Termomecânica – meio do ano – 2019/2020

Termomecânica – meio do ano – 2019/2020

Faculdade de Tecnologia Termomecanica

Na Faculdade de Tecnologia Termomecanica, o aluno recebe gratuitamente um curso que corresponde a um investimento financeiro anual por aluno de quase R$ 25 mil. Além do modelo de educação inovador e gratuito, que inclui formação humanista, todos os universitários recebem gratuitamente uniformes e alimentação balanceada. A FTT ainda possui parceria com mais de 130 empresas nacionais e multinacionais e 11 agentes de integração de estágio. Em 12 anos, a instituição já preparou quase 1,3 mil profissionais para o mercado de trabalho e conquistou índice de 86,7% de empregabilidade.

A grade curricular dos quatro cursos superiores oferecidos pela Faculdade de Tecnologia Termomecanica – Administração, Engenharia de Alimentos, Engenharia de Computação e Engenharia de Controle e Automação – possui também aulas de empreendedorismo, libras, recuperação e nivelamento. Além disso, cursos de extensão são oferecidos gratuitamente aos alunos.

A Faculdade de Tecnologia Termomecânica está localizada no Centro Educacional da Fundação Salvador Arena, no município de São Bernardo do Campo, na Grande São Paulo. O complexo educacional de 131 mil m² recebeu investimentos de mais de R$ 350 milhões em educação nos últimos 15 anos e, além de laboratórios com equipamentos de última geração, possui ginásios e quadras poliesportivos, conjunto aquático, estádio olímpico, uma rede de bibliotecas interativas e um dos teatros mais modernos do Brasil, com capacidade para 600 pessoas.

Em nota divulgada em 17 de novembro de 2016, pelo Ministério da Educação, a Faculdade de Tecnologia Termomecânica obteve nota quatro no IGC – Índice Geral de Cursos. O IGC é uma das medidas usadas pelo Inep para avaliar as instituições de educação superior, públicas e privadas, classificando-as com notas de um a cinco.

De acordo com esse levantamento, a Faculdade de Tecnologia Termomecanica ocupa o 1º lugar entre as instituições de ensino superior das três principais cidades do ABC, a 7ª no Estado de São Paulo e a 33ª, entre todas as faculdades do Brasil. A colocação é um orgulho para uma faculdade que iniciou suas atividades há menos de uma década e que se equipara a instituições já consagradas de nosso País.

01 – (Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

O gráfico mostra como varia a posição s de um móvel que se desloca em linha reta, em função do tempo t.

A respeito desse movimento, é correto afirmar que

(A) a aceleração é nula no intervalo 0 < t < t₂.

(B) a aceleração é positiva no intervalo 0 < t < t₁ e negativa no intervalo t₂ < t < t₃.

(C) a velocidade é positiva no intervalo t₁ < t < t₂.

(D) o movimento é retrógrado no intervalo t₁ < t < t₂.

(E) a área do gráfico fornece numericamente o deslocamento total do movimento.

02–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

Um bloco de 50 kg está apoiado e em equilíbrio sobre o piso de um elevador, que desce com velocidade constante, como mostra a figura.

Num dado momento, o elevador desacelera na razão de 1,5 m/s², mantendo esse valor constante até o elevador parar no andar térreo.

Sendo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², F₁ o valor da força de contato entre o bloco e o piso do elevador antes da frenagem, e F₂ o valor dessa força durante a frenagem, a diferença F₂ – F₁ é

(A) 0. (B) 15 N. (C) 30 N. () 50 N. (E) 75 N.

03–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

UESTÃO

Um bloco de 5 kg é lançado verticalmente para cima, a partir do repouso, por uma mola cujo gráfico da força nela aplicada pela elongação (ou compressão) correspondente é dado a seguir.

A ilustração seguinte mostra o bloco comprimindo a mola no instante inicial, quando se encontra em repouso.

