Aula 01 – Velocidade Escalar Media
Questão 01
No jogo do Brasil contra a China, na copa de 2002, Roberto Carlos fez um gol que foi fotografado por uma câmara que tira 60 imagens / segundo. No instante do chute, a bola estava localizada a 14m da linha do gol, e a câmara registrou 24 imagens, desde o instante do chute até a bola atingir o gol. Calcule a velocidade média da bola.
a) 10 m/s b) 13 m/s c) 18 m/s d) 29 m/s e) 35 m/s Questão 02
Numa avenida longa, os sinais são sincronizados de tal forma que os carros, trafegando a uma determinada
velocidade, encontram sempre os sinais abertos (onda verde). Sabendo que a distância entre sinais sucessivos (cruzamentos) é de 200m e que o intervalo de tempo entre a abertura de um sinal e o seguinte é de 12s, com que velocidade os carros devem trafegar para encontrarem os sinais abertos? a) 30 km/h b) 40 km/h c) 60 km/h d) 80 km/h e) 100 km/h Questão 03
A visão humana apresenta a, persistência retiniana. Após um estímulo luminoso (entrada de luz no olho), mesmo que a luz desapareça, a retina continuará a enviar sinais para o cérebro durante 0,05s. É graças a persistência que é possível que percebamos a superposição de imagens distintas (o que nos dá a idéia de movimento).
Os antigos vídeos cassetes apresentavam três velocidades de reprodução / gravação SP (Standard Play), LP (Long Play) e SLP (Super Long Play).
Sabendo que ao utilizarmos a velocidade de reprodução SLP do vídeo teremos 24 quadros sendo expostos a cada segundo, enquanto que gravando na velocidade SP temos 48 registrados a cada segundo. Se uma cena é gravada em velocidade SP e reproduzida em velocidade SLP:
a) a cena ao ser reproduzida terá duração 4 vezes maior que a duração da gravação.
b) a cena ao ser reproduzida terá duração 2 vezes maior que a duração da gravação.
c) a cena ao ser reproduzida terá mesma duração da necessária à gravação.
d) a cena ao ser reproduzida terá duração 2 vezes menor que a duração da gravação.
e) a cena ao ser reproduzida terá duração 4 vezes menor que a duração da gravação.
Aula 02 – Classificação do Movimento
Questão 04
Ao realizarem uma exploração subterrânea, dois exploradores A e B perdem-se um do outro, mas podem ouvir suas respectivas vozes. Realizam o seguinte experimento a fim de determinar a distância entre eles: o observador A anota o instante em que recebe a resposta de B. Entre a emissão e
recepção sonoras de A passaram-se 50 passaram-segundos.
Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, a distância entre os exploradores é: a) 6,8 km b) 8,5 km c) 13,6 km d) 17,0 km Questão 05
A coruja é um animal de hábitos noturnos que precisa comer vários ratos por noite.
Um dos dados utilizados pelo cérebro da coruja para localizar um rato com precisão é o intervalo de tempo entre a chegada de um som emitido pelo rato a um dos ouvidos e a chegada desse mesmo som ao outro ouvido.
Imagine uma coruja e um rato, ambos em repouso; num dado instante, o rato emite um chiado. As distâncias da boca do rato aos ouvidos da coruja valem d1 = 12,780 m e d2 = 12,746 m.
Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, calcule o intervalo de tempo entre as chegadas do chiado aos dois ouvidos.
Questão 06
Uma pessoa tem um compromisso inadiável num local distante 16 Km de sua casa. Normalmente, esse percurso é realizado por um veículo em 20 minutos. Para cumprir esse compromisso chegando no horário marcado, essa pessoa deixa sua casa 42 minutos antes da hora prevista para o início. Ao longo do trajeto, um congestionamento nos últimos 6,4 Km faz com que a sua velocidade no trânsito diminua para 16 Km/h.
Essa pessoa chegará ao local com a) 6 minutos de antecedência. b) 30 minutos de atraso.
c) 12 minutos de antecedência. d) 12 minutos de atraso.
Aula 03 – MRU Funções Horárias
Questão 07
Uma empresa de transporte precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.
Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual
será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?
a) 0,7 b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0 e) 3,0 Questão 08 As academias de ginástica apresentam diversos
equipamentos que são utilizados para os mais diferentes fins. Um desses equipamentos é a esteira ergométrica, aparelho destinado à realização de corrida, cuja velocidade e tempo são programados pelo instrutor do treino a ser realizado.
Suponha que um aluno permaneceu correndo nessa esteira durante os seguintes tempos e respectivas velocidades. A distância percorrida na esteira durante o tempo total do exercício foi, em km:
a) 5. b) 9. c) 13. d) 18.
Questão 09
Um recurso eletrônico que está ganhando força nos videogames atuais é o sensor de movimento, que torna possível aos jogadores, através de seus movimentos corporais,
comandarem os personagens do jogo, muitas vezes considerados como avatares do jogador. Contudo, esse processo não é instantâneo: ocorre um atraso entre o movimento do jogador e o posterior movimento do avatar. Supondo que o atraso seja de 0,5 s, se num jogo um monstro alienígena está a 18 m do avatar e parte do repouso em direção a ele para atacá-lo, com aceleração constante de 1 m/s2 (informação disponibilizada pelo próprio jogo), quanto tempo, depois do início do ataque, o jogador deve socar o ar para que seu avatar golpeie o
monstro? Por simplificação, despreze em seu cálculo detalhes sobre a forma dos personagens. a) 1,0 s b) 1,8 s c) 4,7 s d) 5,5 s e) 7,3 s Questão 10
Ao se colocar uma bola na marca do pênalti, a distância que ela deve percorrer até cruzar a linha no
canto do gol é de
aproximadamente 12m. Sabendo-se que a mão do goleiro deve mover-se 3m para agarrar a bola na linha, que a velocidade da bola em um chute fraco chega a 72
km/h e que uma pessoa com reflexos normais gasta 0,6s entre observar um sinal e iniciar uma reação, pode-se afirmar que: a) O goleiro consegue agarrar a bola.
b) Quando o goleiro inicia o movimento, a bola está cruzando a linha do gol.
c) O goleiro chega ao ponto onde a bola irá passar 0,25s depois da passagem.
d) O goleiro chega ao ponto onde a bola iria passar 0,25s antes dela. e) A velocidade do goleiro para agarrar a bola deve ser 108 km/h.
Questão 11
Dois veículos, A e B, estão parados em esquinas que ficam distantes 30 m uma da outra (veja a figura).
O veículo A arranca em direção ao banco, localizado na próxima esquina, com velocidade constante de módulo 10 m/s, e o veículo B, dois segundos depois, também arranca com velocidade constante, em direção ao mesmo banco. Para que os tempos gastos nos percursos até a próxima esquina sejam iguais para os dois veículos, o módulo da velocidade do veículo B, em m/s, deve ser igual a:
a) 12,5. b) 14,5. c) 20. d) 35.
Aula 04 – MRU Gráficos s= f(t)
Questão 12
A cidade de João Câmara, a 80 km de Natal, no Rio Grande do Norte (RN), tem sido o epicentro (ponto
da superfície terrestre atingido em primeiro lugar, e com mais intensidade, pelas ondas sísmicas) de alguns terremotos ocorridos nesse estado. O departamento de Física da UFRN tem um grupo de pesquisadores que trabalham na área de sismologia utilizando um sismógrafo instalado nas suas dependências para detecção de terremotos. Num terremoto, em geral, duas ondas, denominadas de primária (P) e secundária (S), percorrem o interior da Terra com velocidades diferentes.
Admita que as informações contidas no gráfico abaixo sejam referentes a um dos terremotos ocorridos no Rio Grande do Norte. Considere ainda que a origem dos eixos da figura seja coincidente
com a posição da cidade de João Câmara.
Dados referentes às ondas P e S, associados a um terremoto ocorrido no Rio Grande do Norte. Diante das informações contidas no gráfico, é correto afirmar que a onda mais rápida e a diferença de tempo de chegada das ondas P e S no sismógrafo da UFRN, em Natal, correspondem, respectivamente, a) à onda S e 4 segundos. b) à onda P e 8 segundos. c) à onda P e 16 segundos. d) à onda S e 24 segundos. Questão 13
Uma formiga movimenta-se sobre um fio de linha. Sua posição (S) varia com o tempo, conforme mostra o gráfico.
O deslocamento entre os instantes t = 0s e t = 5,0s é: a) 0,5 cm b) 1,0 cm c) 1,5 cm d) 2,0 cm e) 2,5 cm Questão 14
O gráfico abaixo mostra a posição, em função do tempo, de três carros
que se movem no mesmo sentido e na mesma estrada retilínea. O intervalo de tempo que o carro Z leva entre ultrapassar o carro X e depois ultrapassar o carro Y é de:
a) 10s b) 15s c) 20s d) 25s e) 30s Questão 15
Um veículo está parado ao lado do marco que indica “km 20” (o marco “km 0” fica em Fortaleza, no bairro Aerolândia) da rodovia BR 116, que liga Fortaleza ao Sul do Brasil. No instante t = 0, o veículo começa a se mover, afastando-se de Fortaleza. O gráfico abaixo mostra como varia sua velocidade escalar em função do tempo. Ao lado de que marco estará o veículo após se mover durante 60 segundos?
a) 21 km
b) 22 km c) 23 km d) 24 km e) 25 km
Aula 05 – MRU Gráficos v= f(t)
Questão 16
Um terremoto normalmente dá origem a dois tipos de ondas, s e p. que se propagam pelo solo com velocidades distintas. No gráfico abaixo está representada a variação no tempo da distância percorrida por cada uma das ondas a partir do epicentro do terremoto. Com quantos minutos de diferença essas ondas atingirão uma cidade situada a 1500 km de distância do ponto O? a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 Aula 07 – Representação Gráfica da Função Horaria da Velocidade MRUV
Questão 17
Em uma prova de 100m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: 0 200 400 600 800 1000 1200 X Y Z 0 5 10 15 20 25 30 35 x(m) t(s)
Em que intervalo de tempo o corredor apresenta ACELERAÇÃO máxima? a) entre 0 e 1s . b) entre 1 e 5s. c) entre 5 e 8s. d) entre 8 e 11s. e) entre 12 e 15s. Aula 08 – Representação Gráfica s = f(t) no MRUV Questão 18
O gráfico ilustra a forma como varia a posição de um móvel, que parte do repouso em uma trajetória retilínea. Num dos trechos ele se desloca em movimento uniformemente variado. As velocidades do móvel nos instantes 5s, 15s e 25s, valem, em m/s: a) 3,0; 3,0 e 1.2 b) 3,0; 0 e -3,0 c) 1,5; 3,0 e – 1,0 d) 6,0; 0 e 3,0 e) 1,0; 0 e -1,2 Questão 19
A figura mostra o gráfico da aceleração em função do tempo para uma partícula que realiza um movimento composto de movimentos retilíneos uniformemente variados. Sabendo que em t = 1,0s a posição é x = +50m e a velocidade é v = + 20
m/s, calcule a posição da partícula no instante t = 5,0s, em metros.
Questão 20
Uma taça de forma esférica, como mostra a figura abaixo, está sendo cheia com água a uma taxa constante.
A altura do líquido, y, em função do tempo, t, pode ser representada graficamente por:
Questão 21
A foto ao lado mostra uma modelo de veículo conhecida por “dragster” (gíria para carro adaptado para corridas), numa de suas espetaculares arrancadas, que tem como característica principal a grande aceleração inicial alcançada graças aos sistemas de propulsão.
Suponha que o gráfico abaixo mostre como varia a aceleração em função do tempo para os segundos iniciais do movimento do “dragster”.
Analisando o gráfico acima e considerando que o veículo estava inicialmente em repouso, assinale
abaixo a única alternativa correta:
a) Entre os instantes t = 2,0s e t = 3,0s o veículo manteve sua velocidade com módulo constante. b) No instante t = 5,0s o veículo para.
c) O movimento do veículo foi uniformemente variado entre os instantes t = 3,0s e t = 5,0s.
d) A variação de velocidade do veículo entre t = 2,0s e t = 3,0s é a mesma, em módulo, da que acontece entre t = 3,0s e t = 5,0s.
e) Nada podemos concluir sobre sua velocidade, visto que o gráfico representa uma função horária da aceleração.
Questão 22
Um carro-pipa deixa escapar uma gota a cada segundo. Quando parado num sinal forma uma pequena poça com as gotas. Percebe-se que ao partir, após a abertura do sinal, com aceleração constante durante os 6 primeiros segundos as gotas apresentam uma distância a poça dada pela tabela abaixo:
1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 1m 4m 9m 16m x 36m O valor de x em metros é de: a) 18 b) 20 c) 21 d) 25 e) 31 a (m / s2) 20 0 2 3 5 t (s)
Questão 23
A velocidade máxima permitida em uma autoestrada é de 110 km/h (aproximadamente 30 m/s) e um carro nessa velocidade, leva 6s para parar completamente. Diante de um posto rodoviário, os veículos devem trafegar no máximo a 36 km/h (10 m/s). Assim, para que carros em velocidade máxima consigam obedecer ao limite permitido, ao passar em frente do posto, a placa referente à redução de velocidade deverá ser colocada antes do posto, a uma distância, pelo menos, de: a) 40m
b) 60m c) 80m d) 90m e) 100m
Aula 09 – Equação de Torricelli
Questão 24
No gráfico abaixo, quando a aceleração é mais negativa?
a) de R até T b) de T até V c) em V d) de X até Z e) em X
Aula 10 – MCU Canivete de MacGyver
Questão 25
Em voos horizontais de aeromodelos, o peso do modelo é equilibrado pela força de sustentação para cima, resultante da ação do ar sobre as suas asas.
Um aeromodelo, preso a um fio, voa em um círculo horizontal de 6 m de raio, executando uma volta completa a cada 4 s.
Sua velocidade angular, em rad s, e sua aceleração centrípeta, em
2 m s , valem, respectivamente, a) π e 6π2. b) π 2 e 3π2 2. c) π 2 e π2 4. d) π 4 e π2 4. e) π 4 e π2 16. Questão 26
Ainda que tenhamos a sensação de que estamos estáticos sobre a Terra, na verdade, se tomarmos como referência um observador parado em relação às estrelas fixas e externo ao nosso planeta, ele terá mais clareza de que estamos em movimento, por exemplo, rotacionando junto com a Terra em torno de seu eixo imaginário. Se
consideramos duas pessoas (A e B), uma deles localizada em Ottawa (A), Canadá, (latitude 45 Norte) e a outra em Caracas (B), Venezuela, (latitude 10 Norte), qual a relação entre a velocidade angular média ( )ω e velocidade escalar média (v) dessas duas pessoas, quando analisadas sob a perspectiva do referido observador?
a) ωA ωB e vA vB b) ωA ωB e vA vB c) ωA ωB e vA vB d) ωA ωB e vA vB
Questão 27
Considere uma polia girando em torno de seu eixo central, conforme figura abaixo. A velocidade dos
pontos A e B são,
respectivamente, 60 cm s e 0,3 m s.
A distância AB vale 10 cm. O
diâmetro e a velocidade angular da polia, respectivamente, valem:
a) 10 cm e 1,0 rad s b) 20 cm e 1,5 rad s c) 40 cm e 3,0 rad s d) 50 cm e 0,5 rad s e) 60 cm e 2,0 rad s Questão 28
Num lugar onde não se dispõe de energia elétrica, é usado um sarilho para tirar água de um poço. Essa máquina consta de um cilindro de raio r = 15 cm, fixo em um eixo que pode rotar apoiado em dois suportes. Uma das extremidades de uma corda é fixada no cilindro e a outra é amarrada em um balde. À medida que o cilindro gira, acionado por uma manivela de
cabo C, a corda enrola-se nele numa única camada e o balde sobe 9 m em 30 s, em movimento uniforme.
De acordo com o texto é possível determinar o valor da velocidade escalar linear do cabo, C. Seu valor, em m/s, é: a) 2 b) 1,6 c) 1,2 d) 0,8 e) 0,4
Aula 11 – Primeira e Segunda Leis de Newton
Questão 29
Vinícius observa duas crianças, Caio e João, empurrando uma caixa de brinquedos. Relembrando a aula de Ciências que teve pela manhã, ele observa o deslocamento da caixa e faz um desenho representando as forças envolvidas nesse processo, conforme a figura.
Considerando que a caixa esteja submetida a duas forças horizontais, nos sentidos representados na figura, de intensidades F1 = 100 N e F2 = 75 N, ficou pensando em como poderia evitar o deslocamento da caixa, fazendo com que ela ficasse em equilíbrio (parada).
Concluiu, então, que para isso ocorrer, uma outra criança deveria exercer uma força de intensidade igual a
a) 100 N , junto com João. b) 100 N, junto com Caio. c) 75 N, junto com João. d) 25 N, junto com Caio. e) 25 N, junto com João.
Questão 30
Um corpo está submetido à ação de duas forças com intensidades 5 N e 4 N, respectivamente, que formam entre si, um ângulo de 60 . O
módulo da força resultante que atua sobre o corpo será
a) 29 b) 41 c) 61 d) 91
Questão 31
Um jogador chuta a bola em um jogo de futebol. Desprezando-se a resistência do ar, a figura que melhor representa a(s) força(s) que atua(m) sobre a bola em sua trajetória é:
Questão 32
“Perder peso” é prioridade de muitas pessoas que se submetem às mais diversas dietas, algumas absurdas do ponto de vista nutricional. O gato Garfield, personagem comilão, também é perseguido pelo padrão estético que exige magreza, mas resiste a fazer qualquer dieta, como mostra o “diálogo” da figura.
Analisando a “resposta” de Garfield, você:
a) concorda com ele, pois, se o seu peso se tornar menor em outro planeta, sua massa também diminuirá.
b) discorda dele, pois o peso de um corpo independe da atração gravitacional exercida sobre ele pelo planeta.
c) concorda com ele, pois o peso de um corpo diminui quando a força de atração gravitacional exercida pelo planeta sobre ele é menor.
d) discorda dele, pois seu peso não poderá diminuir, se sua massa permanecer constante.
e) discorda dele, pois, se a gravidade do outro planeta for menor, a massa diminui, mas o peso não se altera.
Questão 33
Uma pulha (brincadeira, escárnio, zombaria) muito comum é a de se perguntar:
“O que pesa mais, um quilo de algodão ou um quilo de ferro?”
Do ponto de vista físico a resposta mais coerente com a situação proposta é:
a) os dois têm o mesmo peso já que suas massas são iguais.
b) lógico que é o ferro. c) claro que é o algodão
d) depende do campo gravitacional a que estão sujeitos o ferro e o
algodão desde que estes campos sejam iguais.
e) depende do campo gravitacional a que estão sujeitos o ferro e o algodão desde que estes sejam campos diferentes.
Questão 34
Em um experimento, os blocos 1 e 2, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco 1, gerando no fio uma tração TA. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco 2, produzindo a tração TB. Observe os esquemas:
Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações TA /TB corresponde a: a) 9/10 b) 4/7 c) 3/5 d) 8/13 Questão 35
A figura abaixo ilustra uma máquina de Atwood.
Supondo-se que essa máquina possua uma polia e um cabo de massas insignificantes e que os atritos também são desprezíveis, o módulo da aceleração dos blocos de massas iguais a m1 = 1,0 kg e m2 = 3,0 kg em m/s2, é a) 20 b) 10 c) 5,0 d) 2,0 Questão 36
Considere dois instantes no deslocamento de um elevador em viagem de subida: o início (1) imediatamente após a partida, e o final (F) imediatamente antes da parada. Suponha que apenas um cabo de aço é responsável pela sustentação e movimento do elevador.
Desprezando todos os atritos, é correto afirmar que a força exercida pelo cabo na cabine no início (F1) e no final (FF) tem direção e sentido
a) vertical para cima e vertical para baixo, respectivamente, com |F1|>|FF|.
b) vertical para cima, nos dois casos, e com |F1|>|FF|.
c) vertical para baixo e vertical para cima, respectivamente, com |F1|>|FF|.
d) vertical para baixo, nos dois casos, e com |F1|<|FF|.
Questão 37
A intensidade da força elástica (F), em função das deformações (x) das molas A e B, é dada pelo gráfico a seguir. Quando um corpo de peso 8 N é mantido em repouso, suspenso por essas molas, como ilustra a figura anexa, a soma das deformações das molas A e B é:
a) 4 cm b) 8 cm c) 10 cm d) 12 cm e) 14 cm Questão 38
O gráfico mostra as elongações sofridas por duas molas, M1 e M2,
em função da intensidade da força aplicada a elas.
Quando essas molas são distendidas, como mostra a figura a seguir, sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa, a elongação sofrida por M2 é igual a 3,0 cm.
Assinale a alternativa que identifica, respectivamente, a intensidade da força que está distendendo M2 e a elongação, x, sofrida por M1. a) 15N e 10 cm b) 15N e 8 cm c) 10N e 10 cm d) 10N e 8 cm e) 10N e 5 cm Questão 39
Tomás está parado sobre a plataforma de um brinquedo, que gira com velocidade angular constante. Ele segura um barbante, que tem uma pedra presa na outra extremidade, como mostrado nesta figura:
Quando Tomás passa pelo ponto P, indicado na figura, a pedra se solta do barbante. Assinale a alternativa em que melhor se representa a trajetória descrita pela pedra, logo após se soltar, quando vista de cima.
Aula 12 – Terceira Lei de Newton
Questão 40
Na montagem experimental abaixo, os blocos A,B e C têm massas ma = 2kg, mb = 3 kg e mc = 5kg. Desprezam-se os atritos e a resistência do ar. Os fios e as polias são ideais e adote g = 10 m/s2.
No fio que liga o bloco B com o bloco C, está intercalada uma mola leve de constante elástica 3,5*103 N/m. Com o sistema em movimento, a deformação da mola é? a) 2,0 cm. b) 1,0 cm. c) 1,5 cm. d) 2,8 cm. e) 4,2 cm. Questão 41
Na situação da figura a seguir, os blocos A e B têm massas ma = 3 kg e mb = 1 kg. O atrito entre o bloco A e o plano horizontal de apoio é desprezível, e o coeficiente de atrito estático entre B e A vale
e 0,4.
μ O bloco A está preso numa mola ideal, inicialmente não deformada, de constante elástica K = 160 N/m que, por sua vez, está presa ao suporte S.
O conjunto formado pelos dois blocos pode ser movimentado produzindo uma deformação na
mola e, quando solto, a mola produzirá certa aceleração nesse conjunto. Desconsiderando a resistência do ar, para que B não escorregue sobre A a deformação máxima que a mola pode experimentar, em cm, vale a) 3,0 b) 4,0 c) 10 d) 16 Aula 13 – Questões de Bloquinhos (Algoritmo de Soluções) Questão 42
Na parte final de seu livro Discursos e demonstrações concernentes a duas novas ciências, publicado em 1638, Galileu Galilei trata do movimento do projétil da seguinte maneira:
"Suponhamos um corpo qualquer, lançado ao longo de um plano horizontal, sem atrito; sabemos que esse
corpo se moverá
indefinidamente ao longo desse plano, com um movimento uniforme e perpétuo, se tal plano for ilimitado."
O princípio físico com o qual se pode relacionar o trecho destacado acima é:
a) o princípio da inércia ou primeira lei de Newton.
b) o princípio fundamental da Dinâmica ou Segunda Lei de Newton.
c) o princípio da ação e reação ou terceira Lei de Newton.
d) a Lei da gravitação Universal. e) o princípio da energia cinética
Questão 43
Duas caixas, A e B de massas ma e mb, respectivamente, precisam ser entregues no 40º andar de um edifício. O entregador resolve subir com as duas caixas em uma única viagem de elevador e a figura I ilustra como as caixas foram empilhadas. Um sistema constituído por motor e freios é responsável pela movimentação do elevador; as figuras II e III ilustram o comportamento da aceleração e da velocidade do elevador. O elevador é acelerado ou desacelerado durante curtos intervalos de tempo, após o que ele adquire velocidade constante.
Analise a situação sob o ponto de vista de um observador parado no solo. Os itens a, b e c, referem-se ao instante de tempo em que o elevador está subindo com o valor máximo da aceleração, cujo módulo é a = 1 m/s2.
a) Obtenha o módulo da força resultante, Fa que atua sobre a caixa A.
b) As figuras abaixo representam esquematicamente as duas caixas e o chão do elevador. Faça, nas figuras correspondentes, os diagramas de forças indicando as que agem na caixa A e na caixa B.
c) Obtenha o módulo, Fs da força de contato exercida pela caixa A sobre a caixa B.
d) Como o cliente recusou a entrega, o entregador voltou com as caixas. Considere agora um instante em que o elevador está descendo com aceleração para baixo de módulo a = 1m/s2. Obtenha o módulo, Fd da força de contato exercida pela caixa A sobre a caixa B.
Note e adote:
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2.
Aula 14 – Força do Atrito Questão 44
Alguns motoristas que andam em estradas de barro costumam carregar sacos de areia na carroceria de seus veículos para evitar que as rodas patinem na pista molhada. Esse procedimento:
a) faz aumentar a força de atrito entre a pista e os pneus.
b) faz diminuir a força de atrito entre a pista e os pneus.
c) faz aumentar a força do motor. d) prejudica a estabilidade do carro.
e) não tem fundamento científico. Questão 45
O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas. O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato de
a) o coeficiente de atrito estático tornar-se igual aos dinâmicos momentos antes da derrapagem. b) o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
c) o coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
d) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito.
e) a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico.
Questão 46
Considere um carro de tração dianteira que acelera no sentido indicado na figura abaixo. O motor é capaz de impor às rodas de tração, por meio de um torque, um determinado sentido de rotação. Só há movimento quando há atrito, pois, na sua ausência, as rodas de tração patinam sobre o solo, como acontece em um terreno enlameado.
O diagrama que representa corretamente as orientações das forças de atrito estático que o solo exerce sobre as rodas é:
Questão 47
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Sobre uma mesa plana alguns estudantes conseguiram montar um experimento simples, usando dois corpos cujas massas são: M=3kg e M=7kg em que simulam duas situações distintas, conforme a descrição e a figura a seguir. I. Não existe o atrito.
II. Existe o atrito com um coeficiente de atrito µ=2/7.
Tendo em vista as duas situações (I – sem atrito e II – com atrito) e admitindo-se que o atrito na polia e a sua massa são desprezíveis e a aceleração da gravidade é g=10 m/s2. então, pode-se afirmar que as acelerações a1 e a2 nos casos I e II são, em m/s2, iguais respectivamente a a) 2 e 1 b) 3 e 2 c) 4 e 2 d) 3 e 1 e) 4 e 1
Aula 15 – Energia Mecânica
Questão 48
A água é um elemento vital para o ser humano. Para abastecer uma residência, a bomba retira água de um poço e enche o tanque de 1.000 L, em 10 minutos, conforme a figura.
A água é lançada no tanque com velocidade de módulo 10 m/s e não há perdas por atrito no sistema. Sendo o módulo da aceleração da
gravidade local igual a 10 m/s2 e a densidade da água 1,0 kg/ℓ, a potência mecânica da bomba (suposta constante) é igual a: a) 100 W b) 200 W c) 300 W d) 400 W e) 500 W Questão 49
Um automóvel possui um motor de potência máxima P0. O motor transmite sua potência completamente às rodas. Movendo-se numa estrada retilínea horizontal, na ausência de vento, o automóvel sofre a resistência do ar, que é expressa por uma força cuja magnitude é F = A.v2, onde A é
uma constante positiva e v é o módulo da velocidade do automóvel. O sentido dessa força é oposto ao da velocidade do automóvel. Não há outra força resistindo ao movimento. Nessas condições, a velocidade máxima que o automóvel pode atingir é v0. Se quiséssemos trocar o
motor desse automóvel por um outro de potência máxima P, de modo que a velocidade máxima atingida, nas mesmas condições, fosse v = 2.v0, a relação entre P e
P0 deveria ser: a) P = 2.P0 b) P = 4.P0 c) P = 8.P0 d) P = 12.P0 e) P = 16.P0
Questão 50
Além de ser um esporte no qual brasileiros sempre se destacaram, a Fórmula 1 tem um importante papel no desenvolvimento tecnológico para a indústria automobilística. Muitas das inovações que observamos nos carros de passeio tiveram sua pesquisa e desenvolvimento no circuito da Fórmula 1.
