Vestibular 2018 · Banca: VUNESP · 5 questões de Física · Enunciados e figuras do caderno original, com gabarito e resolução comentada.
Q36
Mecânica — Cinemática — Ultrapassagem em sentidos contrários
A figura mostra a vista superior de duas pistas paralelas pelas quais trafegam dois veículos de 5 metros de comprimento cada, com velocidades iguais a 5 m/s, em módulo, no instante em que iniciam uma ultrapassagem em sentidos contrários.
Considerando as velocidades constantes, o tempo para se completar a ultrapassagem entre eles é de
A)3 s.
B)1 s.
C)4 s.
D)5 s.
E)2 s.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2018
B
Resolução
A ultrapassagem completa exige um deslocamento relativo igual à soma dos comprimentos: 5 + 5 = 10 m. Em sentidos contrários, a velocidade relativa é 5 + 5 = 10 m/s. Portanto, t = 10/10 = 1 s.
Alternativa B.
Q37
Mecânica — Dinâmica — Pêndulo e força centrípeta
Um pêndulo simples, de massa 1 kg, está preso à extremidade de uma corda ideal de 2 m de comprimento, estando a outra extremidade amarrada a um suporte fixo. O pêndulo é inicialmente abandonado com velocidade nula e com a corda esticada na direção horizontal, como mostra a figura.
Considerando o sistema conservativo e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o valor da tração na corda quando o pêndulo atinge o ponto mais baixo da trajetória é
A)40 N.
B)50 N.
C)30 N.
D)10 N.
E)20 N.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2018
C
Resolução
A massa desce 2 m desde a posição horizontal até o ponto mais baixo. Pela conservação da energia, mgL = mv²/2, então v² = 2gL = 40 m²/s².
No ponto mais baixo, a resultante radial é T − mg = mv²/L. Assim, T = 10 + 40/2 = 30 N.
Alternativa C.
Q38
Mecânica — Hidrostática — Flutuação e empuxo
Um corpo flutua num líquido com metade de seu volume submerso, como mostra a figura.
Considerando que o conjunto está em equilíbrio, pode-se afirmar que a densidade do líquido é igual
A)ao dobro da densidade do corpo.
B)à metade da densidade do corpo.
C)ao quádruplo da densidade do corpo.
D)à densidade do corpo.
E)a um quarto da densidade do corpo.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2018
A
Resolução
No equilíbrio, o empuxo iguala o peso: dL g(V/2) = dC gV. Cancelando g e V, obtemos dL = 2dC. A densidade do líquido é o dobro da densidade do corpo.
Alternativa A.
Q39
Termologia — Calorimetria — Mudanças de estado e equilíbrio térmico
Um calorímetro ideal, isolado do meio exterior, contém um bloco de gelo a 0oC misturado com 100 g de vapor de água a 100oC. O calor específico da água é igual a 1,0 cal/(g ·oC), o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal/g e o calor latente de vaporização da água é igual a 540 cal/g. Sabendo que o equilíbrio térmico foi atingido a 80oC, a massa inicial do bloco de gelo era de
A)140 g.
B)270 g.
C)90 g.
D)440 g.
E)350 g.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2018
E
Resolução
O vapor primeiro condensa a 100 °C e depois a água resfria até 80 °C. Ele cede Q = 100 × 540 + 100 × 1 × 20 = 56000 cal.
Cada grama de gelo absorve 80 cal na fusão e 80 cal para aquecer de 0 °C a 80 °C. Logo, 160m = 56000 e m = 350 g.
Alternativa E.
Q40
Eletricidade — Circuitos elétricos — Leis de Kirchhoff
A figura mostra um circuito elétrico constituído de duas malhas, contendo um gerador ideal de força eletromotriz igual a 400 V e um receptor ideal de força contraeletromotriz igual a 100 V.
A corrente elétrica que atravessa o ramo AB tem intensidade de
A)18 A.
B)15 A.
C)10 A.
D)12 A.
E)20 A.
Gabarito oficial VUNESP — caderno da edição 2018
D
Resolução
Defina U = VA − VB. A corrente no resistor AB é U/10. No ramo esquerdo, a corrente fornecida ao ponto A é (400 − U)/20; no direito, a corrente que sai de A é (U − 100)/10.
Pela lei dos nós, (400 − U)/20 = U/10 + (U − 100)/10. Multiplicando por 20: 400 − U = 2U + 2U − 200, portanto U = 120 V. A corrente no ramo AB é 120/10 = 12 A.
