Prova UFSC 2017 — Física com Gabarito e Resolução

Q21

Natureza da ciência — Teoria, experimento e evidência

Um físico atuante em renomado laboratório nacional resolveu dedicar-se exclusivamente a certa pesquisa experimental sobre a qual não havia nenhum conhecimento teórico anterior. Motivado apenas por sua criatividade e imaginação, queria verificar os efeitos de descargas elétricas no crescimento médio das árvores de um tipo particular que havia no pátio da universidade. Seu experimento consistia na aplicação diária de duas descargas elétricas em um conjunto de três árvores. Após alguns meses, comparava o crescimento médio dessas árvores com o de outras que não haviam recebido as descargas. Seus colegas do laboratório não admitiam que a pesquisa continuasse e utilizaram os seguintes argumentos:

A natureza altamente teórica da Física propicia um amplo número de problemas de pesquisa para o trabalho experimental. Pesquisa guiada por teoria é mais eficiente e tem mais chance de sucesso.
O experimento deveria ser realizado com um número grande de árvores para que fosse alcançado um conhecimento verdadeiro e imutável sobre o assunto.
Criatividade e imaginação, embora importantes para a produção de conhecimento, não devem ser a única justificativa para o início de uma pesquisa em Física.
O método experimental não é adequado para a produção de conhecimento em Física.
O experimento deveria ser realizado com árvores da mesma espécie e com as mesmas descargas elétricas em diversos lugares para que fosse alcançado um conhecimento verdadeiro e imutável sobre o assunto.

Com base na visão atual sobre a produção de conhecimento em Física, é correto afirmar que:

01o argumento I é consistente com a visão atual sobre a produção de conhecimento em Física.
02o argumento II é consistente com a visão atual sobre a produção de conhecimento em Física.
04o argumento III é consistente com a visão atual sobre a produção de conhecimento em Física.
08o argumento IV é consistente com a visão atual sobre a produção de conhecimento em Física.
16o argumento V é consistente com a visão atual sobre a produção de conhecimento em Física.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é verdadeira no contexto da questão: uma base teórica ajuda a formular problemas, hipóteses e formas de interpretar os resultados experimentais.

02 é falsa: ampliar a amostra pode melhorar a análise, mas não produz uma verdade imutável. A qualidade do controle experimental também importa.

04 é verdadeira: criatividade e imaginação são importantes, mas uma pesquisa também precisa de uma pergunta investigável, fundamentos e procedimentos que permitam avaliar os resultados.

08 é falsa: a experimentação é uma forma central de produzir e testar conhecimento em Física.

16 é falsa: repetir o estudo em lugares diferentes pode testar sua robustez, mas também não garante conhecimento verdadeiro e imutável.

Somatório correto: 05.

Q22

Mecânica — Super-heróis e modelos físicos

As histórias em quadrinhos de super-heróis vêm povoando o imaginário dos jovens desde a década de 1930. Além do entretenimento, permitem explorar princípios físicos. A tabela relaciona cinco personagens a características e modelos físicos associados.

Personagens e princípios físicos fornecidos na prova
Super-herói	Características	Princípios associados
Hulk	Criatura com força ilimitada e poderoso fator de cura. Não voa, porém consegue saltar a grandes distâncias e alturas.	Saltos como lançamentos oblíquos.
Homem-Aranha	Possui força super-humana, sentido de aranha e habilidade de aderir a superfícies sólidas. Para se balançar sobre os prédios, criou lançadores de teias.	Movimento oscilante como um pêndulo.
Senhor Fantástico	Seu corpo apresenta grande elasticidade, o que dá a ele muita resistência a ataques físicos.	A elasticidade de seu corpo obedece à Lei de Hooke.
Aquaman	Possui telepatia capaz de controlar os seres marinhos e influenciar as pessoas. Dono de força super-humana, possui grande resistência ao impacto físico e grande velocidade para nadar, além de visão capaz de enxergar com pouca luz.	Dentro da água, obedece às leis da hidrostática.
Flash	O homem mais rápido do mundo no universo DC possui alto fator de cura, velocidade super-humana e reflexos apuradíssimos.	Seus movimentos podem ser descritos pela cinemática e pela dinâmica.

