Apostila de Física - 2010
UERJ – 2011
Segunda prova resolvida.
26. No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade constante de
1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados quatro
pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro.
O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra:
(A) P
(B) Q
(C) R
(D) S
Solução: O avião e tudo que vai a bordo se deslocam em velocidade constante. Portanto podemos considerar
tudo parado em relação a um referencial fixo no avião. Assim, o copo cai próximo ao ponto R, letra (C).
30. Um ciclista pedala uma bicicleta em trajetória circular de modo que as direções dos deslocamentos o das
rodas mantêm sempre um ângulo de 60º. O diâmetro da roda traseira
dessa bicicleta é igual à metade do diâmetro de sua roda dianteira. O
esquema a seguir mostra a bicicleta vista de cima em um dado instante
do percurso.
Admita que, para uma volta completa da bicicleta, N1 é o número de
voltas dadas pela roda traseira N2 o número de voltas dadas pela roda
dianteira em torno de seus respectivos eixos de rotação.
A razão N1/ N2 é igual a:
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
Solução: Vamos chamar de O o centro dos círculos, de A o ponto em
que a roda traseira toca o solo e de B o ponto em que a roda dianteira
toca o solo. Consideremos o triangulo retângulo OAB. A é ângulo reto
porque AB é perpendicular ao raio. B tem 30º porque a reta OB é um
raio e faz 90º com a roda. Assim, no triangulo OAB, a hipotenusa OB
vale o dobro do cateto AO, isto é, os raios dos dois círculos são o dobro um do outro, Então a roda maior
caminha no mesmo tempo o dobro da distância da menor. Como a roda menor e mais interna tem raio igual a
metade da outra, para a mesma distância ela dá o dobro
de voltas da outra. Uma coisa compensa a outra e a razão
entre o número de voltas é igual a 1, letra (A).
36. A figura abaixo representa o plano inclinado ABFE,
inserido em um paralelepípedo retângulo ABCDEFGH de
base horizontal, com 6 m de altura CF, 8 m de
comprimento BC e 15 m de largura AB, em repouso,
apoiado no solo.
Considere o deslocamento em movimento retilíneo de um
corpo P1 de M até N e de um corpo P2 de A até F.
Admita as seguintes informações:
- P1 e P2 são corpos idênticos;
- F1 e F2 são, respectivamente, as componentes dos pesos de P1 e P2 ao longo das respectivas trajetórias;
- M e N são, respectivamente, os pontos médios das arestas AB e EF.
Considerando esses dados, a razão F1/F2 equivale a:
(A) 17/6
(B) 4/3
(C) √15/3
(D) √13/2
Solução: A componente do peso vale sempre F=P.sen(), sendo P o peso e o ângulo que a trajetória faz com
a horizontal. O seno do ângulo é igual a altura dividida pelo comprimento da trajetória.
Para P1, F1=P1.(CF/MN), MN= FB, MN2=CF2+CB2, MN=10cm. F1=P1.(6/10).
Para P2, F2=P2.(CF/FA), FA2=FB2+BA2, FA=513cm. F2=P2.(6/513).
F1/F2= P1(6/10)/P2(6/513), como P1=P2, F1/F2= 513/10 = 13/2, letra (D).
37. Admita um outro corpo de massa igual a 20 kg que desliza com atrito, em movimento retilíneo, do ponto
F ao ponto B, com velocidade constante.
A força de atrito, em newtons, entre a superfície deste corpo e o plano inclinado é cerca de:
(A) 50
(B) 100
(C) 120
(D) 200
Solução: Se a velocidade é constante, pela primeira lei de Newton, a soma das forças é zero. Então a força de
atrito é igual à componente do peso na direção da trajetória F=P(CF/FB)=20x10x(6/10)=120N, letra (C).
39. Um evento está sendo realizado em uma praia cuja faixa de areia tem cerca de 3 km de extensão e 100 m
de largura. A ordem de grandeza do maior número possível de adultos que podem assistir a esse evento
sentados na areia é de:
(A) 104
(B) 105
(C) 106
(D) 107
Solução: A praia tem A=3000x100=3x105m2. Sentadas em um metro quadrado cabem umas três pessoas.
Pessoas=3x3x105=9x105. Ordem de grandeza=106. Letra (C).
41. Para dar a partida em um caminhão, é necessário que sua bateria de 12 V estabeleça uma corrente de
100.A durante um minuto.
A energia, em joules, fornecida pela bateria, corresponde a:
(A) 2,0 x 101
(B) 1,2 x 102
(C) 3,6 x 103 (D) 7,2 x 104
Solução: E=P.t, P=VI, logo E= VI.t = 12x100x60=72x103=7,2x104. Letra (D).
42. Um bloco maciço está inteiramente submerso em um tanque cheio de água, deslocando-se verticalmente
para o fundo em movimento uniformente acelerado. A razão entre o peso do bloco e o empuxo sobre ele é
igual a 12,5.
A aceleração do bloco, em m/s2, é aproximadamente de:
(A) 2,5
(B) 9,2 (C) 10,0
(D) 12,0
Solução: A resultante das forças que puxa o bloco para o fundo é F=P-E. Mas P/E=12,5. Logo E=P/12,5.
F=P-P/12,5= 11,5P/12,5. P=mg e F=ma. ma=mg(11,5/12,5). a=g(11,5/12,5)=115/12,5=9,2 m/s2, letra(B).