1. (Pucrj 2013) O gráfico da figura mostra a posição em função do tempo de uma pessoa que passeia em um parque.
Calcule a velocidade média em m/s desta pessoa durante todo o passeio, expressando o resultado com o número de algarismos significativos apropriados.
a) 0,50 b) 1,25 c) 1,50 d) 1,70 e) 4,00
2. (Pucrj 2013) Na Astronomia, o Ano-luz é definido como a distância percorrida pela luz no vácuo em um ano. Já o nanômetro, igual a 1,010–9 m, é utilizado para medir distâncias entre objetos na Nanotecnologia.
Considerando que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3,0108 m/s e que um ano possui 365 dias ou 3,2107 s, podemos dizer que um Ano-luz em nanômetros é igual a: a) 9,61024 b) 9,61015 c) 9,61012 d) 9,6106 e) 9,610–9
3. (Uerj 2013) Três pequenas esferas, E ,1 E2 e E ,3 são lançadas em um mesmo instante, de uma mesma altura, verticalmente para o solo. Observe as informações da tabela:
Esfera Material Velocidade inicial 1 E chumbo v1 2 E alumínio v2 3 E vidro v3
A esfera de alumínio é a primeira a alcançar o solo; a de chumbo e a de vidro chegam ao solo simultaneamente.
A relação entre v ,1 v2 e v3 está indicada em: a) v1v3v2
b) v1v3v2 c) v1v3v2 d) v1v3 v2
4. (Pucrj 2013) Um projétil é lançado com uma velocidade escalar inicial de 20 m/s com uma inclinação de 30° com a horizontal, estando inicialmente a uma altura de 5,0 m em relação ao solo.
A altura máxima que o projétil atinge, em relação ao solo, medida em metros, é:
Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 a) 5,0 b) 10 c) 15 d) 20 e) 25
5. (Uerj 2013) Três blocos de mesmo volume, mas de materiais e de massas diferentes, são lançados obliquamente para o alto, de um mesmo ponto do solo, na mesma direção e sentido e com a mesma velocidade.
Material do
bloco Alcance do lançamento
chumbo A1
ferro A2
granito A3
A relação entre os alcances A1, A2 e A3 está apresentada em:
a) A1 > A2 > A3
b) A1 < A2 < A3
c) A1 = A2 > A3
d) A1 = A2 = A3
6. (Pucrj 2013) Deseja-se construir um móbile simples, com fios de sustentação, hastes e pesinhos de chumbo. Os fios e as hastes têm peso desprezível. A configuração está demonstrada na figura abaixo.
O pesinho de chumbo quadrado tem massa 30 g, e os pesinhos triangulares têm massa 10 g.
Para que a haste maior possa ficar horizontal, qual deve ser a distância horizontal x, em centímetros? a) 45 b) 15 c) 20 d) 10 e) 30
7. (Uerj 2013) Um homem de massa igual a 80 kg está em repouso e em equilíbrio sobre uma prancha rígida de 2,0 m de comprimento, cuja massa é muito menor que a do homem.
A prancha está posicionada horizontalmente sobre dois apoios, A e B, em suas extremidades, e o homem está a 0,2 m da extremidade apoiada em A.
A intensidade da força, em newtons, que a prancha exerce sobre o apoio A equivale a: a) 200
b) 360 c) 400 d) 720
8. (Pucrj 2013) Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0 cal por minuto. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de 20,0 °C em 20,0 min. Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g °C)?
a) 0,0125 b) 0,25 c) 5,0 d) 2,5 e) 4,0
9. (Pucrj 2013) Três cubos de gelo de 10,0 g, todos eles a 0,0 °C, são colocados dentro de um copo vazio e expostos ao sol até derreterem completamente, ainda a 0,0 °C. Calcule a quantidade total de calor requerida para isto ocorrer, em calorias.
Considere o calor latente de fusão do gelo LF = 80 cal/g
a) 3,710–1 b) 2,7101 c) 1,1102 d) 8,0102 e) 2,4103
10. (Pucrj 2013) O gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em um circuito elétrico.
Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de: a) 2,0 m b) 0,2 c) 0,5 d) 2,0 k e) 0,5 k 11. (Pucrj 2013)
No circuito mostrado na figura, a diferença de potencial entre os pontos B e A vale, em Volts: a) 3,0 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,5 e) 0,75
12. (Uftm 2012) Em um dia de calmaria, um barco reboca um paraquedista preso a um paraglider. O barco e o paraquedista deslocam-se com velocidade vetorial e alturas constantes.
Nessas condições,
a) o peso do paraquedista é a força resultante sobre ele. b) a resultante das forças sobre o paraquedista é nula.
c) a força resultante exercida no barco é maior que a resultante no paraquedista. d) a força peso do paraquedista depende da força exercida pelo barco sobre ele.
e) o módulo da tensão na corda que une o paraquedista ao paraglider será menor que o peso do paraquedista.
13. (Pucrj 2012) Uma bola de borracha de massa 0,1 kg é abandonada de uma altura de 0,2 m do solo. Após quicar algumas vezes, a bola atinge o repouso. Calcule em joules a energia total dissipada pelos quiques da bola no solo.
Considere g = 10 m/s2. a) 0,02 b) 0,2 c) 1,0 d) 2,0 e) 3,0
14. (Uerj 2012) Um cilindro sólido e homogêneo encontra-se, inicialmente, apoiado sobre sua base no interior de um recipiente. Após a entrada de água nesse recipiente até um nível máximo de altura H, que faz o cilindro ficar totalmente submerso, verifica-se que a base do cilindro está presa a um fio inextensível de comprimento L. Esse fio está fixado no fundo do recipiente e totalmente esticado.
Em função da altura do nível da água, o gráfico que melhor representa a intensidade da força F que o fio exerce sobre o cilindro é:
a)
b)
c)
d)
15. (Pucrj 2012) Um bloco de massa M = 1,0 kg está preso a uma polia de raio R = 0,2 m através de um fio inextensível e sem massa como mostra a figura. Sabendo que o bloco desce com uma aceleração de 3,0 m/s2, calcule o torque em Nm realizado pelo fio na extremidade da polia.
Dado: g = 10,0 m/s2. a) 0,6 b) 1,4 c) 2,0 d) 3,5 e) 6,0
16. (Uerj 2012) Uma balança romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulação fixo. A partir desse ponto, um pequeno corpo P pode ser deslocado na direção de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta. Observe a ilustração:
Quando P equilibra um corpo de massa igual a 5 kg, a distância d de P até o ponto de articulação é igual a 15 cm.
Para equilibrar um outro corpo de massa igual a 8 kg, a distância, em centímetros, de P até o ponto de articulação deve ser igual a:
a) 28 b) 25 c) 24 d) 20
17. (Pucrj 2012) Um processo acontece com um gás ideal que está dentro de um balão extremamente flexível em contato com a atmosfera. Se a temperatura do gás dobra ao final do processo, podemos dizer que:
a) a pressão do gás dobra, e seu volume cai pela metade.
b) a pressão do gás fica constante, e seu volume cai pela metade. c) a pressão do gás dobra, e seu volume dobra.
d) a pressão do gás cai pela metade, e seu volume dobra. e) a pressão do gás fica constante, e seu volume dobra.
18. (Uftm 2012) Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”?
a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga.
b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração.
c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede.
d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede. e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo a atração.
19. (Uerj 2012) Um chuveiro elétrico, alimentado por uma tensão eficaz de 120 V, pode funcionar em dois modos: verão e inverno. Considere os seguintes dados da tabela: Modos Potência (W) Resistência ( ) Verão 1000 RV Inverno 2000 RI
A relação I V R R corresponde a: a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0
20. (Uftm 2011) A figura 1 mostra um carrinho transportando um corpo de massa m por um plano sem atrito, inclinado em 30º com a horizontal. Ele é empurrado para cima, em linha reta e com velocidade constante, por uma força constante de intensidade F1 =
80 N. A figura 2 mostra o mesmo carrinho, já sem o corpo de massa m, descendo em linha reta, e mantido com velocidade constante por uma força também constante de intensidade F2 = 60 N.
Adotando g = 10 m/s2, pode-se afirmar que a massa m vale, em kg, a) 2. b) 4. c) 6. d) 8. e) 10.
21. (Uftm 2011) No sistema solar, Netuno é o planeta mais distante do Sol e, apesar de ter um raio 4 vezes maior e uma massa 18 vezes maior do que a Terra, não é visível a olho nu. Considerando a Terra e Netuno esféricos e sabendo que a aceleração da gravidade na superfície da Terra vale 10 m/s2, pode-se afirmar que a intensidade da aceleração da gravidade criada por Netuno em sua superfície é, em m/s2, aproximadamente,
b) 11. c) 22. d) 36. e) 45.
22. (Uftm 2011) No circuito mostrado no diagrama, todos os resistores são ôhmicos, o gerador e o amperímetro são ideais e os fios de ligação têm resistência elétrica desprezível.
A intensidade da corrente elétrica indicada pelo amperímetro, em A, é de a) 3. b) 4. c) 8. d) 12. e) 15.
23. (Uerj 2010) Um foguete persegue um avião, ambos com velocidades constantes e mesma direção. Enquanto o foguete percorre 4,0 km, o avião percorre apenas 1,0 km. Admita que, em um instante t1, a distância entre eles é de 4,0 km e que, no instante t2, o
foguete alcança o avião.
No intervalo de tempo t2 – t1, a distância percorrida pelo foguete, em quilômetros,
corresponde aproximadamente a: a) 4,7
b) 5,3 c) 6,2
d) 8,6
24. (Pucrj 2010) Um corredor olímpico de 100 metros rasos acelera desde a largada, com aceleração constante, até atingir a linha de chegada, por onde ele passará com velocidade instantânea de 12 m/s no instante final. Qual a sua aceleração constante? a) 10,0 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,66 m/s2 d) 0,72 m/s2 e) 2,0 m/s2
25. (Puccamp 2010) Do alto de uma montanha em Marte, na altura de 740 m em relação ao solo horizontal, é atirada horizontalmente uma pequena esfera de aço com velocidade de 30 m/s. Na superfície deste planeta a aceleração gravitacional é de 3,7 m/s2.
A partir da vertical do ponto de lançamento, a esfera toca o solo numa distância de, em metros, a) 100 b) 200 c) 300 d) 450 e) 600
26. (Ufmg 2010) Nesta figura, está representado um balão dirigível, que voa para a direita, em altitude constante e com velocidade v, também constante:
Sobre o balão, atuam as seguintes forças: o peso P, o empuxo E, a resistência do ar R e a força M, que é devida à propulsão dos motores.
Assinale a alternativa que apresenta o diagrama de forças em que estão mais bem representadas as forças que atuam sobre esse balão.
a)
b)
c)
Gabarito: Resposta da questão 1: [B] m S 50 0 V 1,25 m/s. t 40 0 Δ Δ Resposta da questão 2: [A] 8 15 24 7 S S V 3x10 S 9,6x10 m 9,6x10 m t 3,2x10 Δ Δ Δ Δ Resposta da questão 3: [B]
Supondo a ausência do atrito com o ar, podemos concluir que o movimento das esferas é uniformemente variado e, como tal,
2 2 0 0 0 g.t g.t h g.t h v .t v .t h v 2 2 t 2
Onde v0corresponde à velocidade inicial de lançamento:
Como os tempos de queda das esferas são iguais, temos que suas velocidades de lançamento são iguais; portanto, as velocidades v1 e v3 são iguais.
Como a esfera de alumínio foi a primeira a chegar ao solo, concluímos que sua velocidade inicial é a maior de todas. Assim temos, v1v3v2.
Resposta da questão 4:
[B]
Decompondo a velocidade inicial, teremos uma componente vertical de
V.sen30 20x0,510 m/s
A partir da posição inicial, podemos calcular o deslocamento vertical até o ponto mais alto da trajetória, utilizando a equação de Torricelli:
2 2 2
0
V V 2.a. SΔ 0 10 2x10x SΔ ΔS5,0m
Como o corpo havia partido de 5,0 m de altura, sua altura máxima será H: 5 + 5 = 10 m.
Resposta da questão 5:
[D]
Para um objeto lançado obliquamente com velocidade inicial v ,0 formando um ângulo
θ com a horizontal, num local onde o campo gravitacional tem intensidade g, o alcance horizontal A é dado pela expressão:
2 0 v A sen 2 g θ Essa expressão nos mostra que o alcance horizontal independe da massa. Portanto, os três blocos apresentarão o mesmo alcance:
A1 = A2 = A3.
Resposta da questão 6:
[C]
Para que a haste foque em equilíbrio, é preciso que o somatório das forças em relação a “O” seja nulo. Portanto:
30, X20.30 X 20 cm Resposta da questão 7: [D] A | N | .2,0 | P | .1,8 A | N | .2,0 80.10.1,8 A | N | .2,0 80.18 A | N | 80.9 A | N | 720N Resposta da questão 8: [B]
Q mc P. t 50x20 P c 0,25cal / (g C) t t m. 200x20 Δθ Δ Δ Δ Δθ Resposta da questão 9: [E]
O calor em questão é latente.
3
QmL 3 10 80 2.400 cal Q2,4 10 cal.
Resposta da questão 10:
[D]
Primeira Lei de OHM
VR.i12Rx6 R 2,0k
Resposta da questão 11:
[C]
A resistência equivalente do circuito é:
R 1 1/ /1 1 0,5 1,5
A corrente no circuito é:
VR.i 3 1,5.i i 2,0A
AB
VR.iV 1x22,0V
Resposta da questão 12:
[B]
Se a velocidade vetorial é constante, o movimento é retilíneo e uniforme. O Princípio da Inércia (1ª Lei de Newton) estabelece que, nessas condições, a resultante das forças atuantes sobre o paraquedista é nula.
