UERJ - Exame Discursivo de Física (2015)



Olá Caros alunos, abaixo segue a solução do exame discursivo de Física da Uerj (2015) que gravei no meu canal do You tube.
Grande abraço e bons estudos.

Questão 01

No mapa abaixo, está representada a variação média da temperatura dos oceanos em um determinado mês do ano. Ao lado, encontra-se a escala, em graus Celsius, utilizada para a elaboração do mapa.

Determine, em graus Kelvin, o módulo da variação entre a maior e a menor temperatura da escala apresentada.
Solução:



Questão 02

Um corpo de massa igual a 500 g, aquecido por uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100 cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do corpo em função do tempo.

Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é composto, bem como a capacidade térmica desse corpo.

Solução:


Questão 03

Um esquiador, com 70 kg de massa, colide elasticamente contra uma árvore a uma velocidade de 72 km/h. Calcule, em unidades do SI, o momento linear e a energia cinética do esquiador no instante da colisão.

Solução:


Questão 04

Para localizar obstáculos totalmente submersos, determinados navios estão equipados com sonares, cujas ondas se propagam na água do mar. Ao atingirem um obstáculo, essas ondas retornam ao sonar, possibilitando assim a realização de cálculos que permitem a localização, por exemplo, de um submarino.

Admita uma operação dessa natureza sob as seguintes condições:
• temperatura constante da água do mar;
• velocidade da onda sonora na água igual a 1450 m/s;
• distância do sonar ao obstáculo igual a 290 m. Determine o tempo, em segundos, decorrido entre o instante da emissão da onda pelo sonar e o de seu retorno após colidir com o submarino.

Solução:


Questão 05

Uma empresa japonesa anunciou que pretende construir o elevador mais rápido do mundo. Ele alcançaria a velocidade de 72 km/h, demorando apenas 43 segundos para chegar do térreo ao 95° andar de um determinado prédio. Considere os seguintes dados:

• aceleração constante do elevador;
• altura de cada andar do prédio igual a 4 m;
• massa do elevador, mais sua carga máxima, igual a 3000 kg. Estime a força média que atua sobre o elevador, quando está com carga máxima, no percurso entre o térreo e o 95° andar.

Solução:


Questão 06

Um lápis com altura de 20 cm é colocado na posição vertical a 50 cm do vértice de um espelho côncavo. A imagem conjugada pelo espelho é real e mede 5 cm. Calcule a distância, em centímetros, da imagem ao espelho.

Solução:


Questão 07

No esquema abaixo, está representada a instalação de uma torneira elétrica.

De acordo com as informações do fabricante, a resistência interna r da torneira corresponde a 200 Ω. A corrente que deve percorrer o circuito da torneira é de 127 mA. Determine o valor da resistência R que deve ser ligada em série à torneira para que esta possa funcionar de acordo com a especificação do fabricante, quando ligada a uma tomada de 127 V. Calcule, em watts, a potência dissipada por essa torneira.

Solução:


Questão 08

Para aquecer 1 L de água contida em um recipiente de capacidade térmica desprezível, uma pessoa dispõe de um aquecedor elétrico portátil cuja potência é de 1273 W, quando submetido a uma tensão de 127 V. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor seja absorvida pela água. Nessas condições, calcule a variação de temperatura da água após o aquecedor inserido no recipiente ficar ligado por 165 segundos.

Solução:


Questão 09

Observe o aumento da profundidade de prospecção de petróleo em águas brasileiras com o passar dos anos, registrado na figura a seguir.

Considerando os dados acima, calcule, em atm, a diferença entre a pressão correspondente à profundidade de prospecção de petróleo alcançada no ano de 1977 e aquela alcançada em 2003.

Solução:


Questão 10

Partículas de carga elétrica q e massa m penetram no plano horizontal de uma região do espaço na qual existe um campo magnético de intensidade B, normal a esse plano. Ao entrar na região, as partículas são submetidas a um selecionador de velocidades que deixa passar apenas aquelas com velocidade v0. Admita que, na região do campo magnético, a trajetória descrita por uma das partículas selecionadas seja circular. Escreva a expressão matemática para o raio dessa trajetória em função de:
• massa, carga e velocidade da partícula;
• intensidade do campo magnético.

Solução: