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FATEC 2022.2

Questões de Física do Vestibular das Fatecs para o 2º semestre de 2022, aplicado em 17 de julho de 2022, com gabarito oficial e resolução comentada.

Q17
DINÂMICA — TERCEIRA LEI DE NEWTON E PROPULSÃO

Leia os quadrinhos para responder às questões 16 e 17.

Quadrinhos da questão 17 da FATEC 2022.2 mostrando o trabalho de cientistas, o lançamento de um foguete, um satélite em órbita e uma pessoa usando a internet

<https://tinyurl.com/vqlsr54> Acesso em: 20.04.2022. Original colorido.

Para garantir o acesso igualitário e amplo à Educação, cada vez mais são disponibilizados recursos de tecnologia de comunicação via satélite. Para que esses satélites sejam colocados em órbita na Terra, usam-se conceitos básicos da Mecânica Clássica.

Podemos afirmar corretamente que um conceito representado no segundo quadrinho se refere ao princípio

A)da incerteza.
B)da ação e reação.
C)de Arquimedes.
D)de Heisenberg.
E)de Pascal.

Gabarito oficial — Centro Paula Souza

B
Resolução comentada

No segundo quadrinho, o foguete é lançado pela expulsão de gases em sentido oposto ao seu movimento. Esse fenômeno é explicado pela terceira lei de Newton, o princípio da ação e reação.

O foguete exerce uma força sobre os gases, lançando-os para trás; simultaneamente, os gases exercem sobre o foguete uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido oposto.

Em forma vetorial, para o par de interação:

$$\vec F_{\text{foguete}\to\text{gases}}=-\vec F_{\text{gases}\to\text{foguete}}.$$

Q32
CINEMÁTICA — CONVERSÃO DE UNIDADES DE VELOCIDADE

O ODS 7 evoca a necessidade de se pensar em Energia Limpa e Acessível, assegurando o acesso confiável, sustentável e moderno.

Há pouco tempo circulou nas mídias sociais uma fake news de que um grande empresário havia encomendado uma embarcação de luxo movida a hidrogênio. O projeto de fato existia, mas não tinha relação com o empresário.

O conceito base do projeto chamou atenção por contar com tecnologias que combinam hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade e água, assim evitando a queima de carvão e madeira para alimentar a embarcação.

A embarcação conta com $112\text{ m}$ de comprimento, espaço para 14 convidados e 31 tripulantes. Possui dois tanques de 28 toneladas cada, selados a vácuo, com hidrogênio líquido resfriado a $-253\,{}^\circ\text{C}$. Quando for entregue, a embarcação vai atingir 17 nós de velocidade e viajar por 3 750 milhas náuticas, cerca de 6 945 km.

<https://tinyurl.com/trf8o7x> Acesso em: 10.04.2022. Adaptado.

Sabendo que “1 nó” equivale a “1 milha náutica por hora”, podemos determinar que a embarcação citada no texto vai atingir, em km/h, a velocidade aproximada de

A)408.
B)220.
C)31.
D)17.
E)2.

Gabarito oficial — Centro Paula Souza

C
Resolução comentada

O próprio texto permite obter a conversão entre milha náutica e quilômetro:

$$3\,750\text{ milhas náuticas}\approx6\,945\text{ km}.$$

Logo,

$$1\text{ milha náutica}\approx\frac{6\,945}{3\,750}\text{ km}\approx1{,}852\text{ km}.$$

Como $17$ nós significam $17$ milhas náuticas por hora:

$$v\approx17\cdot1{,}852\approx31{,}5\text{ km/h}.$$

O valor aproximado apresentado nas alternativas é $31\text{ km/h}$.

Q33
TERMOLOGIA — ESCALAS TERMOMÉTRICAS CELSIUS E KELVIN

O ODS 7 evoca a necessidade de se pensar em Energia Limpa e Acessível, assegurando o acesso confiável, sustentável e moderno.

Há pouco tempo circulou nas mídias sociais uma fake news de que um grande empresário havia encomendado uma embarcação de luxo movida a hidrogênio. O projeto de fato existia, mas não tinha relação com o empresário.

O conceito base do projeto chamou atenção por contar com tecnologias que combinam hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade e água, assim evitando a queima de carvão e madeira para alimentar a embarcação.

