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Colégio Embraer · Turma 2017

Processo Seletivo · Fundação VUNESP · aplicação em 09/10/2016

Questões de Física Q54, Q55, Q57, Q58 e Q59, com gabaritos oficiais conferidos e resolução comentada pelo Método TEF.

Q54
HIDROSTÁTICA — DENSIDADE — FLUTUAÇÃO

Durante muitos anos, as crianças sofriam quando eram obrigadas a tomar um medicamento chamado Emulsão de Scott, cujo rótulo apresentava um pescador com um peixe às costas, como na figura a seguir.

Rótulo histórico da Emulsão de Scott com um pescador carregando um peixe

Fonte indicada na prova: br.pinterest.com/explore/óleo-de-fígado-de-bacalhau

Feito à base de óleo de fígado de bacalhau, esse medicamento é rico em vitaminas A e D. O óleo, extraído do fígado do bacalhau, é comum em muitos peixes como, por exemplo, o tubarão. Nesses animais, o óleo e a gordura presentes no fígado e em outros tecidos atuam facilitando a flutuabilidade nos ambientes aquáticos em que vivem. A flutuabilidade nesses peixes é facilitada, pois o óleo e a gordura presentes em seu corpo

A)permitem que esses animais permaneçam na região mais funda dos mares.
B)modificam a locomoção desses animais em ambientes aquáticos.
C)tornam a densidade desses peixes menor, permitindo melhor flutuação.
D)são transformadas em energia, tornando esses animais mais leves.

Gabarito oficial — Turma 2017

Alternativa C
Resolução

Para um corpo flutuar com maior facilidade, sua densidade média deve ser menor em relação à água ao redor. Óleos e gorduras possuem densidade menor que a água e, quando presentes em quantidade significativa no organismo, reduzem a densidade média do peixe.

Assim, o empuxo consegue equilibrar o peso com menor fração do corpo submersa, favorecendo a flutuação.

Alternativa correta: C.

Q55
CINEMÁTICA — VELOCIDADE MÉDIA

A cada edição dos Jogos Olímpicos são definidos índices que os atletas devem cumprir para atingir o índice olímpico e participar dessa importante competição mundial. Com relação à natação, a Federação Internacional de Natação (Fina) estabeleceu os índices de nado livre indicados na tabela a seguir.

Prova: Nado livreÍndice MasculinoÍndice Feminino
50 m22s2725s28
100 m48s9954s43
200 m1min47s971min58s96

Fonte indicada na prova: globoesporte.globo.com/2015/01

Considerando as distâncias percorridas na prova de nado livre e os respectivos índices de tempo, masculino e feminino, as maiores velocidades são atingidas pelos atletas do sexo masculino

A)nas provas de 50 m e de 100 m.
B)e feminino na prova de 50 m.
C)nas provas de 100 m e de 200 m.
D)e feminino na prova de 200 m.

Gabarito oficial — Turma 2017

Alternativa A
Auditoria TEF: os valores fornecidos no próprio enunciado conduzem à alternativa B. O gabarito A é mantido aqui apenas como registro oficial.
Resolução

Comparamos as velocidades médias usando $v=\dfrac{\Delta s}{\Delta t}$.

Masculino: $v_{50}\approx\dfrac{50}{22{,}27}=2{,}25\,\text{m/s}$; $v_{100}\approx\dfrac{100}{48{,}99}=2{,}04\,\text{m/s}$; $v_{200}\approx\dfrac{200}{107{,}97}=1{,}85\,\text{m/s}$.

Feminino: $v_{50}\approx\dfrac{50}{25{,}28}=1{,}98\,\text{m/s}$; $v_{100}\approx\dfrac{100}{54{,}43}=1{,}84\,\text{m/s}$; $v_{200}\approx\dfrac{200}{118{,}96}=1{,}68\,\text{m/s}$.

Em ambos os sexos, a maior velocidade corresponde à prova de 50 m. Portanto, pela leitura física e matemática dos dados, a resposta é B.

Ressalva: o gabarito oficial do caderno registra A, em divergência com os cálculos acima.
Q57
TERMOLOGIA — UMIDADE RELATIVA — EVAPORAÇÃO E CONDENSAÇÃO

Quando o vapor d’água se encontra na atmosfera, as moléculas de água se dispersam e misturam-se com os outros gases, contribuindo para a pressão total exercida pelo ar. A pressão exercida pelo vapor é denominada pressão de vapor, que depende da temperatura, e é parte da pressão atmosférica. O índice mais conhecido para descrever o conteúdo de vapor d’água no ar é a umidade relativa. Por definição, umidade relativa é a razão entre a quantidade de vapor no ar, existente em um determinado tempo, e a capacidade máxima de vapor que o ar pode armazenar naquele momento, ambas medidas em g/kg. Até a umidade relativa do ar atingir o valor de 100%, ocorre evaporação da água no ambiente. Ao atingir 100%, ocorre condensação desse vapor.

