IFSP 2014.2 (Técnico Concomitante e Subsequente): prova de Física com gabarito e resolução

Q06

Mecânica — Cinemática — Aceleração média

Um dos carros mais rápidos do mundo é o Bugatti Veyron, que alcança a velocidade máxima de aproximadamente 410 km/h, conseguindo chegar de zero a 99 km/h em aproximadamente 2,5 s. Nesse intervalo de tempo, podemos concluir que a aceleração escalar média do carro é, em m/s², aproximadamente de

A)9.

B)11.

C)13.

D)15.

E)17.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q06

B

Resolução

Usamos a variação de velocidade nos 2,5 s citados. Nesse intervalo, o carro vai de zero a $99\text{ km/h}$, ou $99/3{,}6=27{,}5\text{ m/s}$.

$$a_m=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{27{,}5}{2{,}5}\text{ m/s}^2=11\text{ m/s}^2$$

Alternativa B.

Q07

Mecânica — Grandezas e unidades — Sistema Internacional

As Grandezas Físicas são representadas por números e unidades de medida. Aquelas que não apresentam unidades são chamadas de adimensionais. Apresentamos aqui unidades de medida de 5 grandezas físicas: temperatura, energia, distância, tempo e massa. Das unidades de medida apresentadas, considerando o Sistema Internacional e o padrão correto de grafia, a única que está corretamente expressa é

A)graus Celsius.

B)Watt-hora.

C)Kilômetro.

D)minutos.

E)quilograma.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q07

E

Resolução

Quilograma é a grafia da unidade de massa de símbolo kg. Para uma unidade no singular, escreve-se grau Celsius ou minuto. O nome quilômetro se escreve com qu, e watt-hora se escreve com inicial minúscula. A unidade de energia do SI é o joule.

Alternativa E.

Q08

Mecânica — Energia — Energia cinética

Suponhamos que, em um depósito, dois estoquistas estejam armazenando sacos de arroz de 5 kg. Utilizando-se de uma mesa perfeitamente lisa de 2 m de comprimento que não promove atrito entre o saco de arroz e o seu tampo, um deles empurra o saco pelo tampo para que chegue às mãos do outro. Essa operação é feita de maneira simples, ou seja, o primeiro coloca o saco sobre a mesa e aplica sobre ele uma força, fazendo com que o saco chegue ao outro lado com uma velocidade constante de 2 m/s.

Podemos inferir que a energia cinética do saco de arroz no momento em que chega à mão do segundo estoquista, em joules, é de

A)10.

B)8.

C)5.

D)4.

E)zero.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q08

A

Resolução

O texto dá a massa $m=5\text{ kg}$ e a velocidade de chegada $v=2\text{ m/s}$. A energia cinética é determinada por esses dois dados.

$$E_c=\frac{mv^2}{2}=\frac{5\cdot 2^2}{2}\text{ J}=10\text{ J}$$

Alternativa A.

Q09

Mecânica — Dinâmica — Princípio da inércia

Suponhamos que, em um depósito, dois estoquistas estejam armazenando sacos de arroz de 5 kg. Utilizando-se de uma mesa perfeitamente lisa de 2 m de comprimento que não promove atrito entre o saco de arroz e o seu tampo, um deles empurra o saco pelo tampo para que chegue às mãos do outro. Essa operação é feita de maneira simples, ou seja, o primeiro coloca o saco sobre a mesa e aplica sobre ele uma força, fazendo com que o saco chegue ao outro lado com uma velocidade constante de 2 m/s.

No texto relatado, podemos destacar o princípio

A)de Arquimedes.

B)de Einstein.

C)da Inércia.

D)da Incerteza.

E)de Pascal.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q09

C

Resolução

Depois do empurrão, não há atrito com o tampo. O peso é equilibrado pela normal e a resultante é nula. Pela primeira lei de Newton, o saco mantém a velocidade constante ao deslizar até o segundo estoquista.

Alternativa C.

Q10

Eletromagnetismo — Eletrostática — Aterramento e polarização

Em uma festa de aniversário infantil, um mágico brinca com as crianças usando os princípios físicos. Para isso ele pendura duas bexigas cheias de ar, próximas, por uma linha isolante bem leve. Após isso, executa os seguintes passos: I Mostra às crianças que as bexigas estão paradas lado a lado; II Esfrega-se cada uma das bexigas, uma após a outra, com uma flanela de algodão; III Ao soltá-las, observa-se afastamento entre ambas; IV Toca com a mão em uma delas, na parte em que foi atritada; V Ao soltá-la, nota-se aproximação de ambas as bexigas. Com esses passos, é correto afirmar que

A)Em I, as bexigas estão sem cargas elétricas.

B)Em II, realiza-se eletrização por contato.

C)Em III, comprova-se que cada bexiga ficou eletrizada com cargas elétricas de sinais opostos.

D)Em IV, o mágico realiza neutralização por aterramento.

E)Em V, comprova-se que cada bexiga ficou eletrizada com cargas elétricas de mesmo sinal.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q10

D

Resolução

Esfregar as duas bexigas com a mesma flanela pode deixá-las com cargas de mesmo sinal, como indica a repulsão no passo III. No passo IV, a mão fornece um caminho para o escoamento da carga, o que equivale ao aterramento no modelo da questão. A bexiga descarregada ainda pode ser atraída pela outra, pois o campo elétrico provoca polarização.

Alternativa D.

Q13

Mecânica — Gravitação — Lei da gravitação universal

O físico e matemático inglês Isaac Newton (1642–1727), em seus estudos, concluiu que existe uma força de atração entre dois corpos. Essa força é conhecida como força de atração gravitacional. A lei matemática que expressa o módulo da força de atração gravitacional entre dois corpos (F) é dada por $F=GMm/d^2$ , em que M e m são as massas dos corpos (em quilogramas), G é a constante de gravitação universal e d é a distância entre os dois corpos (em metros). Sabendo que dois satélites artificiais, um de 800 kg e o outro de 500 kg, estão separados por uma distância de 10 000 km, então o módulo da força de atração gravitacional entre esses dois satélites é, em newtons,

Considere $G=6{,}67\times10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$.

A)2,668 ∙ 10⁻¹¹.

B)2,668 ∙ 10⁻¹⁴.

C)2,668 ∙ 10⁻¹⁵.

D)2,668 ∙ 10⁻¹⁶.

E)2,668 ∙ 10⁻¹⁹.

Resposta comentada — IFSP 2014.2 — Técnico Concomitante e Subsequente — Q13

E

Resolução

A força varia com o inverso do quadrado da distância. Convertemos $10\,000\text{ km}$ em $10^7\text{ m}$ antes de aplicar a fórmula.

$$F=G\frac{Mm}{d^2}=6{,}67\times10^{-11}\frac{800\cdot500}{(10^7)^2}\text{ N}=2{,}668\times10^{-19}\text{ N}$$

Alternativa E.

IFSP 2014.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova