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APOSTILA PREPARATÓRIA DE MEDICINA

PROVAS DA UNIFESO DE FÍSICA

RESOLVIDAS E COMENTADAS

AUTOR: SÍLVIO CARLOS PEREIRA “ TODO O CONTEÚDO DESTE MATERIAL DIDÁTICO ENCONTRA-SE REGISTRADO”. “ PROTEÇÃO AUTORAL VIDE LEI 9.610/98”.

ÍNDICE: Estatística e conteúdos abordados na prova de 2017-2 .................................. 4 Prova de Física (2017-2) ............................................................................................ 5 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2016-2 .................................. 15 Prova de Física (2016-2) ............................................................................................ 16 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2016-1

............................... 24

Prova de Física (2016-1) ............................................................................................ 25 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2015-2 .................................. 33 Prova de Física (2015-2) ............................................................................................ 34 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2015-1 .................................. 42 Prova de Física (2015-1)

............................................................................................ 43

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2014-2 .................................... 53 Prova de Física (2014-2)

............................................................................................ 54

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2014-1 .................................... 64 Prova de Física (2014-1)

............................................................................................ 65

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2013-2 .................................... 74 Prova de Física (2013-2)

............................................................................................ 75

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2013-1 .................................... 85 Prova de Física (2013-1)

............................................................................................ 86

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2012-2 .................................... 96 Prova de Física (2012-2)

............................................................................................ 97

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2012-1 .................................... 107 Prova de Física (2012-1)

............................................................................................ 108

Conteúdos abordados na prova de 2017-2 ❖ Questão 21) Mecânica (cinemática escalar) ❖ Questão 22) Ondas ❖ Questão 23) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 24) Mecânica e Termologia (hidrostática/calorimetria) ❖ Questão 25) Eletricidade (eletrodinâmica) ❖ Questão 26) Eletricidade e Termologia (resistor/calorimetria) ❖ Questão 27) Eletricidade (força elétrica) ❖ Questão 28) Ótica (lentes) ❖ Questão 29) Mecânica (dinâmica) ❖ Questão 30) Mecânica (dinâmica)

Estatística dos conteúdos abordados na prova de 2017-2 ❖ Mecânica: 50% ❖ Ondas: 10% ❖ Ótica: 10% ❖ Eletricidade: 30%

PROVA DE FÍSICA (2017-2) 21) Um bloco de pequenas dimensões recebe um impulso e sobe, a partir da base, uma rampa inclinada em relação à horizontal ao longo da reta de maior declive sem nunca perder o contato com a rampa. Após percorrer uma distância d, o bloco inverte o sentido de seu movimento e retorna ao ponto de partida. Considerando a presença da força de atrito cinético entre o bloco e a rampa, o gráfico que pode representar como a velocidade escalar do bloco varia em função do tempo entre o instante em que recebeu o impulso e o instante em que retornou ao ponto de partida é: RESOLUÇÃO COMENTADA:

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22) A figura a seguir representa a fotografia, em um dado instante, de uma onda transversal harmĂ´nica que se propaga em uma corda muito extensa com uma velocidade de 2 m/s.

A distância entre uma crista e uma depressão sucessivas Ê de 25 cm. Um ponto qualquer dessa corda, por exemplo o ponto P indicado na figura, estå oscilando transversalmente à razão de: (A) 4 oscilaçþes/segundo.

(B) 2 oscilaçþes/segundo.

(C) 1 oscilação/segundo.

(D) 1/2 oscilação/segundo.

(E) 1/4 oscilação/segundo.

RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA:

* O enunciado nos informa que a đ?‘Łđ?‘œđ?‘›đ?‘‘đ?‘Ž = 2m/s e pede a sua frequĂŞncia de oscilação. * AtravĂŠs da anĂĄlise da figura fornecida na questĂŁo, concluĂ­mos que a distância de uma crista da onda ao vale da mesma ĂŠ de 25cm = 0,25m. * CĂĄlculo do comprimento de onda: 0,25 =

đ?œ† 2

â&#x;ş

đ??€ = 0,50m

* AtravĂŠs da expressĂŁo abaixo podemos determinar a frequĂŞncia de oscilação da onda. đ?’— = đ??€ .đ?’‡

â&#x;ş

2 = 0,5 . đ?‘“

â&#x;ş

đ??&#x; = 4 oscilaçþes/segundo

23) A figura mostra um trilho BCD fixo ao solo plano e horizontal em B. O trecho CD ĂŠ uma rampa inclinada 60° em relação ao solo. Uma esfera de aço de pequenas dimensĂľes ĂŠ lançada do ponto A com uma velocidade horizontal đ?‘Łâƒ—0 de mĂłdulo igual a 8 m/s e passa a deslizar sobre o trilho com atrito desprezĂ­vel.

Ao chegar ao ponto D, a 1,4 m do solo, e perder o contato com o trilho, a esfera se projeta atĂŠ retornar ao solo. Considere a resistĂŞncia do ar desprezĂ­vel e g = 10 m/s2.

O mĂłdulo da componente horizontal da velocidade da esfera no instante em que retorna ao solo ĂŠ igual a: (A) 6 m/s.

RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA:

(B) 5 m/s.

(C) 4 m/s.

(D) 3 m/s.

(E) 2 m/s.

* Devemos determinar primeiro a velocidade da esfera no ponto D, atravĂŠs do princĂ­pio da conservação de energia. Assim, temos: đ?‘Źđ?‘´đ?’‚đ?’?đ?’•đ?’†đ?’” = đ?‘Źđ?‘´đ?’…đ?’†đ?’‘đ?’?đ?’Šđ?’”

â&#x;ş

mv2A 2

=

mv2D 2

+ mgh â&#x;ş

v2A 2

=

v2D 2

+ gh â&#x;ş 64 = vD2 + 28

đ?’—đ??ƒ = đ?&#x;” đ??Ś/đ??Ź * Como a esfera vai descrever um movimento obliquo, apĂłs o ponto D, sabemos que a componente horizontal da velocidade serĂĄ sempre constante em qualquer ponto de sua trajetĂłria, pois na horizontal, devido a composição de movimento temos MRU, o que nos leva a concluir que: đ?‘Łâƒ—đ?‘Ľ

đ?‘›đ?‘œ đ?‘?đ?‘œđ?‘›đ?‘Ąđ?‘œ đ??ˇ

= đ?‘Łâƒ—đ?‘Ľ

đ?‘›đ?‘œ đ?‘ đ?‘œđ?‘™đ?‘œ

= �D . cos 60° = 6 .

1 2

= 3 m/s.

24) Uma pedra de gelo flutua em água, ambos a 0°C. Seja V o volume da parte da pedra de gelo submersa na água. Suponha que o gelo derreta completamente e se torne água a 0°C. Seja V’ o volume da água a 0°C obtida pela fusão completa dessa pedra de gelo. V e V’ são tais que: (A) V’ é menor do que V. (B) V’ é menor ou igual a V. (C) V’ é igual a V. (D) V’ é maior ou igual a V. (E) V’ é maior do que V. RESOLUÇÃO COMENTADA:

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25) Liga-se o interruptor de um ventilador elÊtrico e suas pås começam a girar cada vez mais velozmente. A figura representa como a velocidade angular das pås do ventilador varia em função do tempo.

Entre o instante em que se iniciaram as observaçþes (t = 0) e o instante t = 12s, o número de voltas completas efetuadas por cada på foi: (A) 2.

(B) 4.

(C) 6.

(D) 8.

(E) 10.

RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA: * AtravĂŠs da ĂĄrea do trapĂŠzio do grĂĄfico podemos determinar Δđ?œ‘ (espaço angular).

A trapĂŠzio =

(đ?‘Š+đ?’ƒ)đ?’‰ đ?&#x;?

=

đ?œ‹ 3

(đ?œ‹+ )12 2

= 8đ?œ‹

â&#x;ş

đ?šŤđ??‹ = đ?&#x;–đ??… đ?’“đ?’‚đ?’…

* Sabemos que em uma volta completa a pĂĄ do ventilador percorre 2đ?œ‹ đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘‘, entĂŁo: 1 volta

2đ?œ‹ rad

x voltas

8đ?œ‹ rad x = 4 voltas completas

26) No laboratório do colégio, dois estudantes têm a incumbência de aquecer água usando a energia elétrica dissipada por resistores de imersão. Cada um deles recebe: • 2 resistores idênticos de resistência R; • 1 bateria que mantém, em seus terminais, uma diferença de potencial constante V; • 1 calorímetro de capacidade térmica desprezível.

Eles colocam, em seus calorímetros, quantidades iguais de água à temperatura ambiente. Em seguida, imergem seus dois resistores na água do próprio calorímetro.

No calorímetro (1), os resistores foram ligados em paralelo com a bateria, enquanto no calorímetro (2), foram ligados em série.

Essas associações são ligadas simultaneamente.

Verifica-se, então, que a água só começou a ferver em um deles 24 min depois de começar a ferver no outro.

A contar do instante em que os resistores foram ligados, a água no calorímetro (1) começou a ferver decorridos: (A) 48 min.

(B) 36 min.

(C) 32 min.

(D) 12 min.

(E) 8 min.

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27) TrĂŞs cargas pontuais iguais a q estĂŁo fixas nos pontos A, B e C, alinhados e tais que a distância d entre A e B ĂŠ a mesma que entre B e C, como mostra a Figura 1. Nesse caso, a força resultante de origem elĂŠtrica sobre a carga localizada no ponto C ĂŠ đ??šâƒ—1 .

Figura 1

Transfere-se a carga que estava no ponto A para um outro ponto D alinhado com os trĂŞs anteriores, localizado Ă direita do ponto C e dele distante x, como mostra a Figura 2. Nesse caso, a força resultante de origem elĂŠtrica sobre a carga que se encontra no ponto C passa a ser đ??šâƒ—2 .

Figura 2 Para que |đ??šâƒ—1 |= |đ??šâƒ—2 | , x deve valer: RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA:

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28) Uma vela de altura h0 é disposta perpendicularmente ao eixo principal de uma lente convergente. Seja d a distância entre a vela e a lente. A lente projeta em um anteparo, também perpendicular a seu eixo principal e dela distante 4d, uma imagem nítida da vela com altura h.

Mantendo a vela e o anteparo fixos, translada-se a lente até uma posição na qual se obtém, projetada no anteparo, uma nova imagem nítida da vela com uma altura h’.

Essas alturas h e h’ das imagens são tais que: (A) h = 2h’.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

(B) h = 4h’.

(C) h = 8h’.

(D) h = 16h’.

(E) h = 32h’.

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29) Um trem está se deslocando em movimento uniforme sobre trilhos retilíneos e horizontais. Sobre o piso horizontal de um dos vagões, há um bloco em repouso em relação ao trem. Nesse caso, o piso exerce sobre o bloco uma força de módulo igual a 120 N. A partir de um determinado instante, o trem é uniformemente retardado até parar. Apesar disso, o bloco permanece em repouso em relação ao vagão. Verifica-se que, durante o retardamento, o módulo da força que o piso exerce sobre o bloco passa a ser 130 N. O módulo da força de atrito estático exercida pelo piso sobre o bloco durante o retardamento é: (A) 10 N.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

(B) 20 N. (C) 30 N. (D) 40 N. (E) 50 N.

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30) Uma barra de ferro AB homogênea, de seção uniforme, e com 0,72 m de comprimento é mantida em repouso na horizontal por um sistema de roldanas como mostrado na figura a seguir.

Considere desprezíveis os pesos das roldanas móveis e todos os possíveis atritos no sistema; considere também os fios ideais.

A distância x indicada na figura vale: (A) 0,30 m.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

(B) 0,27 m.

(C) 0,24 m.

(D) 0,18 m.

(E) 0,12 m.

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ÍNDICE: Estatística e conteúdos abordados na prova de 2016-2 .................................. 4 Prova de Física (2016-2) ............................................................................................ 5 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2016-1

............................... 13

Prova de Física (2016-1) ............................................................................................ 14 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2015-2 .................................. 22 Prova de Física (2015-2) ............................................................................................ 23 Estatística e conteúdos abordados na prova de 2015-1 .................................. 31 Prova de Física (2015-1)

............................................................................................ 32

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2014-2 .................................... 42 Prova de Física (2014-2)

............................................................................................ 43

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2014-1 .................................... 53 Prova de Física (2014-1)

............................................................................................ 54

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2013-2 .................................... 63 Prova de Física (2013-2)

............................................................................................ 64

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2013-1 .................................... 74 Prova de Física (2013-1)

............................................................................................ 75

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2012-2 .................................... 85 Prova de Física (2012-2)

............................................................................................ 86

Estatística e conteúdos abordados na prova de 2012-1 .................................... 96 Prova de Física (2012-1)

............................................................................................ 97

Conteúdos abordados na prova de 2016-2 ❖ Questão 21) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 22) Ondas ❖ Questão 23) Eletricidade (campo elétrico e potencial elétrico) ❖ Questão 24) Eletricidade (resistor) ❖ Questão 25) Mecânica (hidrostática) ❖ Questão 26) Mecânica (dinâmica) ❖ Questão 27) Mecânica (trabalho) ❖ Questão 28) Mecânica (dinâmica) ❖ Questão 29) Mecânica (colisões) ❖ Questão 30) Mecânica (dinâmica)