Resposta da questão 13:
[B]
A energia total dissipada é igual a energia potencial gravitacional inicial da bola.
dissip pot dissip
E E m g h0,1 10 0,2 E 0,2 J.
Resposta da questão 14:
[D]
Nas situações das figuras 1, 2 e 3 o fio ainda não está esticado (F = 0). Na situação da figura 4, o fio começa a ser tracionado (H > L) e a intensidade da tração aumenta à medida em que o nível da água sobe, pois o empuxo aumenta e o corpo permanece em repouso. A partir da situação da figura 5, quando o cilindro já está totalmente coberto pela água, o empuxo deixa de aumentar, permanecendo constante à força de tração no fio (F = E – P).
Resposta da questão 15:
[B]
Dados: m = 1 kg; a = 3 m/s2; R = 0,2 m; g = 10 m/s2.
Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica:
m g T m a 10 T 1 3 T7 N.
O torque ( ) é dado pelo produto da intensidade da força pela distância da linha de ação da força até o apoio.
T R 7 0,2 1,4 N m.
Resposta da questão 16:
[C]
Dados: m1= 5 kg; d1= 15 cm; m2= 8 kg.
Seja b a distância do ponto de suspensão do prato até o ponto de suspensão do gancho. Como há equilíbrio de rotação, temos:
P 1 1 1 1 2 P 2 2 2 2 2 m d m gb d m 15 5 d 24 cm. m d m gb d m d 8 Resposta da questão 17: [E]
Se o balão é extremamente flexível, a transformação é isobárica, sendo a pressão constante, igual à pressão atmosférica.
Aplicando a lei geral: 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 p V p V p V p V V 2 V . T T T 2T Resposta da questão 18: [B]
A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a atração.
Resposta da questão 19:
[A]
Dados: PV= 1.000 W; PI= 2.000 W; U = 120 V; Da expressão da potência elétrica:
2 I 2 2 2 I I V I V 2 2 V I V I V V I V U R P R P R P U U U P R R P U R P U R P R P R 1.000 0,5. R 2.000 Resposta da questão 20: [B]
Lembremos inicialmente que, num plano inclinado, as componentes do peso são: Tangencial: Px P sen m g sen;
Nos dois casos mostrados os movimentos são uniformes, ou seja, a resultante é nula. Isso significa que a componente tangencial do peso
Pvx é equilibrada pela força Fv1 na subida e pela força Fv2 na descida. Sendo M a massa do carrinho, equacionemos as duas situações:
1 2 x 1 x 2 P F M m g sen30 80 P F M g sen30 60 Subtraindo membro a membro as duas equações:
M m g sen30
M g sen30 20 M
m M g sen30
20 20 20 m g sen30 20 m 1 5 10 2 m 4 kg. Resposta da questão 21: [B] Na Terra: 2 T 2 GM g 10 m / s . R Em Netuno:
N 2 N 2 T 2 N G 18M 18 GM 9 9 g g g 10 16 R 8 8 4R g 11,25 m / s . Resposta da questão 22:
[E]
O circuito abaixo é equivalente ao dado:
Como mostrado, a resistência equivalente é 4Ω.
Aplicando a lei de Ohm-Pouillet: E = Req i 60 = 4i i = 15 A.
Resposta da questão 23:
[B]
A velocidade do foguete (vf) é 4 vezes a velocidade do avião (va) vf = 4 va
Equacionando os dois movimentos uniformes, com origem no ponto onde está o foguete no instante t1:
Igualando as funções horárias para instante de alcance (t2): Sf = Sa 4 va t2 = 4 + va t2 3 va t2 = 4 t2 = a 4 3v . Substituindo: Sf = 4 va a 4 3v Sf = 16 km = 5,3 km 3 . Resposta da questão 24: [D] Dados: v0 = 0; v = 12 m/s; S = 100 m.
Aplicando a equação de Torricelli:
2 2 0 v v + 2aS 122 = 2a100 a = 144 200 a = 0,72 m/s 2 . Resposta da questão 25: [E]
O movimento na vertical é uniformemente variado:
2 2 0 1 1 S V .t at 740 3,7t t 20s 2 2
O movimento na horizontal é uniforme:
S V.t 30 20 600m
Resposta da questão 26:
[B]
Como a trajetória é retilínea e a velocidade é constante, trata-se de movimento retilíneo e uniforme. Ora, o Princípio da Inércia afirma que nesse caso a resultante das forças tem
que ser nula. Assim, as forças opostas(P e E) e (M e R) devem ter suas setas representativas de mesmo comprimento, pois P = E e R = M.
