Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

FTT 2017.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Faculdade de Tecnologia Termomecânica · São Bernardo do Campo/SP

Processo Seletivo 2017.1 (prova de 20/11/2016) · Prova de Conhecimentos Gerais — questões de Física (Q1 a Q8) com gabarito e resolução comentada Método TEF.

Q01
Mecânica — Vetores — Vetor velocidade

A imagem mostra dois caminhões trafegando em estradas paralelas.

Fotografia de uma rodovia de duas pistas paralelas, vista de cima, com um caminhão em cada pista, um vindo para o observador e o outro se afastando.

(http://acidadevotuporanga.com.br)

Se, no instante da captura dessa imagem, o velocímetro de cada um indicar o mesmo valor de velocidade, é correto afirmar que os vetores velocidades dos dois caminhões são

A)iguais em módulo, direção e sentido.
B)iguais em módulo e sentido, mas com direções diferentes.
C)iguais em módulo e direção, mas com sentidos opostos.
D)iguais em direção e sentido, mas diferentes em módulo.
E)diferentes em módulo, direção e sentido.

Gabarito

C
Resolução comentada

O velocímetro marca apenas o módulo da velocidade. Se os dois marcam o mesmo valor, os módulos são iguais.

As estradas são paralelas, logo os caminhões se movem na mesma direção.

Na imagem, um caminhão vem em direção ao observador e o outro se afasta. Os sentidos são, portanto, opostos.

Q02
Mecânica — Lançamentos — Lançamento oblíquo

Um corpo rígido, de tamanho desprezível, é lançado de uma altura de 1,0 metro do solo por meio de uma catapulta, com uma velocidade inicial v0 e formando um ângulo α em relação à direção horizontal.

Catapulta a 1,0 m do solo lançando um corpo com velocidade v0 e ângulo α com a horizontal; trajetória parabólica tracejada com a altura máxima indicada.

(http://3.bp.blogspot.com)

É dado que sen 30º = $\dfrac{1}{2}$ e cos 30º = $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$, a aceleração da gravidade é 10 m/s2 e não há resistência do ar. Se v0 for igual a 40 m/s e α for igual a 30º, a altura máxima alcançada pelo objeto lançado será

A)10 m.
B)12 m.
C)15 m.
D)18 m.
E)21 m.

Gabarito

E
Resolução comentada

A componente vertical da velocidade inicial é:

$$v_{0y}=v_0\,\mathrm{sen}\,30^\circ=40\cdot\dfrac{1}{2}=20\ \mathrm{m/s}$$

No ponto mais alto, a velocidade vertical é nula. Pela equação de Torricelli, a altura ganha acima do ponto de lançamento é:

$$h=\dfrac{v_{0y}^{2}}{2g}=\dfrac{20^{2}}{2\cdot10}=20\ \mathrm{m}$$

O lançamento parte de 1,0 m do solo. A altura máxima em relação ao solo é:

$$H=1{,}0+20=21\ \mathrm{m}$$

Q03
Hidrostática — Empuxo — Tração em carga submersa

Uma carga totalmente mergulhada em água é mantida em equilíbrio por uma corda ideal, amarrada, na outra extremidade, ao casco de um barco.

Barco à vela na superfície e, abaixo, uma carga totalmente mergulhada na água, presa ao casco por uma corda vertical.

(https://4.bp.blogspot.com)

A carga é uma caixa cúbica com 2 metros de aresta e tem 9 toneladas de massa. Sendo a densidade da água 103 kg/m3 e a aceleração da gravidade 10 m/s2, a intensidade da força de tração na corda é igual a

A)5 kN.
B)7 kN.
C)8 kN.
D)9 kN.
E)10 kN.

Gabarito

E
Resolução comentada

O volume da caixa e o seu peso valem:

$$V=2^{3}=8\ \mathrm{m^{3}}$$

$$P=mg=9\,000\cdot10=9{,}0\cdot10^{4}\ \mathrm{N}$$

A caixa está totalmente submersa, então o empuxo é:

$$E=\rho_{\text{água}}\,V\,g=10^{3}\cdot8\cdot10=8{,}0\cdot10^{4}\ \mathrm{N}$$

No equilíbrio, a tração e o empuxo, voltados para cima, equilibram o peso:

$$T+E=P\ \Rightarrow\ T=9{,}0\cdot10^{4}-8{,}0\cdot10^{4}=1{,}0\cdot10^{4}\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{kN}$$

Q04
Mecânica — Energia — Energia dissipada por atrito

Um menino de 30 kg, inicialmente em repouso e a 4 m do solo, inicia um movimento de descida de A para B, como mostra a figura.

Escorregador com o ponto A a 4,0 m de altura, onde a velocidade é nula, e o ponto B ao nível do solo, onde a velocidade é de 6 m/s.

(http://3.bp.blogspot.com)

Ele chega a B, ao nível do solo, com uma velocidade de 6,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a energia mecânica dissipada pelo atrito, no movimento apresentado pela figura, é de

A)540 J.
B)580 J.
C)620 J.
D)660 J.
E)740 J.

