Resolução comentada das questões do vestibular da UFSC – 2016
01-
01 Verdadeiro Galileu foi um dos que se influenciaram nas ideias de Francis Bacon, que defendia a observação da natureza em conjunto da coleta de fatos.Investigava a natureza com base em observações e experiência empírica, reduzindo os problemas a um simples conjunto de termos e resolvendo-os usando matemática.
02Falso Descoberta por Galileu, a Lei da queda dos corpos diz que todos os corpos caem com aceleração constante, não dependendo da massa.
04Falso Galileu era um dos defensores da teoria Heliocêntrica, aonde os planetas giram em torno do Sol.
08 Falso O inventor do telescópio é Hans Lippershey, Galileu apenas aperfeiçoou esse equipamento.
16 Verdadeiro Galileu foi responsável pelos primeiros estudos consistentes do movimentouniformemente acelerado, também enunciou a lei dos corpos e o princípio da inércia.
32Falso Empédocles foi o primeiro a declarar essa teoria. Galileu derrubou-a ao afirmar que assim como na Terra os astros também passavam por transformações, portanto deveriam ser compostos de uma mesma matéria.
02-
01Verdadeiro pelo fato de o sistema ser constituído por duas roldanas acontece o seguinte equilíbrio de forças:
Onde as setas de mesma cor têm a mesma intensidade.
A seta azul representa a força exercida pelo professor (350N). Por ser uma roldana e pelas propriedades de ação e reação uma outra força igual e de mesma direção é aplicada no outro fio.
A soma dessas duas forças resulta na força representada pela seta vermelha, que terá intensidade de 350 + 350 = 700N.
O mesmo raciocínio é válido para se calcular a força representada pela seta amarela, só que nesse caso com forças de 700N, ou seja, 700 + 700 = 1400N.
A seta vermelha é a força normal, que nesse caso tem mesma intensidade da força peso, já que possuem sentidos opostos e não existem outras forças agindo verticalmente no bloco:
N = P N = 4000N.
A seta amarela é a tração, calculada no (01), logo tem intensidade de F=1400N.
A seta verde representa a força de atrito, nesse caso estudaremos o movimento, portanto deveremos considerar o coeficiente de atrito cinético (μc = 0,25). A força de atrito cinético (Fc) pode ser calculada por Fc = N.μcFc = 4000.0,25Fc = 1000N.
Essa força terá sentido para a direita, pois a soma das forças exercidas horizontalmente no lado direito do corpo terão maior intensidade que as do esquerdo. A intensidade dessa força pode ser calculada por Fr = F – FcFr = 1400 – 1000Fr = 400 N.
04 Falso Como estudado no item anterior (02), existe uma outra força além das citadas, a força normal, que surge do contato entre o corpo e o chão.
08 Verdadeiro Também demonstrado no item (02), a força resultante é de 400N.
16Falso Nesse caso vamos estudar o objeto antes do movimento, com isso utilizaremos o coeficiente de atrito estático (μe), a força exercida para que o bloco se movimente deve ser maior que a força de atrito estático (Fe), calculada a seguir Fe = N.μe Fe = 4000.0.3
Fe = 1200 N.
03-
1 – Área do triângulo (b.h)/2 (20.10)/2 100m
2 – Área do retângulo b.h 8.20 160m
3 – Área do paralelogramo ((B+b).h)/2 ((40+20).8)/2 240m
4 – Área do retângulo b.h 40.3 120m
5 – Área do paralelogramo ((B+b).h)/2 ((40+20).5)/2 150m
6 – Área do retângulo b.h 10.20 200m
7 – Área do paralelogramo ((B+b).h)/2 ((40+20).8)/2 240m
8 – Área do retângulo b.h 40.5 200m
O deslocamento total (D) é a soma de todas esses deslocamentos:
D=100+160+240+120+150+200+240+200 D=1410m
02 Falso. O carro realmente está em movimento uniforme, devido à sua velocidade constante, porém o gráfico não pode garantir que esse movimento era necessariamente retilíneo.
04 Verdadeiro. Podemos calcular a aceleração do carro nos dois instantes como:
a1=ΔV1/Δt1 e a2=ΔV2/Δt2a1=(40-20)/(28-20) a2=(40-20)/(52-44) a1=20/8 a2=20/8a1=a2=2.5m/s²
08 Falso Como provado no caso (01) os dados são dos carros 5 ou 6.
16 Falso Para o carro estar em repouso sua velocidade tem que ser igual a zero, portanto ele só está em repouso no t=0. Quando o gráfico está na horizontal não quer dizer que o carro está em repouso, e sim que o carro mantém velocidade constante.
04-
01 Falso A estação espacial deve ter velocidade angular igual à velocidade angular da Terra, pois no caso da velocidade linear (), ela varia com a distância, como a estação espacial está em uma altura maior que a da Terra, sua velocidade seria maior, com isso a estação perderia sua posição geoestacionária, por terem velocidades diferentes. Diferente da velocidadeangular (), que por não depender da distância, manteria essa posição geoestacionária, por manter sempre a posição relativa com a Terra.
02 Falso Ainda haveria atração gravitacional, que perderia forças conforme a estação ganhasse altitude. Porém, devido à aceleração de subida da estação, uma força contrária pressionaria essas pessoas contra o chão, similar ao que acontece nos elevadores comuns.
04 Verdadeiro Como já estudado no caso (01).
08 Falsa varia intensidade, direção e sentido.
16 Verdadeiro Pois no caso da velocidadeangular (), para manter a velocidade da Terra e da estação igual, o período deve ser o mesmo, já que o ângulo percorrido entre os dois é sempre igual e de valor 360°.
32 Falso A força de atração gravitacional da Terra não será a centrífuga, que exerce uma força para fora do movimento circular, e sim a centrípeta, que exerce uma força para dentro do movimento circular, ou seja, em direção a Terra, sendo similar à força gravitacional.
64 Verdadeiro A força gravitacional () varia conforme a distância entre as duas massas, com isso, ao aumentar a altitude, a distância aumenta e a força gravitacional diminui,por serem inversamente proporcionais.
05-
01 Falso As luzes primárias são: vermelha, verde e azul.
02 correta como a lâmpada 2 emite luz verde (figura 3), na figura 1 onde também se enxerga o verde, impõe que as demais incidentes são absorvidas.
04 Correta a lâmpada 2 emite luz de cor verde, por isso a palavra FÍSICA, na figura 3, aparece na cor verde já que essa palavra reflete difusamente a cor verde.
08 Falso No espectro eletromagnético a cor vermelha possui menor frequência, o verde tem uma frequência intermediária e o azul uma frequência maior, sendo assim, a ordem das lâmpadas deveria ser azul, verde e vermelho.
16 Falso Para se formar a cor preta é necessário, no mínimo, 3 cores, vermelho, amarelo e azul.
06-
01 Falso O período e a frequência dependem apenas do número de ciclos e do intervalo de tempo.
02 Verdadeiro A frequência no MHS pode ser calculada como:
Onde T é o período, m a massa desejada e k a constante elástica. Para calcularmos a frequência, precisamos elevar toda a equação por -1, pois a frequência é o inverso do período, nesse caso apenas vamos inverter as frações.
Colocando os valores:
Transformando 25.104 em 2500.102:
Saindo da raiz:
Simplificando:
04 Verdadeiro. Antes de o carro entrar em movimento há o máximo de energia potencial gravitacional, com o carro já em movimento essa energia se transforma em energia cinética, até o ponto de equilíbrio da mola, aonde o carro para de se movimentar, mas com a energia cinética em seu máximo, pois toda a energia que antes era potencial, transformou-se em cinética.
08 Verdadeiro Observe a imagem abaixo:
Utilizando a massa M como a massa do carro e dos 4 amigos a mola se deforma, o tamanho da deformação é indicado por x, no nosso caso sendo igual a 5 cm. Para calcular a constante elástica da mola vamos utilizar Fel=K*x, aonde Fel é a força realizada pela mola, K é a constante elástica e x a deformação:
A seta vermelha representa a força peso exercida pela massa M P=M.g P=1250.10 P=12500N
No equilíbrio as duas forças, peso e elástica(seta amarela), têm mesma intensidade, com isso Fel=P.Passando para a fórmula12500=K.5.10-2(transformação de centímetros para metros)K=12500/5.10-2K=25.104N/m
16 Falso. O período pode ser calculado como:
Dessa vez a massa é só do carro, 1000kg.
Simplificando
Tirando da raiz
Simplificando
07-
01 Falso Essa questão pode ser respondida sem utilizarmos contas, basta observarmos que na grande maioria da distância percorrida pelo lateral ele se encontra abaixo da velocidade de 16,75 m/s, portanto ele não pode manter essa média.
02 Verdadeiro Para calcularmos a energia cinética mínima, utilizaremos a menor velocidade, que no caso é de 23,4 km/hTransformando a velocidade de Km/h para m/s, basta dividirmos por 3,6 23,4/3,6 6.5 m/s Colocando na fórmula da energia cinética Ec=(m.V²)/2 Ec=(80*6.5²)/2 Ec=1690J.