Atualmente, um novo dispositivo provoca polêmica, quanto às regras da competição, e, ao mesmo tempo, apresenta mais um avanço com relação ao reaproveitamento de energia. Esse dispositivo, representado pela sigla KERS – Kinetic Energy Recovering System (Sistema de Recuperação de Energia Cinética) acumula a energia produzida nas freadas para utilização posterior.
Na prova de Interlagos de Fórmula 1, temos um total de 72 voltas. A cada volta, de acordo com o regulamento da FIA, o máximo de energia aproveitada no KERS deve ser de 400 kJ. Além disso, a potência adicional não pode exceder a 60 kW (60 kJ / s) num instante. O tempo útil de potência adicional que o piloto terá durante toda a prova está mais próximo de: a) 2 min. b) 4 min. c) 6 min. d) 8 min. e) 10 min. Questão 51
No movimento de queda livre de uma partícula próximo à superfície da Terra, desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que:
a) a energia cinética da partícula se conserva;
b) a energia potencial gravitacional da partícula se conserva;
c) a energia mecânica da partícula se conserva;
d) as energias, cinética e potencial gravitacional da partícula se conservam independentemente, fazendo com que a energia mecânica dela se conserve.
Questão 52
O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, nas mesmas condições, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo
diesel. Essa constatação
signifi-caria, portanto, que, usando óleo de girassol,
a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel.
b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel.
c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel.
d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel.
e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel.
Questão 53
Na figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.
Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:
a) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.
b) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
d) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. e) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
Aula 16 – Sistemas Mecânicos
Questão 54
Para chegar ao segundo andar de sua escola, André pode subir por uma escada ou por uma rampa. Se subir pela escada, com velocidade constante, ele demora 10s; no entanto, se for pela rampa, com a mesma velocidade, leva 15 s. Sejam TE o trabalho realizado e PE a potência média desenvolvida por André para ir ao segundo andar pela escada. Indo pela rampa,
esses valores são,
respectivamente, TR e PR. Despreze as perdas de energia por atrito. Com base nessas informações, é correto afirmar que:
a) TE ≠ TR e PE < PR. b) TE ≠ TR e PE > PR. c) TE = TR e PE < PR. d) TE = TR e PE > PR.
Questão 55
Observe a situação descrita na tirinha abaixo.
Assim que o menino lança a flecha*, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia:
a) potencial elástica em energia gravitacional.
b) gravitacional em energia potencial.
c) potencial elástica em energia cinética.
d) cinética em energia potencial elástica.
e) gravitacional em energia cinética.
Questão 56
Um “bungge jumper” de 2,0m de altura e 100 kg de massa pula de uma ponta usando uma “bungge cord” de 18m de comprimento quando não alongada, constante elástica de 200 N/m e massa desprezível, amarrada aos seus pés. Na sua descida, a partir da superfície da ponte, a corda atinge a extensão máxima, sem que ele toque nas rochas embaixo. Das opções abaixo, a menor distância entre a superfície da ponte e as rochas é: a) 26m b) 31m c) 36m d) 41m e) 46m Questão 57
- A mochila tem uma estrutura rígida semelhante à usada por alpinistas.
- O compartimento de carga é suspenso por molas colocadas na vertical.
- Durante a caminhada, os quadris sobem e descem em média cinco centímetros. A energia produzida pelo vai-e-vem do compartimento de peso faz girar um motor conectado ao gerador de eletricidade.
Com o projeto de mochila ilustrado na figura 1, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser esquematizadas conforme ilustrado na figura 2.
As energias I e II, representadas no esquema anterior, podem ser identificadas, respectivamente, como: a) cinética e elétrica. b) térmica e cinética. c) térmica e elétrica. d) sonora e térmica. e) radiante e elétrica.
Aula 17 – Sistema Isolado
Questão 58
Considere uma esfera muito pequena, de massa 1kg, deslocando-se a uma velocidade de 2m/s sem girar, durante 3s. Nesse intervalo de tempo, o momento linear dessa partícula é
a) 2kg.m/s b) 3s. c) 6kg.m/s. d) 6m.
Questão 59
O gráfico abaixo mostra a intensidade de uma força aplicada a um corpo no intervalo de tempo de 0 a 4s.
O impulso da força, no intervalo especificado, vale
a) 95kg.m/s b) 85kg.m/s c) 65kg.m/s d) 60kg.m/s
Aula 18 – Terceira Lei de Kepler
Questão 60
Considere um segmento de reta que liga o centro de qualquer
planeta do sistema solar ao centro do Sol. De acordo com a 2ª Lei de Kepler, tal segmento percorre áreas iguais em tempos iguais. Considere, então, que em dado instante deixasse de existir o efeito da gravitação entre o Sol e o planeta. Assinale a alternativa correta.
a) O segmento de reta em questão continuaria a percorrer áreas iguais em tempos iguais.
b) A órbita do planeta continuaria a ser elíptica, porém com focos diferentes e a 2ª Lei de Kepler continuaria válida.
c) A órbita do planeta deixaria de ser elíptica e a 2.a Lei de Kepler não seria mais válida.
Questão 61
Johannes Kepler (1571-1630) foi um cientista dedicado ao estudo do sistema solar. Uma das suas leis enuncia que as órbitas dos planetas, em torno do Sol, são elípticas, com o Sol situado em um dos focos dessas elipses. Uma das consequências dessa lei resulta na variação
a) do módulo da aceleração da gravidade na superfície dos planetas.
b) da quantidade de matéria gasosa presente na atmosfera dos planetas.
c) da duração do dia e da noite em cada planeta.
d) da duração do ano de cada planeta.
e) da velocidade orbital de cada planeta em torno do Sol.
Questão 62
Muitas teorias sobre o Sistema Solar se sucederam, até que, no século XVI, o polonês Nicolau Copérnico apresentou uma versão revolucionária. Para Copérnico, o Sol, e não a Terra, era o centro do sistema. Atualmente, o modelo aceito para o Sistema Solar é, basicamente, o de Copérnico, feitas as correções propostas pelo alemão Johannes Keppler e por cientistas subsequentes.
Sobre Gravitação e as Leis de Kepler, considere as afirmativas, a seguir, verdadeiras (V) ou falsas (F).
I. Adotando-se o Sol como referencial, todos os planetas movem-se descrevendo órbitas elípticas, tendo o Sol como um dos focos da elipse.
II. O vetor posição do centro de massa de um planeta do Sistema Solar, em relação ao centro de massa do Sol, varre áreas iguais em intervalos de tempo iguais, não importando a posição do planeta em sua órbita.
III. O vetor posição do centro de massa de um planeta do Sistema Solar, em relação ao centro de massa do Sol, varre áreas proporcionais em intervalos de tempo iguais, não importando a posição do planeta em sua órbita.
IV. Para qualquer planeta do Sistema Solar, o quociente do cubo do raio médio da órbita pelo quadrado do período de revolução em torno do Sol é constante.
Assinale a alternativa CORRETA. a) Todas as afirmativas são verdadeiras.
b) Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
c) Apenas as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
e) Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras.
Questão 63
Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.
( ) Um objeto colocado em uma altitude de 3 raios terrestres acima da superfície da Terra sofrerá uma força gravitacional 9 vezes menor do que se estivesse sobre a superfície.
( ) O módulo da força gravitacional exercida sobre um objeto pode sempre ser calculado por meio do produto da massa desse objeto e do módulo da aceleração da gravidade do local onde ele se encontra.
( ) Objetos em órbitas terrestres não sofrem a ação da força gravitacional.
( ) Se a massa e o raio terrestre forem duplicados, o módulo da aceleração da gravidade na
superfície terrestre reduz-se à metade.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
a) V – V – F – F. b) F – V – F – V. c) F – F – V – F. d) V – F – F – V. e) V – V – V – F.
Aula 19 – Lei da Gravitação Universal
Questão 64
Sabe-se que a posição em que o Sol nasce ou se põe no horizonte muda de acordo com a estação do ano. Olhando-se em direção ao poente, por exemplo, para um observador no Hemisfério Sul, o Sol se põe mais à direita no inverno do que no verão.
O fenômeno descrito deve-se à combinação de dois fatores: a inclinação do eixo de rotação terrestre e a
a) precessão do periélio terrestre. b) translação da Terra em torno do Sol.
c) mutação do eixo de rotação da Terra.
d) precessão do eixo de rotação da Terra.
e) rotação da Terra em torno de seu próprio eixo.
Questão 65
Foi encontrado pelos astrônomos um exoplaneta (planeta que orbita uma estrela que não o Sol) com uma excentricidade muito maior que o normal. A excentricidade revela quão alongada é sua órbita em torno de sua estrela. No caso da Terra, a excentricidade é 0,017, muito menor que o valor 0,96 desse planeta, que foi chamado HD 20782.
Nas figuras a seguir pode-se comparar as órbitas da Terra e do HD 20782.
Nesse sentido, assinale a correta. a) As leis de Kepler não se aplicam ao HD 20782 porque sua órbita não é circular como a da Terra. b) As leis de Newton para a gravitação não se aplicam ao HD 20782 porque sua órbita é muito excêntrica.
c) A força gravitacional entre o planeta HD 20782 e sua estrela é máxima quando ele está passando no afélio.
d) O planeta HD 20782 possui um movimento acelerado quando se movimenta do afélio para o periélio.
Questão 66
No ano de 1609, os cientistas utilizaram o telescópio pela primeira vez para estudar a mecânica celeste. Entre os anos de 1609 e 1610, Galileu Galilei (1564-1642) fez descobertas revolucionárias sobre o sistema solar. Além disso, nesse mesmo período, Johanner Kepler (1571-1630) publicou o livro Astronomia Nova, em que sugeriu, por exemplo, que as órbitas dos planetas em torno do Sol sejam elípticas. Sobre essas descobertas de Kepler e Galileu, é CORRETO afirmar que:
a) elas fortaleceram o argumento de que a Terra está em repouso e todos os astros giram em torno dela.
b) elas mudaram os rumos da ciência, pois, além de dar consistência ao sistema heliocêntrico de Copérnico, ajudaram a elaborar uma nova mecânica celeste que se aplicava, igualmente, ao movimento da Terra e de qualquer outro planeta do universo.
c) elas permitiram somente que os cientistas tivessem uma ideia mais precisa do universo.
d) elas foram muito importantes, mas não mudaram os rumos da ciência, pois, além de estabelecer o sistema geocêntrico de Ptolomeu (87-151 dc), a mecânica celeste não teve qualquer alteração na sua concepção.
e) elas só tiveram importância para a astrologia, pois mostram que os planetas e os astros do universo têm, de fato, influência
sobre a vida das pessoas na Terra.
Questão 67
A Lua sempre apresenta a mesma face quando observada de um ponto qualquer da superfície da Terra. Esse fato, conhecido como acoplamento de maré, ocorre porque
a) a Lua tem período de rotação igual ao seu período de revolução. b) a Lua não tem movimento de rotação em torno do seu eixo. c) o período de rotação da Lua é igual ao período de rotação da Terra.
d) o período de revolução da Lua é igual ao período de rotação da Terra.
e) o período de revolução da Lua é igual ao período de revolução da Terra.
Questão 68
A elipse, na figura abaixo, representa a órbita de um planeta em torno de uma estrela S. Os pontos ao longo da elipse representam posições sucessivas do planeta, separadas por intervalos de tempo iguais. As regiões alternadamente coloridas representam as áreas varridas pelo ralo da trajetória nesses intervalos de tempo. Na figura, em que as dimensões dos astros e o tamanho da órbita não estão em escala, o
segmento de reta SH representa o raio focal do ponto H, de comprimento p.
Considerando que a única força atuante no sistema estrela-planeta seja a força gravitacional, são feitas as seguintes afirmações.
I. As áreas S1 e S2, varridas pelo raio da trajetória, são iguais. II. O período da órbita é proporcional a p3.
III. As velocidades tangenciais do planeta nos pontos A e H, VA e VH são tais que VA>VH.
Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas I e II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. Questão 69
Considere dois satélites artificiais S e T em torno da Terra. S descreve uma órbita elíptica com semieixo maior a, e T, uma órbita circular de
raio a, com os respectivos vetores posição rS e rT com origem no centro da Terra. É correto afirmar que
a) para o mesmo intervalo de tempo, a área varrida por rS é igual à varrida por r .T
b) para o mesmo intervalo de tempo, a área varrida por rS é maior que a varrida por r .T c) o período de translação de S é igual ao de T.
d) o período de translação de S é maior que o de T.
e) se S e T têm a mesma massa, então a energia mecânica de S é maior que a de T.
Questão 70
É sabido que o movimento das águas, devido às marés oceânicas, pode ser aproveitado na geração de energia elétrica de uma forma limpa e auto-sustentável. O movimento de subida e descida das águas pode acionar uma turbina e gerar energia elétrica.
Isso ocorre nas chamadas usinas maremotrizes. Em algumas regiões de baías e de estuários do planeta, a diferença entre a maré alta e baixa pode chegar a 15 metros. As marés oceânicas resultam
a) da dilatação térmica sofrida pela água, devido ao seu aquecimento. b) do movimento oscilatório natural da água do mar.
c) da energia transportada por grandes ondas que surgem
periodicamente em alto-mar. d) da atração gravitacional exercida pela Lua e pelo Sol.
e) de freqüentes atividades sísmicas que ocorrem no relevo marinho
devido à acomodação de placas tectônicas.
