{"id":4218,"date":"2018-11-14T01:49:59","date_gmt":"2018-11-14T01:49:59","guid":{"rendered":"http:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/?page_id=4218"},"modified":"2024-09-04T12:25:19","modified_gmt":"2024-09-04T12:25:19","slug":"resolucao-comentada-colegio-naval-2018-2019","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/universidades-2018\/colegio-naval-2018-2019\/resolucao-comentada-colegio-naval-2018-2019\/","title":{"rendered":"Resolu\u00e7\u00e3o comentada Col\u00e9gio Naval 2018\/2019"},"content":{"rendered":"

Respostas:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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01 –<\/b><\/span><\/span><\/span> Primeiro, devemos nos atentar que em <\/b><\/span><\/span><\/span>nenhum momento o enunciado citou que os blocos estavam em repouso<\/b><\/span><\/span><\/span>, assim o melhor a se supor \u00e9 que estejam em <\/b><\/span><\/span><\/span>movimento<\/b><\/span><\/span><\/span>. Foram dadas as massas dos blocos, a for\u00e7a externa aplicada e o \u00e2ngulo da corda com a horizontal, <\/b><\/span><\/span><\/span>tudo j\u00e1 na unidade SI<\/b><\/span><\/span><\/span>, n\u00e3o necessitando de convers\u00e3o.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Devemos escrever a <\/b><\/span><\/span><\/span>segunda lei de Newton<\/b><\/span><\/span><\/span> para cada bloco e da\u00ed tirar <\/b><\/span><\/span><\/span>o sistema de equa\u00e7\u00f5es<\/b><\/span><\/span><\/span> que trar\u00e1 a solu\u00e7\u00e3o. A segunda lei de newton afirma que <\/b><\/span><\/span><\/span>a soma de todas as for\u00e7as sobre um corpo<\/b><\/span><\/span><\/span> resultam no <\/b><\/span><\/span><\/span>produto entre massa e a acelera\u00e7\u00e3o do corpo<\/b><\/span><\/span><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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Como os blocos est\u00e3o acoplados, <\/b><\/span><\/span><\/span>o sentido de movimento deve ser o mesmo para ambos<\/b><\/span><\/span><\/span>. Por exemplo: se o bloco 1 se deslocar para a <\/b><\/span><\/span><\/span>direita<\/b><\/span><\/span><\/span> e consideramos esse sentido como o <\/b><\/span><\/span><\/span>positivo<\/b><\/span><\/span><\/span>, o bloco 2 que ir\u00e1 se deslocar para <\/b><\/span><\/span><\/span>baixo <\/b><\/span><\/span><\/span>tamb\u00e9m ser\u00e1 reconhecido como o <\/b><\/span><\/span><\/span>sentido positivo<\/b><\/span><\/span><\/span>.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o de for\u00e7as na horizontal para o primeiro bloco envolve a <\/b><\/span><\/span><\/span>for\u00e7a F<\/b><\/span><\/span><\/span> e uma <\/b><\/span><\/span><\/span>componente da tens\u00e3o na corda<\/b><\/span><\/span><\/span>. Essa componente <\/b><\/span><\/span><\/span>horizontal<\/b><\/span><\/span><\/span> da tens\u00e3o (T<\/b><\/span><\/span><\/span>H<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>) pode ser obtida atrav\u00e9s das <\/b><\/span><\/span><\/span>rela\u00e7\u00f5es trigonom\u00e9tricas<\/b><\/span><\/span><\/span> de um tri\u00e2ngulo. A tens\u00e3o total na diagonal \u00e9 a <\/b><\/span><\/span><\/span>hipotenusa<\/b><\/span><\/span><\/span> e a componente horizontal que queremos \u00e9 o <\/b><\/span><\/span><\/span>cateto adjacente ao \u00e2ngulo<\/b><\/span><\/span><\/span>, logo, podemos usar o <\/b><\/span><\/span><\/span>cosseno<\/b><\/span><\/span><\/span> do \u00e2ngulo, que relaciona ambos:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/p>\n

Considerando a acelera\u00e7\u00e3o do bloco <\/b><\/span><\/span><\/span>na dire\u00e7\u00e3o da corda<\/b><\/span><\/span><\/span> como \u2018a\u2019, a equa\u00e7\u00e3o de for\u00e7a <\/b><\/span><\/span><\/span>para o primeiro bloco <\/b><\/span><\/span><\/span>fica:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/p>\n

