Vestibular 2014 · Banca: VUNESP · 7 questões de Física · Enunciados e figuras do caderno original, com gabarito e resolução comentada.
Q47
Mecânica — Cinemática — Velocidade e tempo de percurso
Uma avenida teve seu limite de velocidade alterado de 80 km/h para 60 km/h. No limite de velocidade anterior, um automóvel deslocando-se à velocidade máxima permitida, com o trânsito livre e sem parar em semáforos, completava o trajeto da avenida em 6,0 minutos. Respeitando o novo limite de velocidade e nas mesmas condições de trânsito anteriores, o automóvel percorrerá a mesma avenida em um intervalo mínimo de tempo, em minutos, igual a
A)8,0.
B)9,5.
C)8,5.
D)7,0.
E)6,5.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2014
A
Resolução
Para a mesma distância, v1t1 = v2t2. Portanto, t2 = 80 × 6/60 = 8 minutos.
Alternativa A.
Q48
Mecânica — Dinâmica — Velocidade terminal
Suponha que durante um salto em queda livre, uma pessoa fique sujeita apenas à ação de duas forças de sentidos opostos: seu peso, que é constante, e a força de resistência do ar, que varia conforme a expressão RAR = k ⋅ v2, sendo k uma constante e v a velocidade da pessoa. Dessa forma, durante o salto, uma pessoa pode atingir uma velocidade máxima constante, denominada velocidade terminal.
Na situação mostrada pela figura, considere que o peso da pessoa seja 750 N e que sua velocidade terminal seja 50 m/s. É correto afirmar que a constante k, em N ⋅ s2/m2, nessa situação, vale
A)0,35.
B)0,25.
C)0,50.
D)0,40.
E)0,30.
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E
Resolução
Na velocidade terminal, a aceleração é nula e a resistência do ar equilibra o peso: kv² = 750. Assim, k = 750/50² = 0,30 N·s²/m².
Alternativa E.
Q49
Mecânica — Trabalho e energia — Energias cinética e potencial
Considere um ônibus espacial, de massa aproximada 1,0 × 105 kg, que, dois minutos após ser lançado, atingiu a velocidade de 1,34 × 103 m/s e a altura de 4,5 × 104 m.
Sabendo que a aceleração gravitacional terrestre vale 10 m/s2, é correto afirmar que, naquele momento, as energias cinética e potencial, aproximadas, em joules, desse ônibus espacial, em relação ao solo, eram, respectivamente,
A)3,0 × 1010 e 9,0 × 1010.
B)9,0 × 1010 e 4,5 × 1010.
C)9,0 × 1010 e 3,0 × 1010.
D)3,0 × 1010 e 4,5 × 1010.
E)4,5 × 1010 e 3,0 × 1010.
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B
Resolução
A energia cinética é Ec = mv²/2 = (1,0 × 10⁵)(1,34 × 10³)²/2 ≈ 9,0 × 10¹⁰ J.
A energia potencial em relação ao solo é Ep = mgh = (1,0 × 10⁵) × 10 × (4,5 × 10⁴) = 4,5 × 10¹⁰ J.
Alternativa B.
Q50
Termologia — Calorimetria — Capacidade térmica e taxa de aquecimento
O fabricante de uma bolsa térmica à base de gel informa que é necessário que a bolsa fique 8,0 minutos imersa em água fervente para atingir a temperatura de 60 ºC. Considerando a capacidade térmica da bolsa igual a 300 cal/ºC e a temperatura inicial de 20 ºC, é correto afirmar que a taxa média de absorção de calor pela bolsa nesse processo, em cal/min, é igual a
A)7 500.
B)2 500.
C)5 000.
D)1 500.
E)9 000.
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D
Resolução
A bolsa absorve Q = CΔT = 300 × (60 − 20) = 12000 cal. Em oito minutos, a taxa média é 12000/8 = 1500 cal/min.
Uma criança brinca com uma lupa, observando formigas. Em certa situação, com a formiga a 10 cm de distância do centro óptico da lente, ela vê a imagem direita e com o triplo do tamanho da formiga. Nessa situação, a distância focal da lente, em cm, é igual a
A)20.
B)15.
C)40.
D)10.
E)30.
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B
Resolução
A imagem direita tem aumento A = +3. Pela relação A = −p′/p, p′ = −30 cm: a imagem é virtual.
Pela equação dos pontos conjugados, 1/f = 1/10 − 1/30 = 1/15. Logo, f = 15 cm.
Alternativa B.
Q52
Ondulatória — Ondas estacionárias — Perfil da corda e período
A figura mostra uma onda estacionária em uma corda de comprimento 80 cm no instante t0 = 0 s, no qual o deslocamento vertical dos ventres é máximo.
Se a velocidade de propagação das ondas nessa corda é de 2,0 m/s, a forma da corda no instante t1 = 0,05 s será
A)
B)
C)
D)
E)
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E
Resolução
A figura apresenta duas ondas completas nos 80 cm da corda; logo, λ = 0,80/2 = 0,40 m. Com velocidade de 2,0 m/s, o período é T = λ/v = 0,20 s.
O intervalo de 0,05 s equivale a T/4. Partindo do deslocamento máximo, após um quarto do período todos os pontos passam simultaneamente pela posição de equilíbrio. A corda fica reta, como na alternativa E.
Alternativa E.
Q53
Eletricidade — Circuitos elétricos — Controle da potência de uma lâmpada
A figura mostra um circuito formado por um resistor de resistência variável, chamado potenciômetro, associado em série com uma lâmpada. Alterando-se o valor da resistência do potenciômetro, controla-se o brilho da lâmpada.
Quando a lâmpada dissipa uma potência igual a P, a resistência do potenciômetro tem valor R1. Supondo que a resistência RL da lâmpada não dependa da diferença de potencial entre seus terminais, o valor da resistência RP do potenciômetro para que a lâmpada dissipe a potência P/4 é igual a
A)2R1.
B)4R1.
C)2R1 + RL.
D)R1 + RL.
E)4R1 + 2RL.
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C
Resolução
Como a resistência da lâmpada é constante, P = I²RL. Para reduzir a potência a P/4, a corrente deve cair a I/2. Com a mesma tensão da fonte, a resistência total precisa dobrar.
Inicialmente a resistência total é R1 + RL; depois, RP + RL = 2(R1 + RL). Portanto, RP = 2R1 + RL.
