Mecânica — Cinemática — Comparação de tempos em uma corrida
A tabela a seguir apresenta dados referente ao desempenho dos corredores Carl Lewis e Leroy Burrel durante uma corrida de 100 m. Os tempos dos corredores foram tomados a cada intervalo de 10m, da partida até o instante da chegada.
De acordo com os dados da tabela acima, escolha a informação correta:
A)Lewis esteve à frente de Burrel durante toda a corrida
B)Burrel esteve à frente de Lewis durante toda a corrida
C)Lewis ultrapassou Burrel próximo ao final da corrida
D)Burrel ultrapassou Lewis próximo ao final da corrida
E)Burrel foi o vencedor da corrida
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q21
C
Resolução
Para cada distância, o menor tempo indica quem chegou primeiro àquela marca. Aos 80 m, Burrel chegou em 8,12 s e Lewis em 8,13 s. Aos 90 m, Lewis chegou em 9,00 s e Burrel em 9,01 s. A inversão entre essas marcas mostra que Lewis ultrapassou Burrel perto da chegada.
Alternativa C.
Q22
Mecânica — Dinâmica — Componentes da força resultante
Um avião encontra-se sujeito, durante o vôo, às seguintes forças:
Gravidade: Fg = 4 × 10⁵ N (vertical, para baixo) Motora: Fₘ = 10⁵ N (horizontal, a favor do movimento) Sustentação do ar: Fs = 5 × 10⁵ N (vertical, para cima) Resistência ao movimento: FR = 5 × 10⁴ (horizontal, contra o movimento)
Quanto ao movimento do avião, no momento de ação das forças acima, podemos afirmar que o avião:
A)se mantém a uma altura constante
B)se encontra em movimento de ascensão
C)se encontra em movimento de descida
D)se mantém a uma velocidade constante
E)se encontra desacelerando
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q22
B
Resolução
A sustentação supera o peso: \(F_y=(5-4)\times10^5=10^5\text{ N}\) para cima. A força motora também supera a resistência, com \(F_x=5\times10^4\text{ N}\) para a frente. Assim, a aceleração vertical aponta para cima. A banca interpreta a situação como início de ascensão. Estritamente, a direção da velocidade vertical naquele instante também depende da velocidade anterior.
Alternativa B.
Q23
Mecânica — Cinemática — Taxa média da deriva continental
De acordo com a teoria da deriva continental, os atuais continentes resultam da quebra de um único “supercontinente”, denominado Pangaea. Eles permanecem, desde então, afastandose, um em relação ao outro, a uma taxa de 4 cm ao ano. Considerando a distância atual entre a África e a América do Sul como sendo de 8000 Km, podemos afirmar que a ruptura do Pangaea aconteceu a aproximadamente:
A)200 mil anos
B)2 milhões de anos
C)20 milhões de anos
D)200 milhões de anos
E)2 bilhões de anos
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q23
D
Resolução
Com a hipótese de taxa constante, usamos a distância dividida pela taxa de afastamento. Convertendo \(8000\text{ km}\) para \(8\times10^8\text{ cm}\),
Considere que as polias abaixo representadas suportam o mesmo peso, P. Aplicam-se forças na extremidade das cordas, de modo a manter o sistema em equilíbrio.
As massas das polias são desprezíveis. Podemos afirmar que:
A)o módulo da força F1 deve ser igual ao módulo do peso P
B)o módulo da força F2 deve ser igual ao módulo do peso P
C)os módulos de F1 e F2 devem ser iguais
D)o módulo de F1 deve ser igual à metade do módulo do peso P
E)o módulo de F2 deve ser igual ao dobro do módulo do peso P
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q24
A
Resolução
Na primeira figura, a polia é fixa e apenas muda a direção da tração. O peso fica sustentado por um trecho da corda, portanto \(F_1=P\). Na segunda, dois trechos sustentam a polia móvel. Com corda ideal e massas desprezíveis, \(2F_2=P\) e \(F_2=P/2\).
Alternativa A.
Q25
Mecânica — Dinâmica — Aceleração e conversão de unidades
A aceleração experimentada por um avião tipo “Jumbo 747” de massa 30.000 Kg, durante a decolagem, quando cada uma de suas quatro turbinas exerce uma força de 30.000 N é, aproximadamente:
A)1 Km/h²
B)4 Km/h²
C)10³ Km/h²
D)4 X 10³ Km/h²
E)5,2 X 10⁴ km/h²
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q25
E
Resolução
As quatro turbinas fornecem \(4\cdot30\,000=120\,000\text{ N}\). Usando a massa de \(30\,000\text{ kg}\) e tomando o empuxo das turbinas como resultante, \(a=120\,000/30\,000=4\text{ m/s}^2\).
