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RESOLUÇÕES
01-
I. Comportamento das forças de atrito que agem em um carro sem o mecanismo ABS:
Considere um bloco de massa m sujeito a uma força externa de intensidade variável
Quando o corpo estiver em repouso e não houver força externa, Fat=0 --- com o corpo permanecendo em repouso, aumentando a intensidade de, a intensidade da força de atrito estático () também aumenta (figuras acima), até que o corpo fique na iminência de movimento (figura abaixo).
Quando o corpo está na iminência de movimento a intensidade da força de atrito estático é máxima --- uma força de intensidade maior que faz com que o corpo entre em movimento e, a partir daí a força de atrito é denominada dinâmica ou cinética.
Depois que o bloco entra em movimento a força de atrito é denominada força de atrito dinâmica, e é sempre a mesma, independente da velocidade. A intensidade da força de atrito dinâmica é ligeiramente menor que a intensidade da força de atrito estática máxima.
O gráfico abaixo representa todo o processo explicado acima.
II. Comportamento das forças de atrito que agem em um carro com o mecanismo ABS:
Os freios antitravamento (ABS, anti-lock braking system) ajudam a parar melhor --- eles previnem o travamento das
rodas e proporcionam uma distância de frenagem mais curta em superfícies escorregadias, evitando o descontrole do veículo --- ele mantém as rodas sempre na iminência de deslizar, aproveitando melhor o atrito estático máximo, que é maior que o atrito cinético (de deslizamento) --- quando a força aplicada pelos freios através da pressão aplicada no pedal chega aumentada até as rodas, estando elas na iminência de movimento (força de atrito de destaque), o sistema ABS libera instantaneamente a roda impedindo seu travamento e mantendo assim a força de atrito máxima (força de atrito de destaque) que é superior à força de atrito cinética ou dinâmica que surgiria, caso ele deslizasse --- o
processo é repetido instantânea e sucessivamente conforme o gráfico acima --- R- A.
02- Seja uma força aplicada sobre uma superfície de área S. A pressão P exercida pela força (no caso, o peso do trator) sobre a área S (no caso, área de contato dos pneus com o solo) é fornecida pela expressão;
Observe na fórmula acima que para uma mesma força (força peso do trator), quanto maior a área do pneu em contato com o solo, maior será a pressão exercida pela força --- assim, o uso de pneus mais largos diminuirá a pressão dos pneus sobre o solo prevenindo problemas de compactação com o mesmo e aumentando a produtividade das culturas.
R- A.
03- Materiais recicláveis foram denominados como sendo aqueles que precisam ser descartados, mas após sofrerem transformações podem novamente ser usados pelo homem, e que, após beneficiados, servirão como matéria prima para a elaboração de outros produtos --- observe nas alternativas acima que, com exceção da (B) todas elas se referem a materiais reutilizáveis --- R- B.
04- Da mesma maneira que uma atiradeira (estilingue) transforma energia potencial elástica em energia cinética devido à uma distensão da borracha (elástico) o carrinho mencionado também transforma energia potencial elástica em energia cinética devido à compressão da mola --- R- E.
05- Ondas circulares (esféricas) – Quando a ponta da régua bate continua e periodicamente na superfície da água origina perturbações circulares (ondas circulares) que se movem na superfície da água, afastando-se do ponto onde as perturbações são geradas.
A frente de onda ou superfície de onda é o lugar geométrico de todos os pontos que estão em concordância de fase de vibração, como por exemplo, duas cristas ou dois vales.
O raio de onda é toda reta perpendicular às frentes de onda e que indicam a direção e o sentido de propagação dessas ondas.
O comprimento de onda (λ) é a distância entre duas frentes de onda consecutivas --- equação fundamental da
ondulatória --- a freqüência (f) de qualquer ponto da onda é a mesma que a da fonte que a produziu --- a velocidade de propagação da onda depende do meio onde ela se propaga --- ondas do mesmo tipo e no mesmo meio tem a mesma velocidade.
Observe no exercício que, sendo o meio de propagação da onda (água) o mesmo nas duas situações a velocidade de propagação é a mesma --- na segunda situação a frequência da onda diminuiu (passou de duas para uma queda por segundo) e, pela equação V=λf (1=λf=constante), λ e f são inversamente proporcionais --- assim, se a frequência f diminui, o comprimento de onda λ (distância entre as cristas) deve aumentar (se tornar maior que 25cm) --- R- B.
