Física
Q uestão 01 - A
Uma forma de observarmos a velocidade de um
móvel em um gráfico d × t é analisarmos a inclinação da
curva como no exemplo abaixo:
Como as rodas são travadas, nos dois casos
vestibular 2013
podemos afirmar que a força resultante (força de atrito)
é a mesma, ou seja, a aceleração é constante e igual
MP
em ambos. Quando um móvel apresenta aceleração
constante, podemos calcular a distância por d = vm · t,
OD
+ MP
AN
Quando dobramos a velocidade inicial do móvel,
- MT
2
Como M1 = F · d (d = distância até o ponto fixo)
.
onde
por isso T1 não gera momento
Teremos:
dobramos a velocidade média e o tempo necessário para
pará-lo (ele depende da velocidade inicial); logo, dobrando vm e dobrando o t, teremos uma distância percorrida
A inclinação do gráfico do móvel A é maior do que
a inclinação do móvel B (mais próximo da vertical), o
que mostra que a distância percorrida por A ( dA) é maior do que a de B ( dB).
Na questão temos 4 situações diferentes:
Resolução
Q uestão 02 - E
1. inicialmente em MRU, ou seja, v constante; logo,
inclinação constante (reta).
2. na ultrapassagem, o móvel possui v crescente;
logo, inclinação crescente (curva).
3. no momento em que o automóvel fica na frente
do caminhão, ele "alivia o pé" e diminui a velocidade;
logo, diminui a inclinação.
4. finalmente, o móvel volta a se deslocar com velocidade constante; logo, inclinação constante.
4 vezes maior.
Q uestão 03 - B
Para que o conjunto andaime + operário permaneça em equilíbrio, as forças verticais se anulam; portanto, a soma das tensões deve ser igual, em módulo,
ao peso do conjunto aindaime + operário, que não é alterado pelo movimento do operário.
Para que o sistema não possua rotação (na situação x), teremos o equilíbrio dos momentos em relação a
qualquer ponto; assim, podemos fixar o sistema no ponto de aplicação da corda 1 e possuiremos:
Se o operário se movimenta para a direita (se aproximando de T2), XOP aumenta. Para equilibrar o sistema,
T2 aumenta.
Como T1 + T2 = P, T2 aumentando, T1 obrigatoriamente diminui.
Q uestão 04 - A
Relação A e B
Se compararmos a coroa A com a catraca B, podemos confirmar que enquanto a coroa completa uma
volta, a catraca completa mais do que uma volta, percorrendo, assim, um maior ângulo no mesmo intervalo de
tempo, apresentando uma maior velocidade angular.
A
<
B
Relação B e R
Se compararmos a catraca B com a roda R, perceberemos que, ao girarem juntas, percorrem o mesmo
ângulo no mesmo tempo.
B
=
C
Física
Q uestão 05 - C
A força gravitacional com que um planeta atrai um
corpo (peso) é diretamente proporcional à massa do planeta e inversamente proporcional ao quadrado do seu
raio médio.
As tensões nos cabos equilibram o peso do jipe.
Como MT = 10 MM, teríamos PT = 10 PM.
Como RT = 2 RM, teríamos PT =
10
P
Então, PT =
4 M
4 PT
= PM
10
P
0,4 = M
PT
PM
4
ou
ou
Resolução
Q uestão 06 - C
A força normal exercida pela superfície é, em
módulo, igual ao peso do bloco apenas na situação Z,
uma vez que a força F atua na direção horizontal. Nesse
caso, não haveria nenhuma componente da força F
atuando na direção da força peso, alterando a intensidade da força normal.
A componente horizontal da força F, nas situações
X e Y, têm a mesma intensidade (mesmo ângulo com
a horizontal); portanto, o trabalho será o mesmo nos dois
casos.
