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SIMULADO Física
1
31 (Fuvest-SP)
Uma regra prática para orientação no hemisfério Sul, em uma noite estrelada, consiste em identifi car a constela-ção do Cruzeiro do Sul e prolongar três vezes e meia o braço maior da cruz, obtendo-se assim o chamado Polo Sul Celeste, que indica a direção Sul. Suponha que, em determinada hora da noite, a constelação seja observada na Posição I.
Nessa mesma noite, a constelação foi/será observada na Posição II, cerca de:
a) duas horas antes.
b) duas horas depois.
c) quatro horas antes.
d) quatro horas depois.
e) seis horas depois.
2 (Fuvest-SP)
Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, con-siderando que consiga manter uma velocidade média de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60 km/h, permanecendo as-sim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial.Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em:
a) 5 minutos.
b) 7,5 minutos.
c) 10 minutos.
d) 15 minutos.
e) 30 minutos.
Polo SulCeleste
Resolução
A Terra executa um giro de 360º a cada 24 horas. Assim, para descrever 60º, o tempo necessário será dado por:
360º 24 h 60º x
x = 4 h
Como a Terra gira no sentido de oeste para leste, as estrelas giram de leste para oeste; assim, a partir do alto do céu, o cru-zeiro segue em direção a oeste para alcançar a Posição II. O observador verá o cruzeiro em II quatro horas depois.
Resolução
Cálculo da distância percorrida a 60 km/h, após 15 min 14
h
:
vst
ss= ⇒ = = ⇒ ∆ =∆
∆∆
6014
15 15 min
Cálculo do tempo que o automóvel demoraria a 90 km/h:
vst t
t t h= ⇒ =∆
⇒ ∆ = = ⇒ ∆ = =∆∆
9015 15
9016
16
10 min
O aumento no tempo de viagem foi de 5 minutos.
SIMULADO Física
2
34 (UFF-RJ)
Professores do Instituto de Física da UFF estudam a dinâmica do movimento de placas geológicas que com-põem a crosta terrestre, com o objetivo de melhor com-preender a física dos terremotos. Um sistema simples que exibe os elementos determinantes desta dinâmica é composto por um bloco apoiado sobre uma mesa ho-rizontal rugosa e puxado por uma mola, como mostrado a seguir. A mola é esticada continuamente por uma for-ça F de módulo crescente, mas o bloco permanece em repouso até que o atrito não seja mais sufi ciente para impedir seu deslocamento.
3 (Unifor-CE)
A fi gura representa os vetores velocidade
v e aceleração
a de uma partícula no instante em que ela passa pelo ponto P da sua trajetória.
Sendo a m s v m s sen e| | , / , | | / , ,
= = =5 0 20 0 802 θ ccos , ,θ = 0 60
é correto afi rmar que:
a) o móvel descreve uma trajetória circular.
b) 5,0 s após passar pelo ponto P, o módulo da sua velo-cidade vale 40 m/s.
c) o raio da trajetória (circunferência tangente a
v no ponto P) vale 60 m.
d) ao passar pelo ponto P, o movimento da partícula é retardado.
e) o módulo da aceleração centrípeta da partícula no pon-to P vale 4,0 m/s2.
Enquanto não houver deslizamento, é correto afi rmar que:
a) o módulo da força que o bloco faz sobre a mola é igual ao módulo da força de atrito sobre o bloco.
b) o módulo da força de atrito sobre o bloco é maior que o módulo da força que a mola faz sobre o bloco.
c) o módulo da força de atrito depende da força normal sobre o bloco, já que a normal é a reação ao peso.
d) o módulo da força que a mola faz sobre o bloco é maior que o módulo da força que o bloco faz sobre a mola.
e) o módulo da força de atrito sobre o bloco não muda enquanto a mola é esticada.
Resolução
Podemos calcular os componentes da aceleração na direção paralela e perpendicular à velocidade:
sena
a
aa a m s
a
a
n nn n
t
, /
cos ,
θ
θ
= ⇒ = ⇒ = ⇒ =
= ⇒
0 85
4 4
0 6
2
== ⇒ = ⇒ =a
a a m stt t5
3 3 2/
Analisando as alternativas:
a) O móvel não descreve necessariamente uma trajetória circular.
b) 5,0 s após passar pelo ponto P, o módulo da sua velocidade vale:v = v0 + at = 20 + 3 � 5 = 20 + 15 = 35 ä v = 35 m/s
c) o raio da trajetória (circunferência tangente a v
no ponto P) vale:
avR R
R R mcp = ⇒ = ⇒ = = ⇒ =2 2
420 400
4100 100
d) ao passar pelo ponto P, o movimento da partícula é acelerado.e) o módulo da aceleração centrípeta da partícula no ponto P
vale 4,0 m/s2.
acp = an = 4 m/s2
Resolução
Segunda Lei de Newton (FR = 0 ⇒ F = Fat).
SIMULADO Física
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35 (PUC-MG)
Um dos atrativos da vida na Lua em geral era, sem dúvida alguma, a baixa gravidade, produzindo uma sensação de bem-estar generalizada. Contudo, isso apresentava os seus perigos e era preciso que decorressem algumas semanas até que o emigran-te procedente da Terra conseguisse adaptar-se. Um homem que pesasse na Terra noventa quilogramas--força (90 kgf) poderia descobrir, para grande satisfa-ção sua, que na Lua seu peso seria de apenas 15 kgf. Se deslocasse em linha reta e velocidade constante, sentiria uma sensação maravilhosa, como se fl utuasse. Mas, assim que resolvesse alterar o seu curso, virar esquinas ou deter-se subitamente, então perceberia que sua massa continuava presente.
Adaptado de 2001: Uma odisseia no espaço, de Arthur C. Clark apud Beatriz Alvarenga e
Antonio Maximo Ribeiro da Luz. Curso de Física.
Considere um corpo na Lua, colocado em uma superfície plana e que, sobre ele, atue uma força horizontal confor-me ilustrado a seguir. Os coefi cientes de atrito estático e cinético entre o objeto e a superfície sobre a qual ele está apoiado valem respectivamente µe = 0,2 e µc = 0,1.
Assinale a afi rmação correta sobre o objeto.
a) Irá adquirir uma aceleração de aproximadamente 0,5 m/s2.
b) Não entrará em movimento, pois a força externa é me-nor que a força de atrito máxima.
c) Irá adquirir uma aceleração de 1,67 m/s2.
d) Irá deslocar-se em movimento retilíneo uniforme.
6 (Fuvest-SP)
No “salto com vara”, um atleta corre segurando uma vara e, com perícia e treino, consegue projetar seu corpo por cima de uma barra. Para uma estimativa da altura alcan-çada nesses saltos, é possível considerar que a vara sirva apenas para converter o movimento horizontal do atleta (corrida) em movimento vertical, sem perdas ou acrésci-mos de energia. Na análise de um desses saltos, foi obtida a sequência de imagens reproduzida nesta questão. Nesse caso, é possível estimar que a velocidade máxima atingida pelo atleta, antes do salto, foi de, aproximada-mente:Desconsidere os efeitos do trabalho muscular após o iní-cio do salto. (Dado: g = 10 m/s2)
a) 4 m/s
b) 6 m/s
c) 7 m/s
d) 8 m/s
e) 9 m/s
2 kg
Resolução
P mg mg
P mg mg
g
gg g g
T T T
L L L
T
LT L L
= ⇒ == ⇒
= = ⇒ = ⇒ =
90
15
9015
6 6116
216
216
10103
1
g
N P mg
N g
T
Lua
T
= =
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⇒ 003
0 2103
23
23
,
N
F N N
Como F F
at estático = = ⋅ = ⇒
>
µ
aat estático
at dinâmico
temos
F F ma
, :
, ,
− =
−134 0 1
,
, ,
,
⋅ =
− =
− === ⇒
103
2
13413
2
134 0 34 2
1 2
0 5
a
a
a
a
a a == 0 5 2, /m s
Resolução
Por conservação da energia mecânica:E E
mvmgh
v gh
antes depois=
=
= = ⋅ ⋅ = = ⇒
2
2
2 2 10 3 2 64 8, /v m s= 8
SIMULADO Física
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37 (Fuvest-SP)
Em um terminal de cargas, uma esteira rolante é utiliza-da para transportar caixas iguais, de massa M = 80 kg, com centros igualmente espaçados de 1 m. Quando a velocidade da esteira é 1,5 m/s, a potência dos motores para mantê-la em movimento é P0. Em um trecho de seu percurso, é necessário planejar uma inclinação para que a esteira eleve a carga a uma altura de 5 m, como indicado.
Para acrescentar essa rampa e manter a velocidade da es-teira, os motores devem passar a fornecer uma potência adicional aproximada de (Use g = 10 m/s2):
a) 1 200 W
b) 2 600 W
c) 3 000 W
d) 4 000 W
e) 6 000 W
8 (Fuvest-SP)
Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos fo-ram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em 5 m/s (18 km/h), na mesma direção em que o carro vinha. Sabendo-se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a uma velocidade aproximada de:
a) 72 km/h
b) 60 km/h
c) 54 km/h
d) 36 km/h
e) 18 km/h
Resolução
A potência adicional necessária é igual à variação da energia mecânica das caixas por unidade de tempo. Como a velocidade permanece constante, não há variação de energia cinética. As-sim, há apenas o acréscimo de energia potencial gravitacional:
PotEt
mght
= ∆∆
=∆
Como o espaçamento entre as caixas vale 1 m e a velocidade da esteira é 1,5 m/s, ela transporta 1,5 caixa por segundo. Por-tanto, a cada segundo:1 caixa 80 kg1,5 caixa mm = 150 ä m = 150 kg
PotEt
Pot W= ∆∆
= ⋅ ⋅ = ⇒ =120 10 51
6000 6000
Resolução
Qantes = Qdepois
Mcarro � Vcarro = Mcarro � V′carro + Mcaminhão � V′caminhão
Note que V′carro = V′caminhão = 18 km/h e que Mcaminhão = 3Mcarro
Assim, temos:
Mcarro � Vcarro = Mcarro � 18 + 3Mcarro � 18
Vcarro = 54 + 18 = 72 ⇒ Vcarro = 72 km/h
SIMULADO Física
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39 (UECE)
Uma gangorra de um parque de diversão tem três assen-tos de cada lado, igualmente espaçados um do outro, nos respectivos lados da gangorra. Cinco assentos estão ocu-pados por garotos cujas respectivas massas e posições estão indicadas na fi gura.
Assinale a alternativa que contém o valor da massa, em kg, que deve ter o sexto ocupante para que a gangorra fi que em equilíbrio horizontal.
a) 25
b) 29
c) 35
d) 50
10 (UFPR)
Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m2, como mostra a fi gura a seguir, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específi ca igual a 1,2 g/cm3. Durante o enchimento, quando o líquido atin-giu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu.
Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força máxima suportada pelo fundo do reservatório.
a) É maior que 58 000 N.
b) É menor que 49 000 N.
c) É igual a 50 000 N.
d) Está entre 50 100 N e 52 000 N.
e) Está entre 49 100 N e 49 800 N.
Resolução
MF = 025 · 140 + 30 · 100 + 50 · 60 − 40 · 60 − M · 100 − 30 · 140 = 09 500 − 6 600 = 100 M2 900 = 100 MM = 29 ⇒ M = 29 kg
Resolução
Pressão no fundo do recipiente:
p = dgh = 1 200 · 10 · 1,8 = 21 600 ⇒ p = 21 600 N
A força no fundo do recipiente:
pFA
F pA F= ⇒ = = ⋅ = ⇒ =21600 2 4 51840 51840, N/m2
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