Blog e Fisica

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

Vestibular Uerj 2008

Enunciado

34) Desde Aristóteles, o problema da queda dos corpos é um dos mais fundamentais da ciência.
Como a observação e a medida diretas do movimento de corpos em queda livre eram difíceis de realizar, Galileu decidiu usar um plano inclinado, onde poderia estudar o movimento de corpos sofrendo uma aceleração mais gradual do que a da gravidade.
(MICHEL RIVaL - adaptado de Os grandes experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1997.)

Observe, a seguir, a reprodução de um plano inclinado usado no final do século XVIII para demonstrações em aula.

Admita que um plano inclinado M1, idêntico ao mostrado na figura, tenha altura igual a 1,0 m e comprimento da base sobre o solo igual a 2,0 m.
Uma pequena caixa é colocada, a partir do repouso, no topo do plano inclinado M1 e desliza praticamente sem atrito até a base.
Em seguida, essa mesma caixa é colocada, nas mesmas condições, no topo de um plano inclinado M2, com a mesma altura de M1 e comprimento da base sobre o solo igual a 3,0 m.

A razão v₁/v₂ entre as velocidades da caixa ao alcançar o solo após deslizar, respectivamente, nos planos M1 e M2,

é igual a:

(A) 2
(B)
(C) 1
(D)

Resolução

Por conservação de energia mecânica:

mgh₁ = (mv₁²)/2 e mgh₂ = (mv₂²)/2

Como h₁ = h₂ => v₁ = v₂

=> v₁/v₂ = 1

Resposta (C)

Comentário

Questão disciplinar e fácil. Conservação de energia é um conceito fundamental e clássico na física. Assim o candidato só precisa aplicar diretamente o conceito aos dados do problema.

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

Vestibular Uerj 2008

Enunciado

22) A figura abaixo representa um sistema composto por uma roldana com eixo fixo e três roldanas móveis, no qual um corpo R é mantido em equilíbrio pela aplicação de uma força F, de uma determinada intensidade.

Considere um sistema análogo, com maior número de roldanas móveis e intensidade de F inferior a 0,1% do peso de R.

O menor número possível de roldanas móveis para manter esse novo sistema em equilíbrio deverá ser igual a:

(A) 8
(B) 9
(C) 10
(D) 11

Resolução

Num sistema de roldanas como o da figura (conhecido como talha), as roldanas fixas produzem apenas vantagem ergométrica. As roldanas móveis produzem vantagem mecânica, isto é, dividem a carga por certo número.

No caso, cada roldana móvel divide a carga por 2!. Assim, se existirem n roldanas móveis a carga total será dividida por 2ⁿ:

F = R/2ⁿ

Pelo enunciado ele deseja que:

(0,1/100).R > F = R/2ⁿ (onde 0,1/100 = 0,1%)

R/10³ > R/2ⁿ (simplificando R)

1/10³ > 1/2ⁿ

2ⁿ > 10³ (como 2¹⁰ = 1024)

n = > 10 (igual ou maior que 10!)

Resposta (C)

Comentário

Questão interdisciplinar com a parte de física fácil e a parte de matemática de média dificuldade. O candidato precisa conhecer as máquinas simples com roldanas (parte fácil) e saber calcular porcentagem e potências. No caso particular, também resolver uma inequação (sentença matemática com desigualdades)!

Além disto o candidato precisar traduzir o enunciado para a linguagem matemática!

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

Vestibular Uerj 2008

Enunciado

30) Em uma aula prática foram apresentados quatro conjuntos experimentais compostos, cada um, por um circuito elétrico para acender uma lâmpada. Esses circuitos são fechados por meio de eletrodos imersos em soluções aquosas saturadas de diferentes compostos, conforme os esquemas a seguir:

O conjunto cuja lâmpada se acenderá após o fechamento do circuito é o de número:

(A) I
(B) II
(C) III
(D) IV

Resolução

Nos circuitos III e IV as lâmpadas estão em curto circuito, isto é, seus terminais estão ligados por um fio sem resistência. Deste modo, não passará corrente pelo filamento. Em ambos os casos as lâmpadas não acenderão!

Nos circuitos I e II, após o fechamento dos mesmos haverá corrente se, e somente se, a solução aquosa for condutora. O cloreto de potássio, (que dos seus conhecimentos de química, sabe que é um sal) é condutor ao contrário da sacarose que tem condutibilidade elétrica proxima a da água pura.

Assim, só acenderá o circuito I

Resposta (A)

Comentário

Questão interdisciplinar relativamente fácil. O candidato precisa apenas conhecer os requistos fundamentais para que haja a passagem de corrente (um circuito condutor) e o que significa um curto-circuito!.

Além disto o candidato têm que conectar seu conhecimento de física com seus conhecimentos de química! Quem estudou os dois assuntos (condutibilidade de sais e bases e circuitos elétricos) faz a questão com certa tranquilidade!

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

Vestibular Uerj 2008

Enunciado

29) Um recipiente cilíndrico de base circular, com raio R, contém uma certa quantidade de líquido até um nível h0. Uma estatueta de massa m e densidade , depois de completamente submersa nesse líquido, permanece em equilíbrio no fundo do recipiente. Em tal situação, o líquido alcança um novo nível h.

A variação (h - h0 ) dos níveis do líquido, quando todas as grandezas estão expressas no Sistema Internacional de
Unidades, corresponde a:

(A) m./.R²
(B) m²/²..R³
(C) m/..R²
(D) ..R⁴/m

Resolução

Sabemos que dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar do espaço! Logo ao se introduzir a estátua o volume do líquido será deslocado.

Obviamente (?) o volume deslocado do liquído é o mesmo volume da estátua!

Volume da Estátua

Do nosso conhecimento de densidade ():

= m/V

Onde m = massa e V = volume

Assim o volume da estátua será dado por:

V = m/ (1)

O variação de altura (h - h0) no cilindro ocupa, segundo nossos conhecimentos de geometria (vide figura), um volume dado pela expressão abaixo:

V (h-h0) = (h - h0).. R². (2)

Isto é, área da base (. R²) vezes a altura (h - h0)!

Como já dissemos, (1) tem que ser igual a (2). Volume da estátua é igual ao volume deslocado!

Igualando (1) e (2) e resolvendo para (h - h0) teremos:

(h - ho) = m/..R²

Resposta (C)

Comentário

Questão de média dificuldade. Além da simples aplicação da equação (fórmula!) da densidade, o candidato teria que raciocinar sobre o fato (óbvio) de que o volume da estátua é igual ao volume deslocado pelo liquído.

Além disto o candidato têm que conectar o conceito físico com seus conhecimentos de geometria! Quem estudou os dois assuntos (geometria dos sólidos e hidrostática) faz a questão com certa tranquilidade!