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Questões resolvidas

Para economizar na conta de energia elétrica, a gerência de uma cafeteria decidiu proibir o uso das tomadas do seu estabelecimento para recargas de baterias de celular. Mesmo com receio de perder o consumo da clientela que, esperando o celular carregar, consome mais no estabelecimento, a equipe de gerentes acredita que isso foi uma boa ideia. Para carregar um aparelho celular completamente, consomem-se aproximadamente 15 Wh de energia elétrica. Admitindo que essa carga seja feita diariamente, na cafeteria por um cliente frequente, estime o custo máximo anual de carga desse aparelho, sabendo que cada kWh custa R$ 0,60.


a) R$ 5475,00
b) R$ 3285,00
c) R$ 91,30
d) R$ 3,30
e) R$ 0,25

Para fazer o reboco de uma parede, um pedreiro utilizou certa quantidade de cimento que, para o preparo, foi despejado do saco para o solo, conforme o gráfico. A grandeza física representada pela área sombreada do gráfico tem unidade de medida equivalente à de
(A) aceleração.
(B) massa.
(C) vazão.
(D) velocidade.
(E) volume.

Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó esticado, formando um ângulo de 30° com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem

a) valor nulo.
b) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 9 m/s2.
c) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 5 m/s2.
d) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 9 m/s2.
e) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 5 m/s2.

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Questões resolvidas

Para economizar na conta de energia elétrica, a gerência de uma cafeteria decidiu proibir o uso das tomadas do seu estabelecimento para recargas de baterias de celular. Mesmo com receio de perder o consumo da clientela que, esperando o celular carregar, consome mais no estabelecimento, a equipe de gerentes acredita que isso foi uma boa ideia. Para carregar um aparelho celular completamente, consomem-se aproximadamente 15 Wh de energia elétrica. Admitindo que essa carga seja feita diariamente, na cafeteria por um cliente frequente, estime o custo máximo anual de carga desse aparelho, sabendo que cada kWh custa R$ 0,60.


a) R$ 5475,00
b) R$ 3285,00
c) R$ 91,30
d) R$ 3,30
e) R$ 0,25

Para fazer o reboco de uma parede, um pedreiro utilizou certa quantidade de cimento que, para o preparo, foi despejado do saco para o solo, conforme o gráfico. A grandeza física representada pela área sombreada do gráfico tem unidade de medida equivalente à de
(A) aceleração.
(B) massa.
(C) vazão.
(D) velocidade.
(E) volume.

Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó esticado, formando um ângulo de 30° com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem

a) valor nulo.
b) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 9 m/s2.
c) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 5 m/s2.
d) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 9 m/s2.
e) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 5 m/s2.

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Estudar 018
Questão 1
Para responder à questão, leia o texto.
A potência dos novos carros elétricos
Carro elétrico deixou de ser visto apenas como auxiliar dos jogadores de golfe. Nos últimos anos, no
embalo da preocupação com o aquecimento global, várias montadoras criaram seus modelos
“verdes”. Os atuais não devem nada aos mais envenenados esportivos a gasolina. O Roadster, da
Tesla Motors atinge 209 quilômetros por hora e vai de 0 a 100 quilômetros por hora em quatro
segundos. Por meio de um inovador sistema de baterias, resolveu ainda um antigo problema dos
elétricos, a autonomia.
 
Época, 30 abr. 2007.
 
A principal transformação de energia que ocorre nesses carros é
(A) mecânica em elétrica.
(B) térmica em mecânica.
(C) elétrica em mecânica.
(D) térmica em elétrica.
(E) térmica em elétrica e mecânica.
Gabarito:
C
Resolução:
As transformações que ocorrem são de energia elétrica em energia mecânica e calor (o calor está
sempre presente na energia dissipada). Porém, a finalidade é a movimentação, logo pode-se dizer
que a principal é a transformação de energia elétrica em mecânica.
Questão 2
Para responder à questão, leia o texto.
A potência dos novos carros elétricos
Carro elétrico deixou de ser visto apenas como auxiliar dos jogadores de golfe. Nos últimos anos, no
embalo da preocupação com o aquecimento global, várias montadoras criaram seus modelos
“verdes”. Os atuais não devem nada aos mais envenenados esportivos a gasolina. O Roadster, da
Tesla Motors atinge 209 quilômetros por hora e vai de 0 a 100 quilômetros por hora em quatro
segundos. Por meio de um inovador sistema de baterias, resolveu ainda um antigo problema dos
elétricos, a autonomia.
 
Época, 30 abr. 2007.
 
Considerando os dados publicados na revista, assinale a alternativa que melhor exprime a aceleração
desse carro em m/s2.
(A) 52.
(B) 25.
(C) 14,5.
(D) 7.
(E) 3,5.
Gabarito:
D
Resolução:
A aceleração pode ser calculada com:
 
Questão 3
Paraquedista prepara-se para romper a barreira do som com salto da estratosfera. Em dia ainda
indefinido, Felix Baumgartner saltará de um balão de hélio na estratosfera, a 36 quilômetros de
altitude, e, se tudo der certo, se tornará o primeiro homem a quebrar a barreira do som em queda
livre. Roupas especiais devem proteger o paraquedista contra temperaturas de –70 °C e contra raios
UVB, que, na estratosfera, são cem mil vezes mais intensos do que os que chegam à superfície da
Terra. (SALVADOR, 2010, p.100-101).
Com base nas informações apresentadas e à luz dos conhecimentos de Biologia, Física e Química,
pode-se afirmar:
01. O choque dos átomos nas paredes de um balão preenchido com gás hélio diminui, à medida que o
balão desce da altitude de 36 km até a superfície da Terra.
02. Na altitude de 36 mil metros, o número de átomos de hélio, He, contidos em um balão de dez
litros, cheio desse gás, é igual ao número de moléculas existentes em outro balão de igual
capacidade contendo gás hidrogênio, H2.
04. Um paraquedas que desce de uma altura de 1.600,0 m, com velocidade constante de 20,0 km/h,
chega ao solo no intervalo de 4,8 min, aproximadamente.
08. O som, em comparação com a situação no solo, viaja mais rapidamente na extratosfera a 36 km
de altitude, porque aí a energia cinética média das moléculas é maior.
16. O nylon, , utilizado na confecção de paraquedas e roupas
especiais, é um polímero de adição.
32. Um efeito negativo dos raios ultravioleta decorre de sua ação sobre a estrutura de molécula de
DNA com repercussões na expressão gênica, principalmente em células do tecido epitelial.
64. A baixa pressão da estratosfera estimula a produção imediata e excessiva de hemácias,
superando a capacidade de elasticidade dos vasos sanguíneos.
Gabarito:
38
Resolução:
02 + 04 + 32 = 38
01. Incorreta. O choque dos átomos não diminui, pois estão no interior de um balão.
02. Correta. Volumes iguais de gases quaisquer, quando medidos nas mesmas condições de pressão
e temperatura, contêm o mesmo número de partículas.
04. Correta.
v = 
20 = 
t = 0,08 h
1 h = 60 min
0,08 h = x
x = 4,8 min
08. Incorreta. Com o ar mais rarefeito, a velocidade do som é menor.
 