(Após ser lançado, verifica-se que o bloco sobe verticalmente, até parar na altura de 5 metros,

contados desde o ponto em que estava em repouso.

Sendo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e não havendo resistência do ar, a compressão

inicial sofrida pela mola é igual a

(A) 50 cm. (B) 45 cm. (C) 40 cm. (D) 35 cm. (E) 30 cm.

04–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

O gráfico mostra como varia a pressão num líquido X (linha vermelha) e na água (linha azul), ambos

em equilíbrio e em função da profundidade, a partir de sua superfície livre.

É correto afirmar que a densidade do líquido X, relativamente à da água, é igual a

(A) 0,4. (B) 0,5. (C) 0,6. (D) 0,8. (E) 0,9

QUESTÃO 05

05–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

Num recipiente termicamente isolado, água e gelo são misturados, e os dados iniciais são mostrados na tabela.

Considerando que a troca de calor só ocorre entre o gelo e a água, e sendo o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, a temperatura de equilíbrio térmico dessa mistura será

(A) – 2,0 ºC. (B) 0 ºC. (C) 2,5 ºC. (D) 5,0 ºC. (E) 7,5 ºC.

06–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

A figura mostra um gato observando um peixe dentro de um aquário contendo água.

O índice de refração do ar onde está o gato é igual a 1,0 e o índice de refração da água onde está o peixe é igual a 1,5.

Se o gato vê a imagem do peixe a 20 cm abaixo da superfície da água, a alternativa que assinala a profundidade real do peixe, em relação a essa superfície, é

(A) 5 cm. (B) 10 cm. (C) 15 cm. (D) 25 cm. (E) 30 cm.

07–(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020)

U

Uma carga elétrica com massa m e carga q está em repouso, submetida a apenas duas forças: peso e força elétrica.

Sendo g a aceleração da gravidade, a alternativa que fornece a opção correta para a intensidade do campo elétrico, na região em que se encontra a carga, é

(A) mg (B) mgq (C) mg/q (D) mg/2q (E) 2mg/q

Resolução comentada das questões de Física do vestibular do meio do ano da Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- meio do ano – 019/020

 

01-

A. Correta entre 0 e t₁ o gráfico é uma reta ascendente com o espaço S aumentando de maneira uniforme com o tempo (movimento progressivo e aceleração nula, ou seja um movimento uniforme progressivo com velocidade constante). Entre t₁ e t₂ ele está rem repouso com aceleração nula.

B. Falsa Veja (A).. Falsa QUESTÃO 02

C. Falsa Veja (A).. Falsa QUESTÃO 02

D. Falsa Veja (A).. Falsa QUESTÃO 02

E. Falsa a área do gráfico forneceria numericamente o deslocamento total do movimento se o gráfico fosse vxt.

R- A

02-

Veja o formulário abaixo:

Antes da freagem com o elevador descendo com velocidade constante N = P N = m.g = 50.10

N = F₁ = 500 N.

Quando o elevador desce freando N > P F_R = m.a N – P = m.a N – m.g = m.a

N – 50.10 = 50.1,5 N = 500 + 75 N = F₂ = 575 N.

Diferença pedida F₂ – F₁ = 575 – 500 = 75 N.

R – E

03-

Se você não domina a teoria sobre a lei de Hooke ela está a seguir:

Força elástica – Lei de Hooke

Considere uma mola (ou um corpo elástico qualquer, corda de borracha, elástico etc.) sujeita a uma deformação x, devido à aplicação de uma força externa .

F  —  intensidade da força externa deformadora (que comprime ou distende a mola)

Fe  —  intensidade da força elástica que tende a fazer com que a mola retorne à posição normal

x —  deformação da mola em relação à posição normal

K  —  constante elástica da mola medida no SI em N/m, que é característica de cada mola e que depende do material de que a mesma é feita, do número de espiras, das dimensões, etc.