Q uestão 08 - D
A colisão entre os blocos foi perfeitamente elástica, pois houve conservação da energia mecânica. Nesse caso, os blocos possuem a mesma massa e, portanto, trocam suas velocidades. O módulo de impulso sobre o bloco 2 foi o mesmo que o módulo do impulso sobre o bloco 1, uma vez que, em um mesmo intervalo de
tempo, os referidos blocos "trocam" forças de mesma
intensidade, pela lei de ação e reação.
Q uestão 09 - C
Se o dinamômetro sofreu uma redução de 30%
do valor inicial, podemos dizer que o empuxo sofrido pela
esfera equivale a 30% do peso da esfera.
Como o empuxo equivale ao peso do volume do
fluido deslocado, a força e o peso são proporcionais à
densidade e ao volume, neste caso onde o corpo está
totalmente imerso, a diferença se encontra nas densidades, pois o volume do corpo e do fluido deslocado são
iguais. Assim, a densidade do fluido é proporcional a 30%
da densidade do aço.
30% de 8 g/cm3 = 2,4 g/cm3
Q uestão 10 - D
Q uestão 07 - B
O trabalho realizado pelo estudante para mover o
bloco depende da distância d e da componente horizontal da força F.
A distância d é sempre a mesma para os três casos descritos.
Assim, na situação Z, como toda a intensidade da
força F está aplicada na direção horizontal, o trabalho
para essa situação será maior do que em X e Y.
A dilatação de um corpo depende do seu tamanho inicial, do material de que é feito (indicado por seu
coeficiente de dilatação) e da variação de temperatura
do corpo. Sendo duas esferas de mesmo volume que
têm a mesma variação de temperatura, como a esfera x
dilata cinco vezes menos que a esfera y, ela terá o coeficiente de dilatação cinco vezes menor.
vestibular 2013
Q uestão 11 - A
I. CORRETA. Para um gás ideal, vale a relação
= constante; na transformação apresentada, a
PR duplicou e V foi reduzido à terça parte, o que implica
diminuição no produto PR × V, diminuindo a temperatura.
II. ERRADA. Como o trabalho depende da variação do volume, se o volume diminui, a variação ( V) será
negativa, portanto o trabalho (W) é negativo.
III. ERRADA. Se o processo fosse adiabático, não
haveria calor e o gás, recebendo trabalho, aumentaria
sua energia interna e sua temperatura. Como a temperatura diminuiu, houve fluxo de calor.
Q uestão 12 - C
Uma máquina térmica que absorve 20 kJ em cada
ciclo com rendimento ideal de 50%, nunca poderá fornecer mais de 10 kJ em cada ciclo: assim, a única máquina
viável é M3.
Física
Resolução
Q uestão 13 - D
Q uestão 15 - D
O comprimento de onda e a amplitude da onda
transversal podem ser encontrados diretamente na figura proposta para as questões 13 e 14.
A radiação luminosa ao se refratar do ar para o
bloco de vidro não muda a fonte, portanto não muda a
frequência.
Uma onda eletromagnética se propaga com menor velocidade em um sólido do que em um gás. No bloco de vidro a velocidade e o comprimento de onda são
menores, visto que são diretamente proporcionais
(v
).
vestibular 2013
nar sen
ar
= nM sen
M
1 · sen 60° = nM · sen 30°
Q uestão 16 - C
Como a amplitude (A) é a elongação máxima, então assume o valor 3 cm
Como o comprimento de onda ( ) pode ser associado à distância entre duas cristas consecutivas, então
assume o valor 8 cm.
Q uestão 14 - E
A equação fundamental da onda é:
V= f
V = 12 m/s
= 8 cm = 0,08 m
De acordo com a Lei de Snell a relação entre os
índices de refração é dada por:
nar sen ar = nM sen M ,
onde:
nar - índice de refração do ar
nM - índice de refração do material
- ângulo entre o raio incidente e a normal à
ar
interface = 60°
- ângulo entre o raio refratado e a normal à
M
interface = 30°
Q uestão 17 - E
Em um espelho plano a imagem será sempre virtual (atrás do espelho) e simétrica (na mesma distância
do objeto ao espelho) e a luz refletida no espelho obedecerá a Lei da Reflexão (ângulo de incidência igual ao
ângulo de reflexão –
).