No qual o termo \u2018a cos(30\u00b0)\u2019 surge tamb\u00e9m da <\/b><\/span><\/span><\/span>componente horizontal da acelera\u00e7\u00e3o \u2018a\u2019 definida<\/b><\/span><\/span><\/span>. Para o bloco 2, lembrando que <\/b><\/span><\/span><\/span>o sentido positivo \u00e9 para baixo<\/b><\/span><\/span><\/span>, fica:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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\u00c9 importante lembrar que se o primeiro bloco acelera em <\/b><\/span><\/span><\/span>uma intensidade<\/b><\/span><\/span><\/span> na dire\u00e7\u00e3o do fio, o segundo acelera <\/b><\/span><\/span><\/span>na metade dessa intensidade<\/b><\/span><\/span><\/span>, pois ambos est\u00e3o relacionados pela <\/b><\/span><\/span><\/span>polia m\u00f3vel<\/b><\/span><\/span><\/span>. Logo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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A <\/b><\/span><\/span><\/span>rela\u00e7\u00e3o para as tens\u00f5es<\/b><\/span><\/span><\/span> pode ser obtida sabendo-se que h\u00e1 uma <\/b><\/span><\/span><\/span>polia m\u00f3vel<\/b><\/span><\/span><\/span> envolvida, logo a tens\u00e3o sentida pelo bloco 2 ser\u00e1 <\/b><\/span><\/span><\/span>duas vezes<\/b><\/span><\/span><\/span> mais intensa que a tens\u00e3o vinda do bloco 1.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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Substituindo tudo nas equa\u00e7\u00f5es para os blocos 1 e 2, temos finalmente o <\/b><\/span><\/span><\/span>conjunto de equa\u00e7\u00f5es<\/b><\/span><\/span><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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02 –<\/b><\/span><\/span><\/span> Todos os dados j\u00e1 est\u00e3o no SI. \u00c9 poss\u00edvel notar que h\u00e1 uma chave aberta e uma chave fechada no circuito. O ramo que est\u00e1 com a chave aberta <\/b><\/span><\/span><\/span>n\u00e3o permite a passagem de corrente<\/b><\/span><\/span><\/span> e, portanto, pode ser <\/b><\/span><\/span><\/span>desconsiderado junto com a resist\u00eancia<\/b><\/span><\/span><\/span> que h\u00e1 nele, pois o circuito n\u00e3o o \u2018sente\u2019. Assim, <\/b><\/span><\/span><\/span>a resist\u00eancia equivalente<\/b><\/span><\/span><\/span> ser\u00e1 a opera\u00e7\u00e3o entre as <\/b><\/span><\/span><\/span>duas resist\u00eancias em paralelo<\/b><\/span><\/span><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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A resist\u00eancia equivalente \u00e9 a resist\u00eancia que produz os mesmos efeitos de <\/b><\/span><\/span><\/span>corrente<\/b><\/span><\/span><\/span> e <\/b><\/span><\/span><\/span>tens\u00e3o<\/b><\/span><\/span><\/span> quando substitui as duas outras resist\u00eancias no circuito, com isso e com a <\/b><\/span><\/span><\/span>lei de Ohm<\/b><\/span><\/span><\/span> \u00e9 poss\u00edvel calcular a corrente que flui pelo circuito, a lei de Ohm \u00e9 dada por:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Onde U \u00e9 a tens\u00e3o imposta no resistor e I \u00e9 a corrente que passa por ele. Usando essa lei chegamos a:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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03 –<\/b><\/span><\/span><\/span> Aqui, a \u00fanica alternativa incorreta \u00e9 alternativa (C), pois a carga el\u00e9trica \u00e9 transferida <\/b><\/span><\/span><\/span>exclusivamente<\/b><\/span><\/span><\/span> pelo movimento dos <\/b><\/span><\/span><\/span>el\u00e9trons<\/b><\/span><\/span><\/span>, deixando os <\/b><\/span><\/span><\/span>pr\u00f3tons fixos<\/b><\/span><\/span><\/span>. A carga <\/b><\/span><\/span><\/span>positiva<\/b><\/span><\/span><\/span> acaba sendo ent\u00e3o dada pela <\/b><\/span><\/span><\/span>aus\u00eancia de el\u00e9trons<\/b><\/span><\/span><\/span>. Logo, a <\/b><\/span><\/span><\/span>(C) deve ser a alternativa marcada.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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04 –<\/b><\/span><\/span><\/span> \u00c9 importante ressaltar os conceitos errados em <\/b><\/span><\/span><\/span>cada afirma\u00e7\u00e3o<\/b><\/span><\/span><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A) A temperatura em muitos casos \u00e9 <\/b><\/span><\/span><\/span>diretamente proporcional<\/b><\/span><\/span><\/span> \u00e0 energia, mas <\/b><\/span><\/span><\/span>n\u00e3o \u00e9 definida como energia<\/b><\/span><\/span><\/span>.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

B) Essa \u00e9 a <\/b><\/span><\/span><\/span>alternativa correta<\/b><\/span><\/span><\/span>. Quando a \u00e1gua atinge o <\/b><\/span><\/span><\/span>ponto de ebuli\u00e7\u00e3o<\/b><\/span><\/span><\/span>, a <\/b><\/span><\/span><\/span>energia<\/b><\/span><\/span><\/span> que entra nesse sistema na forma de calor \u00e9 <\/b><\/span><\/span><\/span>toda direcionada<\/b><\/span><\/span><\/span> para a <\/b><\/span><\/span><\/span>mudan\u00e7a de fase<\/b><\/span><\/span><\/span> da subst\u00e2ncia. A temperatura s\u00f3 volta a aumentar quando <\/b><\/span><\/span><\/span>todo<\/b><\/span><\/span><\/span> o l\u00edquido tiver na forma de g\u00e1s.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

C) <\/b><\/span><\/span><\/span>Raios de luz<\/b><\/span><\/span><\/span> se propagam em linha reta em meios homog\u00eaneos (de propriedades iguais) mas <\/b><\/span><\/span><\/span>n\u00e3o s\u00e3o capazes<\/b><\/span><\/span><\/span> <\/b>de atravessar meios opacos<\/b><\/span><\/span><\/span>, como madeira por exemplo, tendo sua trajet\u00f3ria <\/b><\/span><\/span><\/span>desviada<\/b><\/span><\/span><\/span>.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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D) Como dito na alternativa anterior, se os meios forem <\/b><\/span><\/span><\/span>homog\u00eaneos<\/b><\/span><\/span><\/span> e<\/b><\/span><\/span><\/span> transparentes<\/b><\/span><\/span><\/span>, a trajet\u00f3ria da luz <\/b><\/span><\/span><\/span>n\u00e3o \u00e9 alterada<\/b><\/span><\/span><\/span>.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E) A luz \u00e9 capaz de se propagar no v\u00e1cuo porque \u00e9 composta de <\/b><\/span><\/span><\/span>ondas eletromagn\u00e9ticas<\/b><\/span><\/span><\/span>, que <\/b><\/span><\/span><\/span>n\u00e3o precisam de meio para se propagar<\/b><\/span><\/span><\/span>, por\u00e9m o som \u00e9 composto de <\/b><\/span><\/span><\/span>vibra\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas<\/b><\/span><\/span><\/span> entre as part\u00edculas do meio, sendo <\/b><\/span><\/span><\/span>necess\u00e1ria mat\u00e9ria para poder se propagar<\/b><\/span><\/span><\/span>.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

05 –<\/b><\/span><\/span><\/span> Para resolver essa quest\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio primeiro converter todos os dados para o SI:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Assim a <\/b><\/span><\/span><\/span>massa da \u00e1gua <\/b><\/span><\/span><\/span>pode ser obtida como:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/p>\n

Em seguida, deve-se utilizar a rela\u00e7\u00e3o entre <\/b><\/span><\/span><\/span>calor<\/b><\/span><\/span><\/span> e <\/b><\/span><\/span><\/span>temperatura<\/b><\/span><\/span><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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No qual \u00e9 poss\u00edvel chegar em:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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Como o enunciado diz, <\/b><\/span><\/span><\/span>todo o calor envolvido \u00e9 aproveitado<\/b><\/span><\/span><\/span>, assim, todo o <\/b><\/span><\/span><\/span>calor<\/b><\/span><\/span><\/span> ser\u00e1 transformado em <\/b><\/span><\/span><\/span>trabalho<\/b><\/span><\/span><\/span> para levantar o bloco. <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/p>\n

E o <\/b><\/span><\/span><\/span>trabalho<\/b><\/span><\/span><\/span> para levantar o bloco pode ser calculado com a f\u00f3rmula:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Onde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n