A PUC-SP constitui uma instituição privada, mantida pelas mensalidades pagas pelos alunos, cujo ingresso é dado por meio do vestibular, que é de responsabilidade da Coordenadoria de Vestibulares e Concursos da PUC-SP, que também seleciona alunos para outras instituições além da PUC-SP, entre elas a FAMEMA – Faculdade de Medicina de Marília (instituição pública), a FDSBC – Faculdade de Direito de São Bernardo do Campo e a FMABC – Faculdade de Medicina do ABC.

Suas unidades de ensino estão distribuídas em seis campi universitários, sendo quatro localizados na capital do Estado de São Paulo: Monte Alegre, Marquês de Paranaguá, Ipiranga e Santana, um na grande SP: Barueri e um em Sorocaba, no interior do estado.

O Ministério da Educação (MEC) divulgou o resultado da avaliação para recredenciamento da instituição. O relatório final reforça a excelência acadêmica e a pujança da comunidade puquiana. Na primeira avaliação institucional por que a PUC-SP passou em sua história, de 05 pontos possíveis, a Universidade obteve a nota 04.

A PUC-SP e PUC-RJ são as duas únicas universidades privadas que estão entre as melhores classificadas no exame do Enade

Considerar:

01-(PUC-SP-017)

Um motor de potência 2,5 c.v. absorve 925 cal/s de uma fonte térmica quente, cuja temperatura é de 927 ^oC.

Sendo a temperatura da fonte fria de 80,6 ^oF, determine a razão entre o rendimento de um motor de Carnot que operasse entre essas mesmas fontes térmicas e o rendimento do referido motor.

(A) 0,75

(B) 1,00

(C) 1,50

(D) 2,00

02-(PUC-SP-017)

A figura mostra uma colisão envolvendo um trem de carga e uma camionete.

Segundo testemunhas, o condutor da camionete teria ignorado o sinal sonoro e avançou a cancela da passagem de nível.

Após a colisão contra a lateral do veículo, o carro foi arrastado pelo trem por cerca de 300 metros. Supondo a massa total do trem de 120 toneladas e a da camionete de 3 toneladas, podemos afirmar que, no momento da colisão, a intensidade da força que

(A) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi parcialmente elástica.

(B) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi inelástica.

(C) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi parcialmente elástica.

(D) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi inelástica.

03-(PUC-SP-017)

Observe atentamente a imagem abaixo. Temos uma placa metálica de fundo preto sobre a qual foram escritas palavras com cores diferentes.

Supondo que as cores utilizadas sejam constituídas por pigmentos puros, ao levarmos essa placa para um ambiente absolutamente escuro e a iluminarmos com luz monocromática azul, as únicas palavras e cores resultantes, respectivamente, que serão percebidas por um observador de visão normal, são:

(A) (PRETO, AZUL e VERMELHO) e (azul)

(B) (PRETO, VERDE e VERMELHO) e (preto e azul)

(C) (PRETO e VERMELHO) e (preto, azul e verde)

(D) (VERDE ) e (preto e azul)

04-(PUC-SP-017)

Um veículo percorre a distância entre duas cidades de tal forma que, quando percorre a primeira metade desse trajeto com velocidade constante e igual a 15 m/s, gasta 2h a mais do que quando o percorre, também com velocidade constante e igual a 25 m/s.

A segunda metade desse trajeto é sempre percorrida com velocidade constante e igual à média aritmética das duas velocidades anteriores.

Nestas condições, quando o veículo percorrer a primeira metade do trajeto com velocidade constante de 25 m/s, a velocidade média, em km/h, ao longo de todo o trajeto, a distância, em km, entre as cidades e o tempo gasto, em h, na primeira metade do trajeto quando a velocidade vale 15 m/s valem, respectivamente,

(A) 40, 270 e 2,5

(B) 40, 270 e 4,5

(C) 80, 540 e 5,0

(D) 80, 540 e 3,0

05-(PUC-SP-017)

Uma xícara contém 30mL de café a 60 C. Qual a quantidade, em mL, de leite frio, cuja

temperatura é de 10^o C, que devemos despejar nessa xícara para obtermos uma mistura de café com leite a 40^o C? Considere as trocas de calor apenas entre o café e o leite, seus calores específicos iguais e suas densidades iguais a 1g/cm³.

(A) 15

(B) 20

(C) 25

(D) 35

06-(PUC-SP-017)

Dois longos fios metálicos, retilíneos e flexíveis estão inicialmente dispostos conforme indica a Figura 1 e localizados numa região do espaço onde há a presença de um intenso campo magnético constante e perpendicular ao plano da folha.

Quando os fios são percorridos por corrente elétrica de mesma intensidade constante, verificam-se as deformações indicadas na Figura 2.

Para que isso seja possível, o sentido do campo magnético e da corrente elétrica em cada fio deve ser:

(A) Campo magnético entrando na folha (Х) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.

(B) Campo magnético saindo da folha (•) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.

(C) Campo magnético entrando na folha (X) e sentido da corrente elétrica de B para A no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.

(D) Campo magnético saindo na folha (•) e sentido da corrente elétrica de B para A nos fios 1 e 2.