Mecânica — Hidrostática — Pressão e área de contato
O rapaz da figura abaixo está em pé sobre a caixa exercendo sobre esta uma pressão média de 3 · 10⁴ N/m². Se o rapaz suspender um dos pés, equilibrando-se sobre o outro, a pressão média sobre a caixa, será em N/m² igual a:
A)6·10³
B)3·10⁴
C)6·10⁴
D)1,5·10⁴
E)1,5·10²
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q26
C
Resolução
A força vertical total sobre a caixa continua sendo o peso do rapaz. Ao passar de dois pés para um, a área de contato cai à metade, supondo pés com áreas iguais. Como \(p=F/A\), a pressão dobra de \(3\times10^4\) para \(6\times10^4\text{ N/m}^2\).
Alternativa C.
Q27
Mecânica — Estática — Centro de gravidade de uma vassoura
O palhaço da figura abaixo está fazendo uma apresentação mantendo a vassoura em equilíbrio, deixando o eixo AC paralelo ao chão. Considere as seguintes afirmações: I – O módulo da força exercida pelo palhaço para manter o equilíbrio é igual ao módulo da força peso da vassoura II – Se serrarmos a vassoura no ponto B, a força peso do trecho AB será igual ao peso de BC III – Existem inúmeros pontos ao longo do eixo AC onde o palhaço poderá colocar o dedo deixando a vassoura em equilíbrio com o eixo AC paralelo ao chão.
São corretas as afirmações:
A)Todas
B)Nenhuma
C)Somente I
D)Somente II
E)I e II.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q27
C
Resolução
I é verdadeira porque, no equilíbrio, a força vertical do dedo equilibra o peso. II é falsa: equilibrar torques em torno de B exige que os produtos entre pesos e braços de alavanca sejam iguais, mesmo quando os pesos diferem. III é falsa, pois a linha de ação do peso passa pelo centro de gravidade e determina onde deve ficar o único apoio.
Alternativa C.
Q28
Mecânica — Gravitação — Queda livre no vácuo
É comum, nos desenhos animados, haver enormes pedras que, juntamente com os personagens, caem de precipícios (ver figura). Suponha que a pedra e o personagem cujas massas são respectivamente iguais a 1 tonelada e 80kg estejam caindo no vácuo. Considere as três afirmações abaixo sobre a queda dos dois corpos: I – A pedra exerce força sobre o personagem. II – O personagem exerce força sobre a pedra. III – Os corpos caem com mesma aceleração. São corretas as afirmações:
A)Somente III
B)Somente II
C)Somente I
D)I e II
E)II e III.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q28
A
Resolução
O gabarito adota o modelo de queda livre em que só se considera a gravidade da Terra. Nesse modelo, pedra e personagem têm a mesma aceleração local, independentemente das massas, e apenas III entra como verdadeira. A rigor, eles também se atraem gravitacionalmente. Essa interação é desprezível para a situação representada, mas o enunciado teria sido mais preciso se dissesse isso.
Alternativa A.
Q29
Mecânica — Energia — Conservação na montanha-russa
Considere o perfil da montanha russa abaixo percorrida pelo carrinho que é abandonado do repouso a partir do ponto A. Despreze o atrito ou qualquer outra forma de dissipação de energia. É correto afirmar que:
A)a velocidade escalar instantânea do carrinho é igual em qualquer ponto de sua trajetória.
B)o carrinho jamais atingirá o ponto E.
C)a velocidade atingida pelo carrinho em qualquer ponto da trajetória independe da aceleração da gravidade.
D)como a altura atingida pelo carrinho em C é maior que em D, a velocidade do carrinho em C é maior que em D.
E)o carrinho apresenta a maior velocidade instantânea no ponto B.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q29
E
Resolução
Sem dissipação, \(v^2=2g(h_A-h)\). O desenho mostra B como o ponto mais baixo, portanto é onde a perda de energia potencial desde A é máxima. Ali a energia cinética e a velocidade também são máximas. Como C está mais alto que D, o carrinho passa mais devagar por C.
Alternativa E.
Q30
Termologia — Calorimetria — Patamares de fusão
O diagrama abaixo refere-se ao aquecimento de duas barras metálicas inicialmente sólidas. θ representa as temperaturas das barras e t o tempo de aquecimento.
É correto afirmar que :
A)a barra A se funde a 400ºC.
B)no instante t = 100min, a barra A está líquida.
C)no instante t = 60min, a barra B está líquida.
D)quando atingem 400ºC, as duas barras estão totalmente sólidas.
E)quando atinge 300ºC, a barra B inicia sua fusão.
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Ensino Médio e Técnico — Q30
B
Resolução
Os trechos horizontais indicam mudança de fase enquanto o aquecimento continua. A barra A passa pelo patamar de 300 °C e volta a aquecer após a fusão. Aos 100 min, já deixou o patamar e está líquida. A barra B tem patamar de fusão a 400 °C.