Com base nos dados da tabela, é correto afirmar que:

01num salto (lançamento oblíquo), o Hulk atinge grande alcance horizontal e no ponto mais alto de sua trajetória a velocidade é nula.
02quando o Homem-Aranha fica oscilando em sua teia, seu período de oscilação será maior quanto maior for o comprimento da teia.
04quando o Senhor Fantástico recebe um golpe (soco) de um inimigo, seu corpo armazena energia na forma de energia cinética.
08o Aquaman tem que fazer mais força para sustentar uma pedra totalmente submersa na água de um rio do que totalmente submersa na água do Mar Morto.
16quando o Flash está correndo, aumenta a produção de energia térmica em seu corpo.
32por ser muito forte, o Hulk consegue, com um soco, quebrar uma rocha sem machucar sua mão, pois a força que ele exerce sobre a rocha é maior do que a força que a rocha exerce sobre a mão dele.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é falsa: no topo de um lançamento oblíquo, a componente vertical da velocidade é nula, mas a horizontal permanece diferente de zero no modelo sem resistência do ar.

02 é verdadeira: no modelo de pêndulo simples, aumentar o comprimento aumenta o período.

$$T=2\pi\sqrt{L/g}$$

04 é falsa: uma deformação elástica armazena energia potencial elástica, e não energia cinética por ser uma deformação.

08 é verdadeira: a água mais densa do Mar Morto produz maior empuxo sobre a mesma pedra completamente imersa, exigindo menor força de sustentação.

$$F_{sust}=mg-\rho_{liq}gV$$

16 é verdadeira: a atividade muscular envolve transformação de energia química e produção de energia térmica.

32 é falsa: as forças entre mão e rocha constituem um par de ação e reação, com módulos iguais. Diferenças de resistência dos materiais explicam efeitos diferentes.

Somatório correto: 26.

Q23

Gravitação — Lançamentos em Marte

O filme John Carter – Entre dois Mundos conta a história de um veterano da Guerra Civil Americana que de forma surpreendente é transportado para Marte, onde se envolve em um conflito entre os habitantes do planeta. O filme tenta explorar a diferença entre as acelerações gravitacionais da Terra e de Marte, que em boa aproximação tem 10% da massa da Terra e metade do raio da Terra, para atribuir ao personagem força e agilidade superiores às dos nativos, como na cena de um salto, mostrada na figura abaixo. Disponível em: <http://www.ocamundongo.com.br/entrevista-com-taylor-kitsch-de-john-carter/>. Acesso em: 28 set. 2016. Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:

Lançamentos em Marte: esquema original da questão 23 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

01considerando-se a diferença das acelerações gravitacionais da Terra e de Marte, o salto dado pelo personagem John Carter não é exagerado.
02a aceleração gravitacional de Marte é 0,4 vezes a da Terra.
04a equação para o Movimento Horizontal para um lançamento de projéteis em Marte teria a forma $x=x_0+2,5v_{0x}t$.
08a equação do Alcance Máximo para um lançamento de projéteis em Marte teria a forma $X_{\max}=2,5\frac{v_0^2\sin(2\theta_0)}{g_{\mathrm{Terra}}}$.
16a duração do ano em Marte, em dias terrestres, é maior que na Terra porque a aceleração gravitacional do planeta é menor que a da Terra.
32após a fronteira da atmosfera de Marte, a aceleração gravitacional é nula.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

A aceleração gravitacional na superfície depende da massa do planeta e do quadrado de seu raio.

$$g_M/g_T=0,10/(0,50)^2=0,40$$

02 é verdadeira. Para o mesmo módulo e direção da velocidade inicial, e pouso na mesma altura, o alcance é inversamente proporcional a g.

$$X_M=\frac{v_0^2\sin(2\theta_0)}{0,40g_T}$$

$$X_M=2,5\frac{v_0^2\sin(2\theta_0)}{g_T}$$

08 é verdadeira. 04 é falsa: a lei horizontal permanece x=x₀+v₀ₓt; a mudança de g altera o tempo de voo, não introduz o fator 2,5 na velocidade horizontal.

01 não é justificada pelos dados: para as mesmas condições de impulsão, a menor gravidade amplia a altura do salto por um fator 2,5, mas não permite validar qualquer salto mostrado no filme sem uma escala e uma velocidade inicial.

16 é falsa: o período orbital de Marte está associado à sua órbita em torno do Sol, não simplesmente à gravidade na superfície marciana.

32 é falsa: a gravidade diminui continuamente com a distância ao centro e não desaparece ao sair da atmosfera.

Somatório correto: 10.

Q24

Ondulatória — Doppler e componentes radiais

Em uma escola, os professores foram desafiados pelos alunos para uma partida de futebol. O jogo ocorreu no campo de Futebol 7 do bairro. Decorridos 30 minutos da partida, um dos professores lançou a bola para o atacante, que estava impedido, e o juiz acionou o apito. No exato momento do apito do juiz, alguém tirou uma foto. O professor de Física percebeu que a foto poderia ajudá-lo na exemplificação de um fenômeno trabalhado em sala de aula. Na semana seguinte, apresentou a foto, com algumas alterações, como se vê na figura abaixo. Na imagem, é possível observar o juiz e três jogadores, cada qual com a indicação dos módulos e direções de suas velocidades: VJ (juiz), V1 (jogador 1), V2 (jogador 2) e V3 (jogador 3). Considere os vetores velocidades no plano do gramado e que o som do apito do juiz tem frequência de 500 Hz.

Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:

Doppler e componentes radiais: esquema original da questão 24 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

01a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é maior do que a frequência real do som emitida pelo apito.
02a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é de, aproximadamente, 494,2 Hz.
04a frequência do som do apito percebida pelo jogador 2 é de 500 Hz.
08o som do apito percebido pelo jogador 3 possui um timbre maior do que o timbre real do som do apito.
16a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1 é a mesma percebida pelo jogador 2.
32o jogador 3 escuta o som do apito com uma frequência de 500 Hz.
64a frequência do som do apito percebida pelo jogador 3 é maior do que a frequência do som do apito percebida pelo jogador 1.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

Ressalva editorial. O gabarito fornecido registra 82, incluindo a igualdade do item 16. Pelas expressões completas, f₁≈494,05 Hz e f₂≈494,19 Hz: a igualdade é apenas aproximada para velocidades pequenas diante da velocidade do som. Essa aproximação não foi explicitada no enunciado.

Para o jogador 1, que corre no mesmo sentido do juiz e mais rapidamente, fonte e observador se afastam entre si. A frequência percebida fica abaixo de 500 Hz: 01 é falsa.

$$f_1=500\frac{340-8}{340-4}\approx494,05\,Hz$$

02 é aceita como aproximação no gabarito; o cálculo com fonte e observador móveis dá cerca de 494,0 Hz, próximo dos 494,2 Hz citados.

O jogador 2 está parado, e o juiz se afasta dele. Logo, 04 é falsa.

$$f_2=500\frac{340}{340+4}\approx494,19\,Hz$$

16 é aceita no tratamento aproximado de baixas velocidades: ambos os afastamentos relativos são de 4 m/s. As frequências exatas acima, porém, não são idênticas.

08 é falsa: timbre não é uma grandeza que se compara como maior ou menor; o efeito Doppler altera a frequência percebida.