Estatística dos conteúdos abordados na prova de 2016-2 ❖ Mecânica: 70% ❖ Ondas: 10% ❖ Eletricidade: 20%

PROVA DE F�SICA (2016-2) 21) Da janela de seu apartamento, a 18 m do solo, um garoto lança, com auxílio de um estilingue, uma pedra verticalmente para cima e ela chega ao solo 3 s depois de ter sido lançada. Considere a resistência do ar desprezível e o módulo da aceleração da gravidade g = 10 m/s2. A pedra foi lançada com uma velocidade de: (A) 18 m/s.

RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA:

(B) 15 m/s.

(C) 12 m/s.

(D) 9 m/s.

(E) 6 m/s. * Orientado a trajetĂłria para cima ( a = - g), e fazendo a anĂĄlise do corpo subindo e descendo, atravĂŠs da função horĂĄria do MUV no lançamento vertical, podemos calcular a đ?’—đ?&#x;Ž : đ?’ˆđ?’•đ?&#x;? đ?’‰ = đ?’‰đ?&#x;Ž + đ?’—đ?&#x;Ž đ?’• − đ?&#x;?

â&#x;ş 0 = 18 + đ?‘Ł0 . 3 – 5 . 9 â&#x;ş 27 = 3đ?‘Ł0 â&#x;ş

đ?’—đ?&#x;Ž = 9 m/s

22) A tabela abaixo informa os comprimentos de onda, no våcuo, das radiaçþes eletromagnÊticas visíveis.

O comprimento de onda de uma determinada radiação eletromagnÊtica visível na ågua Ê 3,6 x 10–7 m. O índice de refração da ågua para essa radiação Ê 4/3.

Essa radiação estå na faixa do:

RESOLUĂ‡ĂƒO COMENTADA:

(A) vermelho.

* Como o enunciado nos informa: đ?œ‚ĂĄđ?‘”đ?‘˘đ?‘Ž = 4/3 e đ?œ†ĂĄđ?‘”đ?‘˘đ?‘Ž = 3,6 . 10-7

(B) azul.

* a expressĂŁo abaixo nos fornece o đ?œ†đ?‘ŁĂĄđ?‘?đ?‘˘đ?‘œ (a faixa de radiação).

(C) amarelo.

(D) verde.

(E) alaranjado.

đ?œźđ?’—ĂĄđ?’„đ?’–đ?’? đ?œźĂĄđ?’ˆđ?’–đ?’‚

=

đ??€ĂĄđ?’ˆđ?’–đ?’‚ đ??€đ?’—ĂĄđ?’„đ?’–đ?’?

â&#x;ş

1 4 3

=

3,6 . 10−7 đ?œ†đ?‘ŁĂĄđ?‘?đ?‘˘đ?‘œ

â&#x;ş

* Portanto, a faixa de radiação estå no azul.

đ??€đ?’—ĂĄđ?’„đ?’–đ?’? = 4,8 . 10-7m

23) A figura a seguir ilustra duas cargas pontuais: Q, fixa no ponto A, e q, fixa no ponto B.

O campo elĂŠtrico đ??¸â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;đ?&#x2018;&#x20AC; no ponto mĂŠdio M do segmento AB estĂĄ representado pelo segmento orientado mostrado na figura. Sabendo-se que, nesse ponto, o potencial elĂŠtrico VM ĂŠ nulo, conclui-se que: (A) â&#x201D;&#x201A;Qâ&#x201D;&#x201A; = â&#x201D;&#x201A;qâ&#x201D;&#x201A; , Q < 0 e q > 0.

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

(B) â&#x201D;&#x201A;Qâ&#x201D;&#x201A; = â&#x201D;&#x201A;qâ&#x201D;&#x201A; , Q > 0 e q < 0.

(C) â&#x201D;&#x201A;Qâ&#x201D;&#x201A; < â&#x201D;&#x201A;qâ&#x201D;&#x201A; , Q < 0 e q > 0.

(D) â&#x201D;&#x201A;Qâ&#x201D;&#x201A; < â&#x201D;&#x201A;qâ&#x201D;&#x201A; , Q > 0 e q < 0.

