Física nos Vestibulares

Questões Comentadas de Física

Questão 40 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008

  15.06.2008 19:10, by , Categories: Não categorizado

A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:

Vestibular Uerj 2008

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!

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Questão 37 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008

  15.06.2008 18:59, by , Categories: Não categorizado

A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:

Vestibular Uerj 2008

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!

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Questão 33 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008

  15.06.2008 18:43, by , Categories: Não categorizado

A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:

Vestibular Uerj 2008

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 Vetor AB em Latex, provavelmente não visivel via feed :-( e Vetor BC em Latex, provavelmente não visivel via feed :-(, e o ângulo AB com circunflexo em Latex, provavelmente não visivel via feed :-(C 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!

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Questão 29 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008

  15.06.2008 17:50, by , Categories: Não categorizado

A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:

Vestibular Uerj 2008

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 = rho grego  via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(água.20.5.d0.g (1)

Onde rho grego via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(água.20.5.d0 é o volume submerso neste caso!

Para o segundo caso (balsa cheia) teremos:

Pcarros + PBalsa = E = rho grego via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(água.20.5.d.g (2)

Onde rho grego Latex, provavelmente não visivel via feed :-(água.20.5.d é o volume submerso neste caso!

Subtraindo (2) de (1) teremos:

raiz quadrada de 2 via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(água.20.5.d.g - raiz quadrada de 2 via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(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!

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Questão 26 - Exame Qualificação 2 - Uerj/2008

  15.06.2008 17:19, by , Categories: Não categorizado

A prova original, assim como seu gabarito, se encontram em:

Vestibular Uerj 2008

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.raiz quadrada de 2 via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(.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.raiz quadrada de 2 via Latex, provavelmente não visivel via feed :-(.(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.

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