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Física – VI
Paulo Bahiense, Naldo, Wilson
e Ausgusto
1. (Fuvest 2015) O sistema de airbag de um carro é formado por um sensor que detecta
rápidas diminuições de velocidade, uma bolsa inflável e um dispositivo contendo azida de sódio
(NaN3 ) e outras substâncias secundárias. O sensor, ao detectar uma grande desaceleração,
produz uma descarga elétrica que provoca o aquecimento e a decomposição da azida de
sódio. O nitrogênio (N2 ) liberado na reação infla rapidamente a bolsa, que, então, protege o
motorista. Considere a situação em que o carro, inicialmente a 36 km / h (10 m / s), dirigido por
um motorista de 60 kg, para devido a uma colisão frontal.
a) Nessa colisão, qual é a variação ΔE da energia cinética do motorista?
b) Durante o 0,2 s da interação do motorista com a bolsa, qual é o módulo α da aceleração
média desse motorista?
c) Escreva a reação química de decomposição da azida de sódio formando sódio metálico e
nitrogênio gasoso.
d) Sob pressão atmosférica de 1atm e temperatura de 27 C, qual é o volume V de gás
nitrogênio formado pela decomposição de 65 g de azida de sódio?
Note e adote:
Desconsidere o intervalo de tempo para a bolsa inflar;
Ao término da interação com a bolsa do airbag, o motorista está em repouso;
Considere o nitrogênio como um gás ideal;
Constante universal dos gases: R  0,08 atm / (mol K);
0 C  273 K.
Elemento
sódio
nitrogênio
Massa atômica (g / mol)
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2. (Unicamp 2015) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas
porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar
detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar
esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios
notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto
a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.
b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.
c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.
d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.
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3. (Cefet MG 2014)
Na construção dos coletores solares, esquematizado na figura acima, um grupo de estudantes
afirmaram que o tubo
I. é metálico;
II. possui a forma de serpentina;
III. é pintado de preto;
IV. recebe água fria em sua extremidade inferior.
E a respeito da caixa dos coletores, afirmaram que
V. a base e as laterais são revestidas de isopor;
VI. a tampa é de vidro.
Considerando-se as afirmações feitas pelos estudantes, aquelas que favorecem a absorção de
radiação térmica nesses coletores são apenas
a) I e V.
b) II e III.
c) II e V.
d) III e VI.
e) IV e V.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Física]
Dados: m  60 kg; v  0; v0  10 m/s; Δt  0,2 s.
a) A variação da energia cinética (ΔE) é:
ΔE  E  E0 



m 2
60 2
v  v02 
0  102
2
2

 ΔE   3.000 J.
b) Calculando o módulo da aceleração:
Δv
0  10
a 

 a  50 m/s2 .
Δt
0,2
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Química]
c) Reação química de decomposição da azida de sódio formando sódio metálico e nitrogênio
gasoso: 2NaN3 (s)  2Na(s)  3N2 (g).
d) Cálculo do volume V de gás nitrogênio formado pela decomposição de 65 g de azida de
sódio sob pressão atmosférica de 1atm e temperatura de 27 C :
NaN3  65
2NaN3 (s)  2Na(s)  3N2 (g)
2  65 g
65 g
3 mols
1,5 mol
T  27  273  300 K
R  0,08 atm. .mol1.K 1
P V  nR  T
1 V  1,5  0,08  300
VN2  36 L
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Resposta da questão 2:
[A]
A figura mostra o traçado dos raios, determinando a posição do objeto.
Resposta da questão 3:
[B]
[I] O tubo metálico é para favorecer a condução do calor para a água.
[II] O tubo em forma serpentina aumenta o comprimento, favorecendo a absorção.
[III] O tubo pintado de preto favorece a absorção.
[IV] A água fria entra por baixo para haver convecção.
[V] O isolamento é para evitar condução.
[VI] O vidro é para evitar a condução para o meio externo.
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