A embarcação conta com $112\text{ m}$ de comprimento, espaço para 14 convidados e 31 tripulantes. Possui dois tanques de 28 toneladas cada, selados a vácuo, com hidrogênio líquido resfriado a $-253\,{}^\circ\text{C}$. Quando for entregue, a embarcação vai atingir 17 nós de velocidade e viajar por 3 750 milhas náuticas, cerca de 6 945 km.

<https://tinyurl.com/trf8o7x> Acesso em: 10.04.2022. Adaptado.

De acordo com o texto, o hidrogênio é resfriado à temperatura de

A)zero absoluto.
B)20 K acima do zero absoluto.
C)20 K abaixo do zero absoluto.
D)526 K acima do zero absoluto.
E)526 K abaixo do zero absoluto.

Gabarito oficial — Centro Paula Souza

B
Resolução comentada

A relação entre as escalas Celsius e Kelvin, no nível de precisão utilizado na questão, é

$$T_K=T_C+273.$$

Para $T_C=-253\,{}^\circ\text{C}$:

$$T_K=-253+273=20\text{ K}.$$

Como o zero absoluto corresponde a $0\text{ K}$, essa temperatura está $20\text{ K}$ acima do zero absoluto.

Q39
ELETRODINÂMICA — CARGA ELÉTRICA E AMPÈRE-HORA

Com o intuito de diminuir significativamente a geração de resíduos, têm-se estimulado a redução de consumo, a reciclagem e o reuso de dispositivos eletrônicos. Atualmente, um dos grandes vilões do meio ambiente é o descarte de baterias.

Apesar da criação das baterias recarregáveis, o problema ainda persiste. Esse é um dos motivos pelo qual a produção em larga escala de carros elétricos tem sofrido resistência. Devido a essa necessidade de diminuição de resíduos, as indústrias têm investido no sentido de ampliar a durabilidade e a capacidade de operação dessas baterias. Uma das grandezas físicas utilizada para aferir a capacidade dessas baterias tem como unidade de medida “A·h”.

É correto afirmar que essa unidade de medida se refere à grandeza física

A)carga elétrica.
B)corrente elétrica.
C)potencial elétrico.
D)resistência elétrica.
E)capacitância elétrica.

Gabarito oficial — Centro Paula Souza

A
Resolução comentada

A corrente elétrica é definida pela razão entre a carga elétrica que atravessa uma seção do condutor e o intervalo de tempo:

$$i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}.$$

Portanto,

$$\Delta Q=i\Delta t.$$

A unidade $\text{A}\cdot\text{h}$ é, assim, uma unidade de carga elétrica. De fato:

$$1\text{ A}\cdot\text{h}=1\text{ A}\cdot3\,600\text{ s}=3\,600\text{ C}.$$

Q48
FÍSICA NUCLEAR — RADIOATIVIDADE

Apesar da 1ª pessoa a ganhar dois prêmios Nóbeis (e em áreas distintas) ter sido uma mulher, até hoje o ODS 5 nos mostra que a Igualdade de Gênero é algo ainda a se alcançar. Em 1903, o casal Marie e Pierre Curie foi laureado com o Prêmio Nobel de Física por suas pesquisas com Radioatividade (termo criado por eles) devido à descoberta dos elementos rádio e polônio. Além deles, outro casal, Frédéric e Iréne Joliot-Curie (filha do casal Curie), também foi laureado com o Nobel, mas de Química, em 1935.

De uma maneira sintética, podemos definir o fenômeno científico citado no texto como a ação de

A)núcleos instáveis os quais emitem partículas e radiação eletromagnética.
B)prótons instáveis os quais emitem subpartículas e radiação eletromagnética.
C)elétrons instáveis os quais emitem subpartículas e radiação eletromagnética.
D)pósitrons instáveis os quais emitem partículas e não radiação eletromagnética.
E)nêutrons instáveis os quais emitem subpartículas e não radiação eletromagnética.

Gabarito oficial — Centro Paula Souza

A
Resolução comentada

A radioatividade é um fenômeno nuclear associado à instabilidade de certos núcleos atômicos. Para atingir configurações mais estáveis, esses núcleos podem emitir radiações corpusculares, como partículas alfa e beta, e radiação eletromagnética, como a radiação gama.

Portanto, a descrição compatível com o fenômeno é a de núcleos instáveis que emitem partículas e radiação eletromagnética.

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