Considere as informações contidas na ilustração a seguir, que indicam situações diferentes em 3 regiões.

Região 1Região 2Região 3
Quantidade de vapor d’água no ar5 g/kg10 g/kg20 g/kg
Capacidade máxima de vapor no ar20 g/kg20 g/kg20 g/kg

Sabendo-se que a temperatura do ar é de 25 ºC, condensação e evaporação ocorrem, respectivamente, nas situações indicadas nas regiões

A)1 e 2.
B)2 e 3.
C)2 e 1.
D)3 e 2.

Gabarito oficial — Turma 2017

Alternativa D
Resolução

A 25 ºC, a capacidade máxima indicada é $20\,\text{g/kg}$ nas três regiões.

Na região 3 há exatamente $20\,\text{g/kg}$: o ar está saturado, isto é, com umidade relativa de $100\%$, condição associada à condensação.

Na região 2 há apenas $10\,\text{g/kg}$, abaixo da capacidade máxima. Portanto, ainda pode ocorrer evaporação.

Logo, condensação na região 3 e evaporação na região 2.

Alternativa correta: D.

Q58
TERMOLOGIA — ABSORÇÃO DE RADIAÇÃO — TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA

Em um experimento realizado para verificar de que forma materiais de cores diferentes absorvem energia luminosa, foi montado o equipamento ilustrado a seguir.

Dois copos, um claro e um escuro, com termômetros, posicionados à mesma distância de uma lâmpada

Nesse experimento, os copos foram colocados a uma mesma distância da lâmpada; em seguida, a lâmpada foi ligada, e a temperatura dos copos foi medida de minuto em minuto, durante dez minutos. Posteriormente, a lâmpada foi apagada, e a temperatura continuou a ser medida de minuto em minuto, até o vigésimo minuto. O resultado encontra-se representado no gráfico a seguir.

Gráfico da temperatura dos copos claro e escuro durante vinte minutos, com a lâmpada acesa nos dez primeiros minutos e apagada depois

Com relação ao comportamento energético dos copos, é possível verificar que

A)ambos os copos absorvem igualmente a energia térmica da lâmpada, razão pela qual a temperatura aumenta igualmente neles.
B)a energia luminosa da lâmpada é absorvida diferentemente pelos copos e é transformada em calor por eles, enquanto a lâmpada está acesa.
C)a energia térmica deixa de ser absorvida pelos copos ao ser desligada a lâmpada e, por esse motivo, os copos perdem toda a energia que ganharam.
D)a energia luminosa é absorvida igualmente pelos copos, mas a perda de energia térmica é diferente quando a lâmpada está apagada.

Gabarito oficial — Turma 2017

Alternativa B
Resolução

Os copos recebem radiação luminosa da mesma lâmpada e estão à mesma distância dela. Porém, o gráfico mostra que as temperaturas não aumentam da mesma maneira.

O copo escuro atinge temperatura maior, evidenciando maior absorção da energia luminosa. Essa energia absorvida aumenta a energia térmica do copo, elevando sua temperatura.

Portanto, a absorção depende da cor da superfície e a energia luminosa recebida é convertida em energia térmica.

Alternativa correta: B.

Q59
TERMOLOGIA — AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO — COR DAS SUPERFÍCIES

Considere o mesmo experimento com os copos claro e escuro, inicialmente à mesma temperatura e submetidos à mesma lâmpada. O resultado encontra-se representado no gráfico.

Gráfico de temperatura dos copos claro e escuro ao aquecer e resfriar

A análise do gráfico permite concluir que, com relação à energia envolvida no experimento, o copo

A)claro se aquece mais rapidamente e se resfria mais lentamente que o copo escuro.
B)escuro se aquece mais lentamente e se resfria mais rapidamente que o copo claro.
C)claro demora mais para se aquecer e se resfria mais rápido que o copo escuro.
D)escuro se aquece e se resfria mais rapidamente que o copo claro.

Gabarito oficial — Turma 2017

Alternativa D
Resolução

Durante os primeiros 10 minutos, com a lâmpada acesa, a curva do copo escuro cresce mais rapidamente e atinge temperatura maior. Portanto, ele se aquece mais rapidamente.

Depois que a lâmpada é apagada, a temperatura do copo escuro diminui mais rapidamente que a do copo claro. Logo, ele também se resfria mais rapidamente.

Assim, o copo escuro apresenta maior rapidez tanto no aquecimento quanto no resfriamento.

Alternativa correta: D.

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