(E) â&#x201D;&#x201A;Qâ&#x201D;&#x201A; = â&#x201D;&#x201A;qâ&#x201D;&#x201A; , Q < 0 e q < 0

24) VocĂŞ comprou quatro lâmpadas idĂŞnticas de 12W â&#x20AC;&#x201C; 6V e dispĂľe de uma bateria ideal que mantĂŠm em seus terminais 12V. Para que as lâmpadas funcionem com seus brilhos normais, elas devem ser ligadas Ă bateria como ilustra o esquema: RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O DETALHADA DE TODAS AS QUESTĂ&#x2022;ES. ESTUDE CERTO!!!

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25) Nas figuras mostradas a seguir, as balanças têm braços iguais. Em cada um dos braços, há pratos com recipientes idênticos que equidistam do apoio da balança. Esses recipientes contêm a mesma quantidade de água. Todas as esferas são maciças e idênticas e os fios utilizados possuem volumes desprezíveis.

As esferas estão totalmente submersas na água. Algumas estão suspensas a um suporte externo, outras ao próprio recipiente, mas em ambos os casos sem tocar as paredes, e ainda há outras apoiadas, em repouso, no fundo.

Restabelecido o equilíbrio hidrostático, abandonam-se as balanças na horizontal. Das cinco situações apresentadas a seguir, a única em que a balança permanece em repouso é: RESOLUÇÃO COMENTADA:

26) Dois blocos, (1) de massa m1 e (2) de massa m2, sendo m2 > m1, são abandonados simultaneamente sobre uma rampa inclinada em relação à horizontal, separados por uma distância d, como mostra a figura, e passam a deslizar sobre ela.

Durante a descida, em um instante posterior genérico t, contado a partir do instante em que os blocos são abandonados, a distância entre os blocos é d’.

Se forem desprezíveis todos os atritos, podemos afirmar que a diferença d’ – d.

(A) cresce linearmente com t.

(B) decresce linearmente com t.

(C) cresce proporcionalmente a t2.

(D) decresce proporcionalmente a t2.

(E) permanece constante.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

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27) Uma esfera de aço de pequenas dimensĂľes e de massa igual a 0,20 kg estĂĄ em repouso suspensa por um fio ideal a um suporte. Em um dado instante, imprime-se Ă esfera uma velocidade horizontal đ?&#x2018;&#x2030;â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;0 de mĂłdulo 6 m/s. Verifica-se que ela consegue atingir, no mĂĄximo, a altura de 1,6 m acima de sua posição inicial, como ilustra a figura.

Considere o mĂłdulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. O trabalho realizado pelos diversos atritos que se opuseram ao movimento da esfera desde que foi lançada atĂŠ o instante em que atingiu sua altura mĂĄxima foi: (A) â&#x20AC;&#x201C; 0,50 J. (B) â&#x20AC;&#x201C; 0,40 J. (C) â&#x20AC;&#x201C; 0,30 J. (D) â&#x20AC;&#x201C; 0,20 J. (E) nulo.

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

28) Dois frascos idênticos, feitos de um material transparente e termicamente indilatável, recebem volumes iguais de um mesmo líquido, mas a temperaturas diferentes. Os frascos são suspensos a duas molas ideais de mesma constante elástica e iguais comprimentos iniciais.

Depois de amortecidas as oscilações, verifica-se que a mola que suporta o frasco com o líquido na temperatura ambiente θ1 fica mais distendida que a outra que suporta o frasco com líquido na temperatura θ2, como mostra a figura a seguir.

Sejam m1 a massa do líquido que está na temperatura θ1 e m2 a massa do líquido na temperatura θ2. Então: (A) m1 > m2 e θ1 < θ2.

(B) m1 > m2 e θ1 > θ2.

(C) m1 < m2 e θ1 < θ2.

(D) m1 < m2 e θ1 > θ2.

(E) m1 = m2 e θ1 < θ2.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

29) Dois vagþes de trem se movem unidos com uma velocidade de módulo V0 na direção de um terceiro vagão, que se encontra em repouso como ilustra a figura.