Física
Q uestão 18 - A
Q uestão 20 - E
O funcionamento do filtro e a filtragem de ar é
realizada fundamentalmente pelo processo de eletrização dos poluentes e sua interação com as placas
eletrizadas.
Ambas caracterizam eletricidade estática.
Quando uma partícula eletrizada se move perpendicularmente às linhas de um campo magnético ela recebe uma força perpendicular a sua velocidade e executa um movimento circular cujo raio é dado pela equação:
m·V
R=
q·B
Q uestão 19 - A
As linhas do campo magnético em cargas são
descritas abaixo:
Sendo a mesma velocidade (v) no mesmo campo
magnético (B), como
R2 = 2 R1 então
q2
1 q1 ou
m2 = 2 m1
2
Resolução
m2 2 m1
ou
q2 = q1
Portanto apenas as figuras 1 e 4 possuem cargas
de mesmo sinal.
A intensidade do campo é inversamente proporcional a distância das linhas e nas figuras 1 e 2 possuem
magnitudes diferentes.
q2 q1
m2= m1
Q uestão 21 - B
Uma bateria é um gerador; portanto, converte outros tipos de energia em energia elétrica que é fornecida
ao dispositivo; logo, fornece energia e não cargas ao
circuito. Para o dispositivo recarregar a bateria o processo é inverso, ou seja, energia elétrica é convertida em
outras formas de energia que são armazenadas na bateria. Sendo assim, a recarga repõe energia e não cargas ao gerador. Corrente elétrica é, na realidade, um
movimento ordenado dos elétrons que estão em todo o
circuito e não apenas na bateria.
I. Falsa
II. Verdadeira
III. Falsa
vestibular 2013
Q uestão 22 - D
No 2° parágrafo da questão é descrito o principio
de funcionamento do trem MAGLEV como um sistema
que emprega correntes elétricas induzidas em condutores submetidos a fluxos magnéticos variáveis isto nos
leva a lei de Faraday-Lenz.
Q uestão 23 - D
O elétron só pode ocupar os níveis de energia
mencionados no diagrama, realizar transições entre eles
(absorvendo ou emitindo energia) ou ser expulso do átomo pela absorção de energia. O átomo está inicialmente
no estado fundamental, neste estado a única radiação
absorvida, das citadas, seria E3 que provoca a transição
do nível 1 para o nível 2 (-13,6 + 10,2 = -3/4).
A partir do nível 1, E1 e E2 não provocariam transições pois são inferiores a diferença de energia entre este
nível e qualquer outro). Estando no nível 2 a única radiação que poderia ser absorvida , das citadas , seria E2
que provoca a transição do nível 2 para o nível 3
(-3,4 + 1,9 = -1,5), pois E1 não é compatível com a diferença de energia entre o nível 2 e os outros níveis no
átomo. Uma vez tendo atingindo o nível 3 (tendo absorvido E2 e E3). A energia da radiação E1 provocaria a expulsão do elétron do átomo, pois é maior que a diferença de energia entre o nível 3 e , portanto esta radiação
não poderia ser absorvida sem provocar a ionização do
átomo.
Resolução
Física
Q uestão 24 - E
Para o rênio 14 dias correspondem a 4 períodos
de meia-vida (14 = 4 × 3,5). Como em cada meia-vida o
número de isótopos se reduz à metade, teremos 1/16.
Para o fósforo 14 dias é justamente 1 período de
meia-vida (14 = 1 × 14), portanto teremos 1/2.
Q uestão 25 - B
As afirmações I e II correspondem aos postulados do modelo proposto por Niels Bohr, por isto estão
corretas (o diagrama de energias apresentado na questão 23 é um exemplo da afirmação II).
A III está errada pois a energia de cada nível não
é múltipla inteira da energia do estado fundamental, o
que também pode ser verificado nos valores do diagrama da questão 23.
vestibular 2013