Um bloco está apoiado sobre uma superfície horizontal e submetido à ação de uma força, cujo módulo é F. Considere duas possibilidades quanto à direção de aplicação da força: A respeito das situações acima, podemos afirmar que:
A)o atrito do bloco com a superfície será maior na situação (I)
B)o atrito do bloco com a superfície será maior na situação (II)
C)a força de atrito depende apenas do peso do bloco
D)a força de atrito depende apenas do módulo da força F
E)a força de atrito depende apenas do ângulo α
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q21
B
Resolução
Na situação I, a força tem componente para cima, diminuindo a normal. Na II, a componente é para baixo, aumentando a normal. Para o bloco deslizando, o atrito vale \(f_c=\mu_cN\). Assim, com as mesmas superfícies, o atrito é maior na situação II. O mesmo raciocínio vale para o limite do atrito estático.
Alternativa B.
Q22
Mecânica — Cinemática — Projeção de movimento circular
O sistema mecânico mostrado a seguir é constituído por um disco girando, com uma freqüência angular constante, acoplado a um guia que se desloca verticalmente. Quanto ao módulo da velocidade instantânea do guia, podemos afirmar que ele:
A)é constante
B)é máximo quando o guia inverte o sentido do seu movimento
C)é nulo quando o guia inverte o sentido do seu movimento
D)depende do sentido de rotação do disco
E)independe da freqüência angular do disco
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q22
C
Resolução
O pino gira com o disco, mas sua componente vertical determina a posição do guia. Nos extremos do percurso vertical, a velocidade do pino é horizontal, de modo que sua componente vertical é zero. O guia para instantaneamente nesses extremos antes de inverter o sentido.
Alternativa C.
Q23
Eletromagnetismo — Circuitos — Economia de energia elétrica
Uma lâmpada fluorescente de 18 watts é capaz de gerar a mesma iluminação que uma lâmpada incandescente de 75 watts. A vida útil da lâmpada fluorescente é estimada em 10 mil horas, treze vezes maior que a da lâmpada incandescente. A economia de energia elétrica proporcionada por uma lâmpada fluorescente durante toda a sua vida útil, se comparada com o consumo, no mesmo período, de uma lâmpada incandescente, é de:
A)100 KWh
B)130 Kwh
C)180 KWh
D)570 KWh
E)750 KWh
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q23
D
Resolução
Para a mesma iluminação, a redução de potência é \(75-18=57\text{ W}=0{,}057\text{ kW}\). Comparando as lâmpadas ao longo das mesmas \(10\,000\text{ h}\),
Eletromagnetismo — Energia — Capacidade de geração em um ano
A bacia Tietê-Paraná tem a capacidade de gerar 26 GW ( 1G = 10⁹) de energia elétrica. O consumo anual de energia elétrica, no Brasil, é da ordem de 300 TWh (1T = 10¹²). A fração de energia que pode ser gerada pelo sistema Tietê-Paraná, em relação ao consumo nacional, é aproximadamente:
A)7,5%
B)15%
C)30%
D)50%
E)75%
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q24
A
Resolução
Um ano tem aproximadamente \(8760\text{ h}\). Mantendo a potência de \(26\text{ GW}\) durante esse tempo, \(E=26\cdot8760\text{ GWh}=227{,}76\text{ TWh}\). Dividindo por \(300\text{ TWh}\), obtemos cerca de \(76\%\), compatível com E. O gabarito marca A, mas o enunciado não fornece um fator de utilização que permita reduzir o resultado a \(7{,}5\%\).
Alternativa pelos dados do enunciado: E.
Q25
Física moderna — Relatividade — Dilatação do tempo
De acordo com a Teoria da Relatividade Restrita de Einstein, um intervalo de tempo ∆t1 medido pelo observador 1, que se desloca com velocidade v em relação ao observador 2, será maior para este último. O intervalo de tempo percebido pelo observador 2 será indicado por ∆t2. Tais intervalos de tempo estão relacionados entre si, por meio da seguinte expressão:
\(\Delta t_2=\Delta t_1/\sqrt{1-v^2/c^2}\)
onde c = 3,0 × 10⁸ m/s (velocidade da luz)
Caso tenhamos v=0,6c, a razão ∆t2/∆t1 será:
A)0,36
B)0,64
C)1,25
D)1,36
E)1,64
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q25
C
Resolução
O fator que relaciona os intervalos é \(1/\sqrt{1-v^2/c^2}\). Com \(v/c=0{,}6\), a raiz vale \(\sqrt{1-0{,}36}=0{,}8\).
Mecânica — Quantidade de movimento — Explosão no vácuo
Uma bomba tem velocidade de 100m/s quando se desloca no vácuo para a direita. Ao explodir, \(2/3\) de sua massa é lançada, no mesmo sentido do seu movimento inicial, com velocidade de 150m/s. A velocidade do fragmento remanescente será:
A)nula
B)150m/s para direita
C)150m/s para esquerda
D)50m/s para direita
E)50m/s para esquerda
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q26
A
Resolução
O impulso externo durante a explosão é desprezível. Escolhendo a direita como positiva, conservamos o momento do sistema de massa \(m\).
$$m\cdot100=\frac{2m}{3}\cdot150+\frac{m}{3}v$$
O primeiro fragmento já leva todo o momento inicial, então o fragmento restante tem \(v=0\).
Alternativa A.
Q27
Mecânica — Energia e cinemática — Lançamento de um foguete
Adicionando-se uma pastilha efervescente à água ocorre liberação de energia. Crianças costumam utilizar este recurso em um foguete de brinquedo de massa 10g. Cada pastilha libera 0,5cal. Admita que toda esta energia seja transformada no movimento do foguete. O tempo, aproximadamente, para o foguete atingir a altura máxima é: Dados g = 10m/s2 e 1cal = 4,2J . (Desprezar a resistência do ar.)
A)1s
B)2s
C)3s
D)4s
E)5s
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q27
B
Resolução
A pastilha libera \(0{,}5\cdot4{,}2=2{,}1\text{ J}\). Pela hipótese da prova, essa energia se converte em energia cinética do foguete de \(0{,}010\text{ kg}\).
Na subida, a gravidade reduz a velocidade até zero em \(t=v_0/g\approx2\text{ s}\).
Alternativa B.
Q28
Termologia — Calorimetria — Aquecimento, fusão e equilíbrio
- Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente do meio externo, temos 1kg de gelo a –20ºC. Qual será a massa de água fervente necessária para que atingido o equilíbrio térmico tenhamos no interior do calorímetro apenas água a 50ºC? Dados: Calor específico da água = 1,0cal/gºC Calor específico do gelo = 0,5cal/ºC Calor latente de fusão do gelo = 80cal/g Densidade da água = 1kg/litro.
A)0,7kg
B)1,4kg
C)2,8kg
D)4,2kg
E)5,6kg
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q28
C
Resolução
O gelo de \(1000\text{ g}\) primeiro aquece de −20 a 0 °C, depois se funde e a água formada aquece até 50 °C. O calor total recebido é
A água fervente perde \(1{,}0\cdot(100-50)=50\text{ cal}\) por grama. Sem troca de calor com o ambiente, sua massa é \(140\,000/50=2800\text{ g}=2{,}8\text{ kg}\).
Alternativa C.
Q29
Eletromagnetismo — Circuitos — Resistência interna e chaves
Considere o circuito da figura abaixo, onde as resistências são expressas em ohms. Ch1 e Ch2 são chaves interruptoras, A é um amperímetro ideal, r é a resistência interna do gerador e E é a força eletromotriz;
I – Se a chave 1 permanecer fechada enquanto a chave 2 estiver aberta, a resistência interna do gerador consome, por efeito Joule, uma potência de 16W; II – Se a chave 1 permanecer aberta e a chave 2 for fechada, o amperímetro ideal indica 1,125 A.
Os valores de R e r são respectivamente iguais a :
A)2Ω e 3Ω
B)3Ω e 3Ω
C)3Ω e 4Ω
D)4Ω e 3Ω
E)4Ω e 4Ω
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q29
E
Resolução
Com Ch1 aberta e Ch2 fechada, o amperímetro ideal desvia a corrente do resistor de \(2\,\Omega\). Restam \(12\,\Omega\) e \(r\) em série, de modo que \(12+r=18/1{,}125=16\,\Omega\) e \(r=4\,\Omega\).
Com Ch1 fechada e Ch2 aberta, \(I^2r=16\text{ W}\) dá \(I=2\text{ A}\). A resistência total é \(18/2=9\,\Omega\). Tirando \(r=4\,\Omega\) e o resistor de \(2\,\Omega\), sobram \(3\,\Omega\) para o paralelo entre \(R\) e \(12\,\Omega\). Assim, \(12R/(12+R)=3\), o que resulta em \(R=4\,\Omega\).
Alternativa E.
Q30
Mecânica — Dinâmica — Atrito como força centrípeta
Um motociclista desloca-se, em movimento retilíneo e uniforme, com velocidade constante igual a 72 km/h, ao longo de uma estrada representada pela reta r. No ponto O, há um buraco do qual o motociclista precisa desviar, realizando, a partir de A, um arco de circunferência com centro em O e voltando ao movimento retilíneo na reta s, desde o ponto B. O módulo da velocidade do motociclista permanece inalterado durante todo percurso. Sabendo-se que o coeficiente de atrito de escorregamento lateral entre a roda da moto e o asfalto é 0,8 , o raio da trajetória circular deve ser:
A)10m
B)15m
C)25m
D)50m
E)100m
Gabarito oficial — CEFET-SP 2001 — Tecnologia Industrial e Turismo — Q30
D
Resolução
A figura mostra uma curva horizontal de centro O. O atrito lateral fornece a resultante centrípeta. No limite de escorregar, \(mv^2/r=\mu mg\). Convertendo \(72\text{ km/h}\) em \(20\text{ m/s}\) e usando \(g\approx10\text{ m/s}^2\),
