Assim, a altura (hT ) da torre é dada por: Questão 46 hT = h + h’ ⇒ hT = 60 + 20 ⇒ hT = 80 m Se uma pessoa conseguiu percorrer a distância de 3 000 m em 45 minutos, sua velocidade escalar média, nesse intervalo, foi: a) 2,0 km/h b) 3,0 km/h c) 4,0 km/h d) 6,0 km/h e) 6,7 km/h alternativa C A velocidade escalar média (v m ) para uma distância ∆S = 3 000 m = 3,0 km em um intervalo de 3 tempo ∆t = 45 min = h é dada por: 4 ∆S 3,0 vm = = ⇒ v m = 4,0 km/h 3 ∆t 4 Questão 48 Por uma superfície horizontal, um menino empurra um caixote de massa 15 kg, aplicando-lhe uma força constante e paralela à superfície de apoio; dessa forma, o caixote adquire uma velocidade constante. Se o coeficiente de atrito dinâmico entre o caixote e a superfície de apoio é igual a 0,4, a força aplicada pelo menino tem intensidade de: a) 45 N b) 50 N c) 58 N d) 60 N e) 63 N Questão 47 Adote: g = 10 m/s2 Um estudante, observando o alto de uma torre com um binóculo, vê uma pedra ser abandonada do repouso. Quando essa pedra passa pela altura de 60 m, o estudante dispara um cronômetro e o pára quando ela chega ao solo. Observando que o cronômetro marca 2 s, o estudante, ao determinar a altura da torre, encontra: Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2 a) 65 m d) 80 m b) 70 m e) 85 m c) 75 m alternativa D Supondo que a altura h = 60 m seja em relação ao solo, a velocidade (v) da pedra quando o cronômetro é acionado é dada por: gt 2 10 ⋅ 2 2 h = vt + ⇒ 60 = v ⋅ 2 + ⇒ 2 2 ⇒ v = 20 m/s Aplicando a Equação de Torricelli para o movimento da pedra do instante em que ela foi abandonada até o acionamento do cronômetro, vem: 0 v 2 = v 02 + 2gh’ ⇒ 20 2 = 2 ⋅ 10 ⋅ h’ ⇒ h’ = 20 m alternativa D Como o caixote tem velocidade constante, temos que a força (F) aplicada pelo menino tem intensidade igual à força de atrito dinâmico. Assim, temos: F = fat. fat. = µN ⇒ F = µmg = 0,4 ⋅ 15 ⋅ 10 ⇒ N = mg ⇒ F = 60 N Questão 49 Um corpo de 0,5 kg é abandonado do ponto A de uma pista não horizontal e perfeitamente polida. Estando o ponto A a certa altura do solo, o corpo desliza pela pista com velocidade escalar variando com o tempo de acordo com o gráfico dado. Desprezando a resistência do ar e sabendo que, no instante em que o corpo é abandonado (t = 0 s), sua energia mecânica é igual a 40 J, podemos afirmar física 2 que o ponto mais próximo do solo atingido pelo corpo está a uma altura de: b) 3,0 m e) 7,2 m c) 4,0 m O ponto mais próximo do solo atingido pelo corpo ocorre no instante t = 8 s, pois sua velocidade é máxima. Como a energia mecânica se conserva, a altura (h) do corpo nesse instante é dada por: ⇒ 40 = 0,5 ⋅ 10 2 2 c) 5,00 N Isolando os corpos e marcando as forças, temos: alternativa B Em = Ec + E g ⇒ Em = b) 2,50 N e) 50,0 N alternativa D Dado: g = 10 m/s2 a) 0,8 m d) 5,0 m a) nula d) 25,0 N m ⋅v2 +m⋅g ⋅h ⇒ 2 Do equilíbrio (R = 0), vem: T = mAg ⇒ 2T sen 30o + N = mB g ⇒ 2 ⋅ mAg sen 30o + N = mB g ⇒ 1 ⇒ 2 ⋅ 2,50 ⋅ 10 ⋅ + N = 5,00 ⋅ 10 ⇒ 2 ⇒ N = 25,0 N + 