Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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PUC-Campinas · Geral 2012.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Vestibular 2º Semestre 2012 · Geral · Física (Q24, Q25, Q28, Q34, Q49) — prova de 07/07/2012 — resolução comentada Método TEF.

Q24
Gerador real com dois resistores em paralelo

Um gerador de força eletromotriz $E=45$ V e resistência interna $r=1{,}8\,\Omega$ alimenta, com corrente $i=5{,}0$ A, uma associação em paralelo de dois resistores ôhmicos, $R_1$ e $R_2$. A potência dissipada por $R_1$ é quatro vezes a dissipada por $R_2$. É correto afirmar:

A)$R_1=9{,}0\,\Omega$
B)$R_1=5R_2$
C)$R_2=9{,}0\,\Omega$
D)$R_1+R_2=4{,}5\,\Omega$
E)$R_1R_2=45\,\Omega^2$

Gabarito oficial — Geral, 07/07/2012

A
Resolução comentada

A tensão terminal é a força eletromotriz menos a queda na resistência interna.

$$U=45-1{,}8\cdot5=36\,\mathrm V$$

$$R_p=36/5=7{,}2\,\Omega$$

No paralelo, a tensão é comum e a potência é inversamente proporcional à resistência.

$$P_1=4P_2\Rightarrow R_2=4R_1$$

$$R_p=\frac{4R_1^2}{5R_1}=\frac45R_1$$

$$R_1=\frac54\cdot7{,}2=9{,}0\,\Omega$$

Alternativa correta: A.

Q25
Frequência do som produzido por um gorila

Um gorila, ao bater no peito para se comunicar, produz ondas sonoras que se propagam com velocidade de 340 m/s. Se o comprimento de onda desse som é de 20 cm, qual sua frequência, em hertz?

A)$1{,}7\times10^4$
B)$1{,}7$
C)$1{,}7\times10$
D)$1{,}7\times10^2$
E)$1{,}7\times10^3$

Gabarito oficial — Geral, 07/07/2012

E
Resolução comentada

Convertemos o comprimento de onda para metros e aplicamos a relação da propagação.

$$\lambda=20\,\mathrm{cm}=0{,}20\,\mathrm m$$

$$f=v/\lambda=340/0{,}20=1700\,\mathrm{Hz}$$

$$f=1{,}7\times10^3\,\mathrm{Hz}$$

Alternativa correta: E.

Q28
Velocidade para percorrer um caminho em metade do tempo

Um rapaz caminha com velocidade constante desde sua casa até a escola. Se correr com velocidade de 3,0 m/s, gastará a metade do tempo para o mesmo percurso. A velocidade do rapaz enquanto caminha, em m/s, é:

Nota editorial: há divergência entre o gabarito oficial e os dados do enunciado. A resolução explica a divergência; a correção automática está desativada neste item.

A)2,0
B)3,0
C)4,0
D)5,0
E)6,0

Resposta pela análise física — 07/07/2012

Sem correção automática

O documento oficial indica B. Confira a divergência na resolução.

Resolução comentada

A distância entre casa e escola é a mesma nas duas situações. Reduzir o tempo à metade exige dobrar a velocidade.

$$v_{corrida}=2v_{caminhada}$$

$$v_{caminhada}=3{,}0/2=1{,}5\,\mathrm{m/s}$$

Nenhuma das alternativas corresponde ao resultado. O gabarito oficial indica 3,0 m/s, mas essa velocidade daria o mesmo tempo, contrariando o enunciado. A correção automática foi desativada nesta questão.

Resultado físico: 1,5 m/s — nenhuma alternativa corresponde.

Q34
Velocidade de sinais luminosos no vácuo

Um satélite artificial hipotético é lançado da Terra e se afasta com velocidade $v=0{,}3c$, onde $c$ representa a velocidade da luz no vácuo. O satélite emite sinais de TV em direção à Terra. Esses sinais atingirão a estação de lançamento com velocidade igual a:

A)$1{,}7c$
B)$1{,}3c$
C)$1{,}0c$
D)$0{,}7c$
E)$0{,}3c$

Gabarito oficial — Geral, 07/07/2012

C
Resolução comentada

Os sinais de TV são ondas eletromagnéticas. No vácuo, sua velocidade é c, independentemente da velocidade da fonte.

$$v_{sinal}=c$$

Não somamos nem subtraímos 0,3c pela regra clássica: a invariância da velocidade da luz é um princípio da relatividade restrita.

Alternativa correta: C.

Q49
Potência útil de uma escada rolante

Uma escada rolante de 10 m de comprimento, inclinada de 37° com a horizontal, é projetada para transportar 10 pessoas de massa 80 kg cada uma. Cada passageiro permanece na escada por 10 s. Adote g=10 m/s², cos 37°=0,80 e sen 37°=0,60. A potência útil do motor, apenas para o transporte das pessoas, em kW, é:

Nota editorial: há divergência entre o gabarito oficial e os dados do enunciado. A resolução explica a divergência; a correção automática está desativada neste item.

A)9,6
B)7,2
C)6,0
D)4,8
E)3,6

Resposta pela análise física — 07/07/2012

Sem correção automática

O documento oficial indica A. Confira a divergência na resolução.

Resolução comentada

A altura vencida é a componente vertical dos 10 m de escada.

$$h=10\cdot0{,}60=6\,\mathrm m$$

A massa total das dez pessoas é 800 kg.

$$E=800\cdot10\cdot6=48000\,\mathrm J$$

$$P=48000/10=4800\,\mathrm W=4{,}8\,\mathrm{kW}$$

O gabarito oficial aponta 9,6 kW, mas os dados fornecidos resultam em 4,8 kW. A correção automática foi desativada para preservar essa divergência.

Resultado físico: 4,8 kW — alternativa D; divergente do gabarito oficial.

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