UNESC 2012.1 · Outros cursos — Física com Gabarito e Resolução

Q26

Mecânica — Cinemática — Transmissão de bicicleta

Uma melhor mobilidade urbana aumenta a segurança no trânsito e passa pela “convivência pacífica” entre carros e bicicletas. A figura abaixo mostra uma bicicleta com as rodas de transmissão, coroa e catraca, sendo que a catraca é ligada à roda traseira, girando juntamente com ela quando o ciclista está pedalando.

Em relação à situação acima, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas.

( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é igual a de um ponto na periferia de coroa. ( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é menor que a de um ponto na periferia da roda. ( ) A velocidade angular da coroa é menor que a velocidade angular da catraca. ( ) A velocidade angular da catraca é igual a velocidade angular da roda.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

A)F — F — V — F

B)F — V — F — V

C)V — V — V — V

D)V — F — F — V

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Resolução

A corrente transmite a mesma velocidade tangencial às periferias da coroa e da catraca. A catraca e a roda giram solidárias, com a mesma velocidade angular. Como a roda tem raio maior, sua velocidade periférica é maior; e a coroa maior gira mais lentamente que a catraca. Sequência: V, V, V, V.

Q27

Mecânica — Cinemática — Lançamentos verticais simultâneos

A posição em função do tempo de um corpo lançado verticalmente para cima é descrita pela 1 2 equação h = h o + v o t − g t , onde ho é a altura

inicial, vo é a velocidade inicial e g é o valor da aceleração da gravidade. De certo ponto, se lançam simultaneamente dois corpos com o mesmo valor de velocidade inicial, vo = 10m/s, um verticalmente acima e outro verticalmente abaixo. Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10m/s2, a distância, em metros, que separa esses dois corpos, um segundo após serem lançados é:

A)10

B)5

C)20

D)15

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Resolução

As posições são $y_+=y_0+v_0t-gt^2/2$ e $y_-=y_0-v_0t-gt^2/2$. Subtraindo, a gravidade se cancela: $\Delta y=2v_0t=2\cdot10\cdot1=20\,\mathrm{m}$.

Q28

Mecânica — Trabalho e energia — Variação de energia cinética

Em um curso de segurança de trânsito, um instrutor deseja mostrar a relação entre o aumento de velocidade de um carro e a energia associada ao mesmo. Considere um carro acelerado do repouso até 72 km/h (20 m/s), gastando uma energia E1, cedida pelo motor. Após, o mesmo carro é acelerado de 72 km/h (20 m/s) até 144 km/h (40 m/s), portanto, com a mesma variação de velocidade, gastando uma energia E2.

A alternativa correta que mostra a relação entre as energias E2 e E1 é:

A)E2 = 4E1

B)E2 = 2E1

C)E2 = E1

D)E2 = 3E1

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Resolução

Na primeira etapa, $E_1=\dfrac m2(20^2-0)=200m$. Na segunda, $E_2=\dfrac m2(40^2-20^2)=600m$. Portanto, $E_2=3E_1$, considerando a energia transferida à energia cinética.

Q29

Mecânica — Dinâmica — Princípio da inércia

O Código de Trânsito Brasileiro estabelece, no artigo 65, a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança para condutores e passageiros em todas as vias do território nacional. A função básica do cinto de segurança consiste em impedir que os corpos dos ocupantes de um veículo em movimento sejam projetados para frente, no caso de uma colisão frontal. Isso ocorre devido a um comportamento natural de qualquer corpo, descrito pela Primeira Lei de Newton, também conhecida como princípio da inércia.

A alternativa correta que compreende tal princípio é:

A)A velocidade de um corpo tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante que atua sobre ele.

B)Toda ação é anulada pela reação.

C)Todo corpo permanece em repouso ou movimento retilíneo uniforme, a menos que seja obrigado a mudá-lo por forças atuantes sobre ele.

D)Toda vez que um corpo exerce uma força sobre outro, este exerce sobre aquele uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário.

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Resolução

Um corpo mantém seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme quando a força resultante é nula. Na colisão, os ocupantes tenderiam a continuar em movimento; o cinto fornece a força que muda esse estado. A definição correta está em C.

Q30

Óptica — Óptica Geométrica — Campo visual de espelho convexo

Acoplados nos espelhos de alguns carros são colocados espelhos esféricos convexos para o motorista observar os carros detrás. A alternativa correta que mostra a vantagem de se usar um espelho desse tipo em relação a um espelho plano está no fato de que:

A)o campo visual é maior.

B)as imagens dos carros ficam maiores.

C)as imagens dos carros são reais.

D)as distâncias das imagens ao espelho são maiores do que as distâncias dos carros ao espelho.

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Resolução

O espelho convexo forma imagens virtuais, direitas e menores. Essa redução permite abranger uma região maior do ambiente, ampliando o campo visual em comparação com um espelho plano.

Q31

Eletricidade — Eletrostática — Blindagem eletrostática

Em uma cartilha fornecida pelos DETRANs do país é alertado sobre o risco em caso de acidente e cabos elétricos estarem em contato com os veículos. Nesta cartilha há um erro conceitual quando é afirmado que: “No interior dos veículos, as pessoas estão seguras, desde que os pneus estejam intactos e não haja nenhum contato com o chão. Se o cabo estiver sobre o veículo, elas podem ser eletrocutadas ao tocar o solo. Isso já não ocorre se permanecerem no seu interior, pois o mesmo está isolado pelos pneus.” Noções de Primeiros Socorros no Trânsito, p. 25/São Paulo: ABRAMET – 2005 Assinale a alternativa correta que proporciona uma justificativa cientificamente adequada para a situação descrita na cartilha.

A)As pessoas jamais estarão seguras, pois os pneus não tem isolamento adequado.

B)As pessoas devem permanecer no interior do carro porque estão blindadas eletricamente, independente de estarem isoladas pelos pneus.

C)Os pneus devem estar cheios de ar, caso contrário não haverá isolamento.

D)Se as pessoas estiverem com calçados de borracha elas podem saltar do carro.

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Resolução

No modelo eletrostático, a carroceria condutora redistribui cargas e blinda seu interior. A explicação da proteção é a blindagem elétrica, e não o isolamento pelos pneus. A alternativa B expressa essa distinção conceitual.

Q32

Eletricidade — Eletrodinâmica — Curva característica de gerador

Para garantir a manutenção elétrica preventiva de um automóvel, uma pessoa deseja substituir a bateria (gerador de f.e.m.) do mesmo. O manual de funcionamento apresenta um diagrama V (voltagem) X i (corrente) mostrando a curva característica do gerador em questão.

A alternativa correta que mostra os valores de fem, em volts, e resistência interna, em ohm, da bateria é:

A)10 e 1

B)12 e 5

C)12 e 0,5

D)12 e 1

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Resolução

A curva obedece a $U=\varepsilon-ri$. A interseção com o eixo da tensão fornece $\varepsilon=12\,\mathrm{V}$. Usando o ponto $i=16\,\mathrm{A}$ e $U=4\,\mathrm{V}$, $r=(12-4)/16=0{,}5\,\Omega$.