Hooke determinou experimentalmente que “em regime de deformação elástica, a intensidade da força elástica Fe é diretamente proporcional à deformação x”, ou seja,

Representando graficamente a expressão acima:

Cálculo da constante elástica da mola utilizando quando x = 3 cm = 3.10^-2 m, F = 60 N k = F/x =

60/3.10^-2 = 20.10² k = 2000 N/m.

Colocando o nível zero de altura na posição inicial, com a mola comprimida de x, a energia mecânica (total) na posição inicial será E_mi = E_{pgravitacional} + E_cinética + E_pelástica = m.g.h + mV²/2 + kx²/2 = m.g.0 + m0²/2 + kx²/2 E_mi = 0 + 0 + kx²/2 = 2000x²/2 E_mi = 1000x².

Na altura máxima h = 5 m não existe mais energia potencial elástica, a energia cinética é zero (V = 0), e só existindo energia potencial gravitacional e, aí a energia mecânica final será E_mf = m.g.h = 5.10.5 E_mf = 250 J.

Pelo teorema da conservação da energia mecânica E_mi = E_mf 1000x² = 250 x² = 250/1000 =

0,25 x = x = 0,5 m = 50 cm.

R- A

04-

Gráfico do Teorema de Stevin

Água P_A = P_atm + d_A.g.h 1,5.10⁵ = 1.10⁵ + d_A.10.5 d_A = 0,5.10⁵/50 = 50.10³/50

d_A = 10³ kg/m³.

Líquido P_L = P_atm + d_L.g.h 1,4.10⁵ = 1.10⁵ + d_L.10.5 d_L = 0,4.10⁵/50 = 40.10³/50

d_L = 0,8.10³ kg/m³.

d_L/d_A = 0,8.10³/1.10³ d_L/d_A = 0,8.

R- D

05-

De gelo a – 10 ^oC até água a 0^o C quantidade de calor recebido pelo gelo de massa m_g = 200g para passar de – 10^oC até 0 ^oC Q₁ = m.c.(t – t_o) = 200.0,5.(0 – ( -10)) = 100.10 Q₁ = 1000 cal.

Fundindo gelo a 0 ^oC (de gelo a 0 ^oC até água a 0 ^oC) Q₂ = m.L = 200.80 Q₂ = 16000 cal.

De água a 0 ^oC até água a t_e Q₃ = m.c.(t_e – t_o) = 200.1.(t_e – 0) Q₃ = 200t_e.

Quantidade de calor recebido pelo gelo para passar de – 10 ^oC até água a t_e Q’ = 1000 + 16000 + 200t_e Q’ = 17000 + 200t_e.

Calor retirado de m = 1000 g de água para passar de 20 ^oC até t_e Q’’ = m.c.(t_e – t_o) = 1000.1.(t_e – 20) Q’’ = 1000t_e – 20000.

Pelo princípio da conservação da quantidade de calor Q’ + Q’’ = 0 17000 + 200t_e + 1000t_e – 20000 = 0 1200t_e = 3000 t_e = 3000/1200 t_e = 2,5 ^oC.

R- C

06-

Como utilizar a equação do dioptro-plano

Sendo:

d_i  distância vertical da imagem à superfície de separação dos meios A e B (distância aparente, em que o observador enxerga a imagem)

d_o  distância vertical do objeto, até a superfície de separação dos meios A e B.

n_o  índice de refração do meio onde está o observador (no caso, meio A)

n_i  índice de refração do meio onde está o objeto e a imagem (no caso, meio B)

No caso do exercício: d_i = 20 cm; n_i = 1,5; n_o = 1 e d_o = ?

d_i.n_i = d_o.n_o 20.1,5 = d_o.1 d_o = 30 cm.

R- E

07-

Características do Vetor Campo Elétrico

Como as forças que agem sobre ela são seu peso de intensidade P = mg (vertical e para baixo), para que a carga sujeita apenas à força elétrica fique em repouso essa força elétrica de intensidade F_e = qE deve obrigatoriamente ter direção vertical e sentido para cima.

F_e = P qE = mg E = mg/q.

R- C

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