecem a mesma diferença de potencial.
  4. Pode-se utilizar um amperímetro para medir a tensão fornecida pelas tomadas.
  5. Quanto maior a potência do aparelho ligado à tomada, maior é a diferença de potencial liberada pela tomada.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

A)V - F - V - F - F
B)F - F - V - V - F
C)V - F - V - V - F
D)F - V - V - F - F

Gabarito da prova comentada — ACAFE 2020.1, Outros Cursos

D
Resolução — Método TEF

Estratégia física. Tomadas residenciais conectadas em paralelo ficam submetidas à tensão da rede; cada aparelho drena a corrente exigida.

$$P=Ui\quad\Rightarrow\quad i=\frac{P}{U}$$

I — F. Aparelhos de potências diferentes consomem correntes diferentes.

II — V. O arranjo que mantém a independência das tomadas é paralelo.

III — V. Todas recebem a mesma tensão da rede, desconsiderando pequenas quedas nos fios.

IV — F. Tensão mede-se com voltímetro; amperímetro mede intensidade de corrente.

V — F. A potência da carga não determina aumento de tensão da rede.

Checagem: F - V - V - F - F.

Cuidado, armadilha! Em paralelo é a tensão que permanece igual, não a corrente.

Resposta registrada na fonte: D

Q18
Mecânica — Movimento circular — Período

Em um parque de diversões, João tenta ganhar um prêmio no jogo dos dardos. Para isso, deve acertar um ponto situado na periferia do disco do alvo. O disco gira em MCU com velocidade de $4{,}5\ \text{m/s}$ e possui um raio de $45\ \text{cm}$.

Disco giratório com ponto na extremidade superior e lançamento de dardo
Figura da prova original — Disco giratório com ponto na extremidade superior e lançamento de dardo

João lança o dardo horizontalmente na direção do centro do alvo, distante $6\ \text{m}$, quando o ponto está passando na extremidade superior do disco, como mostra a figura.

Com base no exposto, marque a alternativa que indica o módulo da velocidade de lançamento horizontal do dardo, em $\text{m/s}$, para que João acerte o ponto na extremidade inferior do disco do alvo. Considere $\pi=3$.

A)20
B)30
C)25
D)35

Gabarito da prova comentada — ACAFE 2020.1, Outros Cursos

A
Resolução — Método TEF

Estratégia física. O alvo precisa girar meia volta enquanto o dardo percorre horizontalmente $6\ \text{m}$.

$$T=\frac{2\pi R}{v}=\frac{2(3)(0{,}45)}{4{,}5}=0{,}60\ \text{s}$$

$$\Delta t=\frac{T}{2}=0{,}30\ \text{s}$$

$$v_d=\frac{6}{0{,}30}=20\ \text{m/s}$$

Checagem: ao fim de $0{,}30\ \text{s}$ o alvo realizou meia volta e o ponto passou do topo à base.

Checagem vertical: ao sair horizontalmente do nível do centro do alvo, o dardo cai sob a gravidade. Com $g=10\ \text{m/s}^2$, em $0{,}30\ \text{s}$ sua queda é:

$$h=\frac{g(\Delta t)^2}{2}=\frac{10(0{,}30)^2}{2}=0{,}45\ \text{m}=R$$

Portanto, no mesmo instante em que o ponto do alvo completa meia volta e chega à extremidade inferior, o dardo desce exatamente um raio do disco, o que confirma a geometria do acerto.

Cuidado, armadilha! Não usar o período inteiro, pois o ponto precisa completar apenas meia volta.

Resposta registrada na fonte: A

Q19
Mecânica — Hidrostática — Empuxo

A reciclagem é uma atividade importante para a sustentabilidade do planeta. Ela pode ocorrer tanto com a matéria-prima que constitui determinado objeto como com o próprio objeto que pode ser reutilizado para desempenhar novamente sua função ou criar outros objetos.

Prancha flutuante composta por garrafas PET
Figura da prova original — Prancha flutuante composta por garrafas PET

Surfistas criaram, a partir de garrafas PET de $2\ \text{L}$, uma prancha de Stand Up com 93 dessas garrafas. Considere uma surfista que fica de pé sobre a prancha em uma piscina e percebe que ela flutua bem. Desconsiderando o peso das garrafas e sabendo que elas ficaram com $1/3$ de seu volume submerso, marque a alternativa que indica, em kg, a massa da surfista.

A)93
B)31
C)62
D)55

Gabarito da prova comentada — ACAFE 2020.1, Outros Cursos

C
Resolução — Método TEF

Estratégia física. No equilíbrio de flutuação, o empuxo total iguala o peso da surfista, desprezando o da prancha.

$$V_{\text{total}}=93(2)=186\ \text{L}$$

$$V_{\text{sub}}=\frac{186}{3}=62\ \text{L}=0{,}062\ \text{m}^3$$

$$E=\rho_{água}gV_{\text{sub}}=mg$$

$$m=\rho_{água}V_{\text{sub}}=1000(0{,}062)=62\ \text{kg}$$

Checagem: $62\ \text{L}$ de água deslocada têm massa $62\ \text{kg}$.

Cuidado, armadilha! Converter litros para metros cúbicos antes de usar $\rho$ em $\text{kg/m}^3$.

Resposta registrada na fonte: C

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