16. Incorreta. O nylon é um polímero de condensação.
 
32. Correta. As repercussões na expressão gênica podem ser geradas pelo potencial de mutação
gênica da radiação ultravioleta.
64. Incorreta. Na verdade, a baixa pressão da estratosfera estimula um processo que acarreta um
aumento gradual na produção de hemácias: é o processo de aclimatação.
Questão 4
Para resfriar o seu café, inicialmente a 80 oC, uma pessoa mergulha nele uma pedra de gelo de massa
25 g, a uma temperatura de 0 oC. O café possui massa de 100 g. Considere que os calores específicos
do café e da água líquida são idênticos a 1 cal/(g oC), e que o calor de fusão do gelo é de 80 cal/g.
Caso as trocas de energia ocorram apenas entre a água (nos estados sólido e líquido) e o café, qual a
temperatura do café quando o equilíbrio térmico com o gelo derretido é atingido? 
A) 48 oC
B) 52 oC
C) 56 oC
D) 60 oC
E) 64 oC
Gabarito:
A
Resolução:
(Resolução oficial)
Como as trocas de energia ocorrem apenas entre a água (nos estados sólido e líquido) e o café, a
soma do calor sensível liberado pelo café, do calor latente para fundir o gelo e do calor sensível
absorvido pela água, oriunda do derretimento do gelo, é expressa como: Mcaféc(Tf – 80) + MgeloLf +
Mgeloc(Tf – 0) = 0, onde Lf e c denotam, respectivamente, o calor de fusão do gelo e os calores
específicos idênticos do café e da água líquida. Substituindo os dados do enunciado, obtém-se que Tf
= 48 oC.
Questão 5
Para determinar a entalpia de vaporização do composto hipotético MX4(? ), o mesmo foi colocado num
recipiente equipado com uma serpentina de aquecimento resistivo, a 80 °C e sob pressão de 1,0 bar.
Para a manutenção da temperatura, foi utilizada uma fonte de 30 V com passagem de corrente de
900 mA durante 30 s, tendo sido vaporizados 2,0 g de MX4(? ). Sabendo que a massa molar desse
composto é 200 g mol−1, assinale a opção que apresenta a entalpia molar de vaporização em kJ mol−1,
a 80 °C.
a) 4,1
b) 8,1
c) 81
d) 405
e) 810
Gabarito:
C
Resolução:
A potência da serpentina é igual a:
P = i . U
P = 0,9 · 30
P = 30 W
Considerando-se que houve aquecimento durante um intervalo de tempo de 30 s, a quantidade de
energia consumida nesse intervalo é de:
P = 
27 = 
E = 810 J = 0,81 kJ
Essa quantidade de energia, 0,81 kJ, foi suficiente para vaporizar 2,0 g de MX4. A quantidade de
energia necessária à vaporização de 200 g de MX4, que corresponde à massa molar desse composto,
é igual a:
2,0 g MX4 — 0,81 kJ
200 g MX4 — Q
Q = 81 kJ
A entalpia molar de vaporização é portanto, igual a 81 kJ mol−1.
Questão 6
Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico a seguir mostra como ambos
percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia.
Com base no gráfico, considere as seguintes afirmações.
I. A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo.
II. A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo.
III. Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III. 
Gabarito:
A 
Resolução:
I. Correta. Pedro percorre a mesma distância que Paulo em menos tempo.
II. Incorreta. O deslocamento de Paulo é representado pela reta com maior inclinação e, portanto,
maior velocidade.
III. Incorreta. Pedro ficou parado por 150 s e Paulo, por 100 s.
Questão 7
Para fazer ultrapassagens em estradas de pista simples é necessário trafegar pela contramão. Para
uma manobra segura, o condutor deve iniciar a ultrapassagem indo para a pista contrária quando a
dianteira do seu veículo estiver a uma distância de 10 metros da traseira do veículo da frente e voltar
para a pista quando a sua traseira estiver 5 metros à frente da dianteira do outro veículo. Considere
um carro de 5 metros de comprimento, viajandoa 108 km/h, que deseja ultrapassar um caminhão de
30 metros de comprimento trafegando a 72 km/h. Sobre essa manobra, assinale o que for correto
(Obs.: desconsidere os movimentos laterais do carro).
(01) O tempo entre o início e o fim da manobra será de 5 segundos.
(02) O carro irá percorrer 180 metros entre o início e o fim da manobra.
(04) A distância, em metros, entre a dianteira do carro e a traseira do caminhão, t segundos após o
início da manobra, é dada por d(t) = 10 · |1 – t| .
