700 QUESTÕES DE FÍSICA - SEPARADAS POR ASSUNTO_removed-34

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1
 
166
 
 200 Questões de Vestibular
 7700 
 u 
 
1.
 
n
 
estrelas
 
 
 
�
 
 400 bilhões de estrelas 
 
�
 
 400 
 
�
 
 10
 
9
 
 estrelas
n 
 
�
 
 n
 
planetas
 
 
 
�
 
 0,05%n
 
estrelas
 
 
 
⇒
 
 n 
 
�
 
 
 
�
 
 400 
 
�
 
 10
 
9
 
 
 
⇒
⇒
 
 n 
 
�
 
 
 
�
 
 4 
 
�
 
 10
 
2
 
 
 
�
 
 10
 
9
 
 
 
⇒
 
 n 
 
�
 
 20 
 
�
 
 10
 
7
 
 
 
⇒
⇒
 
 n 
 
�
 
 2 
 
�
 
 10
 
8
 
 planetas
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
c
 
.
 
2.
 
A área do muro é:
A 
 
�
 
 2,0 
 
�
 
 140 
 
⇒
 
 A 
 
�
 
 280 m
 
2
 
Como cada galão cobre 16 m
 
2
 
, o número de galões necessários
para cobrir o muro é:
n 
 
�
 
 
 
⇒
 
 n 
 
�
 
 17,5 galões
Como o volume de cada galão é de 3,6 L, o volume total de tinta é:
V 
 
�
 
 17,5 
 
�
 
 3,6 
 
⇒
 
 V 
 
�
 
 63 L
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
e
 
.
 
3.
 
Basta dividir a espessura do livro pelo número de páginas, em
mm, para obter a espessura 
 
e
 
 de cada página:
e 
 
�
 
 
 
⇒
 
 e 
 
�
 
 
 
⇒
 
 e 
 
�
 
 0,05 mm
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
b
 
.
 
4.
 
Para que o número “não tenha unidades”, isto é, seja um número
puro, é preciso que ambos os termos da relação, ou razão,
tenham a mesma unidade. Logo, podemos escrever:
 
�
 
 
 
�
 
 
 
�
 
 6 
 
�
 
 10
 
�
 
4
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
e
 
.
 
5.
 
Como A 
 
�
 
 BC
 
2
 
D
 
�
 
2
 
, temos:
[A] 
 
�
 
 kg 
 
�
 
 m
 
2
 
 
 
�
 
 s
 
�
 
2
 
 
 
⇒
 
 [A] 
 
�
 
 
 
�
 
 m 
 
⇒
 
 [A] 
 
�
 
 N 
 
�
 
 m 
 
⇒
⇒
 
 [A] 
 
�
 
 J
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
e
 
.
 
6.
 
Da definição de potência 
 
P
 
 e trabalho 
 
††††
 
, temos:
P 
 
�
 
 
 
⇒
 
 P 
 
�
 
 
 
⇒
 
 P 
 
�
 
 
 
⇒
 
 P 
 
�
 
 ML
 
2
 
T
 
�
 
3
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
d
 
.
 
7.
 
a) F 
 
�
 
 ma 
 
⇒
 
 [F] 
 
�
 
 [m][a] 
 
⇒
 
 [F] 
 
�
 
 kg 
 
�
 
 m 
 
�
 
 s
 
�
 
2
 
 
 
⇒
⇒
 
 1 N 
 
�
 
 1 kg 
 
�
 
 1 m 
 
�
 
 1s
 
�
 
2
 
b) E
 
C
 
 
 
�
 
 
 
⇒
 
 E
 
C
 
 
 
�
 
 
 
⇒
 
 E
 
C
 
 
 
�
 
 
ML
 
n
 
T
 
(n 
 
�
 
 p)
 
 
 
�
 
 ML
 
2
 
T
 
�
 
2
 
 
 
⇒
 
 
 
8.
 
A alternativa 
 
b
 
 está correta desde que se suponha ser possível
fixar um referencial no professor e que o professor possa ser
considerado um corpo rígido.
 
Resposta:
 
 alternativa 
 
b
 
.
 
9.
 
Na figura estão indicados o consumo de O
 
2
 
 que ocorreria se o
jovem se limitasse a andar (
 
A
 
) e o consumo de O
 
2
 
 que realmente
ocorreu (
 
B
 
).
Se fizermos o produto da unidade da ordenada pela unidade da
abscissa, obtemos a “área sob a curva” dessa figura:
A 
 
�
 
 
 
�
 
 min
 
6
 
 
 
⇒
 
 a 
 
�
 
 [L]
Logo, a “área sob a curva”, nesse caso, dá o volume de oxigênio
consumido. O volume de oxigênio consumido acima do habitual
é representado pela área sombreada. Logo, o volume de oxigê-
nio consumido em excesso é:
 
 
�
 
 V
 
sombreado
 
 
 
⇒
 
 
 
�
 
 
 
⇒
 
 � ⇒
⇒ � 10 L
Sabendo que 1 L de O2 por minuto fornece 20 kJ/min, o consumo
de 10 L de oxigênio a mais corresponde a 10 � 20 kJ � 200 kJ
de energia a mais.
Resposta: alternativa c.
10. Todos os atletas fizeram o mesmo deslocamento, d ====AB, cujo
módulo é igual ao comprimento do segmento AB, no mesmo
intervalo de tempo �t. Logo, o vetor velocidade média, v ====AB,
dado por definição pela razão:
 v =AB � 
foi o mesmo para todos os atletas.
Resposta: alternativa c.
11. Para que o módulo de v ==== seja constante, a ace-
leração a==== não deve apresentar componente na
direção de v ====. Assim, o único caso possível den-
tre as alternativas é o da figura ao lado.
Resposta: alternativa c.
12. a)
Da figura, R � 3 N.
b) Como c = � �R =:
 0,05 
100
------------ 
 5 10 2�� 
102--------------------- 
 280 
16
---------- 
 4,0 cm 
800
----------------- 40 mm 
800
----------------- 
 60 cm 
1 km
--------------- 60 cm
 105 cm 
----------------- 6 101 �
105----------------- 
kg m
 s2 
------- �
N
 [ ] 
T
---------- [F]L 
T
---------- MLT 2� L 
T
-------------------- 
1
 2 
-----mv2 1
 2 
-----M5 L
 T 
-----62 1
 2 
-----ML2T 2�
n 2�
n p� 2 p⇒� 4� �
0 2 3 4 5 6 7
B
A
98 10 11 12 13 14
h1
1
2
Consumo de O2 (L/min)
t (min)
5 L
 min 
---------- 
VO2
VO2
 (A B)h �
2
---------------------- VO2
 (11 9)1 �
2
------------------------ 
VO2
 d =AB 
�t
---------- 
P
a =
v =
P
Escala
1 N
1 N
a =
b =
R =
P
Escala
1 N
1 N
a =
c =
b =
R =c =
b =
MP_Gaspar_166a174 Page 166 Thursday, January 24, 2008 9:17 AM
†
Resolução das 700 questões de vestibular
2
Manual do Professor 167
13. vm � ⇒ vm � ⇒ vm � 10,21 m/s
Resposta: alternativa a.
14. vm � ⇒ vm � ⇒
⇒ vm � ⇒ vm � 2,5 m/s
Resposta: alternativa b.
15. vm � ⇒ vm � ⇒ vm � 2,5 m/s
Resposta: alternativa e.
16. Escrevendo a função da posição do movimento, temos:
x � x0 � vt
em que x0 � 20 m e v é o coeficiente angular da reta:
v � ⇒ v � ⇒ v � �2,0 m/s
Então, x � 20 � 2,0t. Para x � �30 m, vem:
�30 � 20 � 2t ⇒ t � 25s
Resposta: alternativa d.
17. Se o automóvel dispõe de 1,5min � 90s e já se passaram 10s
ao chegar à rua Pero Vaz de Caminha, resta para todo o percurso
o tempo:
�t � 90 � 10 � 80s
O espaço percorrido, obtido da figura, é:
�x � 250 � 300 � 250 � 800 m
Logo, a sua velocidade constante deve ser:
v � ⇒ v � 10 m/s ⇒ v � 36 km/h
18. De acordo com a figura, o menor deslocamento ao longo das
linhas pontilhadas entre A e B é aquele marcado em dourado no
desenho:
Inicialmente calculamos �d. Do Teorema de Pitágoras, no triân-
gulo sombreado, temos:
�d2 � 1602 � 1202 ⇒ �d � 200 m
O espaço percorrido total é, portanto:
�e � 200 � 150 � 200 ⇒ �e � 570 m
Sendo v � 3,6 km/h � 1,0 m/s, da definição de velocidade
escalar, temos:
v � ⇒ �t � ⇒ �t � ⇒ �t � 570s ⇒
⇒ �t � ⇒ �t � 9,5min
Resposta: alternativa b.
19. Se cada quadro tem 1,0 cm de comprimento e o projetor “gira”
com uma velocidade de 20 quadros por segundo, a velocidade da
fita é:
v � 20 � 1,0 cm/s ⇒ v � 20 cm/s ⇒ v � 0,20 m/s
Se a fita tem 18 m de comprimento, para um espaço percorrido
�e � 18 m, o tempo será:
v � ⇒ �t � ⇒ �t � ⇒ �t � 90s ⇒
⇒ �t � ⇒ �t � 1,5min
Resposta: alternativa a.
20. Em um gráfico da posição em função do tempo de um ponto
material x � t a inclinação da reta tangente em cada ponto da
curva é o módulo da velocidade desse ponto material. Imagi-
nando (ou traçando) a reta tangente à curva nos pontos dados
nas alternativas, a única correta é a alternativa d. Num pequeno
intervalo em torno do tempo 20min a inclinação dessa reta
tende a aumentar, o que significa que a velocidade da pessoa
está aumentando.
Resposta: alternativa d.
21. Seguindo a descrição dada, o gráfico que melhor representa o
movimento é o seguinte:
Resposta: alternativa b.
22. Nesses intervalos, temos em módulo �v � 3 m/s. Sendo
�t � 1,5s a aceleração, em módulo, é:
a � ⇒ a � ⇒ a � 2 m/s2
Resposta: alternativa b.
23. A distância total no intervalo A e C é a “área sob a curva” do
gráfico v � t. Veja a figura:
 �e 
�t
---------- 100 m 
9,79s
---------------- 
 �e 
�t
---------- (8 102 2 102) m ���
(6 2)min�
------------------------------------------------- 
 600 m 
240s
---------------- 
 �e 
�t
---------- 20 m 
8s
------------- 
 x2 x1 �
t2 t�
------------------- 10 20 �
5 0�
--------------------- 
 �x 
�t
---------- 
160 m
16
0 
m
120 m
B
A �d
�sT � 570 m
220 m 150 m
270 m
 �e 
�t
---------- �e 
v
---------- 570 
1
---------- 
 570 
60
---------- 
 �e 
�t
---------- �e 
v
---------- 18
 0,20 
------------ 
 80 
60
--------fica
em P
fica
em Q
fica
em R
volta de
P a Q
(v 0)
[volta lentamente a P]
(v > 0)
1
0
2
3
(R)
(Q)
(P)
X (m)
Tempo
 �v 
�t
---------- 3
 1,5 
--------- 
1,5 1,5
v (m/s)
t (s)
6,0
3
MP_Gaspar_166a174 Page 167 Thursday, January 24, 2008 9:17 AM
3
168 200 Questões de Vestibular
Como a figura é um trapézio, temos:
�x � ⇒ �x � 22,50 m
Resposta: alternativa d.
24. O gráfico mostra que o trem A tem velocidade constante e o
trem B tem velocidade variável. Logo, se A tem velocidade
constante e não nula, a sua aceleração é nula, enquanto B tem
aceleração ao longo de todo o percurso, o que torna erradas as
alternativas a, b e d.
O módulo da velocidade de A é a inclinação da reta do seu grá-
fico, enquanto o da velocidade de B é a inclinação da tangente
tg à curva do seu gráfico em cada instante t. Isso mostra que a
alternativa c está errada, mas que a alternativa e é possível.
Veja a figura:
Resposta: alternativa e.
25. A partir do instante t � 8s o móvel A tem velocidade constante
dada pela inclinação da reta que passa por (8s, 0 m) e (9s, 7 m),
que é:
v � ⇒ v � 7 m/s
Observação: O móvel A tem um movimento misto. De 0 a 2s é
