UNESP · 2018 — Meio de Ano — 1ª Fase — Questões de Física comentadas
Universidade Estadual Paulista
Vestibular 2018 · Meio de Ano · 7 questões de Física · Enunciados e figuras do caderno original.
Q76
Mecânica — Cinemática — Aceleração média
Um foguete lançador de satélites, partindo do repouso, atinge a velocidade de 5 400 km/h após 50 segundos. Supondo que esse foguete se desloque em trajetória retilínea, sua aceleração escalar média é de
A)
30 m/s2.
B)
150 m/s2.
C)
388 m/s2.
D)
108 m/s2.
E)
54 m/s2.
Alternativa correta: A
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Identifique o referencial, o intervalo de tempo e o tipo de movimento antes de escolher a relação matemática. Em gráficos, inclinação e área representam grandezas diferentes.
5400 km/h = 1500 m/s.
Partindo do repouso, a aceleração média é 1500/50 = 30 m/s².
Alternativa A.
Q77
Mecânica — Dinâmica — Direção da força resultante
A tirolesa é uma prática recreativa na qual uma pessoa, presa a um sistema de roldanas que permite o controle da velocidade, desliza por um cabo tensionado. A figura mostra uma pessoa praticando tirolesa e quatro possíveis direções e sentidos da força resultante sobre ela.
Supondo que, em dado instante, a pessoa desce em movimento acelerado, a força resultante sobre ela tem
A)
intensidade nula.
B)
direção e sentido indicados pela seta 3.
C)
direção e sentido indicados pela seta 1.
D)
direção e sentido indicados pela seta 4.
E)
direção e sentido indicados pela seta 2.
Alternativa correta: E
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Aplique a segunda lei de Newton à resultante, $\sum\vec F=m\vec a$. A direção da aceleração determina qual componente da força deve ser considerada; uma força isolada não representa necessariamente a resultante.
A pessoa desce por um trecho retilíneo do cabo com velocidade crescente.
Sua aceleração e a força resultante apontam ao longo do cabo, no sentido da descida, indicado pela seta 2.
Alternativa E.
Q78
Mecânica — Hidrostática — Pressão hidrostática
No processo de respiração, o ar flui para dentro e para fora dos pulmões devido às diferenças de pressão, de modo que, quando não há fluxo de ar, a pressão no interior dos alvéolos é igual à pressão atmosférica. Na inspiração, o volume da cavidade torácica aumenta, reduzindo a pressão alveolar de um valor próximo ao de uma coluna de 2,0 cm de H2O (água). Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2 e a massa específica da água igual a 1,0 × 103 kg/m3, a variação da pressão hidrostática correspondente a uma coluna de 2,0 cm de H2O é
A)
2,0 × 101 Pa.
B)
0,5 × 103 Pa.
C)
0,5 × 102 Pa.
D)
2,0 × 102 Pa.
E)
2,0 × 103 Pa.
Alternativa correta: D
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Distinga pressão, força e empuxo. Em um líquido em repouso, a diferença de pressão é $\Delta p=\rho g\Delta h$; o empuxo corresponde ao peso do fluido deslocado.
2 cm = 0,02 m.
A diferença de pressão é ρgh = 1000·10·0,02 = 200 Pa = 2×10² Pa.
Alternativa D.
Q79
Termologia — Calorimetria — Ebulição e calor sensível
O gráfico 1 mostra a variação da pressão atmosférica em função da altitude e o gráfico 2 a relação entre a pressão atmosférica e a temperatura de ebulição da água. Gráfico 1
Gráfico 2
Considerando o calor específico da água igual a 1,0 cal/(g · ºC), para aquecer 200 g de água, de 20 ºC até que se inicie a ebulição, no topo do Pico da Neblina, cuja altitude é cerca de 3 000 m em relação ao nível do mar, é necessário fornecer para essa massa de água uma quantidade de calor de, aproximadamente,
A)
4,0 × 103 cal.
B)
1,4 × 102 cal.
C)
1,2 × 103 cal.
D)
1,2 × 107 cal.
E)
1,4 × 104 cal.
Alternativa correta: E
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Para aquecimento sem mudança de fase, use $Q=mc\Delta T$. Em trocas térmicas, contabilize calor recebido, calor cedido e perdas indicadas pelo enunciado.
A 3 km de altitude, o gráfico indica pressão próxima de 0,7 atm, correspondente à ebulição por volta de 90 °C.
Q = mcΔT ≈ 200·1·(90−20) = 14000 cal.
Alternativa E.
Q80
Óptica — Lentes — Imagem real em lente convergente
A figura representa um painel colorido e a imagem de parte desse painel, observada através de uma lente convergente, colocada paralelamente à sua frente.
Considerando que o círculo representa a lente, cuja distância focal é igual a F, a distância entre o centro óptico da lente e o painel é
A)
igual a F.
B)
maior que 2F.
C)
igual a 2F.
D)
menor que F.
E)
maior que F e menor que 2F.
Alternativa correta: C
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Identifique o tipo de lente e a natureza da imagem. Quando aplicável, use $1/f=1/p+1/p\prime$ e o aumento $A=-p\prime/p$, mantendo a convenção de sinais.
A imagem observada é invertida e tem o mesmo tamanho do trecho correspondente do painel.
Isso ocorre quando o objeto está a 2F da lente, produzindo imagem real de aumento −1.
Alternativa C.
Q81
Eletricidade — Eletrostática — Lei de Coulomb
Suponha uma pequeníssima esfera contendo 12 nêutrons, 11 prótons e 10 elétrons, ao redor da qual gira um elétron a 1,6 × 10–10 m de seu centro, no vácuo. Considerando a carga elementar e = 1,6 × 10–19 C e a constante eletrostática do vácuo k0 = 9 × 109 N · m2 / C2, a intensidade da força elétrica entre a esfera e o elétron é
A)
5,6 × 10–10 N.
B)
9,0 × 10–9 N.
C)
1,4 × 10–9 N.
D)
1,4 × 10–12 N.
E)
9,0 × 10–12 N.
Alternativa correta: B
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Examine os sinais das cargas e os sentidos das forças. A força elétrica é $\vec F=q\vec E$; a lei de Coulomb depende do produto das cargas e do quadrado da distância.
A esfera tem carga líquida (11−10)e = +e.
O elétron tem carga −e.
O módulo da força é k₀e²/r² = (9×10⁹)(1,6×10⁻¹⁹)²/(1,6×10⁻¹⁰)² = 9×10⁻⁹ N.
Alternativa B.
Q82
Eletricidade — Eletrodinâmica — Circuito com retorno interrompido
A figura mostra o circuito elétrico que acende a lâmpada de freio e as lanternas traseira e dianteira de um dos lados de um automóvel.
Considerando que as três lâmpadas sejam idênticas, se o circuito for interrompido no ponto P, estando o automóvel com as lanternas apagadas, quando o motorista acionar os freios,
A)
apenas a lanterna dianteira se acenderá.
B)
nenhuma das lâmpadas se acenderá.
C)
todas as lâmpadas se acenderão, mas com brilho menor que seu brilho normal.
D)
apenas a lanterna traseira se acenderá.
E)
todas as lâmpadas se acenderão com o brilho normal.
Alternativa correta: C
Gabarito oficial VUNESP — UNESP 2018 · Meio de Ano.
Resolução
Reconstrua os ramos do circuito antes de aplicar $U=RI$ e $P=UI$. Resistores em série compartilham corrente; em paralelo, compartilham tensão. Mudanças nas conexões podem alterar o caminho da corrente.
Com a interrupção em P, a corrente do freio retorna à bateria passando sucessivamente pela lâmpada de freio, pela lanterna traseira e pela dianteira.
As três lâmpadas idênticas ficam em série: todas acendem com brilho menor que o normal.