No instante desenhado, a direção entre o juiz e o jogador 3 é perpendicular à velocidade do juiz. A componente da velocidade do jogador 3 na direção da fonte é 5 sen 30°=2,5 m/s, de aproximação.

$$f_3=500\frac{340+2,5}{340}\approx503,68\,Hz$$

32 é falsa. 64 é verdadeira, pois f₃ é maior que f₁.

Somatório registrado na fonte: 82.

Q25

Física moderna — Interferência e efeito fotoelétrico

A natureza da luz é um tema que ocupa os estudiosos desde a antiguidade. As teorias corpuscular e ondulatória buscam a preferência de cientistas famosos para explicar fenômenos importantes da ciência. No entanto, após o experimento da fenda dupla de Thomas Young, em 1802, e da explicação do efeito fotoelétrico realizada por Albert Einstein, em 1905, a ideia da dualidade onda/partícula da luz foi aceita pela comunidade científica. A experiência da fenda dupla consiste em fazer a luz passar por duas fendas em uma placa e observar o padrão de franjas (listras) claras e franjas (listras) escuras. Já o efeito fotoelétrico consiste em incidir luz sobre uma placa metálica para arrancar elétrons. Considerando o que foi exposto acima, é correto afirmar que:

Interferência e efeito fotoelétrico: esquema original da questão 25 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

01o efeito fotoelétrico foi explicado por Einstein pela teoria ondulatória da luz.
02a formação do padrão de franjas claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla de Young foi explicada pela teoria corpuscular da luz, em que as partículas da luz (fótons) sofrem o fenômeno de interferência.
04no efeito fotoelétrico, para arrancar os elétrons da placa, a luz deve ser formada por partículas (fótons) com uma energia mínima que é proporcional à frequência da luz.
08tanto a teoria corpuscular quanto a teoria ondulatória da luz explicam o padrão de franjas claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla.
16no experimento de Young, a obtenção do padrão de franjas claras e franjas escuras ocorre por meio do fenômeno de interferência construtiva e interferência destrutiva das ondas, logo a explicação do fenômeno é ondulatória.
32os fenômenos de interferência e difração são mais bem representados pela teoria ondulatória da luz, enquanto que o fenômeno do efeito fotoelétrico é mais bem representado pela teoria corpuscular da luz.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é falsa: Einstein explicou o efeito fotoelétrico com a energia quantizada dos fótons, e não apenas com o modelo ondulatório clássico.

02 é falsa: a teoria corpuscular clássica não explica as franjas de Young; a interferência é descrita pelo comportamento ondulatório.

04 é verdadeira: cada fóton tem energia proporcional à frequência e precisa superar o limiar de extração do metal.

$$E=hf$$

$$hf\geq\phi$$

08 é falsa na comparação de modelos clássicos proposta: o padrão de franjas exige a descrição ondulatória. A descrição quântica por fótons também prevê interferência, mas não equivale a corpúsculos clássicos independentes.

16 é verdadeira: franjas claras e escuras correspondem a interferências construtiva e destrutiva.

32 é verdadeira: interferência e difração evidenciam aspectos ondulatórios, enquanto a troca quantizada de energia é essencial ao efeito fotoelétrico.

Somatório correto: 52.

Q26

Física moderna — Espectros e níveis atômicos

As radiações características emitidas pelos átomos dos elementos ao serem aquecidos em uma chama ou submetidos a descargas elétricas foram investigadas exaustivamente no final do século XIX. Quando observada através de um espectroscópio, essa radiação forma um conjunto de linhas de várias cores ou comprimentos de onda, e as posições e as intensidades dessas linhas são características de cada elemento. O estudo dessas linhas é importante, ainda hoje, em campos como a astrofísica e foi fundamental para a compreensão da estrutura da matéria no início do século XX. Sobre espectros atômicos, é correto afirmar que:

01espectros de emissão discretos são obtidos de luz proveniente de corpos densos e quentes (sólidos, líquidos e gases altamente comprimidos).
02espectros de emissão contínuos são obtidos por intermédio de aquecimento ou descargas elétricas em matéria pouco densa, como gases rarefeitos.
04espectros de absorção apresentam linhas escuras que representam os comprimentos de onda de gases relativamente frios e rarefeitos que se interpõem entre a luz proveniente de uma fonte que emite um espectro contínuo e um espectroscópio.
08o Modelo Atômico de Rutherford não explicava os espectros de emissão discretos.
16o Modelo Atômico de Bohr teve sucesso em explicar o espectro de emissão do hidrogênio ao propor que: os átomos emitem radiação quando um elétron sofre transição de uma órbita para outra e a frequência da radiação emitida está relacionada às energias das órbitas através da equação $hf=E_C-U_0$.
32as regularidades nos espectros foram inicialmente interpretadas por fórmulas obtidas empiricamente, como a série de Balmer, a de Paschen e a de Lyman.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é falsa: corpos densos e quentes produzem, em geral, espectro contínuo, não apenas linhas discretas.

02 é falsa: gases rarefeitos excitados tendem a produzir linhas características de emissão.

04 é verdadeira: um gás mais frio na frente de uma fonte contínua pode absorver comprimentos de onda específicos e produzir linhas escuras.

08 é verdadeira: o modelo de Rutherford não oferecia níveis de energia quantizados capazes de explicar os espectros discretos.

16 é falsa: a frequência de um fóton emitido se relaciona à diferença entre duas energias atômicas, e não à expressão escrita no item.

$$hf=E_i-E_f\quad(E_i>E_f)$$

32 é verdadeira: séries espectrais foram descritas por regularidades e fórmulas empíricas antes de receberem uma interpretação atômica mais completa.

Somatório correto: 44.

Q27

Eletricidade — Circuitos de pontuação da esgrima

A esgrima, esporte presente nos jogos olímpicos da era moderna desde 1896, é caracterizada por um combate entre dois competidores que se enfrentam com armas brancas, neste caso florete, sabre ou espada. Cada oponente veste um colete que delimita a área que deve ser tocada pela arma para marcar pontos. Antigamente, a ponta do florete era mergulhada em tinta para facilitar a visualização dos pontos. Hoje são utilizados sensores na ponta do florete, que, ao tocar no colete do adversário, fecha um circuito, ligando uma lâmpada que assinala a pontuação. Basicamente, o circuito simplificado utilizado na esgrima elétrica é formado por uma lâmpada, fios elétricos, uma fonte de energia e uma chave f (sensor na ponta do florete) para fechar o circuito. Com base no exposto e considerando que os lutadores não se tocam com os floretes simultaneamente, assinale os circuitos simplificados que podem marcar a pontuação correta de cada esgrimista ao tocar no oponente.

Circuitos de pontuação da esgrima: esquema original da questão 27 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

O teste de cada esquema deve ser feito em duas situações: somente f₁ fechada e somente f₂ fechada. O circuito correto deve acender apenas a lâmpada correspondente ao esgrimista que toca o adversário.

01 é correta: são duas malhas independentes; cada chave controla sua própria lâmpada.

02 é correta: o condutor inferior comum não elimina a independência das malhas superiores. Cada chave fecha somente o circuito de sua lâmpada.

04 é incorreta: L₁ e L₂ compartilham os mesmos nós em paralelo. Fechar qualquer uma das chaves pode acender as duas lâmpadas.

08 é incorreta: as lâmpadas pertencem ao mesmo ramo em série, então a corrente que acende uma também atravessa a outra.

16 é incorreta: as lâmpadas estão em paralelo no ramo central; uma chave fechada alimenta ambas.

32 é incorreta: apesar da disposição gráfica diferente, as duas lâmpadas também compartilham os mesmos dois nós e não discriminam os toques.

64 é correta: a fonte é comum, mas cada caminho fechado contém apenas a lâmpada e a chave correspondentes. É possível identificar qual esgrimista tocou o adversário.

Somatório correto: 67.

