PUC RJ 2019

Puc – RJ – 2019

A Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) é uma instituição de ensino superior comunitária, filantrópica e sem fins lucrativos da Secretaria de Regulação e Supervisão da Educação Superior. Sediada na Gávea, Rio de Janeiro, no Brasil. Nos tempos atuais, é reconhecida como uma das melhores e mais prestigiadas universidades da América Latina.

A PUC-Rio adota duas formas de ingresso para graduação: o Enem e seu vestibular próprio. Por meio dessas provas, distribuem-se bolsas acadêmicas aos estudantes.

A PUC-Rio foi uma das universidades pioneiras no ensino do empreendedorismo nos cursos de graduação no Brasil.

01-(PUC – RIO – 019)

A partir do solo, uma bola é lançada verticalmente para cima e alcança uma altura de 3,2 metros. Quanto tempo, em segundos, a bola leva para subir e retornar ao nível do solo?

Despreze a resistência do ar. Dado: g = 10 m/s².

A) 0,32 B) 0,64 C) 0,80 D) 1,6 E) 3,2

02-(PUC – RIO – 019)

Uma diferença de potencial V é aplicada a um resistor de resistência R. A potência dissipada nesse resistor é P.

Ao dobrar a resistência e triplicar a diferença de potencial, a nova potência dissipada será:

A) 6P B) 3P C) P D) 2P E) 9P/2

03-(PUC – RIO – 019)

Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/^oC e temperatura inicial 0 ^oC, colocam-se 100 g de um material de calor específico 0,50 cal/g^oC a uma temperatura de 90 ^oC, e uma massa de 10 g de gelo a 0 ^oC.

Calcule, em ^oC, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.

Dados: C_ÁGUA = 1,0 cal/go C L_{FUSAO GELO} = 80 cal/g

A) 40 B) 39 C) 38 D) 37 E) 36

04-(PUC – RIO – 019)

Nas férias, um casal faz uma viagem de carro, saindo do Rio de Janeiro rumo a Tiradentes.

O primeiro trecho, na BR-101 até Barbacena, é feito com uma velocidade escalar média de 70 km/h.

O casal faz uma parada para um lanche por meia hora e prossegue a viagem tomando a BR-265 para Tiradentes, um trecho de 60 km que eles percorrem em 60 min. O tempo total de viagem é de 5h30min. Calcule, em km/h, a velocidade média do carro no percurso total Rio-Tiradentes.

A) 60 B) 62 C) 65 D) 68 E) 70

05-(PUC – RIO – 019)

Uma caixa de 20 kg está na borda da caçamba de um caminhão, a uma altura de 1,0 m do piso. Um rapaz coloca uma tábua de madeira, de 2,0 m de comprimento, desde a borda da caçamba até o piso. Ele dá um pequeno empurrão na caixa e a mesma desliza pela tábua com velocidade constante até chegar ao piso.

Calcule, em J, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito exercida pela tábua sobre a caixa durante a descida.

A) 20 B) 40 C) 100 D) 200 E) 400

06-(PUC – RIO – 019)

Três corpos, 1, 2 e 3, de massas m₁ = 10 kg, m₂ = 15 kg e m₃ = 25 kg, se movem horizontalmente sobre um trilho no eixo infinito x, sem nenhuma resistência ou atrito, com velocidades iniciais v₁ = 4,0 m/s, v₂ = -2,0 m/s e v₃ = 0,0 m/s, respectivamente.

A distância inicial entre os blocos 1 e 2 é 1,0 m e entre os blocos 2 e 3 é 2,0m, como mostrado na figura.

Os corpos 1 e 2 sofrem uma colisão completamente inelástica, ou seja, eles grudam um no outro após colidir. Esse conjunto então colide elasticamente com o corpo 3.

Calcule o módulo da velocidade do corpo 3, em m/s, após 153 s a partir do instante inicial.

A) 4,00 B) 2,00 C) 0,40 D) 0,20 E) 0,00

07-(PUC – RIO – 019)

Uma bateria fornece uma voltagem V_B e possui uma resistência interna r. Colocando a bateria em contato com um voltímetro, a medida é 12 V. Colocando a seguir um amperímetro em série com a bateria e com um resistor R = 1,0 kΩ, a medida é 8 mA.

A partir dessas medidas, os valores da voltagem V_B e da resistência interna r, em V e kΩ, são respectivamente:

A) 12 e 0,50

B) 24 e 1,0

C) 12 e 1,0

D) 24 e 0,50

E) 12 e 2,0

08-(PUC – RIO – 019)

Sejam as seguintes afirmações:

I. Quanto maior a frequência de uma onda de luz no vácuo, maior a velocidade de propagação dessa onda.

II. Em uma corda com seus dois extremos fixos, ondas estacionárias somente poderão ser produzidas se o comprimento da corda for um múltiplo do comprimento de onda.

III. Ondas sonoras precisam de um meio material para se propagarem e são longitudinais no ar. Marque a opção correta:

A) Somente a afirmação I é verdadeira.

B) Somente a afirmação II é verdadeira.

C) Somente a afirmação III é verdadeira.

D) Somente as afirmações I e II são verdadeiras.

E) Somente as afirmações I e III são verdadeiras. 2

Resolução comentada das questões de Física da PUC – RIO – 2019

01-

Lançamento vertical para cima

Considere um corpo lançado verticalmente para cima, a partir de um ponto A (origem), com velocidade escalar inicial Vo.

 O tempo subida é igual ao tempo de descida.

