Provas Anteriores | UERJ 2020 · 2º Exame de Qualificação

Q05

Mecânica — Hidrostática — Flutuação

“Isso é apenas a ponta do iceberg” é uma metáfora utilizada em contextos onde há mais informação sobre um determinado fato do que se pode perceber de imediato. Essa analogia é possível pois 90% de cada um desses blocos de gelo estão submersos, ou seja, não estão visíveis.

Essa característica está associada à seguinte propriedade física do iceberg:

A)inércia

B)dureza

C)densidade

D)temperatura

Gabarito oficial — UERJ 2020 — 2º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: A fração submersa de um corpo flutuante depende da razão entre sua densidade e a do líquido.

Passo 1. Escrever o equilíbrio entre empuxo e peso:

$$\rho_{\text{água}}gV_{\text{sub}}=\rho_{\text{gelo}}gV$$

Passo 2. Isolar a fração submersa:

$$\frac{V_{\text{sub}}}{V}=\frac{\rho_{\text{gelo}}}{\rho_{\text{água}}}$$

Passo 3. Relacionar a flutuação à densidade do iceberg.

Alternativa correta: C

Q36

Eletricidade — Lei de Ohm

O impulso nervoso, ou potencial de ação, é uma consequência da alteração brusca e rápida da diferença de potencial transmembrana dos neurônios. Admita que a diferença de potencial corresponde a 0,07 V e a intensidade da corrente estabelecida, a 7,0 × 10⁻⁶ A.

A ordem de grandeza da resistência elétrica dos neurônios, em ohms, equivale a:

A)$10^2$

B)$10^3$

C)$10^4$

D)$10^5$

Gabarito oficial — UERJ 2020 — 2º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Usar a razão entre tensão e corrente para determinar a resistência.

Passo 1. Aplicar a lei de Ohm:

$$R=\frac{U}{i}$$

Passo 2. Substituir os valores:

$$R=\frac{0{,}07}{7{,}0\times10^{-6}}=10^4\,\Omega$$

Passo 3. Identificar a ordem de grandeza:

$$\operatorname{OG}(R)=10^4\,\Omega$$

Alternativa correta: C

Q38

Mecânica — Quantidade de movimento

O gráfico abaixo indica a variação da aceleração a de um corpo, inicialmente em repouso, e da força F que atua sobre ele.

Gráfico de força por aceleração com os pontos 2 m/s² e 6 N, 4 m/s² e 12 N

Quando a velocidade do corpo é de 10 m/s, sua quantidade de movimento, em kg × m/s, corresponde a:

A)50

B)30

C)25

D)15

Gabarito oficial — UERJ 2020 — 2º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Usar a segunda lei de Newton para obter a massa e, depois, calcular a quantidade de movimento.

Passo 1. Ler um par de valores no gráfico e obter a massa:

$$F=ma\quad\Rightarrow\quad m=\frac{F}{a}$$

$$m=\frac{6}{2}=3\text{ kg}$$

Passo 2. Calcular a quantidade de movimento:

$$p=mv$$

$$p=3\times10=30\text{ kg}\cdot\text{m/s}$$

Alternativa correta: B

Q40

Mecânica — Proporcionalidade e expansão

O universo observável, que se expande em velocidade constante, tem extensão média de 93 bilhões de anos-luz e idade de 13,8 bilhões de anos.

Quando o universo tiver a idade de 20 bilhões de anos, sua extensão, em bilhões de anos-luz, será igual a:

A)105

B)115

C)135

D)165

Gabarito oficial — UERJ 2020 — 2º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Aplicar o modelo simplificado de proporcionalidade entre extensão e idade adotado pela questão.

Passo 1. Montar a proporção:

$$\frac{D}{20}=\frac{93}{13{,}8}$$

Passo 2. Calcular e aproximar para a alternativa:

$$D=\frac{93\times20}{13{,}8}\approx134{,}8$$

$$D\approx135\text{ bilhões de anos-luz}$$

A proporcionalidade é a hipótese didática usada para obter a resposta oficial. A expansão cosmológica real e a extensão do universo observável não se reduzem a esse modelo de velocidade constante.

Alternativa correta: C

Q43

Termologia — Calor específico variável

Para aquecer a quantidade de massa m de uma substância, foram consumidas 1450 calorias. A variação de seu calor específico c, em função da temperatura θ, está indicada no gráfico.

Calor específico cresce de 0,20 a 0,25 cal/(g °C) entre 0 e 20 °C e permanece em 0,25 até 60 °C

O valor de m, em gramas, equivale a:

A)50

B)100

C)150

D)300

Gabarito oficial — UERJ 2020 — 2º Exame de Qualificação

Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: A energia por unidade de massa é a área sob o gráfico do calor específico em função da temperatura.

Passo 1. Calcular a área do trapézio entre 0 e 20 °C:

$$A_1=\frac{0{,}20+0{,}25}{2}\times20=4{,}5\text{ cal/g}$$

Passo 2. Calcular a área entre 20 e 60 °C:

$$A_2=0{,}25\times40=10\text{ cal/g}$$

Passo 3. Relacionar a soma das áreas à energia e obter a massa:

$$Q=m(A_1+A_2)$$

$$m=\frac{1450}{14{,}5}=100\text{ g}$$

Alternativa correta: B