04 Falso Mesmo com o jogador em repouso, há o custo energético para se manter em pé e para as atividades fisiológicas.
08 Correta. Primeiramente, vamos verificar a potência útil para o movimento do zagueiro:
24 kcal _____ 1 min _____ 100%
6 kcal _____ 1 min _____ 25%
No Sistema Internacional de Unidades, temos: E = 6 kcal x 4 = 24 kJ.
Então, calculamos a potência:
P = E/∆t = 24000/60 = 400 W
Finalmente, determinando a potência útil para que o mesmo indivíduo suba com velocidade constante de 0,5 m/s:
Pu = F . vm ⇒ Pu = 800 . 0,5 ⇒ Pu = 400 W
16 Verdadeiro Primeiramente vamos passar todas as velocidades para m/s V2 = 12,6/3,6 V3 = 16,2/3,6 V4=19,8/3,6V2=3,5 m/s V3=4,5 m/s V4=5,5 m/s Agora vamos calcular o tempo, em s, que eles correram em cada velocidadeT2 =Δ2/V2 t3 = Δ3/V3 t4 = Δ4/V4T2 = 1470/3,5 t3 = 1647/4,5 t4 = 693/5,5 T2 = 420 s t3 = 366 s t4 = 126 sPassando para minutos, basta dividir por 60 T2=7 min t3=6,1 min t4=2,1 minPodemos calcular o gasto calórico multiplicando o tempo pela quantidade de Kcal.Q2=7.18 Q3=6,1.24 Q4=2,1.27 Q2=126 Kcal Q3=146,4 Kcal Q4=56,7 Kcal Somando tudo, teremos o gasto calórico total Qt=126+146,4+56,7 Qt=329,1Kcal
08-
01 Verdadeiro Einstein teorizou que as ondas eletromagnéticas (modelo ondulatório) só fariam com que os elétrons fossem ejetados instantaneamente se elas se comportassem como partículas (modelo corpuscular).
02 Falso A potência altera sim a quantidade de elétrons arrancados, quanto maior a potência, maior o número de elétrons ejetados. No caso o que altera a energia cinética é a frequência.
04 Verdadeiro De acordo com o primeiro postulado da teoria da relatividade (princípio da relatividade), as leis que governam as mudanças de estado em quaisquer sistemas físicos tomam a mesma forma em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais.
08 Verdadeiro De acordo com o segundo postulado da teoria da relatividade (invariância da velocidade da luz), a luz tem velocidade invariante igual a c em relação a qualquer sistema de coordenadas inercial.
09-
01 Verdadeiro Uma força é exercida na bola e essa bola sofre um deslocamento, logo foi realizado um trabalho.
02
04 Falsa Parte da energia recebida é dissipada de várias formas, seja pelo barulho após a bola ser chutada, pelo atrito com chão e vento, entre outros.
08 Correta. É o trabalho da força elétrica que vai desencadear a corrente elétrica que poderá carregar ou permitir o uso de aparelhos elétricos conectados à bola.
16 Verdadeiro A lei de Faraday explica a indução de uma força eletromotriz a partir de uma variação do fluxo magnético, com isso qualquer movimento da bola altera o fluxo magnético do gerador, gerando a energia elétrica.
32 Falso A função da bateria é de apenas armazenar essa energia elétrica, o gerador que tem essa função de aumentar a energia.
10-
01 Verdadeiro O professor Wilhelm Conrad Roentgen foi o responsável pela descoberta dos raios-X no ano de 1895, enquanto trabalhava com um tubo catódico no seu laboratório.
02 Falso Os raios-X foram assim nomeados pela comunidade científica devido ao desconhecimento, na época, a respeito da natureza dessa radiação.
04 Falso Apesar do raio-X ter realmente um baixo poder de penetração, pelo fato de ser uma radiação alfa, os profissionais que trabalham com ele devem seguir rígidas regras de segurança, pois a exposição prolongada pode ter efeitos colaterais permanentes. Uma placa de madeira é facilmente atravessada por essa radiação, tendo o profissional ficar dentro de um biombo ou com aventais de chumbo.
08 Verdadeiro A exposição prolongada ao raio-X pode provocar vermelhidão na pele e queimaduras, assim como morte celular e mutações gênicas.
16 Falso A radiação não permanece no corpo humano, como qualquer radiação ela apenas se propaga, não sendo armazenada pelo nosso organismo. O efeito cumulativo nas células se trata de uma exposição prolongada e/ou acima dos níveis tolerados.