Q28

Mecânica — Impulso no saque de vôlei

Nos Jogos Olímpicos Rio 2016, a seleção brasileira de vôlei obteve a medalha de ouro após doze anos da última conquista, com uma vitória de 3 sets a 0 sobre a Itália. O saque Viagem, popularizado pelos jogadores brasileiros na Olimpíada de 1984, foi de fundamental importância para o alto desempenho da equipe. Na figura abaixo, uma sequência de imagens ilustra a execução de um saque Viagem, com indicação da posição do jogador e da posição correspondente da bola em diversos instantes de tempo. O jogador lança a bola, cuja massa é de 0,3 kg, com velocidade horizontal de 4,0 m/s e entra em contato novamente com ela a uma altura de 3,50 m acima do solo, no instante 2,2 s. Esse contato dura apenas 0,02 s, mas projeta a bola com velocidade de módulo V = 20 m/s. 10o V = 20 m/s 2,0 m Adaptado de MACKENZIE et al., Journal of Applied Biomechanics, 28, p. 579-586, 2012. Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:

Impulso no saque de vôlei: esquema original da questão 28 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

01o módulo da força média de interação da mão do jogador com a bola é maior que o módulo da força média de interação da bola com a mão do jogador.
02o módulo da velocidade vertical da bola no momento em que o jogador entra em contato novamente com ela é de 3,5 m/s.
04a força média de interação da mão do jogador com a bola na direção horizontal é de aproximadamente 234 N.
08a força média de interação da mão do jogador com a bola na direção vertical é nula.
16o trabalho realizado sobre a bola durante a interação é de aproximadamente 54,23 J.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é falsa: as forças da mão sobre a bola e da bola sobre a mão formam um par de ação e reação, com módulos iguais.

Na sequência, a bola é lançada aproximadamente em t=1,0 s, à altura de 2,0 m. O segundo contato ocorre em t=2,2 s, à altura de 3,50 m. O intervalo de voo é, portanto, 1,2 s, não 2,2 s.

$$3,50-2,0=v_{0y}(1,2)-5(1,2)^2$$

$$v_{0y}=7,25\,m/s$$

$$v_y^{-}=7,25-10(1,2)=-4,75\,m/s$$

02 é falsa. Após o golpe, a componente horizontal da velocidade é 20 cos 10°=19,6 m/s, usando o dado do formulário.

$$F_{m,x}=\frac{0,30(19,6-4,0)}{0,02}=234\,N$$

04 é verdadeira. A componente vertical final é −20 sen 10°≈−3,4 m/s: o impulso vertical não é nulo, então 08 é falsa.

O trabalho resultante na interação é a variação da energia cinética da bola.

$$v_{antes}^{2}=4,0^2+4,75^2=38,5625\,m^2/s^2$$

$$W=\frac{0,30}{2}(20^2-38,5625)\approx54,22\,J$$

16 é verdadeira com o arredondamento indicado na prova, 54,23 J.

Somatório correto: 20.

Q29

Termologia — Curva de temperagem do chocolate

O chocolate é um dos alimentos mais apreciados da culinária mundial. Além da contribuição ao paladar, deixando qualquer receita mais saborosa, creditam-se a ele ainda vantagens psicológicas, como a melhora do estado de humor. Para que o chocolate obtenha características de qualidade – como dureza e quebra à temperatura ambiente, rápida e completa fusão na boca, brilho e rápido desprendimento de aroma e sabor quando consumido –, necessita passar por um processo denominado temperagem. O processo de temperagem do chocolate é basicamente uma cristalização controlada em que, por meio de tratamentos térmicos e mecânicos, se produz no chocolate uma parcela específica de cristais na forma mais estável. Na figura abaixo, é apresentada a curva de cristalização de uma massa m de chocolate ao leite, com três níveis bem definidos, nas temperaturas 45 oC, 27 oC e 29 oC. Desconsiderar o calor latente do chocolate. Chocolate fundido 45 C) o( Chocolate fundido 29 (Temperatura de uso) 27 Chocolate fundido (Temperatura de cristalização) Temperatura 20 Tempo Com base no gráfico e nos dados acima, é correto afirmar que:

Curva de temperagem do chocolate: esquema original da questão 29 da UFSC 2017 — Figura do caderno de origem.

