O movimento de um corpo é descrito pela função: $S=5t^2-30t+50$ (unidades do Sistema Internacional). Esse corpo inverte o sentido de seu movimento no instante
A)em que ele passa pela origem da trajetória.
B)4 s
C)1 s
D)2 s
E)3 s
Gabarito
E
Resolução
A velocidade é a derivada da posição: $v=10t-30$.
A inversão do sentido ocorre quando $v=0$: $10t-30=0$, então $t=3$ s. Resposta E.
Q17
Óptica Geométrica — Espelhos Esféricos
A figura mostra Laranjinha vendo sua imagem diminuída 4 vezes através de um espelho. Sendo a distância de seu rosto ao espelho igual a 27 cm, podemos afirmar que o tipo de espelho utilizado e seu raio de curvatura são, respectivamente:
A)Convexo e 18 cm
B)Côncavo e 9 cm
C)Côncavo e 18 cm
D)Plano e infinito
E)Convexo e 9 cm
Gabarito
A
Resolução
A imagem é direita e quatro vezes menor, logo o aumento linear é $A=+1/4$.
Como $A=-p'/p$, com $p=27$ cm, resulta $p'=-6{,}75$ cm. Pela equação dos espelhos, $1/f=1/p+1/p'$, obtém-se $f=-9$ cm. Assim, $R=2f=-18$ cm: o espelho é convexo e o módulo do raio é 18 cm. Resposta A.
Q18
Eletrodinâmica e Calorimetria — Efeito Joule
Dona Tina, desejando fazer um chá, introduz um aquecedor elétrico em uma caneca que contém certa quantidade de água. O aquecedor permaneceu ligado durante 1 minuto numa tensão de 100 V, tempo suficiente para que a água ali contida sofresse uma variação de temperatura de 60 °C. Considerando que toda a energia elétrica foi convertida em calor e que todo o calor gerado foi totalmente absorvido pela água, determine a massa de água que havia na caneca.
Considere: Resistência elétrica do aquecedor = 20 Ω Calor específico da água líquida = 1 cal/g·°C 1 cal = 4 J
A)500 g
B)250 g
C)175 g
D)125 g
E)100 g
Gabarito
D
Resolução
A potência do aquecedor é $P=U^2/R=100^2/20=500$ W. Em 60 s, a energia fornecida é $Q=Pt=30000$ J = 7500 cal.
Como $Q=mc\Delta T$, temos $7500=m\cdot1\cdot60$, então $m=125$ g. Resposta D.
Q19
Eletrodinâmica — Consumo de Energia
Preocupado com o consumo de energia elétrica e preparando-se para a Copa do Mundo de 2010, um aposentado decide trocar seu aparelho de TV LCD de 40 polegadas, cujo consumo é de 190 W, por outro mais moderno, com tecnologia LED, de mesma marca e também de 40 polegadas, mas cujo consumo informado pelo fabricante é de 145 W. Considerando que faltam aproximadamente 5 meses para o início da Copa do Mundo e que o aposentado assiste a 10 h de TV diariamente, qual terá sido, em kWh, a economia de energia até o Jogo de abertura da Copa? (Considere cada mês com 30 dias)
A)162
B)67,5
C)67 500
D)162 000
E)217,5
Gabarito
B
Resolução
A diferença de potência é $190-145=45$ W = 0,045 kW.
O tempo total é $5\cdot30\cdot10=1500$ h. Logo, a economia é $E=0{,}045\cdot1500=67{,}5$ kWh. Resposta B.
Q20
Termologia — Propagação do Calor
Segundo informações amplamente divulgadas pelos diversos meios de comunicação, a Groenlândia, segunda maior calota de gelo da Terra, armazena 10% do gelo do planeta, ficando atrás apenas da Antártida. Segundo dados obtidos pelos satélites, o derretimento (fusão) desse gelo vem acelerando desde o verão de 2004 e os resultados mostram uma redução anual de 240 km³ da calota de gelo. De acordo com as estimativas dos cientistas, esses dados indicam uma contribuição anual da Groenlândia de 0,54 mm na elevação do nível do mar. Um dos vilões apontados para esse fenômeno é o aquecimento global causado pelo lançamento diário de diversos gases na atmosfera. Esses gases, que são liberados principalmente por veículos e indústrias, dificultam a troca de calor entre a Terra e o espaço, aumentando assim a temperatura média do planeta. A energia térmica produzida pelo Sol é transmitida até a Terra por _________________ através da propagação de ondas eletromagnéticas na faixa do _________________.
Os espaços acima ficarão corretamente preenchidos utilizando, respectivamente, as palavras:
A)condução, ultravioleta.
B)convecção, infravermelho.
C)radiação, infravermelho.
D)convecção, ultravioleta.
E)radiação, ultravioleta.
Gabarito
C
Resolução
Entre o Sol e a Terra existe essencialmente vácuo, portanto a transferência de energia ocorre por radiação eletromagnética. No contexto da questão, a faixa associada à radiação térmica é o infravermelho. Resposta C.