0,5 ⋅ 10 ⋅ h ⇒ h = 3,0 m Questão 50 No conjunto da figura, os fios e as polias são considerados ideais e o bloco B encontra-se apoiado sobre uma mesa plana e horizontal. Adotando-se g = 10 m/s2 , a força de reação normal, imposta pela mesa ao bloco B, tem intensidade: Questão 51 Um menino prende, na extremidade A de uma barra rígida AB, um corpo de massa 4 kg e, na extremidade B, outro corpo, de massa 6 kg. A barra AB tem peso desprezível e comprimento de 1,2 m. O ponto da barra pelo qual nós a levantamos, mantendo o seu equilíbrio horizontal, está distante da extremidade A: a) 64 cm b) 66 cm c) 68 cm d) 70 cm e) 72 cm alternativa E Do enunciado podemos construir a seguinte figura: Na situação de equilíbrio, o momento resultante em relação ao ponto O é nulo. Assim, temos: PA ⋅ x = PB ⋅ (1,2 − x) ⇒ ⇒ mA ⋅ g ⋅ x = mB ⋅ g ⋅ (1,2 − x) ⇒ física 3 ⇒ 4 ⋅ x = 6(1,2 − x) ⇒ alternativa E ⇒ x = 0,72 m ⇒ x = 72 cm Sendo o sistema termicamente isolado e sabendo-se que 1 litro de água possui uma massa de 1 000 g, temos: Qf + Qa = 0 ⇒ mf ⋅ cf ⋅ ∆θf + ma ⋅ c a ⋅ ∆θ a = 0 ⇒ Questão 52 ⇒ 2 000 ⋅ 0,1 ⋅ ( θ − 30) + 1 000 ⋅ 1 ⋅ ( θ − 90) = 0 ⇒ No rótulo da embalagem de um produto importado está escrito: “conservar sob temperaturas de 5 o F a 23 o F”. Se o ponto de fusão deste produto é −4 oC e o de ebulição é 40 oC, ⇒ conclui-se que, no intervalo de temperatura recomendado, o produto se encontra: a) sempre no estado sólido. b) sempre no estado líquido. c) sempre no estado gasoso. d) no estado líquido e no estado gasoso. e) no estado sólido e no estado líquido. Questão 54 alternativa A As temperaturas de conservação do produto expressas na escala Celsius vêm de: θC 5 − 32 = θC θF − 32 5 9 = ⇒ ⇒ θ’C 5 9 23 − 32 = 5 9 ⇒ θ = 80 oC Um mol de gás ideal, inicialmente a 27 o C, sofre uma transformação até 87 o C, conforme o diagrama a seguir. Em seguida, essa massa de gás sofre uma transformação isotérmica, até duplicar seu volume. O diagrama que melhor representa a pressão do gás em função do volume, durante a transformação isotérmica, é: θC = −15 oC θ’C = −5 oC Como o ponto de fusão desse produto é de −4oC , podemos afirmar que o mesmo encontra-se sempre no estado sólido. Dado: R = 0,082 atm ⋅ l/(mol ⋅ K) a) Questão 53 Coloca-se no interior de uma panela de ferro, de massa 2 kg e aquecida à temperatura de 30 o C, 1 litro de água a 90 o C. Admitindo-se que somente haja troca de calor entre a panela e a água, pode-se afirmar que o equilíbrio térmico ocorre à temperatura de: b) Dados: calor específico do ferro = 0,1 cal/(g ⋅ oC) calor específico da água = 1 cal/(g ⋅ oC) densidade da água = 1 g/cm3 a) 60 o C d) 75 o C b) 65 o C e) 80 o C c) 70 o C física 4 d) real, invertida e maior. e) real, invertida e menor. c) alternativa B Pelas propriedades do foco imagem e do centro óptico obtemos a imagem O’, como segue: d) Assim, a imagem conjugada relativa a esse objeto é virtual, direita e maior. e) Questão 56 alternativa D Como em uma transformação