Os três vagþes têm a mesma massa. Suponha que os trilhos sejam retilíneos e horizontais e que as forças dissipativas sejam desprezíveis. Após o choque dos dois primeiros vagþes com o terceiro vagão, os três vagþes ficam grudados e passam a se mover com velocidade de módulo V. O valor de V Ê: (A) (B)

3đ?&#x2018;&#x2030;0 2

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

đ?&#x2018;&#x2030;0

(C)

2đ?&#x2018;&#x2030;0

(D)

đ?&#x2018;&#x2030;0

(E)

đ?&#x2018;&#x2030;0

3 3 6

* Pelo princĂ­pio da conservação da quantidade de movimento, temos: â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;đ?&#x2019;&#x201A;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x201D; = đ?&#x2018;¸ â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x160;đ?&#x2019;&#x201D; đ?&#x2018;¸

â&#x;ş

2mvo = 3mv â&#x;ş

v=

đ?&#x;?đ??Żđ??¨ đ?&#x;&#x2018;

30) As figuras a seguir ilustram uma mesma esfera suspensa por diferentes pontos de sua superfície por meio de um fio ideal cuja extremidade superior está fixa ao teto. Essa esfera é maciça e formada por dois hemisférios homogêneos de densidades volumétricas diferentes.

O hemisfério com maior densidade está representado, nas figuras, pela cor mais escura. Em cada figura, o fio está sobre a vertical que contém o centro geométrico da esfera.

A esfera pode estar em equilíbrio na(s) situação(ões) representada(s) em: (A) I e II, apenas.

(B) I e III, apenas.

(C) I, apenas.

(D) II, apenas.

(E) III, apenas.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

Conteúdos abordados na prova de 2016-1 ❖ Questão 21) Eletricidade (eletrodinâmica) ❖ Questão 22) Mecânica (estática) ❖ Questão 23) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 24) Mecânica (hidrostática) ❖ Questão 25) Termologia (refração) ❖ Questão 26) Termologia (calorimetria) ❖ Questão 27) Mecânica (quantidade de movimento) ❖ Questão 28) Termologia (termodinâmica) ❖ Questão 29) Eletricidade (campo elétrico e potencial elétrico) ❖ Questão 30) Mecânica (forças em trajetória curvilínea)

Estatística dos conteúdos abordados na prova de 2016-1 ❖ Mecânica: 50% ❖ Termologia: 30% ❖ Eletricidade: 20%

PROVA DE F�SICA (2016-1) 21) A figura representa, em gråfico cartesiano, como a potência consumida por um resistor ôhmico varia em função da intensidade da corrente que o percorre.

Assim, quando este resistor estiver submetido a uma diferença de potencial de 18V, ele estarå consumindo uma potência de: (A) 24 W. (B) 27 W.

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA: * O resistor Ă´hmico ĂŠ aquele que obedece Ă lei de Ohm, isto ĂŠ, U (d.d.p) ĂŠ

(C) 30 W.

diretamente proporcional a i (ou seja, R ĂŠ constante para um dado

(D) 36 W.

resistor, mantido Ă temperatura constante).

(E) 48 W.

* O enunciado nos fornece i = 6A e pede pot consumida = ? * Analisando o grĂĄfico, a potĂŞncia pode ser expressa pela equação: đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022; = đ?&#x2019;&#x160; . đ?&#x2018;ź

â&#x;ş 12 = 1 . U â&#x;ş

* Do grĂĄfico, temos:

U = 12V

12V

1A

18V

i

i = 1,5A

* Portanto, quando este resistor estiver submetido a uma diferença de potencial de 18V, estarĂĄ consumindo uma potĂŞncia de: đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022; = đ?&#x2019;&#x160; . đ?&#x2018;ź

â&#x;ş đ?&#x2018;?đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;Ą = 1,5 . 18 â&#x;ş

đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022; = đ?&#x;?đ?&#x;&#x2022;đ?&#x2018;ž

22) A figura a seguir ilustra uma haste homogênea de massa m em equilíbrio. Seu extremo inferior está preso a um suporte fixo e o superior, a uma das extremidades de um fio ideal horizontal cuja outra extremidade está fixa a uma parede vertical.

Na figura, estão desenhados cinco segmentos orientados. Aquele que melhor representa a força que o suporte exerce sobre o extremo inferior da haste é: (A) I. (B) II. (C) III. (D) IV. (E) V.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

23) No teto de uma sala há uma goteira da qual as gotas se desprendem a intervalos iguais de tempo. A seguir são mostradas três fotografias. A primeira foi batida no instante em que uma gota (gota 1) se desprende do teto. A segunda foi batida no instante em que a gota seguinte (gota 2) se desprende do teto. E a terceira foi batida no instante em que uma nova gota (gota 3) se desprende do teto.

