A velocidade nunca é negativa no intervalo indicado. Assim, a distância percorrida corresponde à área total sob o gráfico, formada por dois triângulos e um retângulo.
$$d_1=\frac{(3-2)\cdot2}{2}=1\text{ m}$$
$$d_2=(4-3)\cdot2=2\text{ m}$$
$$d_3=\frac{(5-4)\cdot2}{2}=1\text{ m}$$
$$d=d_1+d_2+d_3$$
$$d=1+2+1=4\text{ m}$$
De 0 a 2 s o corpo permanece em repouso. De 3 a 4 s, a velocidade é 2 m/s e a aceleração é nula. De 4 a 5 s, a velocidade é positiva e a aceleração é negativa; o corpo reduz a rapidez sem inverter o sentido.
Alternativa B.
Q28
Ondas — Acústica — Interferência sonora
Em um auditório existem locais em que o som chega mais alto e outros em que o som chega mais baixo. Este fenômeno está associado à
Ondas sonoras que chegam a um ponto por caminhos diferentes, incluindo reflexões nas superfícies do auditório, se superpõem.
Quando as variações de pressão se reforçam, ocorre interferência construtiva, produzindo regiões de maior intensidade. Quando se compensam parcial ou totalmente, ocorre interferência destrutiva, produzindo regiões de menor intensidade.
Esse mecanismo explica a alternância de locais com som mais forte e mais fraco no modelo proposto. Não é necessário supor que a velocidade de propagação do som mude entre esses locais.
Alternativa D.
Q29
Eletricidade — Eletrodinâmica — Lei de Ohm
Uma descarga elétrica (popularmente conhecida como choque elétrico) corresponde à passagem de uma corrente elétrica através do corpo humano. Uma corrente elétrica que passa através de uma mão para outra é altamente perigosa porque passa pelo coração. De acordo com uma tabela de efeitos estimados, uma corrente igual a 20 mA pode causar parada respiratória, chegando a ocasionar uma parada cardíaca quando na faixa de 2 A. Correntes muito mais altas podem até provocar a morte.
Sabendo que as mãos molhadas de uma pessoa têm resistência máxima de 1000 Ω e, desprezando a resistência interna do corpo, ao segurar dois fios desencapados conectados a uma ddp igual a 127 V, a corrente que passa através do coração é, em A, e pode ser classificada como
Usamos a resistência equivalente de 1000 Ω fornecida para o trajeto no modelo simplificado do enunciado.
$$U=Ri$$
$$i=\frac{U}{R}$$
$$i=\frac{127}{1000}$$
$$i=0{,}127\text{ A}$$
Para comparar com o valor de 20 mA citado no texto:
$$i=127\text{ mA}$$
A corrente calculada excede o valor de referência apresentado na questão. Portanto, a classificação compatível com os próprios critérios do enunciado é perigosa. A resolução utiliza o valor máximo de resistência indicado; uma resistência menor produziria corrente maior na mesma tensão.
Alternativa A.
Q30
Óptica — Espelhos esféricos — Equação de Gauss e aumento
Um espelho esférico côncavo tem raio de curvatura igual a 4,0 m. Colocando-se um objeto a 6,0 m do espelho, sua imagem apresentará como características
A distância focal do espelho côncavo é metade do raio de curvatura.
$$f=\frac{R}{2}=\frac{4{,}0}{2}=2{,}0\text{ m}$$
Com o objeto a 6,0 m, a equação de Gauss fornece:
$$\frac1f=\frac1p+\frac1{p'}$$
$$\frac12=\frac16+\frac1{p'}$$
$$\frac1{p'}=\frac12-\frac16=\frac13$$
$$p'=3{,}0\text{ m}$$
O aumento linear é:
$$A=-\frac{p'}p$$
$$A=-\frac36=-\frac12$$
A imagem é real, está a 3,0 m à frente do espelho, tem metade do tamanho do objeto e é invertida. O sinal negativo do aumento indica inversão, e seu módulo menor que um indica redução.
Alternativa E.
Q31
Mecânica — Hidrostática e energia — Pressão e potência de bombeamento
Uma bomba centrífuga consegue elevar água através de uma coluna vertical de altura 12,0 m. Sabendo que a densidade da água é 1000 kg/m³ e que a massa elevada, em 10 s, foi de 120 kg, a pressão e a potência exercidas pela bomba foram, respectivamente, em Pa e W,
No modelo ideal, a bomba precisa fornecer a diferença de pressão correspondente à coluna de água.
$$\Delta p=\rho gh$$
$$\Delta p=1000\cdot10\cdot12$$
$$\Delta p=1{,}2\times10^5\text{ Pa}$$
A potência útil corresponde ao ganho de energia potencial gravitacional por unidade de tempo.
$$\Delta E_p=mgh$$
$$\Delta E_p=120\cdot10\cdot12=14400\text{ J}$$
$$P=\frac{\Delta E_p}{\Delta t}$$
$$P=\frac{14400}{10}=1440\text{ W}$$
A pressão calculada é o acréscimo necessário para sustentar a coluna, e a potência é a parcela útil transferida à água, sem perdas adicionais especificadas.
Alternativa C.
Q32
Termologia — Termodinâmica — Trabalho na expansão isobárica
Qual o valor do trabalho, em joule, realizado por um gás em expansão, que teve seu volume transformado de $6\times10^{-6}\text{ m}^3$ para $12\times10^{-6}\text{ m}^3$, mantendo a sua pressão constante de $5\times10^5\text{ N/m}^2$?
Os resistores de 8 Ω, 8 Ω e 6 Ω ligam os mesmos dois nós, portanto estão em paralelo. Podemos começar pelos dois resistores iguais.
$$R_{8\parallel8}=\frac{8\cdot8}{8+8}$$
$$R_{8\parallel8}=4\,\Omega$$
Esse resultado permanece em paralelo com 6 Ω.
$$R_{eq}=\frac{4\cdot6}{4+6}$$
$$R_{eq}=\frac{24}{10}=2{,}4\,\Omega$$
A resistência equivalente é menor que o menor resistor individual, como deve ocorrer em uma associação paralela. A tensão de 9 V não é necessária para calcular a resistência equivalente.
Alternativa C.
Q34
Mecânica — Oscilações — Período do pêndulo simples
Um pêndulo simples oscila com um período igual a $\pi/2$ segundos. Pode-se afirmar que o comprimento deste pêndulo é, aproximadamente, em m,