01esse tipo de gráfico permite obter uma expressão para os valores da razão entre a potência de transmissão de calor e o calor específico de uma substância.
02no intervalo de temperatura de 45 oC até 27 oC, o chocolate cede calor para o meio.
04no terceiro nível, pode-se interpretar que o chocolate não cede nem recebe calor do meio.
08o gráfico mostra que o chocolate é aquecido até a temperatura de 45 oC, depois resfriado até a temperatura de 27 oC e novamente aquecido até alcançar a temperatura de 29 oC.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

01 é verdadeira: no modelo sem calor latente e com massa constante, a potência térmica resultante se relaciona à inclinação do gráfico de temperatura.

$$P_{liq}=mc\frac{dT}{dt}$$

$$P_{liq}/c=m\frac{dT}{dt}$$

O gráfico permite essa expressão; sem escala numérica de tempo, não fornece por si só um valor numérico dessa razão.

02 é verdadeira: no trecho de 45 °C a 27 °C, a temperatura diminui e o chocolate perde energia para o meio.

04 é falsa: um patamar de temperatura não demonstra ausência de qualquer troca de calor. No modelo sem calor latente, ele pode representar equilíbrio entre calor recebido e cedido, com potência líquida nula.

08 é verdadeira: a sequência indicada é aquecimento até 45 °C, resfriamento até 27 °C e novo aquecimento até 29 °C.

Somatório correto: 11.

Q30

Física aplicada — Instrumentos do salão de beleza

Marta foi ao salão de beleza escovar os cabelos. Como chegou 20 minutos antes do seu horário, ficou sentada no sofá do salão observando o trabalho dos cabeleireiros. Notou alguns instrumentos utilizados nos afazeres do salão e resolveu desenhá-los e escrever as seguintes proposições sobre a Física envolvida:

O ar quente que sai do secador de cabelos faz com que a água retida nos cabelos sofra condensação mais rapidamente.
No secador de cabelo, o ar é aquecido porque entra em contato com um condutor que está sendo percorrido por uma corrente elétrica.
Este espelho conjuga uma imagem maior e direita, portanto é um espelho côncavo.
A tesoura é um exemplo de alavanca interfixa.
Este espelho reflete os raios de luz de forma difusa e conjuga uma imagem enantiomorfa.
A pinça é um exemplo de alavanca interpotente.

01as proposições II e IV estão corretas.
02as proposições III e VI estão corretas.
04todas as proposições estão corretas.
08as proposições I, III e IV estão corretas.
16as proposições II, III e V estão corretas.

Gabarito fornecido — UFSC 2017

Resolução

I é falsa: o ar quente e em movimento favorece a evaporação da água nos cabelos, não a condensação.

II é verdadeira: a resistência elétrica dissipa energia por efeito Joule e aquece o ar que passa por ela.

III é verdadeira: um espelho côncavo pode formar imagem virtual, direita e ampliada quando o objeto está entre o vértice e o foco.

IV é verdadeira: na tesoura, o eixo de rotação fica entre a força aplicada nos cabos e a resistência nas lâminas; a alavanca é interfixa.

V é falsa: um espelho plano forma imagem por reflexão regular, e não difusa. A imagem é enantiomorfa, mas essa parte correta não torna toda a frase verdadeira.

VI é verdadeira: na pinça usual, o esforço é aplicado entre a região de apoio e a resistência, caracterizando uma alavanca interpotente.

Assim, as combinações II–IV e III–VI são válidas. As demais alternativas incluem ao menos uma afirmação falsa.

Somatório correto: 03.