Mecânica — Dinâmica — Queda com força de arrasto constante
Um objeto é abandonado a partir de uma altura de 100 m do solo. Durante a queda, o objeto sofre a influência da força da resistência do ar (força de arrasto). Sabendo que o módulo da força de arrasto é numericamente igual ao dobro da massa do objeto, quanto tempo dura a queda do objeto até o solo? Adote a aceleração da gravidade g=10m/s2.
A)6 s
B)3 s
C)4 s
D)2 s
E)5 s
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
Tomando para baixo como positivo:
$$ma=mg-2m$$
$$a=10-2=8\ \mathrm{m/s^2}$$
$$100=\frac{8t^2}{2}$$
$$t=5\ \mathrm s$$
A constância do arrasto é a hipótese fornecida; no ar real ele costuma depender da velocidade.
Alternativa correta: E.
Q29
Mecânica — Trabalho e energia — Potência média da frenagem regenerativa
Um carro elétrico de 400 Kg se move a partir do repouso com aceleração constante de 2 m/s2, nos primeiros 100 m. Após os 100 m iniciais, o carro é frenado com uma desaceleração constante e para após 4 s. Supondo que toda a energia cinética do carro seja convertida em energia elétrica e transferida às baterias durante a frenagem, qual a potência média fornecida desde o início da frenagem até o carro parar?
A)40000 W
B)10000 W
C)25000 W
D)5000 W
E)20000 W
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
$$v^2=2a\Delta s$$
$$v^2=2\times2\times100=400\ \mathrm{m^2/s^2}$$
$$K=\frac{400\times400}{2}=80000\ \mathrm J$$
$$P_m=\frac{80000}{4}$$
$$P_m=20000\ \mathrm W$$
Alternativa correta: E.
Q30
Mecânica — Hidrostática — Massa da jangada pelo volume deslocado
Três exploradores decidem construir uma jangada para atravessar o Rio Branco, durante uma expedição. Os ocupantes da jangada possuem massas m1 =60 Kg, m2 =70 Kg e m3 =70 Kg, respectivamente. Antes de pôr a jangada no rio, eles decidem testá-la em uma piscina. Durante o teste, baseando-se no princípio de Arquimedes, eles mediram o nível de água deslocada pela jangada com os três tripulantes embarcados. Eles perceberam que a água da piscina se elevou em 5 cm. A piscina possui as seguintes medidas: 2 m de largura e 3 m comprimento. A partir das informações fornecidas, podemos afirmar que a massa da jangada é: Considere: densidade da água ρ=1000 Kg/m3 e g=10 m/s2
A)100 Kg
B)60 Kg
C)80 Kg
D)90 Kg
E)120 Kg
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
$$V=2\times3\times0{,}05$$
$$V=0{,}30\ \mathrm{m^3}$$
$$m_{total}=\rho V=300\ \mathrm{kg}$$
$$m_{ocupantes}=60+70+70=200\ \mathrm{kg}$$
$$m_{jangada}=300-200$$
$$m_{jangada}=100\ \mathrm{kg}$$
Alternativa correta: A.
Q31
Termologia — Dilatação térmica — Água aquecida abaixo de 4 °C
Uma proveta graduada de vidro e com volume x contém um volume de água, a 2,4 °C, igual a 1/3 de seu próprio volume. Quando a temperatura do conjunto sofrer uma variação positiva de 0,8 °C, podemos afirmar que:
A)o volume da proveta será menor do que o volume inicial.
B)o volume da água será maior do que 1/3 do volume final da proveta.
C)os volumes da proveta e da água aumentarão.
D)o volume da água continuará igual a 1/3 do volume da proveta.
E)o volume da água será menor do que seu volume inicial.
Gabarito oficial da UFRR
E
Resolução comentada
$$T_f=2{,}4+0{,}8=3{,}2\ ^\circ\mathrm C$$
Nesse intervalo, aquecer a água reduz seu volume e aumenta sua densidade.
A proveta de vidro se dilata. Assim, o volume de água é menor que seu volume inicial e sua fração do volume da proveta também diminui.
Alternativa correta: E.
Q32
Termologia — Transmissão de calor — Radiação térmica no efeito estufa
Segundo dados do INPE, o Pantanal registrou, só nos primeiros 14 dias de outubro de 2020, 2536 focos de incêndio. Uma das causas dessa tragédia ambiental é a severa estiagem que atinge a região. As queimadas liberam na atmosfera, além de outros, o gás carbônico (CO2), o qual contribui para o chamado efeito estufa. O efeito estufa tem, como uma de suas causas, o fenômeno físico da:
A)polarização da luz solar.
B)irradiação térmica.
C)dilatação térmica.
D)entropia.
E)refração da luz solar.
Gabarito oficial da UFRR
B
Resolução comentada
A superfície aquecida emite radiação térmica, principalmente infravermelha.
Gases como CO2 absorvem e emitem parte dessa radiação, alterando a transferência de energia entre superfície, atmosfera e espaço.
A alternativa pertinente é irradiação térmica.
Alternativa correta: B.