Questão 71
Isaac Newton, no século XVII, enunciou os Princípios do movimento dos corpos celestes e terrestres, que constituem os pilares da Mecânica Clássica, conhecidos com as Leis de Newton, relativas ao movimento. Estudando o movimento da Lua ele concluiu que a força que a mantém em órbita é do mesmo tipo da força que a Terra exerce sobre um corpo colocado nas suas proximidades. Podemos concluir que: A Terra atrai a Lua
a) e a Lua atrai a Terra com forças que têm a mesma intensidade, a mesma direção que passa pelo centro dos dois corpos e sentidos contrários, e por isso se anulam, de acordo com a Terceira Lei de Newton.
b) e a Lua atrai a Terra com forças que têm a mesma intensidade, a mesma direção que passa pelo centro dos dois corpos e sentidos contrários, de acordo com a Terceira Lei de Newton.
c) com força de intensidade seis vezes maior do que a intensidade
da força com que a Lua atrai a Terra, de acordo com a Segunda Lei de Newton.
d) e a Lua atrai a Terra por inércia de acordo com a Primeira Lei de Newton.
Questão 72
Em 2009, foi realizada uma missão de reparos no Telescópio Espacial Hubble, que se encontra em órbita em torno da Terra a, aproximadamente, 600km de altitude. Isso foi feito para que o equipamento pudesse ainda operar por mais alguns anos. Na ocasião, os astronautas foram vistos em uma condição em que pareciam flutuar do lado do fora do instrumento, levando à ideia equivocada de que estavam sem ação da força gravitacional terrestre.
a) Assumindo que o raio da Terra é aproximadamente igual a 6400km, a massa de nosso planeta é de 6x1024kg e a massa do Telescópio Hubble é de 11x103kg, qual é o valor da aceleração da gravidade terrestre a que os astronautas estavam sujeitos durante a missão de reparos?
Considere G=6,7x10-11 N.m2/kg2
b) Supondo que no universo somente existisse o planeta Terra, a que distância em relação a ele os astronautas deveriam ser
colocados para que a aceleração gravitacional terrestre fosse nula?
Aula 20 – Empuxo de Arquimedes
Questão 73
Um fazendeiro manda cavar um poço e encontra água a 12m de profundidade. Ele resolve colocar uma bomba de sucção muito possante na boca do poço, isto é, bem ao nível do chão. A posição da bomba é:
a) ruim, porque não conseguirá tirar água alguma do poço.
b) boa, porque não faz diferença o lugar onde se coloca a bomba. c) ruim, porque gastará muita energia e tirará pouca água.
d) boa, apenas terá de usar canos de diâmetro maior.
e) boa, porque será fácil consertar a bomba se quebrar.
Questão 74
Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldade de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para força um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja 5 vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s2, deseja-se elevar uma pessoa
de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre uma plataforma de 20 kg. Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
a) 20N b) 100N c) 200N d) 1000N e) 5000N Questão 75
Um consumidor desconfia que a balança do supermercado não está aferindo corretamente a massa dos produtos. Ao chegar a casa resolve conferir se a balança estava descalibrada. Para isso, utiliza um recipiente provido de escala volumétrica contendo 1,0 litro d’água. Ele coloca uma porção dos legumes que comprou dentro do recipiente e observa que a água atinge a marca de 1,5 litro e também que a porção não ficara totalmente submersa, com 1/3 de seu volume fora d’água. Para concluir o teste, o consumidor, com ajuda da internet, verifica que a densidade dos legumes, em questão, é a metade da densidade da água, onde dágua = 1 g/cm3. No supermercado a balança registrou a massa da porção de legumes igual a 0,500 kg (meio quilograma). Considerando que o método adotado tenha boa precisão, o consumidor concluiu que a balança estava descalibrada e deveria ter registrado a massa da porção de legumes igual a:
b) 0,167 kg c) 0,250 kg d) 0,375 kg e) 0,750 kg
Questão 76
Um pedaço de gelo flutua em equilíbrio térmico com uma certa quantidade de água depositada em um balde. À medida que o gelo derrete, podemos afirmar que: a) O nível da água no balde aumenta, pois haverá queda de temperatura da água.
b) O nível da água no balde diminui, pois haverá queda de temperatura da água.
c) O nível da água no balde aumenta, pois a densidade da água é maior que
a densidade do gelo.
d) O nível da água no balde diminui, pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo. e) O nível na água do balde não se altera.
Questão 77
Uma técnica de laboratório colocou uma xícara com chá sobre uma balança eletrônica e leu a massa indicada. Em seguida, inseriu parcialmente uma colher no chá, segurando-a sem tocar nas laterais nem no fundo da xícara, observou e concluiu corretamente que: a) não houve alteração na indicação da balança, porque o
peso da colher foi sustentado por sua mão.
b) houve alteração na indicação da balança, equivalente ao peso da parte imersa da colher.
c) houve alteração na indicação da balança, equivalente à massa da parte imersa da colher.
d) houve alteração na indicação da balança, proporcional à densidade da colher.
e) houve alteração na indicação da balança, proporcional ao volume da parte imersa da colher.
Aula 21 – Introdução a Calorimetria
Questão 78
Analise as proposições e indique a verdadeira:
a) Calor e energia térmica são a mesma coisa, podendo sempre ser usados tanto um termo quanto o outro, indiferentemente.
b) Dois corpos estão em equilíbrio térmico quando possuem quantidades iguais de energia térmica.
c) O calor sempre flui da região de menor temperatura para a de maior temperatura.
d) Um corpo somente possui temperatura maior que a de um outro quando sua quantidade de energia térmica também é maior que a do outro.
e) Calor é energia térmica em trânsito, fluindo espontaneamente da região de maior temperatura para a de menor temperatura.
Questão 79
Com relação aos conceitos de calor e temperatura e ao princípio geral das trocas de calor, assinale o que for correto.
01) O fato de o calor passar de um corpo para outro se deve à quantidade de calor existente em cada um.
02) Se dois corpos de materiais diferentes estão em equilíbrio térmico entre si, isolados do ambiente, então se pode afirmar que, nessa situação, o mais quente fornece calor ao mais frio.
04) Se três corpos de materiais diferentes estão em equilíbrio térmico entre si, isolados do ambiente, então se pode afirmar que os três corpos se apresentam necessariamente no mesmo estado (sólido, líquido ou gasoso). 08) Se dois corpos de materiais diferentes estão à mesma temperatura, então a sensação (apreendida pelo tato) ao tocar nesses corpos deve ser a mesma. 16) Quando dois corpos de um mesmo material (a diferentes temperaturas) são colocados em contato entre si, as moléculas do corpo de maior temperatura (mais rápidas) transferem energia para as moléculas do corpo de menor temperatura (mais lentas).
Questão 80
Leia as informações a seguir.
O fenômeno das ilhas de calor é mais verificado em ambientes
urbanos, pois os diferentes padrões de refletividade (albedo) são altamente dependentes dos materiais empregados na construção civil. Nota-se que, dependendo do albedo, mais radiação será absorvida e, por consequência, mais calor será emitido pela superfície. Esses padrões diferenciados de emissão de calor acabam determinando uma temperatura mais elevada no centro e, à medida que se afasta desse ponto em direção aos subúrbios, as temperaturas tendem a ser mais amenas.
Albedo: número adimensional que indica a razão entre a quantidade de luz refletida por uma superfície e a quantidade de luz incidente nela.
BAPTISTA, Gustavo M. de M. Ilhas Urbanas de Calor. Scientific American Brasil Aula aberta. Ano I. Nº 2. Duetto: São Paulo, 2010. p.25.
