UNESC 2011.2 · Vestibular geral — Física com Gabarito e Resolução

Q26

Mecânica — Estática — Dinamômetros e roldanas

Em uma atividade experimental, um estudante prende na parede três dinamômetros idênticos, 1, 2 e 3, como indica a figura abaixo. Nos três casos, a força aplicada tem módulo igual a F e, entre as cordas e as roldanas, se despreza o atrito.

Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a seguir. A leitura do dinamômetro 1 é _________ a leitura do dinamômetro 2 que, por sua vez, é __________ a leitura do dinamômetro 3.

A)igual — igual

B)maior que — maior que

C)menor que — menor que

D)igual — maior que

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Resolução

Em cordas e roldanas ideais, a tração se transmite sem alteração de módulo. As roldanas fixas mudam a direção da força aplicada, mas as montagens indicadas mantêm tração $F$ no dinamômetro. As três leituras são iguais.

Q27

Física Moderna — Física quântica — Unidade da constante de Planck

Alguns fenômenos físicos são explicados considerando que a luz é constituída por um fluxo de partículas sem massa, com energia E, dada por E = h.f , onde f é a frequência da luz medida em Hertz (s-1), e h a constante de Planck. Nessa situação, assinale a alternativa correta com respeito a esta constante.

A)Tem dimensão de potência.

B)É uma constante adimensional.

C)No SI se expressa em joules x segundo.

D)Tem dimensão de energia.

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Resolução

Como $E=hf$, então $h=E/f$. No SI, $[E]=\mathrm{J}$ e $[f]=\mathrm{s}^{-1}$; logo, $[h]=\mathrm{J\,s}$. A constante tem dimensão de ação.

Q28

Física Geral — Grandezas e Unidades — Mudança das unidades fundamentais

Visando a padronização global, foi oficializado o Sistema Internacional de Unidades (SI) do qual o Brasil é signatário. Supondo que as unidades fundamentais do SI fossem modificadas de forma que: a nova unidade de massa kg’ passe a ser 0,5 vezes o valor do kg atual; a nova unidade de comprimento m’ passe a ser 2 vezes o valor da unidade atual m, e a nova unidade de tempo s’ passe a ser 0,25 vezes o valor da unidade atual s. Nessa situação, assinale a alternativa correta que apresenta a relação entre a nova unidade de força N’ e a unidade atual N.

A)8

B)16

C)4

D)2

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Resolução

A unidade de força satisfaz $[F]=MLT^{-2}$. Portanto, $1\,\mathrm{N}^{\prime}=\dfrac{0{,}5\cdot2}{(0{,}25)^2}\,\mathrm{N}=16\,\mathrm{N}$.

Q29

Termologia — Mudanças de fase — Altitude e mudanças de fase

Na América do Sul temos uma topografia bastante diversificada. No sul do Brasil, em Florianópolis, que está ao nível do mar, a água ferve a 100°C e congela a 0°C. Já em La Paz, na Bolívia, que está a 3600m acima do nível do mar, a água ferve____100°C e congela _____0°C. Assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase acima.

A)acima de — abaixo de

B)abaixo de — acima de

C)acima de — acima de

D)abaixo de — abaixo de

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Resolução

Em maior altitude, a pressão atmosférica é menor. Isso reduz a temperatura de ebulição. Para a água, cuja fusão reduz o volume, diminuir a pressão eleva ligeiramente a temperatura de fusão. Assim, a água ferve abaixo de 100 °C e congela ligeiramente acima de 0 °C no modelo da questão.

Q30

Mecânica — Cinemática — Velocidades angulares das rodas

As bicicletas do fim do século XIX alcançavam uma velocidade escalar média de 20 km/h. Sua grande roda dianteira, de 60 polegadas ou aproximadamente 150 cm, fazia dela a máquina de propulsão humana mais rápida até então fabricada. Como os pedais são fixos ao eixo da roda, quanto maior o diâmetro da roda, maior é a distância percorrida em cada giro, portanto, maior a velocidade alcançada em cada pedalada.

Considerando que o diâmetro da roda maior é 150 cm e o da roda menor 30 cm, assinale a alternativa correta que apresenta a razão entre as velocidades angulares da roda menor em relação à roda maior.

A)2

B)½

C)1/5

D)5

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Resolução

As duas rodas têm a mesma velocidade de translação. Sem deslizamento, $v=\omega R$, portanto $\dfrac{\omega_{\mathrm{menor}}}{\omega_{\mathrm{maior}}}=\dfrac{R_{\mathrm{maior}}}{R_{\mathrm{menor}}}=\dfrac{150}{30}=5$.

Q31

Eletricidade — Eletrodinâmica — Resistores em aparelho bivolt

Uma pessoa possui um secador de cabelos de potência 1100 W, cujo circuito foi construído para trabalhar ligado a uma rede de 220 V ou de 110 V. O circuito possui, dessa forma, dois resistores de resistências iguais que podem ser associadas em série ou em paralelo.

A alternativa correta que indica o valor, em Ω, da resistência de cada resistor, é:

A)33

B)11

C)44

D)22

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Resolução

Em 220 V, os resistores devem ficar em série: $R_{eq}=U^2/P=220^2/1100=44\,\Omega$. Como $R_{eq}=2R$, cada resistor tem $R=22\,\Omega$. Em 110 V, o paralelo produz $R_{eq}=11\,\Omega$, mantendo 1100 W.

Q32

Eletricidade — Eletromagnetismo — Núcleo de um eletroímã

Uma bobina (solenóide) é um dispositivo que, quando percorrida por uma corrente elétrica contínua, produz um campo magnético. Visando aumentar consideravelmente a intensidade deste campo, é introduzida no interior deste dispositivo uma barra metálica que é chamada de núcleo do eletroímã. Assinale a alternativa correta que apresenta o material que constitui esta barra metálica.

A)alumínio

B)ferro

C)cobre

D)ouro

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Resolução

O ferro é ferromagnético e possui elevada permeabilidade magnética, intensificando o campo produzido pelo solenoide. Alumínio, cobre e ouro não produzem o mesmo aumento nas condições propostas.