Resolução comentada da ACAFE 2017

Respostas

01 – Nesse exercício a resposta correta é o microscópio (alternativa b), pois nele encontramos duas lentes convergentes, uma objetiva (sistema de lentes próximas ao objeto observado) e uma ocular (com no mínimo duas lentes, é a qual observamos a imagem fornecida pela objetiva).

A lupa e o retroprojetor possuem apenas uma lente convergente. O periscópio já possui dois espelhos retos.

02 – Vamos analisar todas as afirmações:

Para analisar a primeira afirmação precisamos calcular a velocidade relativa entre os dois veículos envolvidos. Como carro e caminhão estão em sentidos opostos é como se eles se movimentassem mais rápido em relação ao outro, logo precisamos somar suas velocidades:

Aonde:

V_R é a velocidade relativa

V_carro é a velocidade do carro

V_caminhão é a velocidade do caminhão

Substiuindo:

Calculando:

Agora que sabemos a velocidade relativa, podemos calcular o tempo:

Aonde:

V é a velocidade relativa entre os veículos

é a distância entre os veículos

é o tempo até se encontrarem

Isolando o tempo:

Substituindo:

Calculando:

(afirmação I verdadeira)

Agora vamos analisar a segunda alternativa. Para a ultrapassagem ser completa a van precisa ultrapassar todo o comprimento do caminhão e ainda ficar com seu carro a frente, ou seja o tamanho da van somado com o do caminhão (10 + 6 = 16 m). Vamos calcular quanto tempo demora, sabendo que ele estava a 20 m/s, mas começou a acelerar.

Aonde:

S é o espaço final

S_o é o espaço inicial

V_o é a velocidade inicial

t é o tempo

a é a aceleração

Substiuindo, como carro e van estão na mesma velocidade inicialmente, a velocidade relativa entre eles é de zero, sendo assim posso considerar a velocidade inicial como zero também:

Isolando o t:

Resolvendo, nesse caso podemos ignorar a parte negativa, porque não existe tempo negativo.

(afirmação II é falsa e a III verdadeira)

Para analisarmos a última alternativa, precisamos primeiro calcular a velocidade final da Van:

Aonde:

V é a velocidade final

V_o é a velocidade inicial

a é a aceleração

t é o tempo da ultrapassagem

Substituindo:

Agora que sabemos a velocidade final, podemos usar em:

Aonde:

V é a velocidade final

V_o é a velocidade inicial

a é a aceleração

é a distância

Isolando a distância:

Substituindo:

Calculando:

(afirmação IV verdadeira)

Então a alternativa correta é a C.

03 – Para esse exercício precisamos analisar a fórmula do momento (ou torque):

Aonde:

M é o momento ou torque

F é a força exercida

d é a distância entre a força e aonde ela é executada

é o ângulo entre a força e aonde ela está sendo executada

Ao mantermos o momento e o ângulo constantes, como o jardineiro aumentou a distância ao prolongar o cabo, a força, consequentemente, será menor. Alternativa a correta.

04 – Vamos analisar as polias:

No caso do exercício nós temos duas polias móveis e uma força de 1000 N, então só precisamos dobrar duas vezes a força inicial, sendo assim a força aplicada é de 4000 N. Alternativa D.

1000 N

4000 N

2000 N

1000 N

05 – Esse exercício é bem simples, nele nós precisamos apenas calcular a distância percorrida, pela área do gráfico:

Isso é possível, pois estamos analisando um gráfico , em todos os casos desse tipo é possível calcular dessa forma. Calculando a área, como é apenas até o momento 20 s teremos então um quarto do círculo, sendo assim:

Substituindo:

Calculando:

(alternativa c)

06 – Vamos analisar os circuitos:

Circuito 1: Uma fonte de 2V em série e 3 resistências em série

Circuito 2: Uma fonte de V e 3 resistências em série

Circuito 3: Uma fonte de V e 3 resistências em paralelo

Circuito 4: Uma fonte de 2V em paralelo e 3 resistências em paralelo

Vamos analisar individualmente as afirmações:

Onde:

i é a corrente

U é a tensão

R é a resistência

Substituindo:

No caso do 4, temos a tensão de V, pois quando se associa geradores em paralelo a tensão não muda, precisamos calcular a resistência:

Como os resistores são iguais:

Simplificando:

Logo, elevando por -1 em ambos os lados:

Substituindo para acharmos a intensidade:

Calculando:

(afirmação I falsa)

A segunda afirmação é verdadeira, pois como a tensão e a resistência são as mesmas para ambos, então a corrente é a mesma também.

Para a terceira afirmação, no circuito 2 nós temos que dividir a tensão em 3, pois estamos em série, já a resistência é R por ser em apenas uma lâmpada, então temos:

No circuito 3 a tensão é a mesma em todas as lâmpadas, pois estão em paralelo (V) e por ser apenas uma lâmpada (R):

(afirmação 3 correta)

Para a quarta afirmação, temos uma tensão de 2V, porém como o circuito está em série a tensão se divide entre todas as lâmpadas, como a resistência é a mesma em todas elas, basta dividirmos por 3: