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PUC-Campinas · Geral 2022.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Vestibular 2º Semestre 2022 · Geral · Física (Q29–Q32) — prova de 26/06/2022 — resolução comentada Método TEF.

Q29
Aquecimento da água proveniente de uma geleira

Texto de apoio: a geleira Thwaites despeja 50 bilhões de toneladas de gelo no oceano a cada ano. (BBC, texto adaptado.) Considere que a massa de gelo fundido e que é despejada no oceano pela geleira Thwaites aumente sua temperatura de 0 °C até 4,0 °C em um ano e que o calor específico da água seja $4{,}2\times10^3\,\mathrm{J/(kg\cdot{}^\circ C)}$. A quantidade de calor absorvido por essa massa de gelo lançada no oceano pela geleira Thwaites em um ano, após ser fundido, é igual a:

A)$8{,}4\times10^5\,\mathrm J$
B)$3{,}4\times10^{10}\,\mathrm J$
C)$5{,}2\times10^{16}\,\mathrm J$
D)$8{,}4\times10^{17}\,\mathrm J$
E)$5{,}2\times10^{20}\,\mathrm J$

Gabarito oficial — Geral, 26/06/2022

D
Resolução comentada

A pergunta considera a água depois da fusão, aquecida de 0 °C a 4 °C. Portanto, usamos calor sensível, sem acrescentar calor latente.

$$m=50\times10^9\,\mathrm t=5{,}0\times10^{13}\,\mathrm{kg}$$

$$\Delta T=4{,}0-0=4{,}0\,{}^\circ\mathrm C$$

$$Q=mc\Delta T$$

$$Q=5{,}0\times10^{13}\cdot4{,}2\times10^3\cdot4{,}0$$

$$Q=8{,}4\times10^{17}\,\mathrm J$$

Alternativa correta: D.

Q30
Velocidade para cumprir o prazo de uma viagem

Um motorista planejou realizar uma viagem de 240 km em, no máximo, 3 horas. Após percorrer 160 km em 1 hora e 45 minutos, teve que ficar parado por 15 minutos devido à execução de obras na estrada. Para cumprir o planejamento inicial, o motorista deve realizar o restante do percurso com velocidade média de, no mínimo:

A)60 km/h.
B)80 km/h.
C)85 km/h.
D)90 km/h.
E)95 km/h.

Gabarito oficial — Geral, 26/06/2022

B
Resolução comentada

A distância restante é:

$$d_r=240-160=80\,\mathrm{km}$$

O tempo já consumido inclui o deslocamento e a parada.

$$t_g=1\,\mathrm h+45\,\mathrm{min}+15\,\mathrm{min}=2\,\mathrm h$$

$$t_r=3-2=1\,\mathrm h$$

A menor velocidade média é aquela que permite usar toda a hora restante.

$$v_{m,\min}=\frac{80}{1}=80\,\mathrm{km/h}$$

Alternativa correta: B.

Q31
Tração durante a descida de um conjunto de anilhas

Ao realizar exercícios físicos, uma pessoa puxa, por meio de uma corda, um conjunto de anilhas de peso total igual a 200 N, que sobe rapidamente. Após atingir a altura máxima, a pessoa começa a baixar o conjunto, ainda segurando a corda. Considere que a aceleração gravitacional no local seja igual a 10 m/s², que durante a descida o conjunto de anilhas fique sujeito apenas às ações de seu peso e da força aplicada pela corda e que, em determinado instante da descida, sua aceleração seja 2,0 m/s², para baixo. Nesse instante, a força aplicada pela corda no conjunto de anilhas tem intensidade igual a:

Conjunto de anilhas ligado a uma corda e polia; tração T para cima e peso P para baixo.
A)20 N
B)40 N
C)160 N
D)200 N
E)240 N

Gabarito oficial — Geral, 26/06/2022

C
Resolução comentada

A massa das anilhas é obtida a partir do peso.

$$m=\frac Pg=\frac{200}{10}=20\,\mathrm{kg}$$

Escolhemos o sentido para baixo como positivo. O peso aponta para baixo, e a tração para cima.

$$P-T=ma$$

$$200-T=20\cdot2{,}0$$

$$T=160\,\mathrm N$$

A tração é menor que o peso, pois a resultante aponta para baixo.

Alternativa correta: C.

Q32
Resistência instantânea de um condutor não ôhmico

No gráfico, está representada a relação entre a intensidade da corrente elétrica que se estabelece em certo condutor e a diferença de potencial aplicada entre suas extremidades. É correto afirmar que esse condutor é I e que sua resistência elétrica, quando a diferença de potencial entre as suas extremidades é de 3,0 V, é igual a II. As lacunas I e II da frase acima devem ser preenchidas, correta e respectivamente, por:

Gráfico não linear de corrente i em mA por tensão U em V; para 3 V a corrente é aproximadamente 20 mA.
A)ôhmico — $6{,}7\,\Omega$
B)ôhmico — $150\,\Omega$
C)ôhmico — $400\,\Omega$
D)não ôhmico — $6{,}7\,\Omega$
E)não ôhmico — $150\,\Omega$

Gabarito oficial — Geral, 26/06/2022

E
Resolução comentada

A curva i × U não é uma reta que passa pela origem, portanto a razão U/i não é constante: o condutor é não ôhmico.

Para U=3,0 V, o gráfico indica corrente de aproximadamente 20 mA.

$$i=20\,\mathrm{mA}=0{,}020\,\mathrm A$$

$$R=\frac Ui$$

$$R=\frac{3{,}0}{0{,}020}=150\,\Omega$$

Esse valor é a resistência no ponto pedido, e não uma constante válida para toda a curva.

Alternativa correta: E.

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