 A velocidade (Vo) de lançamento na origem é igual à mesma velocidade de chegada à origem, mas de sinal contrário (-Vo).

 Em qualquer ponto da trajetória o corpo tem duas velocidades de mesmo módulo, umapositiva na subida e uma negativa na descida.

 Se um móvel A partir um tempo x antes de um móvel B, têm-se: tA – tB = x  tA = tB + x,que deve-se substituir nas funções horárias do espaço ou da velocidade para continuar a resolução do exercício.

No caso do exercício, h = 3,2 m e g = 10 m/s² na altura máxima V = 0 cálculo da velocidade de lançamento por Torricelli V² = V_o² – 2.g.h 0² = V_o² – 2.10.3,2 V_o² = 64 V_o = 8 m/s.

Tempo que demora para atingir a altura máxima V = V_o – a.t 0 = 8 – 10t t = 8/10 t = 0,8 s.

Como o atrito é desprezado, o tempo de subida é igual ao tempo de descida t_total = 0,8 + 0,8

T_total = 1,6 s.

R- D

02-

Se você não domina a teoria, ela está a seguir:

Se você dobrar o valor da resistência a potência ficará 2 vezes menor e se você triplicar a ddp a potência ficará 3² = 9 vezes maior P’ = 9P/2.

R- E

03-

Recipiente passando de t_o = 0 ^oC até t_e Q₁ = C.(t_e – t_o) = 40.(t_e – 0) Q₁ = 40t_e

Material passando de to = 90 ^oC até t_e Q₂ m.c .(t_e – t_o) = 100.0,5.(t_e – 90) Q₂ = 50t_e – 4500

Gelo a 0 ^oC se fundindo (passando de gelo a 0^oC até água a 0^oC) Q₃ = m.L = 10.80 Q₃ = 800 cal

Água passando de t_o = 0^oC até t_e Q₄ = m.c.(t_e – t_o) = 10.1.(t_e – 0) Q₄ = 10t_e.

Como o calorímetro é perfeito não hà trocas de calor com o meio exterior e a soma das quantidades de calor trocadas entre eles deve ser nula 40t_e + 50t_e – 4500 + 800 + 10t_e = 0 100t_e = 3700

t_e = 3700/100 t_e = 37 ^oC.

R- D

04-

O segundo trecho de Barbacena até Tiradentes tem distância de d₂ = 60 km e é percorrido em t₂ = 60 min = 1 h.

Como ele parou durante 0,5 h no restaurante, e o tempo total de viajem foi de 5h30min = 5,5 h, o primeiro trecho do percurso foi efetuado em t₁ = 5,5 h (tempo total) – (1 h “primeiro trecho” + 0,5 h “restaurante”) = 5,5 – 1,5 t₁ = 4 h (tempo para percorrer o primeiro trecho).

Primeiro trecho V₁ = d₁/t₁ 70 = d₁/4 d₁ = 280 km.

Velocidade média total = distância total/tempo total (inclusive parada) V_mt = (280 + 60)/5,5 = 340/5,5 V_mt = 61,8 km/h.

R- B

05-

Como a caixa desce com velocidade constante a energia cinética (E_c = mV²/2) é a mesma durante todo o trajeto e o trabalho realizado pela força de atrito corresponde à variação de energia potencial gravitacional, já que a normal não realiza trabalho (W_N = F.d.cos90^o = F.d.0 = 0).

R- D

06-

Primeira colisão, inelástica entre 1 e 2 que se movem juntos com velocidade comum V após a colisão:

Como os atritos são desprezados eles se movem com velocidades constantes.

Utilizando o princípio da conservação da quantidade de movimento:

Quantidade de movimento do sistema antes do choque Q_sa = m₁V₁ + m₂V₂ = 10.4 + 15.(-2)

Q_sa = 10 kg.m/s.

Quantidade de movimento do sistema depois do choque quando se movem unidos com velocidade comum V Q_sd = m₁V + m₂V = 10.V + 15.(V) Q_sd = 25V.

Q_sa = Q_sd 10 = 25V V = 10/25 V = 0,4 m/s (velocidade comum dos blocos 1 e 2 após o choque).

Segunda colisão entre os blocos 1 e 2, considerados como um único bloco de massa m₁₂ = (10 + 15) = 25 kg e o bloco 3 de massa m₃ = 25 kg.

Como a colisão é elástica (coeficiente de restituição é 1) e eles possuem a mesma massa eles

trocam suas velocidades após o choque e, assim o bloco de massa m₁₂ fica parado (V = 0) e o bloco 3 se desloca com velocidade constante de V₃ = 0,4 m/s.

Sendo os atritos desprezados, após qualquer instante (inclusive 153 s) essa velocidade será a mesma.

R- C

07-

Quando o voltímetro é colocado em contato com os polos da bateria e indicar 12 V ele estará fornecendo o valor da força eletromotriz E da bateria E = 12 V.

A ddp, tensão ou voltagem U nos terminais do resistor de R = 1 kΩ = 1.10³ Ω, percorrido por i = 8 mA = 8.10^-3 A (indicação do amperímetro) será R = U/i 10³ = U/8.10^-3 U = 8 V.

Equação do gerador U = E – r.i 8 = 12 – r.8.10^-3 r = 4/8.10^-3 r = 0,5 .10³ = 0,5 kΩ.

R- A

08-

I. Falsa a velocidade da luz (e de outra qualquer onda eletromagnética) no vácuo é constante e vale V = c = 3.10⁸ m/s, independente da frequência.

II. Falsa

Devem ter o mesmo comprimento de onda.

III. Verdadeira

R- C