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PUC-Campinas · Geral 2016.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Vestibular 2º Semestre 2016 · Geral · Física (Q19, Q23, Q28, Q29, Q44) — prova de 05/06/2016 — resolução comentada Método TEF.

Q19
Velocidade média de um maratonista

Observando-se atletas quenianos correndo provas como a maratona (42,195 km) fica-se impressionado com a forma natural como estes atletas correm distâncias enormes com velocidade incrível. Um atleta passa pelo km 10 de uma maratona às 8h15min. Às 9h51min esse atleta passa pelo km 39. Nesse trecho o atleta manteve uma velocidade média de, aproximadamente,

A)2 m/s.
B)5 m/s.
C)10 km/h.
D)12 m/s.
E)25 km/h.

Gabarito oficial — Geral, 05/06/2016

B
Resolução comentada

Calculamos a distância entre os marcos, e não o comprimento total da maratona.

$$\Delta s=39-10=29\,\mathrm{km}=29000\,\mathrm m$$

O intervalo entre 8h15 e 9h51 é de 1h36min.

$$\Delta t=96\,\mathrm{min}=5760\,\mathrm s$$

$$v_m=\frac{29000}{5760}\approx5{,}0\,\mathrm{m/s}$$

Alternativa correta: B.

Q23
Identificação de grandezas físicas

Grandezas físicas são variáveis de um objeto ou de uma situação que podem ser medidas. Algumas dessas grandezas são relacionadas entre si de forma que podemos aplicar uma regra de proporção entre elas. Há apenas grandezas físicas em:

A)volume, velocidade, cor e deslocamento.
B)força, tempo, pressão e forma.
C)velocidade, aceleração, deslocamento e potência.
D)tempo, temperatura, odor e quantidade de calor.
E)energia, trabalho, aceleração e sabor.

Gabarito oficial — Geral, 05/06/2016

C
Resolução comentada

Uma grandeza física admite uma descrição quantitativa e uma forma de medição. No conjunto adequado aparecem velocidade, aceleração, deslocamento e potência.

Suas unidades no SI são, respectivamente:

$$\mathrm{m/s},\quad\mathrm{m/s^2},\quad\mathrm m,\quad\mathrm W$$

As outras listas incluem descrições qualitativas como cor, forma, odor e sabor. Embora seja possível estudar aspectos desses fenômenos quantitativamente, esses termos, tal como apresentados, não designam as grandezas físicas definidas no problema.

Alternativa correta: C.

Q28
Consumo semanal de uma lâmpada

Na Idade Média, a maior parte do conhecimento e da cultura era guardada nos mosteiros, principalmente em pergaminhos. Estes trabalhos eram ilustrados com iluminuras (pinturas que recebiam folhas de ouro que ornavam a imagem). Em um museu, uma destas iluminuras está exposta numa parede e, para ser mais facilmente enxergada, ela é iluminada por uma lâmpada de resistência elétrica $100\,\Omega$ ligada numa tomada que fornece 110 V de tensão elétrica, permanecendo ligada 10 h por dia, todos os dias. Ao final de uma semana, a energia consumida por esta lâmpada, em quilowatts-hora, é de, aproximadamente,

A)0,1.
B)8,5.
C)36.
D)$1{,}2\times10^2$.
E)$3{,}6\times10^3$.

Gabarito oficial — Geral, 05/06/2016

B
Resolução comentada

Obtemos a potência da lâmpada pela tensão e resistência.

$$P=\frac{U^2}{R}=\frac{110^2}{100}=121\,\mathrm W$$

$$P=0{,}121\,\mathrm{kW}$$

O tempo de funcionamento na semana é:

$$\Delta t=7\cdot10=70\,\mathrm h$$

$$E=P\Delta t=0{,}121\cdot70=8{,}47\,\mathrm{kWh}$$

O consumo aproximado é 8,5 kWh.

Alternativa correta: B.

Q29
Capacidade térmica da garrafa

A perspectiva de uma pessoa que usa uma garrafa térmica é que esta não permita a troca de calor entre o meio ambiente e o conteúdo da garrafa. Porém, em geral, a própria garrafa já provoca uma pequena redução de temperatura quando nela colocamos um líquido quente, como o café, uma vez que a capacidade térmica da garrafa não é nula. Numa garrafa térmica que está a 24 °C colocam-se 500 g de água (c = 1 cal/g °C) a 90 °C e, após algum tempo, nota-se que a temperatura estabiliza em 84 °C. Pode-se afirmar que a capacidade térmica desta garrafa é, em cal/°C,

A)5.
B)6.
C)50.
D)60.
E)100.

Gabarito oficial — Geral, 05/06/2016

C
Resolução comentada

No modelo sem perdas para o ambiente, o calor perdido pela água é recebido pela garrafa.

$$Q_{agua}=500\cdot1\cdot(90-84)=3000\,\mathrm{cal}$$

A garrafa aquece de 24 °C a 84 °C.

$$\Delta T_g=84-24=60\,{}^\circ\mathrm C$$

$$C_g=\frac{Q_g}{\Delta T_g}=\frac{3000}{60}=50\,\mathrm{cal/{}^\circ C}$$

Não é preciso conhecer a massa da garrafa: a pergunta pede sua capacidade térmica total.

Alternativa correta: C.

Q44
Distância do objeto à câmara escura

Quando um objeto O é colocado a uma distância d de uma câmara escura, forma-se uma imagem de altura i. O mesmo objeto é aproximado 6 m desta mesma câmara e nota-se a formação de uma imagem de altura 3 i. O valor de d, em metros, é

A)6.
B)7.
C)8.
D)9.
E)15.

Gabarito oficial — Geral, 05/06/2016

D
Resolução comentada

Com a câmara e o objeto mantidos, a altura da imagem é inversamente proporcional à distância do objeto ao orifício.

$$\frac{3i}{i}=\frac d{d-6}$$

$$3(d-6)=d$$

$$2d=18$$

$$d=9\,\mathrm m$$

O objeto se aproxima e a imagem aumenta; o resultado é coerente com essa proporcionalidade.

Alternativa correta: D.

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