O gráfico mostra como a velocidade de um móvel variou de acordo com o tempo.
A velocidade média no intervalo de 0 a 30 segundos foi de
Resolução
A velocidade média é a razão entre o deslocamento total e o intervalo de tempo. O deslocamento é a área sob o gráfico $v\times t$.
$\Delta s=6\cdot10+\frac{6+2}{2}\cdot10+2\cdot10=60+40+20=120\text{ m}$.
$v_m=\frac{120}{30}=4\text{ m/s}$.
Resposta: alternativa A.
A figura mostra dois blocos A e B parados, conectados entre si por um fio ideal que passa por uma polia, também ideal. O bloco A está apoiado em uma superfície horizontal.
Considerando a força de atrito e a força de apoio na superfície horizontal como duas forças diferentes, o número de forças aplicadas nos blocos A e B é
Resolução
No bloco A atuam quatro forças: peso, normal, tração e atrito estático.
No bloco B atuam duas forças: peso e tração.
Portanto, o total é $4+2=6$ forças.
Resposta: alternativa E.
Um corpo está se movendo com velocidade constante $v$, até que, num dado momento, ele se fragmenta em duas partes de mesma massa. Uma delas mantém o sentido original com velocidade $\frac{5}{2}v$ e a outra inverte o sentido com velocidade $v^{\prime}$, como mostra a figura.
Sabendo que essa situação aconteceu em um sistema isolado de forças externas, é correto afirmar que o módulo de $v^{\prime}$ é
Resolução
Se cada fragmento tem massa $m$, antes da fragmentação a massa total é $2m$ e o momento linear é $2mv$.
Adotando o sentido original como positivo, após a fragmentação: $2mv=m\frac{5}{2}v-mv^{\prime}$.
Dividindo por $m$: $2v=\frac{5}{2}v-v^{\prime}$, portanto $v^{\prime}=\frac{1}{2}v$.
Resposta: alternativa B.
Um bloco de 10 kg é colocado, com velocidade nula, sobre a parte mais alta de um plano inclinado, como mostra a figura.
Considere $\sin 30^\circ=\frac{1}{2}$, $\cos 30^\circ=\frac{\sqrt{3}}{2}$ e $g=10\text{ m/s}^2$. Após deslizar 10 metros sobre o plano inclinado, verificou-se que a velocidade do bloco era 5 m/s. O valor da energia dissipada pelo atrito entre o bloco e o plano vertical, nesse movimento, foi
Resolução
A queda vertical é $h=10\sin30^\circ=5\text{ m}$. Assim, a energia potencial gravitacional perdida é $mgh=10\cdot10\cdot5=500\text{ J}$.
A energia cinética ao final vale $K=\frac12mv^2=\frac12\cdot10\cdot5^2=125\text{ J}$.
A diferença foi dissipada pelo atrito: $E_d=500-125=375\text{ J}$.
Resposta: alternativa C.
O esquema representa a experiência feita por Torricelli. A cuba e o tubo contêm mercúrio líquido e têm como finalidade a medição da pressão atmosférica.
Verificou-se nessa experiência que, ao nível do mar, a altura da coluna de mercúrio dentro do tubo foi de 76 cm para uma pressão atmosférica de $10^5\text{ N/m}^2$ e uma aceleração da gravidade de $10\text{ m/s}^2$. Nessas mesmas condições, substituindo-se o mercúrio por um líquido de densidade absoluta $8\times10^3\text{ kg/m}^3$, a altura da coluna do líquido dentro do tubo será igual a
Resolução
Na coluna barométrica, $p_{atm}=\rho gh$.
$h=\frac{10^5}{(8\times10^3)\cdot10}=1{,}25\text{ m}=125\text{ cm}$.
Resposta: alternativa A.
A figura mostra o esquema de um motor térmico acoplado a um refrigerador, em que $\tau$ é a energia útil transferida do motor ao refrigerador.
Sabendo que o motor funciona com rendimento de 40%, a energia $Q$ descarregada no reservatório quente do refrigerador é
Resolução
O motor recebe $600\text{ kJ}$ e tem rendimento $\eta=0{,}40$. Logo, a energia útil transferida ao refrigerador é $\tau=0{,}40\cdot600=240\text{ kJ}$.
No refrigerador, a conservação de energia fornece $Q=Q_f+\tau$. Como ele retira $300\text{ kJ}$ do reservatório frio, $Q=300+240=540\text{ kJ}$.
Resposta: alternativa E.
A figura mostra três formações de imagens de um botão floral em um olho humano.
As situações 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente,
Resolução
Na situação 1, a imagem forma-se sobre a retina: emetropia.
Na situação 2, a imagem forma-se antes da retina: miopia.
Na situação 3, a imagem forma-se depois da retina: hipermetropia.
Resposta: alternativa D.
A figura mostra, simultaneamente e num mesmo intervalo de tempo, três diferentes ondas que se propagam em um mesmo meio.
Sobre essas três ondas, é correto afirmar que possuem diferentes
Resolução
Os máximos, mínimos e cruzamentos das três curvas ocorrem nas mesmas posições, portanto elas têm o mesmo comprimento de onda.
Como se propagam no mesmo meio, têm a mesma velocidade; logo, também a mesma frequência e o mesmo período.
O que muda entre as curvas é apenas a amplitude.
Resposta: alternativa B.
A figura representa uma carga elétrica fixa $Q$ e suas linhas de campo elétrico $E$.
Considere que o potencial elétrico a uma distância infinita da carga seja nulo e que $V_1$ e $V_2$ sejam os potenciais elétricos produzidos por $Q$, respectivamente, nos pontos 1 e 2. De acordo com a configuração apresentada, é correto afirmar que
Resolução
As linhas de campo saem de $Q$, portanto a carga é positiva: $Q>0$.
Para uma carga puntiforme, $V=kQ/r$. Como o ponto 1 está mais próximo da carga que o ponto 2, $r_1
Resposta: alternativa A.
Considere a dupla igualdade $P=\frac{E}{\Delta t}=Ui$, em que $P$ é a potência elétrica, $E$ é a energia elétrica consumida, $\Delta t$ é o intervalo de tempo, $U$ é a tensão elétrica e $i$ é a corrente elétrica. Para os valores 12 kWh, 120 V e 5 A, o intervalo de tempo e a potência elétrica medidos são, respectivamente,
Resolução
A potência é $P=Ui=120\cdot5=600\text{ W}=0{,}6\text{ kW}$.
Usando $E=P\Delta t$, temos $\Delta t=\frac{12\text{ kWh}}{0{,}6\text{ kW}}=20\text{ h}$.
Resposta: alternativa E.