alternativa B
Questão 54
Um corpo é abandonado do repouso de uma
certa altura e cai, em queda livre (g = 10 m/s2 ),
por 4 s. Após esses 4s, o corpo adquire velocidade constante e chega ao solo em 3 s. A altura da qual esse corpo foi abandonado era de
a) 80 m
b) 120 m
c) 180 m
d) 200 m
e) 220 m
alternativa D
No trecho de queda livre, temos:
t2
42
ΔS1 = g ⋅ 1 = 10 ⋅
⇒ ΔS1 = 80 m
2
2
Após 4 s de queda livre, a velocidade (v) do corpo
é:
v = g ⋅ t1 = 10 ⋅ 4 ⇒ v = 40 m/s
Assim, no trecho em que a velocidade é constante, temos:
ΔS 2 = v ⋅ t 2 = 40 ⋅ 3 ⇒ ΔS 2 = 120 m
Logo, a altura (h) da qual esse corpo foi abandonado é dada por:
h = ΔS1 + ΔS 2 = 80 + 120 ⇒ h = 200 m
Questão 55
Certo garoto, com seu “skate”, desliza pela
rampa, descrevendo o segmento de reta horizontal AB, com movimento uniforme, em 2,0 s.
As resistências ao movimento são desprezíveis. Considerando d igual a 20 m e o módulo
de g igual a 10 m/s2 , o intervalo de tempo
gasto por esse garoto para descrever o segmento CD é, aproximadamente, de
a) 1,0 s
d) 2,0 s
b) 1,4 s
e) 2,8 s
c) 1,6 s
A velocidade (v) no trecho AB é dada por:
d
20
v =
=
⇒ v = 10 m/s
Δt AB
2,0
Adotando o nível do trecho CD como plano de referência, do Princípio da Conservação da Energia
Mecânica, temos:
d
v2
v’ 2
B
C
Em
= Em
⇒m⋅g ⋅
+m⋅
=m⋅
⇒
4
2
2
20
10 2
v’ 2
+
=
⇒ v’ = 10 2 m/s
4
2
2
Assim, o tempo ( ΔtCD ) gasto por esse garoto para
descrever o segmento CD é dado por:
d
20
ΔtCD =
=
⇒ ΔtCD = 1,4 s
v’
10 2
⇒ 10 ⋅
Questão 56
Um pequeno carro tem massa 20,0 kg, quando vazio. Contendo inicialmente uma massa
de 10,0 litros de água (ρ = 1,00 g/cm3 ), esse
carro se desloca, nesse instante, com a velocidade escalar de 36 km/h. Durante seu movimento, retilíneo e praticamente livre de
qualquer força de resistência, a água escorre
por um orifício existente na base inferior,
com vazão média de 0,50 litro por segundo,
durante os primeiros 10,0 s. A aceleração escalar média desse carro, nesse intervalo de
tempo, foi de
a) 0,20 m/s2
b) 0,40 m/s2
d) 2,00 m/s2
e) 2,40 m/s2
ver comentário
QUESTÃO ANULADA.
c) 1,20 m/s2
física 2
Questão 57
A região da cidade de New York, nos Estados
Unidos da América do Norte, é destacada entre os meteorologistas por ficar com temperaturas muito baixas no inverno (até −40o C) e
elevadas no verão (entre 35o C e 40o C). Nessas
condições, dois fios metálicos possuem, em
um dia de rigoroso inverno, os mesmos comprimentos L o1 = Lo2 = 10,000 m. Os coeficientes de dilatação linear médios dos materiais desses fios são, respectivamente,
α 1 = 1,0 ⋅ 10−5 o C −1 e α 2 = 2 ,6 ⋅ 10−5 o C −1 . A
variação de temperatura que esses fios devem sofrer juntos, para que a diferença entre
seus comprimentos seja 8,0 ⋅ 10−3 m, é
a) 150 o C
b) 100 o C
c) 50 o C
o
o
d) 25 C
e) 12,5 C
alternativa C