07-(PUC-SP-017)

Um gás monoatômico submetido a uma pressão de 1 atm possui volume de 1000 cm³ quando sua temperatura é de 300 K.

Após sofrer uma expansão isobárica, seu volume é aumentado para 300% do valor inicial. Determine a variação da energia interna do gás e o trabalho mecânico, em joules, realizado pelo gás durante essa transformação.

(A) 2.10² e 3.10²

(B) 2.10⁸ e 2.10⁸

(C) 3.10⁴ e 2.10⁴

(D) 3.10² e 2.10²

08-(PUC-SP-017)

Considere um sistema formado por duas cordas elásticas diferentes, com densidades lineares µ₁ e µ₂, tal que µ₁ > µ₂.

Na corda de densidade linear µ₁ é produzido um pulso que se desloca com velocidade constante e igual a v, conforme indicado na figura.

Após um intervalo de tempo Δt, depois de o pulso atingir a junção das duas cordas, verifica-se que o pulso refratado percorreu uma distância 3 vezes maior que a distância percorrida pelo pulso refletido.

Com base nessas informações, podemos afirmar, respectivamente, que a relação entre as densidades lineares das duas cordas e que as fases dos pulsos refletido e refratado estão corretamente relacionados na alternativa:

(A) µ₁ = 3.µ₂, o pulso refletido sofre inversão de fase mas o pulso refratado não sofre inversão de fase.

(B) µ₁ = 3.µ₂, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

(C) µ₁ = 9.µ₂, o pulso refletido não sofre inversão de fase mas o pulso refratado sofre inversão de fase.

(D) µ₁ = 9.µ₂, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

09-(PUC-SP-017)

Um aluno resolve colocar em prática seus conhecimentos de Física enquanto brinca com os colegas em um balanço de corda única de comprimento L (figura 1).

Ele deseja que, ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória, a tração na corda corresponda a 3/2 de seu peso.

Após alguns cálculos, ele, depois de sentar-se no balanço, pede para que um colega posicione o balanço conforme indicado na figura 2.

Considerando desprezíveis todas as formas de atrito e que, no início do movimento, o balanço está com a corda esticada, parte do repouso e descreve uma trajetória circular, qual o ângulo α encontrado por ele?

Resolução comentada das questões de Física do vestibular da

PUC-SP – 017

01-

Rendimento real η do motor

A potência total absorvida por esse motor em ∆t = 1 s vale P_t = = =

P_t = 3700 J/s P_t = 3700 W.

Potência útil do motor P_u = 2,5x740 P_u = 1850 W.

Rendimento do motor η_m =P_u/P_t = η_m = 0,5 (50%)

Rendimento de um motor de Carnot

Temperatura T_f da fonte fria T_f =927 +273 = 1200 K.

Temperatura T_Q da fonte quente = = = 403 – 160 = 9C C = 27 ^oC T_Q = 27+273 = 300 K.

O rendimento η_C de um motor de Carnot operando entre as temperaturas acima é fornecido pela expressão η_C = 1 – T_Q/T_f = 1 - = 1 – 0,25 η_C = 0,75 (75%)

Razão pedida η_C/η_m = η_C/η_m = 1,5

R- C

02- As forças trocadas entre o trem e a camionete obedecem ao princípio da ação e reação, ou seja, tem sempre a mesma intensidade, mesma direção, mas sentidos contrários.

Choque inelástico

Neste tipo de choque a dissipação de energia é máxima, o coeficiente de restituição é nulo, e, após o choque, os corpos obrigatoriamente se juntam e se movem unidos com a mesma velocidade. Lembre-se de que em qualquer tipo de choque a quantidade de movimento sempre se conserva.

R- D

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

Cor de um corpo

 A luz branca do Sol ou de uma lâmpada qualquer é denominada luz policromática (várias cores) e é composta das cores monocromáticas (uma só cor), vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A cor apresentada por um corpo, ao ser iluminado, depende do tipo de luz que ele reflete difusamente (espalha em todas as direções e sentidos) e que chega aos olhos do observador.

Um corpo negro absorve todas as cores e um corpo branco reflete todas as cores.

 Figura 1  O corpo vermelho reflete difusamente apenas a cor vermelha e o observador enxergará vermelho.

Figura 2  As sete cores (policromática branca) incidem sobre o corpo amarelo que reflete difusamente somente o amarelo e o observador enxergará essa cor.

Figura 3   As sete cores (policromática branca) incidem sobre o corpo verde que reflete difusamente somente o verde e o observador enxergará verde.

Figura 4  O corpo negro absorve todas as cores e nenhuma chegará ao observador queverá negro (ausência de cores).

Figura 5  O corpo violeta reflete difusamente somente o violeta e absorverá o verde, nãochegando nenhuma luz ao observador, que verá negro.

Figura 6  O observador verá vermelho, pois o corpo branco reflete difusamente todas as cores inclusive o vermelho.

No caso do exercício, as palavras que você enxergará em azul são PRETO, VERDE e VERMELHO e as cores serão azul (as três palavras anteriores) e preta (as demais radiações serão absorvidas fornecendo a sensação visual de preto).

