Apostila de Física - 2010

UERJ – 2011 Segunda prova resolvida.

26. No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade constante de

1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados quatro

pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro.

O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra:

(A) P (B) Q (C) R (D) S

Solução: O avião e tudo que vai a bordo se deslocam em velocidade constante. Portanto podemos considerar

tudo parado em relação a um referencial fixo no avião. Assim, o copo cai próximo ao ponto R, letra (C).

30. Um ciclista pedala uma bicicleta em trajetória circular de modo que as direções dos deslocamentos o das

rodas mantêm sempre um ângulo de 60º. O diâmetro da roda traseira

dessa bicicleta é igual à metade do diâmetro de sua roda dianteira. O

esquema a seguir mostra a bicicleta vista de cima em um dado instante

do percurso.

Admita que, para uma volta completa da bicicleta, N1 é o número de

voltas dadas pela roda traseira N2 o número de voltas dadas pela roda

dianteira em torno de seus respectivos eixos de rotação.

A razão N1/ N2 é igual a: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

Solução: Vamos chamar de O o centro dos círculos, de A o ponto em

que a roda traseira toca o solo e de B o ponto em que a roda dianteira

toca o solo. Consideremos o triangulo retângulo OAB. A é ângulo reto

porque AB é perpendicular ao raio. B tem 30º porque a reta OB é um

raio e faz 90º com a roda. Assim, no triangulo OAB, a hipotenusa OB

vale o dobro do cateto AO, isto é, os raios dos dois círculos são o dobro um do outro, Então a roda maior

caminha no mesmo tempo o dobro da distância da menor. Como a roda menor e mais interna tem raio igual a

metade da outra, para a mesma distância ela dá o dobro

de voltas da outra. Uma coisa compensa a outra e a razão

entre o número de voltas é igual a 1, letra (A).

36. A figura abaixo representa o plano inclinado ABFE,

inserido em um paralelepípedo retângulo ABCDEFGH de

base horizontal, com 6 m de altura CF, 8 m de

comprimento BC e 15 m de largura AB, em repouso,

apoiado no solo.

Considere o deslocamento em movimento retilíneo de um

corpo P1 de M até N e de um corpo P2 de A até F.

Admita as seguintes informações:

- P1 e P2 são corpos idênticos;

- F1 e F2 são, respectivamente, as componentes dos pesos de P1 e P2 ao longo das respectivas trajetórias;

- M e N são, respectivamente, os pontos médios das arestas AB e EF.

Considerando esses dados, a razão F1/F2 equivale a:

(A) 17/6 (B) 4/3 (C) √15/3 (D) √13/2

Solução: A componente do peso vale sempre F=P.sen(), sendo P o peso e o ângulo que a trajetória faz com

a horizontal. O seno do ângulo é igual a altura dividida pelo comprimento da trajetória.

Para P1, F1=P1.(CF/MN), MN= FB, MN2=CF

2+CB

2, MN=10cm. F1=P1.(6/10).

Para P2, F2=P2.(CF/FA), FA2=FB

2+BA

2, FA=513cm. F2=P2.(6/513).

F1/F2= P1(6/10)/P2(6/513), como P1=P2, F1/F2= 513/10 = 13/2, letra (D).

37. Admita um outro corpo de massa igual a 20 kg que desliza com atrito, em movimento retilíneo, do ponto

F ao ponto B, com velocidade constante.

A força de atrito, em newtons, entre a superfície deste corpo e o plano inclinado é cerca de:

(A) 50 (B) 100 (C) 120 (D) 200

Solução: Se a velocidade é constante, pela primeira lei de Newton, a soma das forças é zero. Então a força de

atrito é igual à componente do peso na direção da trajetória F=P(CF/FB)=20x10x(6/10)=120N, letra (C).

39. Um evento está sendo realizado em uma praia cuja faixa de areia tem cerca de 3 km de extensão e 100 m

de largura. A ordem de grandeza do maior número possível de adultos que podem assistir a esse evento

sentados na areia é de:

(A) 104 (B) 10

5 (C) 10

6 (D) 10

7

Solução: A praia tem A=3000x100=3x105m

2. Sentadas em um metro quadrado cabem umas três pessoas.

Pessoas=3x3x105=9x10

5. Ordem de grandeza=10

6. Letra (C).

41. Para dar a partida em um caminhão, é necessário que sua bateria de 12 V estabeleça uma corrente de

100.A durante um minuto.

A energia, em joules, fornecida pela bateria, corresponde a:

(A) 2,0 x 101 (B) 1,2 x 10

2 (C) 3,6 x 10

3 (D) 7,2 x 10

4

Solução: E=P.t, P=VI, logo E= VI.t = 12x100x60=72x103=7,2x10

4. Letra (D).

42. Um bloco maciço está inteiramente submerso em um tanque cheio de água, deslocando-se verticalmente

para o fundo em movimento uniformente acelerado. A razão entre o peso do bloco e o empuxo sobre ele é

igual a 12,5.

A aceleração do bloco, em m/s2, é aproximadamente de:

(A) 2,5 (B) 9,2 (C) 10,0 (D) 12,0

Solução: A resultante das forças que puxa o bloco para o fundo é F=P-E. Mas P/E=12,5. Logo E=P/12,5.

F=P-P/12,5= 11,5P/12,5. P=mg e F=ma. ma=mg(11,5/12,5). a=g(11,5/12,5)=115/12,5=9,2 m/s2, letra(B).