(08) A distância, em metros, entre a traseira do carro e a dianteira do caminhão, t segundos após o
início da manobra, é dada por
d(t) = 5 · |10 – 2t| .
(16) Se quiser ultrapassar o caminhão na metade do tempo que levaria nas condições citadas, o carro
precisaria dobrar a sua velocidade. 
Gabarito:
01 + 04 = 05 
Resolução:
(01) Correta. Considerando que ele deverá percorrer uma distância de 10 m + 30 m (caminhão) + 5
m (distância segura) + 5 m (tamanho do carro) e a velocidade relativa entre ambos de 108 – 72 km/h
= 36 km/h = 10 m/s. O tempo transcorrido será:
(02) Incorreta, pois em 5 s a uma velocidade de 108 km/h = 30 m/s é de 30 x 5 = 150 m
(04) Correta. Considerando as velocidades do caminhão (20 m/s) e do carro (10 m/s) e tomando o
carro como referencial 0, temos que:
d = scam – scar = (10 + 20t) – (0 + 30t) = 10 – 10t = 10 |1–t|
Em módulo, pois a distância sempre deve ser positiva.
(08) Incorreta, pois, analogamente ao item anterior, mas tomando como referência agora a dianteira
do caminhão:
d = scar – scam = (5 + 30t) – (0 + 20t) = 5 + 10t = 5 |1 + 2t|
Novamente em módulo, pois precisa ser positiva.
(16) Incorreta, pois a velocidade relativa é que precisaria dobrar e não a velocidade do carro. Para
que a velocidade relativa dobrasse (v = 20), a velocidade do carro deveria ser:
v – 20 = 20 
v = 40 m/s = 144 km/h
Questão 8
Para economizar na conta de energia elétrica, a gerência de uma cafeteria decidiu proibir o uso das
tomadas do seu estabelecimento para recargas de baterias de celular. Mesmo com receio de perder o
consumo da clientela que, esperando o celular carregar, consome mais no estabelecimento, a equipe
de gerentes acredita que isso foi uma boa ideia.
Para carregar um aparelho celular completamente, consomem-se aproximadamente 15 Wh
de energia elétrica. Admitindo que essa carga seja feita diariamente, na cafeteria por um
cliente frequente, estime o custo máximo anual de carga desse aparelho, sabendo que cada kWh
custa R$ 0,60.
a) R$ 5475,00
b) R$ 3285,00
c) R$ 91,30
d) R$ 3,30
e) R$ 0,25
Gabarito:
D
Resolução:
A energia em kWh é:
O gasto em reais será:
Serão gastos, portanto, R$ 3,30.
Questão 9
Para entender a importância do uso do capacete, considere o exemplo de uma colisão frontal de um
motoqueiro, com massa de 80 kg, com um muro. Suponha que ele esteja se deslocando com uma
velocidade de 72 km/h quando é arremessado em direção ao muro na colisão.
Suponha que o tempo de colisão dure 0,2 s até que ele fique em repouso, e que a força do muro
sobre o motoqueiro seja constante. Qual o valor dessa força e quantos sacos de cimento de 50 kg é
possível levantar (com velocidade constante) com tal força?
a) 3.000 N e 6 sacos.
b) 6.000 N e 240 sacos.
c) 8.000 N e 16 sacos.
d) 8.000 N e 160 sacos.
e) 12.000 N e 160 sacos.
Gabarito:
C
Resolução:
O módulo da força resultante pode ser obtida por meio do teorema do impulso:
I = ΔQ
F . Δt = (m · vf) – (m · vi)
F · 0,2 = ?(80 · 0) – (80 · 20)?
F = 8.000 N
Considerando-se que, para levantar os sacos de cimento com velocidade constante, a força
necessária é igual à própria força peso, o número de sacos de cimento de 50kg que é possível
levantar com tal força é igual a:
F = P = n · m · g
8.000 = n · 50 · 10
n = 16 sacos
Questão 10
Para fazer o reboco de uma parede, um pedreiro utilizou certa quantidade de cimento que, para o
preparo, foi despejado do saco para o solo, conforme o gráfico.
A grandeza física representada pela área sombreada do gráfico tem unidade de medida equivalente à
de
a) aceleração.
b) massa.
c) vazão.
d) velocidade.
e) volume.
Gabarito:
B
Resolução:
A grandeza física representada pela área sombreada do gráfico tem unidade de medida equivalente à
de massa, pois a vazão mássica é dada por:
Q = 
e, portanto, temos:
Q · Δt = m
Questão 11
Para o perfeito funcionamento, um resistor deve ser conectado em série a um aquecedor que
apresenta resistência elétrica igual a 36 Ω e que será submetido a uma tensão elétrica de 220 V. Para
que o aquecedor dissipe sua potência máxima de 900 W, a resistência elétrica do resistor a ser
conectado ao circuito deve ter valor, em ohms, igual a
a) 8.
b) 12.
c) 24.
d) 36.
e) 44.
Gabarito:
A
Resolução:
Para que o aquecedor dissipe sua potência máxima de 900 W, a d.d.p. sobre o aquecedor deve ser
igual a:
P = 
900 = 
U = 180 V
Uma vez que a tensão elétrica é de 220 V, o resistor a ser colocado em série com o aquecedor deve
provocar queda de tensão de 40 V e, considerando-se que o circuito é do tipo série e a corrente que
circula é a mesma, temos:
iaquecedor = iresistor
Rresistor = 8 Ω
Questão 12
Para obter experimentalmente a curva da diferença de potencial U em função da intensidade da
corrente elétrica i para uma lâmpada, um aluno montou o circuito a seguir. Colocando entre os pontos
A e B resistores com diversos valores de resistência, ele obteve diferentes valores de U e de i para a
lâmpada.
Considerando que a bateria de 9,0 V, os aparelhos de medida e os fios de ligação sejam ideais,
quando o aluno obteve as medidas U = 5,70 V e i = 0,15 A, a resistência do resistor colocado entre os
pontos A e B era de
a) 100 Ω.
b) 33 Ω.
c) 56 Ω.
d) 68 Ω.
e) 22 Ω.
Gabarito:
E
Resolução:
O resistor e a lâmpada estão ligados em série e, portanto, a diferença de potencial da bateria é igual
à soma entre a diferença de potencial sobre o resistor e a diferença de potencial sobre a lâmpada.
Temos, portanto:
Ubateria = Uresistor + Ulâmpada
9,0 = Uresistor + 5,70
Uresistor = 3,30 V
A resistência do resistor colocado entre os pontos A e B pode ser determinada por meio da lei de
Ohm:
U = R · i
3,30 = R · 0,15
R = 22 Ω
Questão 13
Para um circuito elétrico incluindo vários percursos fechados, é necessária a aplicação de regras
especiais para a sua resolução.
Com base nos conhecimentos sobre Eletrodinâmica, é correto afirmar:
a) Quando se percorre um resistor no sentido da corrente elétrica, a ddp é negativa e, no sentido
inverso, é positiva.
b) No gerador, o rendimento elétrico é expresso pela razão entre a ddp que mantém em seus
terminais e sua força eletromotriz.
c) A potência máxima fornecida por um gerador corresponde a uma corrente de intensidade igual à
intensidade da corrente de curto circuito.
d) A segunda lei de Kirchhoff diz que, em um nó, a soma das intensidades das correntes elétricas que
chegam é maior que a soma das intensidades das correntes que saem.
e) A primeira lei de Kirchhoff estabelece que, ao se percorrer uma malha em determinado sentido,
partindo-se e chegando-se ao mesmo ponto, a soma dos valores absolutos das ddp é sempre
positiva. 
Gabarito:
B 
Resolução:
a) Incorreta. Quando se percorre um resistor no sentido da corrente elétrica, a ddp é positiva e, no
sentido inverso, é negativa.
b) Correta. No gerador, o rendimento elétrico é expresso pela razão entre a ddp que mantém em seus
terminais e sua força eletromotriz:
c) Incorreta. A potência máxima fornecida por um gerador corresponde a uma corrente de
intensidade igual à metade da intensidade da corrente de curto circuito.
d) Incorreta. A primeira lei de Kirchhoff diz que, em um nó, a soma das intensidades das correntes
elétricas que chegam é igual à soma das intensidades das correntes que saem.
e) Incorreta. A segunda lei de Kirchhoff estabelece que, ao se percorrer uma malha em determinado
sentido, partindo-se e chegando-se ao mesmo ponto, a soma dos valores absolutos das ddp é sempre
nula.
Questão 14
Para uma apresentação artística, é utilizada uma estrutura mecânica formada por uma
barra homogênea,que pode girar em torno de um suporte fixo ao solo, em um movimento similar
ao de uma gangorra. Na barra, estão fixadas duas plataformas de massas desprezíveis: sobre a
da esquerda, há uma artista que aplica uma força de 600 N sobre a barra; sobre a da direita, há
três artistas, e cada um aplica uma força de 800 N sobre a barra. Observe a seguir a
representação desse sistema:
Admita que os pontos numerados na barra são igualmente espaçados e que o sistema se
encontra em equilíbrio na horizontal.
Com base nessas informações, o peso da barra, em newtons, é igual a:
(A) 3000
(B) 2400
(C) 1800
(D) 1200
Gabarito:
B
Resolução:
(Resolução oficial)
O momento M de uma força F, também chamado de torque, corresponde ao produto entre
a intensidade de F e a distância d entre o ponto em que a se aplica a força até aquele que
representa o eixo de rotação: M = Fd.
No esquema representado, a força de contato da barra ocorre na posição 6, que representa o eixo de
rotação. Como nesse ponto não há tendência de rotação, o momento dessa força é igual a zero. O
peso P da barra, indicado na posição 5, está distante d do eixo de rotação. A artista aplica uma força
de 600 N na posição 2 da barra, distante 4d do eixo de rotação, enquanto cada um dos três outros
artistas exerce uma força de 800 N na posição 8, distante 2d do eixo de rotação. Assim, é possível
identificar quatro momentos de força atuando na barra:
M1 = momento da força peso da artista = F1d1 = 600 × 4d = 2400d;
M2 = momento da força peso P da barra = F2d2 = P × d;
M3 = momento da força normal N de contato do suporte com a barra = F3d3 = n × 0 = 0;
M4 = momento da força peso dos três artistas = F4d4 = −3 × 800 × 2d = −4800d.
Nesse sistema, apenas a extremidade com os três artistas tende a rotacionar a gangorra no sentido
horário, daí seu momento ter sinal negativo. Os demais momentos, com tendência de rotação em
sentido anti-horário, têm sinal positivo.
Para que a barra se mantenha em equilíbrio na direção indicada na imagem, ou seja, sem rotação, o
momento da força resultante, dado pela soma dos momentos de cada força, deve ser igual a zero.
possível identificar quatro momentos de força atuando na barra:
M1 + M2 + M3 + M4 = 0
2 400d + (p × d) + (n × 0) + (−4 800d) = 0
P = 2400 N
Questão 15
Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó
esticado, formando um ângulo de 30° com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento
pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica
novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem
Note e adote:
Forças dissipativas e o tamanho da pessoa devem ser ignorados.
A aceleração da gravidade local é g =10 m/s2.
sen 30° = cos 60° = 0,5
cos 30° = sen 60° ≈ 0,9
a) valor nulo.
b) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 9 m/s2.
c) direção que forma um ângulo de 30° com a vertical e módulo 5 m/s2.
d) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 9 m/s2.
e) direção que forma um ângulo de 60° com a vertical e módulo 5 m/s2.
Gabarito:
E
Resolução:
A aceleração do movimento é tangencial. Assim, concluimos que, como em A forma-se um ângulo de
30° com a vertical, em B, situação simétrica, porém complementar, o ângulo formado será de 60°
com a vertical.
A aceleração tem a mesma direção da componente tangencial da força peso, de forma que temos:
Pt = P · cos 60° = P · sen 30° = m · g · sen 30° = m · 10 · 0,5 = 5 m
Por meio do Princípio Fundamental da Dinâmica, podemos determinar a aceleração tangencial:
Ft = Pt = m · a
5m = m · a a = 5 m/s²
Questão 16
Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as
marcas em competições em que houver vento favorável (mesmo sentido do corredor) com velocidade
superior a 2 m/s. Sabe-se que, com vento favorável de 2 m/s, o tempo necessário para a conclusão da
prova é reduzido em 0,1 s. Se um velocista realiza a prova em 10 s sem vento, qual seria sua
velocidade se o vento fosse favorável com velocidade de 2 m/s ?
a) 8,0 m/s.
b) 9,9 m/s.
c) 10,1 m/s.
d) 12,0 m/s.
Gabarito:
C
Resolução:
Considerando que o atleta realiza a prova em 10 s sem vento e que, como descrito no enunciado, o
tempo necessário para a conclusão é reduzido em 0,1 s nessas condições, se o vento fosse favorável
o atleta realizaria o percurso em 9,9 segundos, de forma que sua velocidade média no percurso de
100 metros seria de:
 10,1 m/s
Questão 17
Partindo do repouso, uma bolinha cai verticalmente sobre um plano inclinado de um ângulo com
relação à horizontal, originando seguidos choques perfeitamente elásticos. Se d é a distância inicial
da bolinha ao plano, obtenha, em função de d, n e , a distância do ponto do n-ésimo choque em
relação ao ponto do primeiro choque.
Gabarito:
Inicialmente, realizaremos a decomposição das velocidades e da aceleração da gravidade no
referencial adotado pelo problema:
O objeto está a uma altura H do plano e a uma distância d deste, de forma que a relação entre d e H
seja:
Aplicando a conservação da energia mecânica nos instantes que precedem a primeira colisão, temos:
De forma que as componentes x e y da velocidade inicial no referencial adotado ficam:
 
Como os choques são elásticos, a componente da velocidade que é perpendicular ao plano não se
altera com a colisão, sofrendo efeito somente da componente da gravidade nesta direção, de forma
que tenhamos sucessivos lançamentos oblíquos no decorrer das colisões. Após a primeira colisão, a
bolinha leva um intervalo de tempo para atingir a altura máxima:
Como as colisões não alteram a componente perpendicular ao plano, temos que o intervalo de tempo
T entre uma colisão e outra será o dobro do tempo , , de forma que o intervalo de tempo
entre o primeiro e o n-ésimo choque será dado por:
Assim, que a distância percorrida entre o primeiro e o n-ésimo choque será:
Questão 18
Para resfriar 200 mL de água inicialmente a 25 °C, foram utilizados dois cubos de gelo, de 25 g cada,
a –5 °C. Considere a densidade da água igual a 1,0 g/mL, o calor específico da água igual a 1,0
cal/g°C, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo igual a 80
cal/g.
A temperatura de equilíbrio do sistema água + gelo, desprezando as perdas para o ambiente, é de:
a) 3,5 °C.
b) 4,0 °C.
c) 4,4 °C.
d) 5,8 °C.
e) 6,7 °C.
Gabarito:
A
Resolução:
 
Questão 19
Parques de diversão são um espetáculo de tecnologia. Quase todos os brinquedos são controlados
por computador. Um brinquedo bastante radical, de nome EXTREME, gira em torno de um eixo,
conforme figura a seguir:
O clímax do brinquedo ocorre quando ele realiza duas revoluções anti-horárias em 40 segundos,
seguidas por uma revolução horária em 20 segundos, e depois para. Nesse caso, o programa de
computador imprime uma velocidade de rotação constante, em ambos os trechos do movimento.
Com base nesses dados, identifique, dentre os gráficos a seguir, o que melhor representa a variação
do ângulo de rotação com o tempo:
a) d)
b) e)
c)
 
Gabarito:
A
Resolução:
Considerando que, inicialmente, o brinquedo realiza duas voltas, , no sentido anti-horário em 40
segundos; em seguida, realiza uma volta no sentido horário, , em 20 segundos; e então para, o
primeiro gráfico é o que melhor representa o movimento.
Questão 20
Para melhor deslocamento, numa via fluvial, construir-se-á uma balsa com 3 tubos de PVC. Estes têm
as seguintes dimensões: 3,0 m de comprimento e 20,0 cm de diâmetro. Assim, juntando-se os três
tubos de forma paralela, tem-se uma pequena balsa.
Considere que esta ficará metade submersa.
Dados: ρágua = 103 kg/m3; ρPVC = 1,5 · 103 kg/m3; g = 9,8 m/s2; π = 3,14
É correto afirmar que o empuxo na balsa vale aproximadamente
a) 2.570,00 N
b) 6.460,00 N
c) 1.384,74 N
d) 3.527,8 N
e) 1.209,8 N
Gabarito:
C
Resolução:

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