Da expressão da dilatação linear (L = Lo (1 + αΔθ ))
aplicada para os fios, vem:
L1 = 10(1 + 1,0 ⋅ 10 −5 Δθ)
alternativa A
Chamando, respectivamente, a quantidade de calor para o calorímetro, para a água e para o bloco
metálico de Q1 , Q2 e Q3 , temos:
Q = Q1 + Q2 + Q3 ⇒
⇒ Q = C1 ⋅ Δθ1 + m2 ⋅ c 2 ⋅ Δθ 2 + C 3 ⋅ Δθ 3 ⇒
⇒ Q = 6 ⋅ (50 − 20) + 80 ⋅ 1 ⋅ (50 − 20) +
+ 60 ⋅ (50 − 100) ⇒ Q = −420 cal
Questão 59
As armaduras de um capacitor plano, distanciadas entre si de 1,00 mm, estão submetidas a uma d.d.p. de 1,67 kV. Em um certo
instante, um próton (m = 1,67 ⋅ 10 −27 kg;
q = + e = 1,60 ⋅ 10 −19 C) chega ao ponto A com
energia de 3,34 ⋅ 10 −1 MeV, segundo a direção
orientada do eixo x. O ponto A é a origem do
sistema de referências. No ponto de abscissa
x = 4,00 mm, a ordenada de sua posição é, segundo o referencial indicado na figura, aproximadamente igual a
L2 = 10(1 + 2,6 ⋅ 10 −5 Δθ) ⇒ 8,0 ⋅ 10 −3 =
L2 − L1 = 8,0 ⋅ 10 −3
= 10(1 + 2,6 ⋅ 10 −5 Δθ) − 10(1 + 1,0 ⋅ 10 −5 Δθ) ⇒
⇒
Δθ = 50 oC
Questão 58
Desprezar os efeitos
gravitacionais e os efeitos
relativísticos
Um calorímetro de capacidade térmica
6 cal/ oC contém 80 g de água (calor específico =
=1
cal ⎞
⎟ a 20 oC. Ao se colocar um bloco meg ⋅ oC ⎟⎠
tálico de capacidade térmica 60 cal/ oC, a
100 oC, no interior desse calorímetro, verifi-
Dado: 1 MeV = 1,6 ⋅ 10 −13 J
a) + 0,20 μm
c) + 2,00 μm
e) − 20,0 μm
cou-se que a temperatura final de equilíbrio
térmico é 50 oC.
A quantidade de calor perdida para o ambiente, nesse processo, foi de
a) 420 cal
b) 370 cal
c) 320 cal
d) 270 cal
e) 220 cal
b) − 0,20 μm
d) − 2,00 μm
alternativa E
Em A, o próton possui velocidade v x na direção x
dada por:
Ec =
mv x2
⇒ 3,34 ⋅ 10 −1 ⋅ 1,6 ⋅ 10 −13 =
2
física 3
=
1,67 ⋅ 10 −27 ⋅ v x2
⇒
2
⇒ v x = 8 ⋅ 106 m/s
O próton alcança o ponto de abscissa x = 4 mm
x
4 ⋅ 10 −3
no instante t =
=
= 5 ⋅ 10 −10 s.
vx
8 ⋅ 106
Na direção vertical, temos:
R = Fel.
R = mγ
U
e ⋅U
⇒
⇒γ =
Fel. = e ⋅ E ⇒ mγ = e ⋅
d
m ⋅d
U
E =
d
1,6 ⋅ 10 −19 ⋅ 1,67 ⋅ 10 3
⇒γ =
⇒
1,67 ⋅ 10 −27 ⋅ 1 ⋅ 10 −3
14
2
⇒ γ = 1,6 ⋅ 10 m/s
Como a força elétrica é para baixo, temos a = −γ
e a posição y pedida é dada por:
o valor fornecido pelo voltímetro ideal passa
a ser 3 vezes menor. Analisando esse fato, o
aluno determinou que a resistência interna
do gerador vale
a) 4 Ω
d) 10 Ω
b) 6 Ω
e) 12 Ω
c) 8 Ω
alternativa E
y =
−1,6 ⋅ 1014 ⋅ (5 ⋅ 10 −10 ) 2
at 2
=
⇒
2
2
Como o voltímetro é ideal, a medida indicada com
a chave ch aberta é a própria f.e.m. do gerador ε.
Ao fechar-se a chave, o circuito passa a ter uma
⇒
y = −20 μm
queda de potencial de
Questão 60
No laboratório de Física, um aluno observou
que ao fechar a chave ch do circuito a seguir,
ε
3
no resistor de 6 Ω.
Assim, temos:
U = ε − ri
ε = ε − ri
2
ε
ri =
⇒
⇒
⇒
3
3
ε = 6i
U =
ε
ε
=
18i
=
18
i
3
2
⇒r ⋅i =
(18 ⋅ i) ⇒ r = 12 Ω
3