Q33
Óptica — Princípios da óptica — Iluminação e reconhecimento de cor
Cinco jovens participavam de um jogo onde os jogadores deveriam entrar em um labirinto completamente às escuras. O vencedor seria aquele que encontrasse a saída primeiro. Nesse labirinto havia várias portas idênticas, mas apenas uma levava à saída. Cada uma das portas era pintada de uma cor diferente. Os competidores, antes de entrarem no labirinto, poderiam escolher uma lanterna para auxiliá-los. Havia cinco lanternas disponíveis, mas cada uma emitia luz em uma única cor. Eles foram informados de que a porta da saída era a de cor vermelha, mas teriam uma só chance para escolher a porta certa. O competidor que conseguiu encontrar a saída identificando corretamente a cor da porta foi o que pegou a lanterna de luz:
A)amarela
B)azul
C)laranja
D)branca
E)verde
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
Uma porta vermelha reflete preferencialmente componentes vermelhas da luz incidente.
A iluminação branca contém componentes de várias cores e permite comparar melhor as portas pelas cores refletidas.
A escolha pretendida é a lanterna branca. A expressão “uma única cor” deve ser entendida como aparência da luz; fisicamente, luz branca não é monocromática.
Alternativa correta: D.
Q34
Eletricidade — Eletrodinâmica — Corrente pela capacidade da bateria
A fim de minimizar os efeitos climáticos, a sociedade busca meios que contribuam para reduzir a emissão de poluentes. Uma das alternativas é a utilização de carros elétricos. Considere um carro elétrico, cuja autonomia é de 135 km, viajando a uma velocidade constante de 90 km/h. Sendo a bateria do automóvel de 60 Ah e admitindo-se que a corrente se mantém constante durante todo o percurso, qual a corrente elétrica fornecida pela bateria deste veículo sob estas condições?
A)60 A
B)75 A
C)40 A
D)120 A
E)150 A
Gabarito oficial da UFRR
C
Resolução comentada
$$t=\frac{135}{90}=1{,}5\ \mathrm h$$
$$I=\frac{60\ \mathrm{Ah}}{1{,}5\ \mathrm h}$$
$$I=40\ \mathrm A$$
Alternativa correta: C.
Q35
Eletricidade — Eletrostática — Campo, potencial e igualdade dimensional
Leia as afirmativas abaixo e classifique-as como VERDADEIRAS (V) ou FALSAS (F):
I. O vetor campo elétrico em um determinado ponto depende exclusivamente da carga elétrica que o gera e da distância da origem até o ponto a qual se determina o campo elétrico; II. O sentido do vetor potencial elétrico depende do sinal da carga elétrica; III. A intensidade da interação mútua entre duas cargas elétricas depende exclusivamente do meio onde elas se encontram; IV. O campo elétrico no centro de um condutor cilíndrico é nulo; V. Os vetores força elétrica e campo elétrico são iguais quando a carga de prova for positiva e seu valor for de 1C.
Assinale a alternativa que mostra a classificação CORRETA das assertivas:
A)I – Verdadeira; II – Verdadeira; III – Falsa; IV – Verdadeira; V – Verdadeira
B)I – Verdadeira; II – Falsa; III – Verdadeira; IV – Verdadeira; V – Falsa
C)I – Falsa; II – Falsa; III – Falsa, IV – Verdadeira, V – Verdadeira
D)I – Falsa; II – Verdadeira; III – Falsa; IV – Verdadeira; V – Verdadeira
E)I – Falsa; II – Falsa; III – Falsa; IV – Verdadeira; V – Falsa
Gabarito oficial da UFRR
C
Resolução comentada
I é falsa como afirmação exclusiva: o campo também depende do meio e, em geral, de todas as cargas geradoras.
II é falsa: potencial elétrico é escalar.
III é falsa: a interação também depende das cargas e da distância.
IV é verdadeira no interior do material condutor em equilíbrio eletrostático.
V é falsa como igualdade de grandezas:
$$\vec F=q\vec E$$
Para q = 1 C, os valores numéricos em N e N/C coincidem, mas força e campo não são a mesma grandeza.
A sequência rigorosa é F, F, F, V, F. A resposta publicada usa V na última afirmação; registra-se a divergência.
Resposta publicada pela banca: C.
Q36
Eletromagnetismo — Força magnética — Trabalho magnético e energia cinética
Uma carga elétrica com energia cinética diferente de zero ao entrar em uma região de campo magnético constante é submetia a uma força e sua trajetória inicial é alterada. Considere uma carga negativa de massa igual a 20 μg, carga de 30 mC, velocidade de propagação no sentido positivo do eixo z e energia cinética inicial de 400 J. Esta carga percorre 2 m em uma região de campo magnético uniforme de 30 T, orientado na direção do eixo x. Após sair da região de campo magnético, qual a variação da energia cinética e qual o valor do trabalho realizado sobre a carga?
A)400J e 0
B)0 e 0
C)0 e 360 N.m
D)20 x 10-4J e 360 kJ
E)400 J e 360 kN.m
Gabarito oficial da UFRR
B
Resolução comentada
A força magnética é perpendicular à velocidade em todos os pontos.
$$W_m=\int\vec F_m\cdot d\vec r=0$$
$$\Delta K=W_m=0$$
O campo altera a trajetória, mantendo o módulo da velocidade. Tanto a variação da energia cinética quanto o trabalho magnético são nulos.