Dentre as propostas de intervenção no ambiente das cidades apresentadas a seguir, marque a que é efetiva para minimizar os efeitos das ilhas de calor.
a) Minimizar as diferenças de altura entre os prédios e demais construções civis.
b) A criação de sistema de escoamento e drenagem da água pluvial.
c) A substituição da pavimentação de concreto de calçadas e avenidas pelo asfalto.
d) O plantio e manutenção de árvores nas regiões centrais das cidades.
e) O uso de coberturas e telhados de baixa reflexividade nas construções civis.
Questão 81
Em dias com grandes variações de temperatura, um fenômeno curioso pode ocorrer em alguns copos de vidro: racham, quebram ou explodem sem nenhum impacto ou queda.
Com base nas propriedades térmicas do vidro utilizado na fabricação do copo, uma explicação para esse fenômeno é
a) a baixa condutividade térmica. b) a alta condutividade térmica. c) o calor específico alto.
d) o baixo ponto de fusão. e) o alto ponto de fusão.
Aula 22 – Sistema Termicamente Isolado
Questão 82
Tem-se quatro blocos metálicos idênticos A,B,C e D cujas
temperaturas são,
respectivamente, 2000C, 1800C, 200C e 5000C e dois blocos E e F, de mesmas dimensões sendo E feito de madeira e F de ferro, ambos a 200C. São colocados em contato os pares de blocos: AB, CD e EF. Desprezando-se as perdas de calor para o ambiente, analise as afirmativas abaixo:
I. Antes do contato, a quantidade de calor contida em A era maior que a contida em C.
II. Anterior à junção dos blocos F, estava mais frio que o E.
III. Depois de atingido o equilíbrio térmico, a quantidade de calor transferida entre A e B é menor que a transferida entre C e D.
IV. Após o contato, não ocorre transferência de calor entre E e F.
São corretas apenas as afirmativas a) I e II.
b) I e III. c) II e IV. d) III e IV.
Questão 83
Messias está preparando um almoço e deseja gelar 10 latas da sua bebida preferida. Ele então as coloca dentro de uma caixa com isolamento térmico perfeito e sobre elas despeja gelo que está a uma temperatura de 00C. Considerando que as trocas de calor se dão, única e exclusivamente, entre o gelo e as latas, pode-se afirmar que o módulo do calor perdido pelas latas é igual ao módulo do calor recebido pelo gelo.
Sabendo que a temperatura inicial das latas é de 200C que a capacidade térmica de cada lata é de 400 cal/0C e que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g responda aos itens a seguir.
a) Determine a quantidade de calor extraído das latas até elas atingirem a temperatura de 00C. Justifique sua resposta, apresentando os cálculos envolvidos na resolução deste item.
b) Calcule a massa de gelo necessária para baixar a temperatura das latas para 00C. Justifique sua resposta, apresentando os cálculos envolvidos na resolução deste item.
Questão 84
Dois corpos A e B de temperaturas TA e TB, onde TA>TB são colocados em um recipiente termicamente isolado juntamente com um terceiro corpo C de temperatura TC. Após atingido o equilíbrio térmico, as temperaturas a) T , TA B e TC diminuem. b) T , TA B e TC tornam-se iguais. c) TA diminui, TB aumenta e TC diminui. d) TA aumenta, TB diminui e TC aumenta. Questão 85
Dois blocos metálicos idênticos de 1Kg estão colocados em um recipiente e isolados do meio ambiente.
Se um dos blocos tem a temperatura inicial de 500C e o segundo a temperatura de 1000C, qual será a temperatura de equilíbrio, em 0C, dos dois blocos?
a) 75
b) 70
c) 65
d) 60
e) 55
Aula 23 – Primeira Lei (Estudos de Casos)
Questão 86
Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas: a) trabalho, calor e densidade. b) trabalho, calor e energia interna. c) calor, energia interna e volume. d) pressão, volume e temperatura.
Questão 87
Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, seguida de uma compressão adiabática. A variação total da energia interna do gás poderia ser nula se, dentre as opções abaixo, a transformação seguinte fosse uma
a) compressão isocórica b) expansão isocórica c) expansão isobárica d) compressão isobárica e) compressão isotérmica Questão 88
Um estudo do ciclo termodinâmico sobre um gás que está sendo testado para uso em um motor a combustão no espaço é mostrado no diagrama a seguir.
Se ΔEint representa a variação de energia interna do gás, e Q é o calor associado ao ciclo, analise as alternativas e assinale a CORRETA. a) Eint 0, Q0 b) Eint 0, Q0 c) Eint 0, Q0 d) Eint 0, Q0 e) Eint 0, Q0 Questão 89
Observe a figura abaixo.
A figura mostra dois processos, I e
II, em um diagrama
pressão(P)Xvolume(V) ao longo dos quais um gás ideal pode ser levado do estado inicial i para o estado final f.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do
enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna é __________ nos dois processos. O trabalho Wl realizado no processo I é __________ que o trabalho Wll realizado no processo II.
a) igual − maior b) igual − menor c) igual − igual d) diferente − maior e) diferente − menor Questão 90
No estudo da termodinâmica dos gases perfeitos, são parâmetros básicos as grandezas físicas quantidade de calor (Q), trabalho (W) e energia interna (U), associadas às transformações que um gás perfeito pode sofrer.
Analise as seguintes afirmativas referentes às transformações termodinâmicas em um gás perfeito:
I. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação adiabática, o trabalho (W) que o sistema troca com o meio externo é nulo.
II. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula (ΔU=0).
III. Quando determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isométrica, a variação da energia interna (ΔU) sofrida pelo sistema é igual a quantidade de calor (Q) trocado com o meio externo.
Está (ão) correta (s) apenas a(s) afirmativa (s)
a) I. b) III. c) I e II. d) II e III.
Aula 24 – Segunda Lei da Termodinâmica
Questão 91
Durante cada ciclo, uma máquina térmica absorve 500J de calor de um reservatório térmico, realiza trabalho e rejeita 420J para um reservatório frio. Para cada ciclo, o trabalho realizado e o rendimento da máquina térmica são, respectivamente, iguais a a) 80 J e 16% b) 420 J e 8% c) 420 J e 84% d) 80 J e 84% Questão 92
Um dispositivo mecânico usado para medir o equivalente mecânico do calor recebe 250J de energia mecânica e agita, por meio de pás, 100g de água que acabam por sofrer elevação de 0,50°C de sua temperatura.
Adote 1 cal4,2 J e cágua 1,0 cal g C.
O rendimento do dispositivo nesse processo de aquecimento é de a) 16%. b) 19%. c) 67%. d) 81%. e) 84%.
Aula 25 – Primeira Lei de Ohm
Questão 93
Um aparelho continha as seguintes especificações de trabalho: Entrada 9V – 500mA. A única fonte para ligar o aparelho era de 12V. Um cidadão fez a seguinte ligação para não danificar o aparelho ligado à fonte:
Considerando a corrente do circuito igual a 500mA, qual deve ser o valor da resistência R, em Ω, para que o aparelho não seja danificado? a) 4
b) 5
c) 6
d) 7
Questão 94
Dispositivos eletrônicos que utilizam materiais de baixo custo,
