Questão 40 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008
A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:
Enunciado
40) O calor específico da água é da ordem de 1,0 cal g-1 oC-1 e seu calor latente de fusão é igual a 80 cal.g-1.
Para transformar 200 g de gelo a 0 oC em água a 30 oC, a quantidade de energia necessária, em quilocalorias, equivale a:
(A)
8
(B)
11
(C)
22
(D)
28
Resolução
A quantidade de calor necessária para derreter o gelo a 0 oC é dada por:
Qderreter = m.L = 200.80 = 16000 cal = 16Kcal (1)
A quantidade de calor necessária para aquecer a aǵua de 0 oC a 30 oC é dada por:
Qaquecer = m.c.dt = 200.1.30 = 6000 cal = 6Kcal (2)
Logo a quantidade total de calor será dada por:
16 Kcal + 6 Kcal = 22 Kcal
Resposta (C)
Comentário
Questão disciplinar e fácil. Mera aplicação das equações da calorimetria. Um assunto simples e com abordagem clássica!
Questão 37 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008
A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:
Enunciado
37) Um feixe de raios paralelos de luz é interrompido pelo movimento das três pás de um ventilador. Essa interrupção gera uma série de pulsos luminosos.
Admita que as pás e as aberturas entre elas tenham a forma de trapézios circulares de mesma área, como ilustrado abaixo.
Se as pás executam 3 voltas completas por segundo, o intervalo de tempo entre o início e o fim de cada pulso de luz é igual, em segundos, ao inverso de:
(A)
3
(B)
6
(C)
12
(D)
18
Resolução
Em 1s cada pá obstrui a luz 9 vezes (3 voltas x 3 obstáculos). Assim, teremos um pulso a cada:
t = (1/9) s
Como a área que obstrui é igual a área que deixa a luz passar, metade deste tempo será o tempo de duração da obstrução (ou do pulso). Assim o tempo de duração do pulso será de:
tpulso = (1/9)/2 = 1/18 s
Resposta (D)
Comentário
Questão disciplinar relativamente fácil. O candidato pode pensar em termos matemáticos ou em termos físicos. A simetria do problema (tempo obstrução igual ao tempo de passagem de luz) torna o problema bem mais fácil!
Questão 33 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008
A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:
Enunciado
33) Duas partículas, X e Y, em movimento retilíneo uniforme, têm velocidades respectivamente iguais a 0,2 km/s e 0,1 km/s.
Em um certo instante t1 , X está na posição A e Y na posição B, sendo a distância entre ambas de 10 km.
As direções e os sentidos dos movimentos das partículas são indicados pelos segmentos orientados e , e o ângulo AC mede 600, conforme o esquema.
Sabendo-se que a distância mínima entre X e Y vai ocorrer em um instante t2, o valor inteiro mais próximo de t2 - t1 , em segundos, equivale a:
(A)
24
(B)
36
(C)
50
(D)
72
Resolução
É razoável imaginar que a menor distância entre os dois móveis ocorrerá quando ambos estiverem próximos de uma mesmo vertical, como na figura abaixo:
Lembrando que a distância entre dois pontos A (xA,yA) e B(xB,yB) é dada por:
d(A,B
) = [(Xa - Xb)² + (Ya - Yb)²]1/2 = [(Xa - Xb)² + (0 - Yb)²]1/2
Esse valor será mínimo quando Xa = Xb, isto é, quando as partículas estiverem sobre uma mesma vertical!
Considerando a componente horizontal da partícula Y, as duas estarão na mesma vertical quando X = Yhorizontal, onde:
X = 0 + 0,2.t (tomando o ponto A como origem dos espaços horizontais)
Yhorizontal = 10 - 0,1.cos (60).t [-0,1.cos (60) é a compontente horizontal da velocidade de Y!]
Para X = Yhorizontal teremos:
0,2.t = 10 - 0,1.0,5.t
0,25.t = 10
t = 10/0,25 = 40 => O inteiro mais próximo deste valor é 36!
Resposta (B)
Comentário
Questão interdisciplinar difícil. O candidato precisa saber calcular a distância entre dois pontos, trabalhar com a componente horizontal do movimento que segue a semi-reta BC e conectar tudo isso com o problema do encontro de dois móveis!
Os conceitos de física (Movimento Uniforme e Componente de um vetor) são simples, mas a análise do problema pode não ser trivial para a maior parte dos candidatos!
Questão 29 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008
A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:
Enunciado
29) Uma balsa, cuja forma é um paralelepípedo retângulo, flutua em um lago de água doce. A base de seu casco, cujas dimensões são iguais a 20 m de comprimento e 5 m de largura, está paralela à superfície livre da água e submersa a uma distância d0 dessa superfície.
Admita que a balsa é carregada com 10 automóveis, cada um pesando 1200 kg, de modo que a base do casco permaneça paralela à superfície livre da água, mas submersa a uma distância d dessa superfície.
Se a densidade da água é 1,0×103 kg/m3, a variação (d – d0), em centímetros, é de:
(A)
2
(B)
6
(C)
12
(D)
24
Resolução
Nos dois casos o equilíbrio ocorre quando o peso da balsa se igual com o empuxo (E).
Para o primeiro caso (balsa vazia) teremos:
PBalsa = E = água.20.5.d0.g (1)
Onde água.20.5.d0 é o volume submerso neste caso!
Para o segundo caso (balsa cheia) teremos:
Pcarros + PBalsa = E = água.20.5.d.g (2)
Onde água.20.5.d é o volume submerso neste caso!
Subtraindo (2) de (1) teremos:
água.20.5.d.g - água.20.5.d0.g = 1,2 x 105
(d - d0) = 1,2 x 105/106 = 1,2 x 10-1 m = 12 cm
Resposta (C)
Comentário
Questão disciplinar relativamente fácil. O candidato só precisa conhecer o signifcado do empuxo e a condição de equilibrio de um corpo. Aplicando os dados da questão e equacionando corretamente ele facilmente chega a resposta correta!
Questão 26 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008
A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:
Enunciado
26) Uma bicicleta de marchas tem três engrenagens na coroa, que giram com o pedal, e seis engrenagens no pinhão, que giram com a roda traseira. Observe a bicicleta abaixo e as tabelas que apresentam os números de dentes de cada engrenagem, todos de igual tamanho.
Cada marcha é uma ligação, feita pela corrente, entre uma engrenagem da coroa e uma do pinhão.
Suponha que uma das marchas foi selecionada para a bicicleta atingir a maior velocidade possível.
Nessa marcha, a velocidade angular da roda traseira é WR e a da coroa é WC. A razão WR/Wc equivale a:
(A)
7/2
(B)
9/8
(C)
27/14
(D)
49/24
Resolução
Velocidade angular w é dada pela expressão w = 2..f
Onde f é a frequência (número de eventos por unidade de tempo).
Para todos os efeitos práticos, quando uma engrenagem dá um volta completa ela avança o seu número de dentes na corrente... de modo que podemos dizer que a velocidade angular está relacionada com o número de dentes:
w = 2..(num de dentes)/tempo
Como a corrente não escorrega nas coroas, a velocidade linear (v) dos dentes em ambas as coroas deve ser a mesma:
v = wr.Rr = wc.Rc (Relação entre velocidade linear v e angular w)
Onde:
Rr é o raio da roda traseira e Rc é o raio da coroa.
Então, as velocidades angulares w são inversamente proporcionais aos raios. Deste modo, para se obter a maior velocidade (angular da roda traseira) deve-se combinar o maior raio(num de dentes) na frente (coroa) e o menor raio (num de dentes) atrás(roda) (Maior número de dentes na frente e menor número de dentes atrás)!
Assim:
WR/Wc = Rc/RR = 49/14 = 7/2
Resposta (A)
Comentário
Quem já andou de bicicleta resolveria esta questão :-) Questão fácil, ainda que o assunto (movimento circular uniforme) não seja muito frequente! O candidato deveria também relacionar a velocidade linear da corrente com as velocidades angulares da roda e coroa.