R- B

04- Vamos chamar de d a primeira metade do trajeto, tal que:

Quando percorrida com V₁ = 25 m/s demora um intervalo de tempo ∆t₁ tal que V₁ = d/∆t₁ 25 = d/∆t₁ ∆t₁ = (I)

Quando percorrida com V₂ = 15 m/s demora um intervalo de tempo ∆t₂ = ∆t₁ + 7200 tal que V₂ = d/∆t₂ 15 = d/(∆t₁ + 7200) (II).

(I) em (II) 15 = d/( + 7200) 15. + 15.7200 = d 0,6d – d = - 108000 0,4d = 108000 d = 270 000 m = 270 km (III).

(III) em (I) ∆t₁ = = 10800 s ∆t₁ = = 3 h ∆t₂ = 3 + 2 ∆t₂ = 5 h (tempo gasto na primeira metade do trajeto com velocidade de 15 m/s).

Como a primeira metade do trajeto tem 270 km, a segunda metade terá também 270 km e a distância

entre as duas cidades será de D = 270x2 = 540 km.

Como, pelo enunciado, a segunda metade V₂ desse trajeto é sempre percorrida com velocidade constante e igual à média aritmética das duas velocidades anteriores V₂ = = 20 m/sx3,6 = 72 km/h.

Tempo ∆t₃ decorrido para percorrer a segunda metade do percurso de d = 270 km com V₂ = 72 km/h

72 = 270/∆t₃ ∆t₃ = = 3,75 h

A velocidade média (V_m) ao longo de todo o trajeto é fornecida por V_m = = = V_m = 80 km/h

R- C

05- Calculando a massa de leite densidade do leite = m_L = d_L.V_L m_L = 1 (g/mL).V_L(g) m_L = V_L (g)

Calculando a massa de café densidade do café = m_c = d_c.V_c m_c = 1g/mL.30 mL m_c = 30 g

Após a mistura ambos terão a mesma temperatura (de equilíbrio térmico) = 40 ^oC.

R- B

06-

Força Magnética sobre um condutor retilíneo imerso num campo magnético uniforme

R- A

07-

A seguir, breve resumo teórico:

Transformação isobárica

 Ocorre à pressão constante. A variação de temperatura (ΔT) provoca uma variação de energia interna (ΔU) do sistema e a variação de volume (ΔV) produz trabalho.

Parte do calor (Q) recebido pelo sistema é armazenada sob forma de energia interna e parte é transformada em trabalho, de modo que ΔU = Q – W.

No caso do exercício, são fornecidos:

P = constante = 1 atm = 1.10⁵ N/m² (Pa)

Volume inicial V_o = 1000 cm³ = 10³ cm³ = 10³.(10^-6 m³) V_o = 10^-3 m³

Volume final que foi aumentado 300% V =( ).10^-3 V = 3.10^-3 m³

Cálculo do trabalho mecânico, em joules, realizado pelo gás durante essa transformação W = P.∆V = 10⁵.(3.10^-3 – 1.10^-3) W = 10⁵.2.10^-3 W = 2.10² J

Energia interna de um gás perfeito

A energia interna (U) de um gás perfeito monoatômico corresponde à soma das energias cinéticas médias (Ec) de todas as suas moléculas e, pela lei de Joule é fornecida por:

A energia interna de certa massa de um gás perfeito é função exclusiva da temperatura desse gás

Se U = (3/2).n.R.T e PV = n.R.T U = (3/2).PV ∆U = (3/2).P.∆V = ( . 10⁵.2.10^-3 ∆U = 3.10² J.

R- D

08-

Velocidade de propagação dos pulsos nos meios unidimensionais (corda)

 Considere um pulso ou vários pulsos sucessivos (onda)se propagando com velocidade V numa

corda tracionada (esticada) por uma força de intensidade F.

Denominamos densidade linear de massa (µ) de uma corda homogênea, de seção transversal  constante, que possui massa (m) e comprimento (L), à expressão:

Significado físico de µ  significa quanto de massa a corda tem por unidade de comprimento. 

Assim, uma corda de 0,5 kg/m possui, no SI, 0,5kg de massa para cada 1 metro de comprimento.

A velocidade (V) de propagação do pulso na corda é dada, também por:

Onde T é a intensidade da força que traciona (estica) a corda e µ é a densidade linear de massa da mesma. (Fórmula de Taylor).

No caso do exercício:

Como a densidade linear da primeira corda (µ₁) é maior do que a da segunda (µ₂), ou seja, µ₁ > µ₂,

quando o pulso chega ao ponto de junção das cordas, ocorre ao mesmo tempo refração e reflexão. Esse ponto (junção) funciona como uma extremidade livre  e o pulso refletido retorna sem inversão de fase.

R- D

09-

Medindo a altura em relação ao ponto B (h), sabendo que em A, V_A = 0 e, como os atritos são desprezados, para calcular V_B você pode aplicar o princípio da conservação da energia mecânica.

Observe atentamente o cálculo do ângulo pedido, fornecido abaixo:

Pela tabela fornecida α = 48,6^o

R- C