Gabarito

D
Resolução comentada

Em A, o menino está em repouso e só tem energia potencial gravitacional:

$$E_A=mgh=30\cdot10\cdot4{,}0=1\,200\ \mathrm{J}$$

Em B, ao nível do solo, só há energia cinética:

$$E_B=\dfrac{mv^{2}}{2}=\dfrac{30\cdot6{,}0^{2}}{2}=540\ \mathrm{J}$$

A energia mecânica dissipada pelo atrito é a diferença entre as duas:

$$E_{\text{diss}}=E_A-E_B=1\,200-540=660\ \mathrm{J}$$

Q05
Termologia — Calorimetria — Calor para fundir o gelo

São dados o calor específico do gelo igual a 0,5 $\dfrac{\text{cal}}{\text{g}\times{}^\circ\text{C}}$ e seu calor latente de fusão igual a 80 $\dfrac{\text{cal}}{\text{g}}$. Para fundir completamente uma amostra de 100 g de gelo, isolada do meio ambiente, inicialmente a –40 ºC, é necessário transferir a ela uma quantidade de calor igual a

A)10 kcal.
B)12 kcal.
C)14 kcal.
D)16 kcal.
E)18 kcal.

Gabarito

A
Resolução comentada

Primeiro o gelo é aquecido de −40 ºC até 0 ºC, sem mudar de estado:

$$Q_1=m\,c\,\Delta\theta=100\cdot0{,}5\cdot40=2\,000\ \mathrm{cal}$$

Em seguida ele funde a 0 ºC:

$$Q_2=m\,L=100\cdot80=8\,000\ \mathrm{cal}$$

O calor total é a soma das duas etapas:

$$Q=Q_1+Q_2=10\,000\ \mathrm{cal}=10\ \mathrm{kcal}$$

Q06
Ondulatória — Ondas — Refração de ondas sonoras

Ondas sonoras propagam-se no ar a uma velocidade de 340 m/s. Ao encontrarem com a superfície da água, adentram nesse novo meio e passam a se deslocar com velocidade de 1 360 m/s. Se, no ar, seu comprimento de onda era de 34 m, na água será de

A)64 m.
B)82 m.
C)120 m.
D)136 m.
E)148 m.

Gabarito

D
Resolução comentada

Na refração, a frequência da onda não muda; só a velocidade e o comprimento de onda mudam. No ar:

$$f=\dfrac{v_{ar}}{\lambda_{ar}}=\dfrac{340}{34}=10\ \mathrm{Hz}$$

Na água, com a mesma frequência:

$$\lambda_{água}=\dfrac{v_{água}}{f}=\dfrac{1\,360}{10}=136\ \mathrm{m}$$

Q07
Óptica — Espelhos esféricos — Imagem em espelho côncavo

Analise a figura.

Fotografia de uma mulher com as mãos diante de um espelho circular; a imagem das mãos aparece no espelho.

(http://dornsife.usc.edu)

Com relação ao espelho e à imagem da mão, é correto afirmar que eles são, respectivamente,

A)côncavo e real.
B)côncavo e virtual.
C)convexo e real.
D)convexo e virtual.
E)plano e real.

Gabarito

B
Resolução comentada

A imagem das mãos é direita e maior que o objeto. Entre os espelhos esféricos, isso só acontece no espelho côncavo com o objeto entre o foco e o vértice. O espelho convexo sempre forma imagem menor, e o plano forma imagem do mesmo tamanho.

Nessa situação, a imagem é formada atrás da superfície refletora, no prolongamento dos raios. É, portanto, uma imagem virtual.

Q08
Eletricidade — Eletrostática — Contato entre condutores

Analise a imagem na qual se vê uma sequência de eletrização por contato entre dois condutores A e B feitos com o mesmo material, mas de tamanhos diferentes, sendo inicialmente A neutro e B eletricamente positivo.

Duas esferas condutoras, A menor e B maior, em três momentos: antes, durante o contato e após o contato.

Os corpos A e B, após o contato, são levados a uma posição tal que efeitos de indução passam a ser desprezíveis. O resultado final é:

A)A e B ficam carregados com sinais contrários.
B)A e B ficam carregados positivamente, mas em quantidades desiguais de cargas.
C)A fica positivamente carregado, e B se neutraliza.
D)A e B ficam carregados positivamente e com a mesma quantidade de carga.
E)A permanece neutro, e B permanece carregado positivamente.

Gabarito

B
Resolução comentada

Quando A e B se tocam, as cargas se redistribuem até que os dois tenham o mesmo potencial elétrico. A carga de B, que era positiva, passa em parte para A.

Como o material é o mesmo e os tamanhos são diferentes, o corpo maior comporta mais carga para o mesmo potencial. Assim, a carga total se divide de forma desigual, com mais carga em B.

Os dois corpos ficam positivos, em quantidades desiguais.

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