Questões de Física do concurso para Aluno-Oficial da Polícia Militar do Estado de São Paulo.
Q57
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
Entre os corredores de rua, o termo pace é utilizado para indicar o intervalo de tempo em que o corredor percorre a distância de 1,0 km. Um corredor que, durante uma corrida, teve pace médio de 5,0 min, desenvolveu, nessa corrida, a velocidade média de
A)5,0 km/h.
B)10 km/h.
C)12 km/h.
D)15 km/h.
E)20 km/h.
Gabarito oficial APMBB 2023
C
Resolução
O pace de 5,0 min significa que o corredor percorre 1,0 km a cada 5,0 min $=\dfrac{5,0}{60}$ h. A velocidade média é $v=\dfrac{d}{t}=\dfrac{1,0}{5,0/60}=\dfrac{60}{5,0}=12$ km/h.
Q58
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
Em acidentes de automóveis, inúmeras lesões graves e mortes são evitadas devido ao uso, por parte de condutores e passageiros, do cinto de segurança. A atuação do cinto de segurança está relacionada com a primeira lei de Newton, segundo a qual
A)todo objeto, quando livre da ação de forças, tende a manter-se em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme.
B)o peso de um objeto é igual ao valor da sua massa multiplicada pela aceleração gravitacional.
C)sempre que um objeto A exerce uma força em um objeto B, este exerce em A uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto.
D)a energia mecânica de um sistema físico se conserva durante as colisões.
E)a quantidade de movimento de um sistema físico se conserva durante as colisões.
Gabarito oficial APMBB 2023
A
Resolução
A primeira lei de Newton (lei da inércia) afirma que todo corpo tende a manter seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força resultante atue sobre ele — é exatamente por isso que, numa colisão, o corpo do ocupante "quer continuar" se movendo e o cinto de segurança fornece a força necessária para desacelerá-lo com o veículo, evitando que ele seja arremessado. As demais alternativas descrevem, respectivamente, peso (B), 3ª lei de Newton (C), e conservação de energia mecânica e de quantidade de movimento (D e E), que não são o princípio por trás do cinto de segurança.
Q59
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
Expressão muito comum no mundo da aviação, a velocidade de cruzeiro é aquela desenvolvida pela aeronave entre o final da subida no aeroporto de origem e o início da descida ao aeroporto de destino. Graças à baixa densidade do ar, as aeronaves atingem velocidades de cruzeiro próximas de 240 m/s.
(www.latamairlines.com. Adaptado.)
Considerando que uma aeronave de massa total igual a 60 toneladas desenvolva a velocidade de cruzeiro mencionada no excerto e que tal velocidade seja em relação ao solo, a energia cinética dessa aeronave nessa situação é aproximadamente
A)7,2 × 106 J.
B)1,4 × 107 J.
C)2,9 × 107 J.
D)1,7 × 109 J.
E)3,5 × 1010 J.
Gabarito oficial APMBB 2023
D
Resolução
Convertendo a massa para o SI, $m=60$ t $=6,0\times10^4$ kg. Pela definição de energia cinética, $E_C=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{6,0\times10^4\times(240)^2}{2}=\dfrac{6,0\times10^4\times5,76\times10^4}{2}=\dfrac{3,456\times10^9}{2}\approx1,7\times10^9$ J.
Q60
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
A figura representa um pêndulo simples que oscila atingindo um ângulo máximo θ em relação à vertical.
No gráfico está representada a energia potencial gravitacional (EP) desse pêndulo, em função do ângulo entre o fio do pêndulo e a vertical.
Quando o pêndulo passa pela posição em que o ângulo formado entre seu fio e a vertical é $\dfrac{\theta}{2}$, a energia cinética desse pêndulo é igual a
A)4,0 mJ.
B)12 mJ.
C)16 mJ.
D)20 mJ.
E)24 mJ.
Gabarito oficial APMBB 2023
C
Resolução
No ângulo máximo θ, o pêndulo está momentaneamente em repouso (inverte o sentido), logo toda a energia mecânica do sistema é potencial: $E_{mec}=E_P(\theta)=20$ mJ. Como não há forças dissipativas, a energia mecânica se conserva em qualquer posição, então $E_C=E_{mec}-E_P$. Pelo gráfico, em $\theta/2$ a energia potencial vale $E_P(\theta/2)=4,0$ mJ, portanto $E_C=20-4,0=16$ mJ.
Q61
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
A compreensão do conceito de calor, assim como o de outras grandezas físicas, sofreu alterações no decorrer da História. Na atualidade, calor é definido como uma forma de energia
A)contida nos objetos.
B)associada à medida da temperatura dos sistemas físicos.
C)que se propaga de um objeto a outro quando ambos são atritados.
D)predominante nos objetos aquecidos.
E)que se transfere entre corpos devido à diferença de temperatura entre eles.
Gabarito oficial APMBB 2023
E
Resolução
Na Termodinâmica moderna, calor não é uma substância "contida" nos objetos, mas sim energia em trânsito: só existe calor enquanto há transferência de energia entre corpos em contato (ou entre um corpo e o ambiente) motivada por uma diferença de temperatura, e essa transferência cessa quando as temperaturas se igualam (equilíbrio térmico) — alternativa E. As demais opções confundem calor com temperatura (B) ou com uma propriedade armazenada no corpo (A, D), ou restringem incorretamente a causa da transferência ao atrito (C).
Q62
Física · APMBB 2023 · Tipo 1
Três esferas metálicas idênticas, R, S e T, estão inicialmente isoladas e eletrizadas com cargas elétricas, respectivamente, QR = 6,0 μC, QS = − 2,0 μC e QT = 4,0 μC. A esfera R é colocada em contato sucessiva e separadamente com as esferas S e T, nessa ordem. Considerando que a troca de cargas elétricas ocorreu apenas entre as esferas, a carga elétrica final da esfera R é igual a
A)2,0 μC.
B)3,0 μC.
C)4,0 μC.
D)6,0 μC.
E)8,0 μC.
Gabarito oficial APMBB 2023
B
Resolução
Como as esferas são idênticas, ao se tocarem a carga total se redistribui igualmente entre elas. No contato R–S: $Q_R'=Q_S'=\dfrac{Q_R+Q_S}{2}=\dfrac{6,0+(-2,0)}{2}=2,0$ μC. Em seguida, R (agora com 2,0 μC) toca T (com 4,0 μC): $Q_R''=\dfrac{Q_R'+Q_T}{2}=\dfrac{2,0+4,0}{2}=3,0$ μC. A carga final de R é 3,0 μC.
