Preparando-se para a provas - Unesp

Exercício 1:

No gráfico a seguir são apresentados os valores da velocidade V, em m/s, alcançada por um dos pilotos em uma corrida em um circuito horizontal e fechado, nos primeiros 14 segundos do seu movimento. Sabe-se que de 8 a 10 segundos a trajetória era retilínea. Considere g = 10 m/s² e que para completar uma volta o piloto deve percorrer uma distância igual a 400 m.

A partir da analise do gráfico, são feitas as afirmações:

I. O piloto completou uma volta nos primeiros 8 segundos de movimento.
II. O piloto demorou 9 segundos para completar uma volta.
III. A força resultante que agiu sobre o piloto, entre os instantes 8 e 10 segundos, tem módulo igual a zero.
IV. Entre os instantes 10 e 12 segundos, agiu sobre o piloto uma força resultante, cuja componente na direção do movimento é equivalente a três vezes o seu peso.

São verdadeiras apenas as afirmações

a) I e III
b) II e IV
c) III e IV.
d) I, III e IV
e) II, III e IV

Resolução:

I) Incorreta

Δs = área do triângulo = 8.80/2 => Δs = 320 m < 400 m

II) Correta

 Δs = área do trapézio = (9+1).80/2 => Δs = 400 m

III) Correta

De 8 s a 10 s, o movimento e retilíneo e uniforme e a força resultante é nula.

IV) Correta

O peso do piloto é P = m.g = 10.m

A componente da força resultante na direção do movimento é a componente tangencial:
s
F_t = m.IαI = m.(60/2) => F_t = 30.m = 3P

Reposta: e

Exercício 2:

Três resistores, de resistências elétricas R₁, R₂ e R₃, um gerador G e uma lâmpada L são interligados, podendo formar diversos circuitos elétricos.
Num primeiro experimento, foi aplicada uma tensão variável V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em função da tensão aplicada. Os resultados das medições estão apresentados no gráfico, para os três resistores.

Considere agora os circuitos elétricos das alternativas abaixo. Em nenhum deles a lâmpada L queimou. A alternativa que representa a situação em que a lâmpada acende com maior brilho é:

Resolução:

Do gráfico dado concluímos que  para o mesmo valor de i o resistor R₁ estará submetido a uma maior tensão e R₃, à menor. Assim, pela Lei de Ohm, concluímos que: R₁ > R₂ > R₃.
A lâmpada que terá maior brilho deverá ser percorrida por corrente elétrica de maior intensidade. Isto ocorre no circuito de menor resistência elétrica, isto é, o circuito da alternativa e.

Resposta: e

Exercício 3:

Um aluno, com o intuito de produzir um equipamento para a feira de ciências de sua escola, selecionou 3 tubos de PVC de cores e comprimentos diferentes, para a confecção de tubos sonoros. Ao bater com a mão espalmada em uma das extremidades de cada um dos tubos, são produzidas ondas sonoras de diferentes frequências. A tabela a seguir associa a cor do tubo com a frequência sonora emitida por ele:

Podemos afirmar corretamente que, os comprimentos dos tubos vermelho (L_vermelho), azul (L_azul) e roxo (L_roxo), guardam a seguinte relação entre si:

a) L_vermelho  <  L_azul  >  L_roxo
b) L_vermelho  =  L_azul  =  L_roxo
c) L_vermelho  >  L_azul  =  L_roxo
d) L_vermelho  >  L_azul  >  L_roxo
e) L_vermelho  <  L_azul  <  L_roxo

Resolução:

Vamos supor que os tubos sonoros reproduzam harmônicos de mesma ordem n.

De f = n.v/2L, concluímos que emite a maior frequência sonora o tubo de menor comprimento.

Portanto, sendo f_roxo > f_azul > f_vermelho, vem: L_roxo < L_azul < L_vermelho
 
Resposta: d

Exercício 4:

Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor especifico da água e de 1 cal/g.ºC e o da areia e 0,2 cal/g.ºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8 ºC e a areia em 30 ºC.

Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a

a) 0,4 e 3,0
b) 2,4 e 3,6
c) 0,4 e 1,2.
d) 1,2 e 0,4
e) 3,6 e 2,4.

Resolução:

Quantidade de calor que a água recebe ao ser aquecida:

Q = m.c.Δθ => Q = 100.1.8 => Q = 800 cal = 3200 J = 3,2 kJ

Como a lâmpada forneceu 3,6 kJ, concluímos que a água perdeu 0,4 kJ

Quantidade de calor que a areia recebe ao ser aquecida:

Q = m.c.Δθ => Q = 100.0,2.30 => Q = 600 cal = 2400 J = 2,4 kJ

Como a lâmpada forneceu 3,6 kJ, concluímos que areia perdeu 1,2 kJ

Resposta: c 

Exercício 5: 

A maioria dos peixes ósseos possui uma estrutura chamada vesícula gasosa ou bexiga natatória, que tem a função de ajudar na flutuação do peixe. Um desses peixes está em repouso na água, com a força peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela água, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a força exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatória, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe também aumente.
Assim, o módulo do empuxo supera o da força peso, e o peixe sobe (figura 2).

Na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque

a) é inversamente proporcional à variação do volume do corpo do peixe.
b) a intensidade da força peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente.
c) a densidade da água na região ao redor do peixe aumenta.
d) depende da densidade do corpo do peixe, que também aumenta.
e) o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe aumenta.

Resolução:

De acordo com a Lei de Arquimedes sabemos que: “Todo corpo sólido mergulhado num líquido recebe uma força de direção vertical e sentido de baixo para cima cujo módulo é igual ao peso do líquido deslocado pela presença do corpo”.
Portanto, na situação descrita, o módulo do empuxo aumenta, porque aumenta o módulo da força peso da quantidade de água deslocada pelo corpo do peixe.

Resposta: e