Considere a resistência do ar desprezível. Se a distância entre as gotas (1) e (2), na segunda fotografia, for 12 cm, a distância d entre as gotas (1) e (3) na terceira fotografia será de: (A) 18 cm.

(B) 24 cm.

(C) 36 cm.

(D) 48 cm.

(E) 54 cm.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

24) Um tubo em U tem os ramos verticais, cilíndricos e de seções uniformes, mas a área da seção do ramo da direita é maior do que a do ramo da esquerda. Inicialmente, o tubo contém água em equilíbrio hidrostático, como mostra a figura a seguir.

Introduzem-se no ramo da esquerda 9 g de óleo não miscível com a água e menos denso do que ela. Quando se restabelece o equilíbrio hidrostático, verifica-se haver uma diferença de nível X entre a superfície livre da água no ramo da direita e a superfície que separa o óleo da água no ramo da esquerda.

Sabendo que a densidade da água é 1 g/cm3 e que a área da seção do ramo da esquerda é 1 cm2, o valor de X é: (A) 3,0 cm.

(B) 4,5 cm.

(C) 6,0 cm.

(D) 7,5 cm.

(E) 9,0 cm.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

25) Um raio de luz monocromática, vindo do ar, incide sobre uma esfera maciça de centro C, feita de um material transparente, paralelamente a um eixo óptico. Ao penetrar na esfera, converge para o vértice V do hemisfério oposto ao da incidência, como ilustra a figura a seguir.

O raio refratado forma um ângulo de 30° com o eixo óptico. Considere o índice de refração do ar igual a 1.

O índice de refração n do material da esfera é igual a: (A) √3 (B) 2 (C)

3 2

(D) √2 (E)

√3 2

RESOLUÇÃO COMENTADA:

26) Aquece-se uma amostra de uma substância na fase sólida com o auxílio de uma fonte térmica que lhe fornece calor mantendo uma potência constante. O gráfico a seguir mostra como a temperatura da amostra varia em função do tempo.

O calor específico dessa substância na fase sólida é 0,25 cal/g°C e o calor latente de fusão é 96 cal/g. Seu ponto de fusão é de: (A) 682°C. (B) 640°C. (C) 628°C. (D) 598°C. (E) 548°C.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

27) Dois blocos, um de 3 kg e outro de 1 kg, estão frente a frente, em repouso sobre uma superfície horizontal. Entre eles hå uma mola comprimida, diminuída D em relação a seu comprimento natural, mas um fio que prende um ao outro impede que os blocos se afastem.

Rompe-se o fio e verifica-se que, apĂłs a expansĂŁo da mola, o bloco de 3 kg adquire uma velocidade de mĂłdulo igual a 4 m/s, como ilustra a figura.

Sendo todos os atritos desprezĂ­veis e a mola ideal de constante elĂĄstica k = 4,8 x103 N/m, o decrĂŠscimo D no comprimento da mola era: (A) 10 cm.

(B) 20 cm.

(C) 30 cm.

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA: * Pelo princĂ­pio da conservação da quantidade de movimento, temos: â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;đ?&#x2019;&#x201A;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x201D; = đ?&#x2018;¸ â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;â&#x192;&#x2014;đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x160;đ?&#x2019;&#x201D; đ?&#x2018;¸

â&#x;ş 0 = đ?&#x2018;&#x161;đ??ľ đ?&#x2018;Łđ??ľ â&#x2C6;&#x2019;

đ?&#x2018;&#x161;đ??´ đ?&#x2018;Łđ??´

â&#x;ş đ?&#x2018;&#x161;đ??´ đ?&#x2018;Łđ??´ = đ?&#x2018;&#x161;đ??ľ đ?&#x2018;Łđ??ľ

(D) 40 cm.

(E) 50 cm.

1 . đ?&#x2018;&#x161;đ??´ = 3 . 4

đ?&#x2019;&#x2014;đ?&#x2018;¨ = 12 m/s

* Pelo princípio da conservação da energia mecânica, temos:

đ?&#x2018;Źđ?&#x2018;´đ?&#x2019;&#x201A;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x2022;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x201D; = đ?&#x2018;Źđ?&#x2018;´đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2019;&#x2018;đ?&#x2019;?đ?&#x2019;&#x160;đ?&#x2019;&#x201D;

â&#x;ş

đ?&#x2018;&#x2DC;đ?&#x2018;Ľ 2 2

4,8 . 103 . x2 = 1 . (12)2 + 3 . (4)2

x = 0,2 m = 20cm

=

2 đ?&#x2018;&#x161;đ?&#x2018;Łđ??´

2

+

x2 =

2 đ?&#x2018;&#x161;đ?&#x2018;Łđ??ľ

2

192 4,8 . 103

28) A figura a seguir representa, em um gráfico p-V, dois processos por meio dos quais determinada massa de um gás ideal pode evoluir entre dois estados de equilíbrio termodinâmico A e B.

Quando o gás evolui de A até B pelo processo A → C → B, recebe uma quantidade de calor Q1.

Já quando evolui de A até B pelo processo A → D → B, recebe uma quantidade de calor Q2. A diferença Q1 – Q2 é: (A) 600 J. (B) 450 J. (C) 300 J. (D) 150 J. (E) nula.

RESOLUÇÃO COMENTADA:

29) Cargas pontuais, todas de mĂłdulos iguais a q, sendo algumas positivas e outras negativas, estĂŁo fixas nos vĂŠrtices de cinco quadrados iguais, como mostram as opçþes a seguir. Assinale aquela que indica o quadrado em que o campo eletrostĂĄtico e o potencial eletrostĂĄtico sĂŁo simultaneamente nulos em seu centro C. RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

30) Duas partĂ­culas, ambas de massas iguais a m, descrevem movimentos circulares uniformes de mesmo perĂ­odo sobre uma superfĂ­cie horizontal com atritos desprezĂ­veis. Na partĂ­cula 1, estĂŁo presos dois fios ideais. Um deles vai dessa partĂ­cula atĂŠ o centro C das trajetĂłrias circulares, e o outro vai da partĂ­cula 1 atĂŠ a partĂ­cula 2. Ambos os fios tĂŞm o mesmo comprimento d, como ilustra a figura.

Sejam T1 a tensĂŁo no fio que liga a partĂ­cula 1 ao ponto C e T2 a tensĂŁo no fio que liga as duas đ?&#x2018;&#x2021; partĂ­culas. A razĂŁo 1 ĂŠ: RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA: đ?&#x2018;&#x2021;2

(A) 2.

1

(B) .

4

(C) 1.

1

(D) .

2

(E)

3 2

Conteúdos abordados na prova de 2015-2 ❖ Questão 21) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 22) Ótica (espelho esférico) ❖ Questão 23) Eletricidade (eletrodinâmica) ❖ Questão 24) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 25) Termologia e Mecânica (dilatação térmica e hidrostática) ❖ Questão 26) Mecânica (cinemática vetorial) ❖ Questão 27) Termologia (gases perfeitos) ❖ Questão 28) Eletricidade (potencial elétrico) ❖ Questão 29) Mecânica (dinâmica) ❖ Questão 30) Ondas

Estatística dos conteúdos abordados na prova de 2015-2 ❖ Mecânica: 45% ❖ Ondas: 10% ❖ Eletricidade: 20% ❖ Ótica: 10% ❖ Termologia: 15%

PROVA DE F�SICA (2015-2) 21) Duas esferas de pequenas dimensþes são lançadas simultaneamente de uma mesma altura h do solo horizontal, ambas com velocidades de módulos iguais a v0. No entanto, suas velocidades no instante do lançamento têm a mesma direção e sentidos opostos, como ilustra a figura a seguir.

A esfera (1) chega ao solo decorrido um intervalo de tempo â&#x2C6;&#x2020;t1 ao passo que a esfera (2) chega ao solo decorrido um intervalo de tempo â&#x2C6;&#x2020;t2 > â&#x2C6;&#x2020;t1. Sendo g o mĂłdulo da aceleração da gravidade e supondo desprezĂ­vel a resistĂŞncia do ar, a diferença â&#x2C6;&#x2020;t2 â&#x20AC;&#x201C; â&#x2C6;&#x2020;t1 ĂŠ igual a: (A)

đ?&#x2018;Ł0

(B)

2

(C)

đ?&#x2018;Ł0

(D)

2

(E)

đ?&#x2018;Ł0

sen đ?&#x203A;ź

đ?&#x2018;&#x201D;

đ?&#x2018;Ł0 đ?&#x2018;&#x201D;

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đ?&#x2018;Ł0 đ?&#x2018;&#x201D;

tg đ?&#x203A;ź

sen 2đ?&#x203A;ź

RESOLUĂ&#x2021;Ă&#x192;O COMENTADA:

RESOLUÇÃO DETALHADA DE TODAS AS QUESTÕES.

PEÇA JÁ A SUA!!!

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