isotérmica o produto p ⋅ V é constante, ao duplicarmos o volume a pressão se reduz à metade, como indicado na alternativa D. Um geofísico, para determinar a profundidade de um poço de petróleo, utilizou uma fonte sonora na abertura desse poço, emitindo pulsos de onda de freqüência 440 Hz e comprimento de onda de 75 cm. Recebendo o eco desses pulsos após 6 s de sua emissão, o geofísico determinou que a profundidade do poço é de: a) 495 m b) 990 m c) 1 485 m d) 1 980 m e) 3 960 m alternativa B Questão 55 Um objeto real O é colocado diante de um espelho esférico côncavo, que obedece às condições de Gauss, conforme a figura a seguir. A imagem conjugada, relativa a esse objeto, é: Da Equação Fundamental da Ondulatória, vem: v = λ ⋅ f = 0,75 ⋅ 440 ⇒ v = 330 m/s Como o pulso chega ao fundo do poço e volta em ∆t = 6 s, a profundidade do poço (d) é dada por: ∆S 2d v= ⇒ 330 = ⇒ d = 990 m ∆t 6 Questão 57 a) virtual, direita e menor. b) virtual, direita e maior. c) real, direita e maior. A intensidade do vetor campo elétrico gerado por uma carga Q puntiforme, positiva e fixa em um ponto do vácuo, em função da distância (d) em relação a ela, varia conforme o gráfico dado. A intensidade do vetor campo elétrico, no ponto situado a 6 m da carga, é: física 5 Questão 59 No circuito dado, o gerador tem resistência interna igual a 2 Ω. A potência dissipada internamente no gerador é: a) 2 ⋅ 105 N/C c) 4 ⋅ 105 N/C e) 6 ⋅ 105 N/C b) 3 ⋅ 105 N/C d) 5 ⋅ 105 N/C alternativa A Para uma carga puntiforme, temos: E = k |Q | d 2 E = ⇒ k |Q | 62 18 ⋅ 105 = k |Q | ⇒ a) 12 W d) 21 W b) 15 W e) 24 W c) 18 W alternativa C Simplificando o circuito, temos: 22 k |Q | ⇒ E 18 ⋅ 10 5 2 = 6 ⇒ k |Q | E = 2 ⋅ 105 N/C 22 Questão 58 Um certo resistor de resistência elétrica R, ao ser submetido a uma d.d.p. de 6,00 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 4,00 mA. Se dispusermos de três resistores idênticos a este, associados em paralelo entre si, teremos uma associação cuja resistência elétrica equivalente é: a) 4,50 kΩ b) 3,0 kΩ c) 2,0 kΩ d) 1,5 kΩ e) 0,50 kΩ alternativa E Da definição de resistência elétrica, temos: R = U 6 = ⇒ R = 1,5 kΩ i 4 ⋅ 10 −3 Associando esses três resistores em paralelo, vem: R eq. = R 1,5 = ⇒ 3 3 R eq. = 0,50 kΩ Aplicando a Lei de Ohm-Pouillet no sentido horário, vem: 10i − 30 = 0 ⇒ i = 3 A Assim, a potência dissipada (Pd ) no gerador é dada por: Pd = ri 2 = 2 ⋅ 3 2 ⇒ Pd = 18 W Questão 60 Dois corpúsculos A e B, de massas m A e mB , carregados eletricamente com cargas respectivamente iguais a + q e + 4q, penetram com mesma velocidade v em um campo magnético uniforme. A direção da velocidade das cargas é perpendicular às linhas de indução desse física 6 campo. A relação mA , entre as massas dos mB corpúsculos, para que eles descrevam trajetórias de mesmo raio, é: 1 1 b) c) 2 d) 3 e) 4 a) 4 2 alternativa A Como as partículas penetram perpendicularmente ao campo (B), temos: mv R = m v m v mA 1 = QB ⇒ A = B ⇒ qB 4qB mB 4 R A = RB