Resolução Comentada da UPE 2015
RESOLUÇÕES
01- Colocando a origem do referencial no ponto de partida da partícula 1 e orientando-a para a direita, vamos deduzir a função horária de cada partícula, lembrando que elas estão freando ( a e V tem sentidos contrários) com movimento retardado e, para cada uma, a e V devem possuir sinais contrários:
Partícula 1
So1 = 0 Vo1 = + 10 m/s (a favor da orientação da trajetória) a1 = – 1 m/s2 (sinal contrário de Vo1).
S1 = So1 + Vo1t + a1t2/2 = 0 + 10t – 1t2/2 S1 = 10t – 0,5t2.
Partícula 2 So2 = d Vo2 = – 14 m/s (contra a orientação da trajetória) a2 = – +0,5 m/s2 (sinal contrário de Vo2).
S2 = So1 + Vo2t + a2t2/2 = d – 14t + 0,5t2/2 S2 = d – 14t + 0,25t2.
No encontro S1 = S2 10t – 0,5t2 = d – 14t + 0,25t2 24t = d + 0,75t2 0,75t2 – 24t + d = 0.
Para que o encontro, como pede o enunciado, ocorra apenas uma vez, a raiz da equação deve ser nula, para que você obtenha um único tempo para o encontro ∆ = 0.
∆ = B2 – 4.A.C = 0 (-24)2 – 4.(0,75).d = 0 576 – 3d d = 576/3 = 192 m.
R- E
02- Pitágoras ar2 = a2 + b2 = A2v2 + B2v2 ar = √( A2v2 + B2v2) ar = √( A2v2 + B2v2)1/2 kg.m/s ou N.s.
R- C
03- A força máxima Fo ocorre quando o tempo é T/2 e o impulso I é numericamente igual à área da figura entre o e T/2.
I = (B + b).h/2 = (Fo + Fo/2).(T/2)/2 I =3FoT/8,
Observe que a velocidade da primeira esfera, durante toda a colisão varia de V a zero (colisão elástica) e, quando a força é máxima Fo a velocidade varia de v a v/2 no intervalo de tempo T/2.
Então, a força é máxima Fo, quando vf = V/2 e vi = v I = ∆Q = mΙ∆vΙ = mΙ(v/2 – v)Ι 3FoT/8 = mv/2 Fo = 8mv/6T = 4mv/3T.
R- A
04- aI. Falsa trata-se do princípio de Pascal , os acréscimos de pressão sofridos por um ponto de um líquido são transmitidos integralmente (em todas as direções e sentidos) a todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente onde este está contido.
II. Correta veja (I).
III. Falsa veja (I).
IV. Correta veja (I)
V. Falsa veja (I)
R- C
05- Para passar de água a 25oC a água a 0oC você deve retirar Q1 =mc(t – to) = 200.1.(0 – 25) = – 5000 cal.
Para passar de água a 0oC a gelo a 0oC você deve retirar Q2 =mL = – 200.80 = – 16000cal.
Para passar de água a 25oC a gelo a 0oC você deve retirar Q’ = -5000 – 16000 = – 21000 cal.
Para passar de gelo a 0oC a gelo a 0C você deve ceder Q1 =mc(t – to) = 400.0,5.(0 – (-25)) = 5000 cal
Para passar de gelo a 0oC a água a 0oCvocê deve ceder Q2 =mL = 400.80 = 32000 cal.
Para passar de gelo a – 25oC a água a 0oC você deve retirar Q’ = 5000 + 32000 = 32500 cal.
Observe que todo calor retirado da água (- 21000cal) não é suficiente para derreter todo gelo que precisa de 32000 cal, e no final você terá mais gelo que água.
R- C
06- Como o alumínio se dilata mais que o vidro, pois tem maior coeficiente de dilatação, se você aquecer ambos, o externo, de alumínio, se dilatará mais e se soltará.
R- D
07- O maior valor para a tração no fio ocorre quando q está passando pelo extremo inferior do fio:
Pq =mg=10.10-3.10 = 10-1 = 0,1 N
Sendo as duas cargas positivas a força elétrica entre elas é de repulsão e terá intensidade Fe = kQq/d2 = 9.109.2.10-6.0,5.10-6/(10-1)2 = 9.10-3/10-2 Fe = 9.10-1= 0,9 N.
Sendo a força de tração no fio de T = 11 N, a força resultante centripeta (dirigida para o centro da circunferência, para cima) terá intensidade FC = 11 – (0,1 + 0,9) = 10N.
FC = mV2/R 10 = 10-2.V2/10-1 1 = 10-2 V2 V2 =1/10-2 = 102 = 100 V = √100 = 10 m/s.
R- A
08- No final da década de 1920, Heisenberg formulou o chamado princípio da incerteza. De acordo com esse princípio, não podemos determinar com precisão e simultaneamente a posição e o momento de uma partícula.
R – B
09- I. Falsa A figura abaixo mostra o gráfico da energia cinética do elétron extraído em função da frequência da radiação incidente, para uma mesma placa metálica (célula fotoelétrica).
fo é a freqüência mínima (frequência de corte) necessária para produzir o efeito fotoelétrico. Se f=fo o elétron é liberado, mas sua energia cinética é nula.
II. Falsa veja (I).
III. Correta para valores superiores a fo, o número de elétrons arrancados é diretamente proporcional à intensidade da radiação eletromagnética incidente, ou seja, aumentando a intensidade da radiação incidente no metal, aumenta-se o nível energético dos fótons incidentes, aumentando assim número de elétrons arrancados.
IV. Correta veja (I).
R- C