uma reta que nos permite concluir que o móvel tem aceleração
nula e velocidade constante negativa. De 2 a 8s tem um movi-
mento variado (nem o enunciado nem a curva nos permite afir-
mar que esse trecho é uma parábola) e de 8s em diante o gráfico
volta a ser uma reta; portanto, a aceleração é nula, de novo, e a
velocidade, positiva, tem módulo 7 m/s.
Resposta: alternativa d.
26. v0 � 0
v � 360 km/h � 100 m/s
�t � 25s
Da definição de aceleração, temos:
a � ⇒ a � ⇒ a � ⇒ a � 4,0 m/s2
27. v0 � 72 km/h � 20 m/s
�t � 2,5s
v � 54 km/h � 15 m/s
Veja a figura:
Da definição de aceleração, temos:
a � ⇒ a � ⇒ a � ⇒ a � �2,0 m/s2
Resposta: alternativa c.
28. O crescimento de cada planta em um dado intervalo de tempo é
representado pela “área sob a curva”. Pode-se concluir da
observação dos gráficos que a área sob a curva B é maior que
a área sob a curva A, o que nos permite concluir que B atinge
uma altura maior que A.
Resposta: alternativa b.
29. Sabemos que o movimento de um corpo deslizando, subindo ou
descendo, num plano inclinado sem atrito é do tipo uniforme-
mente variado. Portanto, o gráfico da velocidade em função do
tempo é uma reta não-paralela ao eixo t.
No trecho de descida, a aceleração atua no sentido da velocida-
de. A velocidade é crescente. Na subida, a aceleração atua no
sentido oposto à velocidade. A velocidade é decrescente.
No trecho horizontal, a aceleração é nula, o movimento é retilí-
neo uniforme. Portanto, desprezando as variações de aceleração
nos trechos correspondentes às concordâncias da pista, concluí-
mos que o gráfico que melhor descreve a velocidade em função
do tempo é o que corresponde à alternativa a.
Resposta: alternativa a.
30. Representando o movimento desses móveis num mesmo refe-
rencial, temos:
A função da posição do movimento do carro (MRUV) é:
xc � � � ⇒ xc � � 2t2 ⇒ xc � t2 (I)
A função da posição do movimento da moto (MRU) é:
xM � � vt ⇒ xM � 14t (II)
Como há um único referencial para ambos os movimentos, no
encontro, xc � xM. De (I) e (II), temos:
t2 � 14t ⇒ t2 � 14t � 0 ⇒ t(t � 14) � 0 ⇒ t � 0 e t � 14s
Essa equação tem duas soluções, t � 0 (eles estão juntos na
saída) e t � 14s, onde eles se encontram novamente. Essa
solução mostra que a alternativa b é correta. A outra alternativa
correta é a f. No gráfico III a reta paralela pode representar o
gráfico v � t da moto e a reta inclinada que passa pela origem
representa o gráfico v � t do carro. As demais alternativas
estão erradas. Logo:
 (9,0 6,0)3,0 �
2,0
--------------------------------- 
A
B
x
t
tg
t tB
7 0�
 9 8 �
---------------- 
 �v 
�t
---------- v v0 �
�t
----------------- 100 0 �
25
--------------------- 
v0 � 20 m/s
�t � 2,5 s
v � 15 m/s
 �v 
�t
---------- v v0 �
�t
----------------- 15 20 �
2,5
--------------------- 
a) F b) V c) F d) F e) F f) V
B
crescimento de A
A t (semana)
v (cm/semana)
t0 t1 t2
crescimento de B
v0 � 0
0 vM � 14 m/s
ac � 2,0 m/s2
carro
moto
ac=
vM=
x0
0
v0t
0
1
 2 
-----at2 1
 2 
----- 
x0
0
MP_Gaspar_166a174 Page 168 Thursday, January 24, 2008 9:17 AM
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