Resolução comentada das questões de Física do vestibular da FGV-RJ/2017

Resolução comentada das questões de Física do vestibular da

FGV-RJ/2017

01- Relação entre potência média (P_m) e velocidade média (V_m)

Considere uma força constante de intensidade F realizando um trabalho W num deslocamento d, de modo que a direção de F forme um ângulo α com a direção do deslocamento.

A potência instantânea P é obtida substituindo-se a velocidade média V_m pela instantânea V   

P = F.V 24200 = F.10 F = F = 2420 N.

Segunda lei de Newton F = m.a 2420 = 1100.a a = a = 2,2 m/s².

R- C 

02- É uma transformação isobárica (pressão constante) de equação P.V_i/T_i = P_f.V_f/T_f V_i/300 = V_f/400

V_f = 4V_i/3.

Para que ele comece a subir seu volume aumentou de ∆V = 4V_i/3 – V_i = V_i/3 e, nesse caso seu peso P vale P = m.g = constante = d_arbalão.V_i.g (constante, antes e depois) e o empuxo (peso do volume de ar externo deslocado) sobre ele vale E = d_arfora. ∆V.g = 1,3.(V_i/3).g.

Na situação final ele está na iminência de subir e P = E d_arbalão.V_i.g = 1,3.(V_i/3).g d_arbalão = 1,3/3 = 0,43 kg/m³.

R – D

03- Aplicando a expressão fornecida para o cálculo da porcentagem de energia luminosa refletida em uma das superfícies de separação entre os dois meios (ar e vidro) R = 100. R = 100. R =100×0,04 R = 4%.

Como, pelo enunciado, entre a tela e o vidro há uma delgada camada de ar são duas reflexões, então,

R = 2×4 = 8%.

Como incide no quadro 60 W, 8% dessa quantia serão refletidas R = 0,08×60 = 4,8 W.

Assim, chega à tela a potência pedida de P = 60 – 4,8 = 55,2 W.

R- A

04-

São dados: f = 640 Hz V_o = 0 V = 340 m/s V_f = 20 m/s f_a = ?.

A fonte se aproxima do observador f_a = 640. = 640. f_a = 640.1,0625 = 680 Hz.

R- E

05- Os aparelhos estão associados em paralelo, pois estão instalados em uma rede, de forma a funcionarem com sua tensão nominal e, uma das características da associação paralelo é que a tensão U = 220 V é a mesma para cada um dos aparelhos.

Corrente i₁ na torneira elétrica P₁ = i₁.U 3300 = i₁.220 i₁ = = 15 A

Corrente i₂ no chuveiro elétrico P₂ = i₂.U 4400 = i₂.220 i₂ = = 20 A

Corrente total i que atravessa o disjuntor i = i₁ + i₂ = 15 + 20 i = 35 A

Como o enunciado pede a corrente máxima no disjuntor para proteger esse circuito, o valor máximo mais próximo de 35 A é 40 A.

R- B

 

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