Vestibular 2017 · Banca: VUNESP · 7 questões de Física · Enunciados e figuras do caderno original, com gabarito e resolução comentada.
Q47
Mecânica — Cinemática — Gráfico de velocidade
No gráfico estão representadas as velocidades de dois móveis, A e B, em função do tempo.
É correto afirmar que os móveis A e B iniciaram seus movimentos
A)com velocidades diferentes e igualaram suas velocidades no instante T.
B)do repouso e igualaram suas velocidades no instante T.
C)com velocidades diferentes e igualaram suas acelerações no instante T.
D)do repouso e se encontraram no instante T.
E)com velocidades diferentes e se encontraram no instante T.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
A
Resolução
O móvel A parte do repouso e sua velocidade cresce; B parte com velocidade positiva e constante. As velocidades iniciais são diferentes. No instante T, as duas linhas têm a mesma ordenada, indicando velocidades iguais. O gráfico não fornece a posição inicial para concluir que houve encontro.
Alternativa A.
Q48
Mecânica — Dinâmica — Resistência do ar e velocidade limite
O gráfico mostra como a velocidade de queda de uma gota de chuva varia em função do tempo, desde o repouso até atingir a velocidade limite no instante t4.
Considerando a aceleração da gravidade constante, é correto afirmar, relativamente às forças atuantes na gota, que
A)o módulo do peso é constante e o módulo da resistência do ar aumenta até se igualar ao do peso em t4, instante a partir do qual a resistência do ar não varia mais.
B)o módulo do peso é constante e o módulo da resistência do ar aumenta até se igualar ao do peso em t4, passando a ser maior que o do peso a partir desse instante.
C)o módulo do peso é constante e maior do que o módulo da resistência do ar em qualquer instante.
D)o peso é a única força presente até o instante t4, instante em que a resistência do ar começa a se opor ao peso.
E)o módulo do peso é muito maior que o módulo da resistência do ar até t4, instante a partir do qual o módulo do peso começa a diminuir.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
A
Resolução
O peso permanece constante. À medida que a velocidade aumenta, a resistência do ar aumenta e a aceleração diminui. Em t4, a resistência iguala o peso, a força resultante torna-se nula e a velocidade permanece constante.
Alternativa A.
Q49
Mecânica — Trabalho e energia — Trabalho do peso e da força elástica
Uma mola helicoidal suspensa na direção vertical, inicialmente relaxada (figura 1), foi esticada uma distância x após um corpo de prova ser pendurado em sua extremidade livre (figura 2).
Assinale a alternativa cujos gráficos representam corretamente os valores absolutos dos trabalhos realizados pelas forças peso (τP) e força elástica (τF), em função da distância x.
A)
B)
C)
D)
E)
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
B
Resolução
O módulo do trabalho do peso durante um deslocamento vertical x é |τP| = mgx, função linear de x. Para a mola inicialmente relaxada, o módulo do trabalho elástico é |τF| = kx²/2, função quadrática.
A alternativa B apresenta uma reta para o peso e uma parábola crescente para a força elástica. O trabalho elástico tem sinal negativo no alongamento, mas a questão pede o valor absoluto.
Alternativa B.
Q50
Mecânica — Hidrostática — Densidade de líquidos em equilíbrio
Um recipiente em forma de “U”, cujas extremidades estão abertas, contém três líquidos, A, B e C, homogêneos, imiscíveis e em equilíbrio. As interfaces entre os líquidos A e B e entre os líquidos C e B estão contidas em um mesmo plano horizontal, como mostra a figura.
Sendo dA, dB e dC as densidades absolutas dos líquidos A, B e C, respectivamente, a correta relação entre elas é
A)dB > dA > dC
B)dA > dC > dB
C)dA > dB > dC
D)dB > dC > dA
E)dC > dA > dB
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
D
Resolução
As interfaces estão no mesmo nível dentro do líquido B, então suas pressões são iguais. Como os dois ramos estão abertos, dAghA = dCghC. A coluna de A é mais alta, portanto dA < dC.
O líquido B permanece abaixo dos outros dois líquidos imiscíveis, sendo o mais denso. Assim, dB > dC > dA.
Alternativa D.
Q51
Termologia — Propagação do calor — Garrafa térmica
A figura mostra o esquema básico de um vaso de Dewar, popularmente conhecido como garrafa térmica.
As paredes espelhadas e o ar rarefeito entre tais paredes dificultam a passagem de calor devido aos processos denominados, respectivamente,
A)convecção e condução.
B)condução e irradiação.
C)irradiação e convecção.
D)convecção e irradiação.
E)condução e convecção.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
C
Resolução
As paredes espelhadas refletem a radiação térmica e reduzem a transferência por irradiação. O ar rarefeito reduz a convecção, pois há menos matéria para transportar calor por movimento do fluido. Na ordem pedida: irradiação e convecção.
Alternativa C.
Q52
Óptica — Refração — Ângulo limite
Dentro de um recipiente contendo água, existe uma fonte luminosa emitindo um raio de luz monocromático, como mostra a figura.
O ar tem índice de refração 1, enquanto a água tem índice de refração √2. O maior ângulo de incidência entre o raio de luz e a interface formada entre a água e o ar, de modo a ocorrer refração luminosa, é
A)60º.
B)90º.
C)30º.
D)0.
E)45º.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
E
Resolução
A luz passa da água, de índice √2, para o ar, de índice 1. No limite da refração, sen L = 1/√2, então L = 45° em relação à normal.
O enunciado mede o ângulo em relação à interface: ele é complementar ao ângulo com a normal. Neste caso, 90° − 45° = 45°. Esse é o valor limite solicitado.
Observação sobre o enunciado: a expressão “maior ângulo” medido com a interface é imprecisa. O gabarito oficial considera o ângulo limite de refração; o ângulo de incidência costuma ser medido com a normal à superfície.
Alternativa E.
Q53
Eletricidade — Circuitos elétricos — Associação mista de resistores
O circuito elétrico da figura contém um gerador de força eletromotriz constante E igual a 14 V, cinco resistores ôhmicos idênticos de resistência R igual a 4 Ω e um amperímetro A ideal.
Nesta montagem, a leitura do amperímetro é
A)2,5 A.
B)1,5 A.
C)1,0 A.
D)2,0 A.
E)3,0 A.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2017
D
Resolução
Os três resistores do ramo da direita estão em série: 3R = 12 Ω. Esse ramo está em paralelo com o resistor vertical de 4 Ω, dando Req = (12 × 4)/(12 + 4) = 3 Ω.
O resistor de entrada de 4 Ω está em série com essa associação. A resistência total é 7 Ω, e o amperímetro mede a corrente total I = 14/7 = 2 A.