Observação --- os valores fornecidos estão incorretos, pois, como V=λf=0,25.2=0,5m/s, valor diferente que o fornecido (V=1m/s).
06- O exercício quer o diagrama das forças que as dobradiças aplicam na porta:
Na horizontal: ao girar, a porta traciona (puxa) para a direita a dobradiça superior e esta, pelo princípio da ação e reação reage na porta com uma força de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido contrário, tracionando-a (puxando-a) para a esquerda com uma força --- analogamente ao girar, a porta comprime (empurra) para a esquerda a dobradiça superior e esta, pelo princípio da ação e reação reage na porta com uma força de mesma intensidade, mesma direção mas sentido contrário, comprimindo-a (empurrando-a) para a direita com uma força .
Na vertical, devido ao seu peso, a porta aplica em cada dobradiça uma força puxando-as para baixo e, elas reagem sobre a porta com forças e , verticais e para cima.
A soma vetorial dessas forças, fornece as forças resultantes e que cada dobradiça exerce sobre a porta (figura) R- D.
07- O enunciado fornece que a densidade é ρágua=1g/cm3 e que a densidade do legume é metade da densidade da água --- ρlegumes= 0,5g/cm3=0,5kg/L --- também, pelo enunciado o volume imerso é de Vi=2L que corresponde a 2/3 do volume total V dos legumes --- Vi=2/3 --- 0,5 = ( 2/3)V --- V= 1,5/2 --- V=0,75L --- ρlegumes=mlegumes/Vlegumes --- 0,5=mlegumes/0,75 --- mlegumes=0,5x0,75 --- mlegumes=0,375kg --- R- D.
Observação --- considerando g=10m/s2, o peso dos legumes será --- P=mg=0,375.10=3,75N --- o empuxo (força vertical e para cima) tem intensidade --- E=dágua.g.Vimerso=(103kg/m3)x(5.10-4m3)x(10m/s2) --- E=5N --- observe que o empuxo (vertical e para cima) é maior que o peso (vertical e para baixo) e assim, os legumes deveriam estar flutuando e não com 2/3 de seu volume imersos como afirma o enunciado.
08- Pelo enunciado, a eficiência ε é fornecida pela razão entre a quantidade de luz produzida Q e a energia elétrica W consumida --- ε =Q/W (I) --- potência=energia/tempo de utilização --- P=W/∆t --- W=P.∆t (II) --- substituindo (II) em (I) --- ε =Q/P.∆t --- para a lâmpada incandescente de 40W --- ε’=600lm/40∆t --- o intervalo de tempo ∆t é o mesmo para cada alternativa.
a) Falsa --- lâmpada fluorescente de 8W --- se uma lâmpada fluorescente de 40W emite Q=3000lm, uma de 8W emitirá 5 vezes menos, ou seja, Q=3000/5=600lm --- ε=600lm/8∆t --- observe que ε > ε’.
b) Falsa --- lâmpada fluorescente de 40W --- ε=3000lm/40∆t --- observe que ε > ε’.
c) Verdadeira --- lâmpada fluorescente de 8W --- ε=600lm/8∆t --- ε’ < ε e mesmo Q=600lm.
d) Falsa --- veja (b).
e) Falsa --- veja (B).
R- C.
09- Na figura o ponto objeto real P está dentro da água e emitindo dois raios de luz, um vertical que não sofre desvio e
o outro oblíquo que, ao se refratar para o ar, afasta-se da normal atingindo os olhos do observador e determina a imagem, vista pelo observador e que é virtual (P’), e está acima do objeto real P.
R- E.
10- Primeiro trecho --- Vm1=∆S1/∆t1 --- 80=80/∆t1 --- ∆t1=1h (intervalo de tempo que demora para percorrer o
primeiro trecho) --- segundo trecho --- Vm2=∆S2/∆t2 --- 60=120/∆t2 --- ∆t2=60/120 --- ∆t2=0,5h ((intervalo de tempo que demora para percorrer o segundo trecho) --- tempo necessário para efetuar a entrega --- ∆t=∆t1 + ∆t2=1 + 0,5 --- ∆t=1,5h --- R- C.
11- Primeiro trecho: Trata-se de um movimento uniformemente acelerado, onde a locomotiva parte do repouso, com aceleração constante, sendo que esse movimento é expresso por uma função do segundo grau S=So + Vot + at2/2, onde o gráfico posiçãoxtempo é um arco de parábola com concavidade para cima (aceleração positiva).
