Devido ao aquecimento global, em determinado ano a perda de gelo na Groenlândia foi da ordem de $4{,}00\times10^{10}$ toneladas. Considerando que o gelo estivesse inicialmente a 0 °C, que o calor específico da água seja $4{,}20\times10^3$ J/(kg·°C), e desprezando as perdas de calor, a quantidade de calor absorvida pela massa de água proveniente do gelo perdido na Groenlândia naquele ano, após a fusão, para que sua temperatura se elevasse até 10 °C foi de, aproximadamente,
A)$1{,}36\times10^{20}\,\mathrm J$
B)$1{,}19\times10^{19}\,\mathrm J$
C)$1{,}36\times10^{19}\,\mathrm J$
D)$1{,}53\times10^{19}\,\mathrm J$
E)$1{,}68\times10^{18}\,\mathrm J$
Gabarito oficial — Geral, 19/10/2019
E
Resolução comentada
O gelo já sofreu fusão. A pergunta pede somente o aquecimento da água de 0 °C a 10 °C.
Não acrescentamos calor latente, pois ele pertence à etapa anterior de fusão.
Alternativa correta: E.
Q37
Pressão adicional pela elevação do nível do mar
Texto de apoio: os cientistas notaram aumento de 17 centímetros no nível médio do mar no decorrer do século 20. (meioambiente.culturamix.com, adaptado.) A elevação do nível do mar causa um aumento de pressão no fundo do oceano. Considerando uma região em que as águas oceânicas estejam em repouso, que a aceleração gravitacional seja 10 m/s² e que a densidade da água do mar seja 1,03 g/cm³, o aumento da pressão hidrostática no fundo do oceano causada pela elevação do nível do mar ocorrida no século 20 nessa região foi de, aproximadamente,
A)$1{,}75\times10^2\,\mathrm{Pa}$
B)$6{,}06\times10^2\,\mathrm{Pa}$
C)$1{,}75\times10^3\,\mathrm{Pa}$
D)$1{,}03\times10^4\,\mathrm{Pa}$
E)$6{,}06\times10^4\,\mathrm{Pa}$
Gabarito oficial — Geral, 19/10/2019
C
Resolução comentada
A coluna de água aumentou 17 cm, ou 0,17 m. O acréscimo de pressão depende desse aumento de altura.
A profundidade original e a pressão atmosférica não entram na diferença calculada.
Alternativa correta: C.
Q38
Velocidade do pêndulo com energias iguais
Um pêndulo oscila entre os pontos B e C, que estão a uma altura h acima do ponto A, o mais baixo da trajetória. Sabe-se que a energia potencial gravitacional do pêndulo é nula no ponto A e sua energia cinética é nula nos pontos B e C. Considerando que o fio seja inextensível e de massa desprezível, no instante em que a energia cinética do pêndulo é igual à sua energia potencial, a massa do pêndulo tem velocidade igual a:
A)$\sqrt{gh}/2$
B)$\sqrt{gh}$
C)$\sqrt{2gh}$
D)$2\sqrt{gh}$
E)$2\sqrt{2gh}$
Gabarito oficial — Geral, 19/10/2019
B
Resolução comentada
Na extremidade da oscilação, toda a energia mecânica é potencial gravitacional. Admitimos conservação da energia mecânica na oscilação ideal.
$$E_m=mgh$$
Quando energia cinética e potencial são iguais, cada uma corresponde à metade da energia total.
$$E_c=\frac{mgh}{2}$$
$$\frac{mv^2}{2}=\frac{mgh}{2}$$
$$v=\sqrt{gh}$$
A massa cancela; não é necessário conhecer seu valor nem o comprimento do fio.
Alternativa correta: B.
Q39
Regiões das imagens de duas lentes
A figura mostra duas lentes delgadas, uma divergente e outra convergente, de distâncias focais de mesmo valor absoluto e igual a D. As lentes distam 3D uma da outra e estão dispostas de modo que seus eixos principais sejam coincidentes. Entre elas, e sobre o eixo principal das lentes, encontra-se um objeto luminoso que dista D da lente divergente e 2D da lente convergente. Conside- rando as regiões 1, à esquerda da lente divergente, 2, entre as lentes, e 3, à direita da lente convergente, indicadas na figura, é correto afirmar que as imagens desse objeto conjugadas pela lente divergente e pela lente convergente estão localizadas, respectivamente, nas regiões
A)1 e 1.
B)1 e 3.
C)2 e 3.
D)2 e 2.
E)3 e 2.
Gabarito oficial — Geral, 19/10/2019
C
Resolução comentada
As duas lentes formam imagens do mesmo objeto, separadamente. Para a divergente, f=−D e o objeto está a distância D.
$$\frac1{-D}=\frac1D+\frac1{p_d\prime}$$
$$p_d\prime=-\frac D2$$
A imagem é virtual e fica no lado do objeto, entre as lentes: região 2.
Para a convergente, o objeto está a 2D e f=D.
$$\frac1D=\frac1{2D}+\frac1{p_c\prime}$$
$$p_c\prime=2D$$
A imagem é real e fica à direita da lente convergente: região 3. Não se trata de uma imagem da primeira lente usada como objeto da segunda.
Alternativa correta: C.
Q40
Sentido do campo em um seletor de velocidades
A figura mostra a região entre duas placas planas, paralelas e eletrizadas com cargas de sinais opostos, que produzem, nessa região, um campo elétrico uniforme, com direção perpendicular aos planos das placas e sentido da placa positiva para a placa negativa. Nessa região, existe também um campo magnético uniforme. Uma partícula eletrizada com carga elétrica positiva foi lançada entre essas placas com velocidade de direção perpendicular ao campo elétrico, com sentido da esquerda para a direita. Considerando desprezível a ação do campo gravitacional, para que a partícula mantenha um movimento retilíneo e uniforme na região entre as placas, o campo magnético deve ter direção
A)paralela à do campo elétrico, mas com sentido oposto.
B)paralela à da velocidade da partícula, com o mesmo sentido.
C)paralela à da velocidade da partícula, mas com sentido oposto.
D)perpendicular ao plano da figura, com sentido para fora da folha.
E)perpendicular ao plano da figura, com sentido para dentro da folha.
Gabarito oficial — Geral, 19/10/2019
E
Resolução comentada
A placa superior é positiva e a inferior negativa, portanto o campo elétrico aponta para baixo. A carga positiva sofre força elétrica para baixo.
Para manter velocidade vetorial constante, a força magnética deve apontar para cima e equilibrar a elétrica.
$$\vec F_E+\vec F_B=\vec0$$
Para uma carga positiva movendo-se para a direita, a regra da mão direita dá força para cima quando o campo magnético entra no plano da folha.
A condição de equilíbrio dos módulos seria qE=qvB; a pergunta solicita apenas a direção e o sentido do campo.
