Edição: FACERES 2013 · MaioFísica: questões 25 a 32Fonte: Gabarito separado fornecido na pasta de origem. Organização por mês de aplicação, sem presumir o ano de ingresso.
Q25
Encontro de esferas em sentidos opostos
Duas esferas de dimensões desprezíveis se aproximam uma da outra, executando movimentos retilíneos e uniformes. Sabendo-se que as bolas possuem velocidades de 2m/s e 3m/s, e que, no instante t = 0, a distância entre elas é de 15m, podemos afirmar que o instante da colisão é:
A)1 s.
B)2 s.
C)3 s.
D)5 s.
E)4 s.
Gabarito fornecido · prova azul.
C
Resolução
A rapidez de aproximação é:
\[v_{rel}=2+3=5\,m/s\]
O encontro ocorre em:
\[t=\frac{15}{5}=3\,s\]
Nesse intervalo as esferas percorrem 6 m e 9 m, totalizando a separação inicial.
Alternativa correta: C.
Q26
Tempo de voo no lançamento vertical
6 26 Uma pedra é lançada do solo, verticalmente, para cima e, 4 segundos após, retorna ao ponto de lançamento. Considere a resistência do ar desprezível e a gravidade g = 10 m/s2. O módulo da velocidade inicial de lançamento da pedra foi:
A)10 m/s
B)14 m/s
C)20 m/s
D)4 m/s
E)40 m/s
Gabarito fornecido · prova azul.
C
Resolução
Sem resistência do ar, a subida dura metade do voo.
\[t_{subida}=4/2=2\,s\]
No ápice a velocidade é zero.
\[0=v_0-gt_{subida}\]
\[v_0=10\cdot2=20\,m/s\]
Alternativa correta: C.
Q27
Trabalho resultante e atrito
Uma pessoa empurra um armário com uma força $\vec F$ sobre uma superfície horizontal com atrito, colocando-o em movimento. Considerando que $\vec P$ é o peso do armário, $\vec N$ é a reação normal à superfície e $\vec F_a$ é a força de atrito, é correto afirmar que, nesse intervalo inicial de tempo:
A)a energia cinética do armário diminuirá devido à força de atrito;
B)em valor absoluto, o trabalho realizado pela força F ρ é maior que o trabalho realizado pela força a F ρ;
C)a resultante das forças que atuam sobre o armário é responsável pela variação de sua energia potencial gravitacional;
D)tanto a força N ρ quanto a força P ρ realizam trabalho sobre o armário, porém, o trabalho realizado por uma anula o trabalho realizado pela outra;
E)nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito fornecido · prova azul.
B
Resolução
Ao entrar em movimento a partir do repouso, o armário ganha energia cinética.
\[W_R=\Delta E_c>0\]
Peso e normal são perpendiculares ao deslocamento, portanto têm trabalho nulo. O atrito faz trabalho negativo.
\[W_F-\lvert W_{at}\rvert>0\]
\[W_F>\lvert W_{at}\rvert\]
A resultante altera a energia cinética; a altura e a energia potencial gravitacional permanecem constantes no modelo.
Alternativa correta: B.
Q28
Lei zero da Termodinâmica
Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, conclui-se que:
A)os três corpos acham-se em repouso.
B)a diferença entre as temperaturas dos corpos é diferente de zero.
C)a temperatura do terceiro corpo aumenta.
D)a temperatura dos dois corpos aumentam.
E)os dois corpos estão em equilíbrio térmico entre si.
Gabarito fornecido · prova azul.
E
Resolução
Se os corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com C:
\[T_A=T_C\]
\[T_B=T_C\]
Logo:
\[T_A=T_B\]
A e B estão em equilíbrio térmico entre si, como estabelece a lei zero.
Alternativa correta: E.
Q29
Corrente contínua em fio metálico
Uma corrente elétrica contínua passa através de um fio metálico. Do que essa corrente é constituída?
A)Por um fluxo de prótons.
B)Por fluxos de elétrons e prótons que se deslocam em sentidos contrários.
C)Por um fluxo de átomos do metal negativamente ionizados.
D)Por um fluxo de elétrons.
E)Por um fluxo de átomos do metal positivamente ionizados.
Gabarito fornecido · prova azul.
D
Resolução
No fio metálico, os elétrons de condução apresentam um movimento de deriva superposto à agitação microscópica. Esse fluxo orientado transporta carga. Núcleos e íons do retículo não percorrem o circuito como portadores móveis.
Alternativa correta: D.
Q30
Eletrização por atrito e conservação da carga
7 30 Um bastão de vidro é atritado com um pano de lã, estando ambos inicialmente neutros. Pode-se afirmar, então, que:
A)só o bastão de vidro fica eletrizado.
B)o bastão de vidro e o pano de lã ficam eletrizados com cargas de mesmo módulo e de sinais opostos.
C)só o pano de lã fica eletrizado.
D)o bastão de vidro e o pano de lã ficam eletrizados com cargas de mesmo sinal.
E)o bastão de vidro e o pano de lã se eletrizam.
Gabarito fornecido · prova azul.
B
Resolução
Inicialmente, a carga total dos dois corpos é zero. Sem troca de carga com o ambiente:
\[Q_{vidro}+Q_{lã}=0\]
\[Q_{vidro}=-Q_{lã}\]
Os corpos ficam com cargas de mesmo módulo e sinais opostos. A opção genérica “se eletrizam” não contradiz essa conclusão; a alternativa mais completa explicita a relação exigida pela conservação.
Alternativa correta: B.
Q31
Raio de trajetória em campo magnético
Uma carga positiva $q=2\,\mu C$ é lançada com velocidade $v=100\,m/s$ em um campo de indução uniforme $B=10^4\,T$, perpendicularmente às linhas de campo magnético. Sendo a massa da partícula $m=0{,}01\,kg$, pode-se afirmar que o raio da trajetória vale, em metros:
C)sofre reflexão, refração e difração, mas não interferência.
D)sofre reflexão, refração e interferência, mas não difração.
E)sofre reflexão, refração, difração e interferência.
Gabarito fornecido · prova azul.
E
Resolução
O som pode refletir em obstáculos, refratar ao mudar suas condições de propagação, difratar em aberturas e bordas e interferir por superposição. Sua natureza mecânica significa que necessita de um meio material. Isso não elimina nenhum dos quatro fenômenos apresentados.