Segundo recho: Mantém velocidade constante e a função horária é do primeiro grau S=So + Vt, onde o gráfico posiçãoxtempo é uma reta inclinada ascendente.
Terceiro trecho: A composição freia até parar --- trata-se de um movimento uniformemente retardado, com aceleração constante, sendo que esse movimento é expresso por uma função do segundo grau S=So + Vot + at2/2, onde o gráfico posiçãoxtempo é um arco de parábola com concavidade para baixo (aceleração negativa) --- no trecho de parada enquanto a composição permanece em repouso, o gráfico é uma reta paralela ao eixo dos tempos.
R- C.
12- a) a energia dos biocombustíveis é inviável já que não existem reservatórios de combustíveis fósseis e possuem impactos ambientais.
b) a energia solar é descartada, pois a região é chuvosa, com pouco sol.
c) a energia nuclear causa grandes riscos ambientais.
d) a energia hidráulica não é adequada, pois o país possui poucos recursos hídricos.
e) a energia eólica seria a escolhida, já que a região possui ventos constantes e esse processo não gera resíduos que provocam poluição ambiental alem de não gerar gases que causam efeito estufa.
R- E.
13- Deve funcionar assim, se um deles mantém a lâmpada acesa, o outro, quando acionado, deve apagá-la e vice versa, mantendo sempre o circuito fechado. Analise atentamente cada alternativa:
a) Falsa --- tem apenas um fio ligado à rede elétrica externa o que impedirá a lâmpada de acender, não fechando o circuito, qualquer que seja a posição das chaves.
b) Falsa --- a lâmpada está apagada --- se você mudar a chave da esquerda ela continuará apagada --- se você mudar a chave da direita ela continuará apagada --- se você mudar as duas chaves, provocará um curto-circuito.
c) Falsa --- a lâmpada está apagada --- se você mudar a chaves da direita ou da esquerda ela continuará apagada.
d) Falsa --- a lâmpada só acenderá com as duas chaves na posição superior --- se você mudar uma delas, a outra não acenderá a lâmpada.
e) Correta --- esse é o único caso em que você consegue acender ou apagar a lâmpada invertendo apenas uma das
chaves, não importando a posição da outra.
R- E.
14- Considere um planeta de massa m em órbita aproximadamente circular ao redor do Sol de massa M --- a força gravitacional entre o planeta e Sol tem intensidade FG=GMm/r2, sendo G a constante de gravitação universal e R a distância entre os centros do Sol e do planeta --- a intensidade da força resultante centrípeta sobre o planeta vale Fc=mV2/R, sendo V a velocidade escalar (de translação) do planeta em torno do Sol --- sobre o planeta essas duas forças são iguais --- FG = FC --- GMm/R2 mV2/R --- V=√(G.M/R) --- observe por essa expressão que, quanto mais afastado o planeta estiver do Sol, menor será sua velocidade orbital e que essa velocidade não depende da massa m do planeta --- assim, a velocidade orbital de translação da Terra é maior que a de Marte --- esse é o motivo da trajetória
em forma de laço, que você pode entender observando atentamente a figura acima.
R- A.
15- Quem bronzeia são as radiações ultravioletas (UV) --- as lâmpadas incandescentes emitem apenas entre 0,4% a 2% de UV, pois seu espectro eletromagnético é formado principalmente por radiações infravermelha e luz visível que possuem freqüências menores que as das radiações ultravioleta.
R- B.
16- O motor de um carro é a fonte quente, local onde ocorre a queima do combustível, que fornece o calor. Dessa fonte térmica é retirada, a cada ciclo, uma quantidade de calor. Parte deste calor é convertida em trabalho mecânico útil (energia útil), fazendo o carro se mover. A outra parte do calor que não é aproveitada é rejeitada para a atmosfera, fonte fria, por meio do escapamento --- o fator que limita a busca pela eficiência total de um motor é a segunda lei da Termodinâmica ao afirmar que o rendimento de uma máquina térmica é sempre menor que 1 (100%), impedindo que a transformação de calor em trabalho seja integral.
R- B.
17- Teorema Fundamental da Hidrostática ou de Teorema de Stevin --- ∆P=dágua.g.h, onde P ´a pressão hidrostática no ponto de saída da água (onde está a ducha), g é a aceleração da gravidade local e h é altura medida desde qualquer
Ponto da superfície livre da água no interior da caixa d’água e o ponto de saída da mesma, onde está a ducha.
R- E.