Nível 1 – Fase 2

Comentário por Felipe Martins

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Questões de Resposta Direta

Questão 1

Conhecimento Prévio:

• Cinemática

Primeiro devemos calcular a quantia de combustível consumida durante essa viagem:

$V=(\frac{3}{4}-\frac{1}{4})48=24\; L$

Agora que sabemos a quantia de combustível usamos o “rendimento” fornecido de $10km/L$ e descobrimos a distância:

$S=10\frac{Km}{L}*24\; L=240\; Km$

Agora usamos $S=vt$:

$S=240=80 t$

$t=3h$

O tempo gasto nesta viagem é 3 horas.

 

Questão 2

Conhecimento Prévio:

• Pressão

Para calcular a pressão devemos primeiro saber a área sobre a qual a força é aplicada e o módulo desta força. A força exercida por cada bloco sobre a mesa é igual ao seu peso. Já a área depende da aresta de cada cubo. Primeiro vamos calcular o peso.

O índice “a” e “b” denotarão as grandezas relacionadas aos blocas A e B, respectivamente.

Como o material é o mesmo podemos dizer que a densidade dos cubos é igual. Usando os dados das questões temos:

$F_a=\rho V_A g=\rho g a^3$

$F_b=\rho V_b g=\rho g (5a)^3$

Agora as áreas:

$A_a=a^2$

$A_b=(5a)^2=25a^2$

Finalmente, as pressões:

$P_a=\frac{F_a}{A_a}=a\rho g$

$P_b=\frac{F_b}{A_b}=5a\rho g$

Logo,

$\frac{P_b}{P_a}=5$

 

Questão 3

Conhecimento Prévio:

• Equilíbrio Estático
• Empuxo

Na Figura 2, temos o seguinte sistema de equação:

$P_t=E=\rho_a g V_sub$

Na Figura 3, temos:

$P_t=E=\rho_a g V'_sub$

Assim:

$V_sub=V'_sub$

$\frac{2}{3}6V=V+f6V$

$f=\frac{1}{2}$

 

Questão 4

Conhecimento Prévio:

• Cinemática

Para o item “a” basta fazer $s=vt$, logo:

$t=\frac{S}{v}=\frac{240}{300}=0.8\mathrm{s}$

Para o item “b”, vemos que a distância que será percorrida pelo sinal é o dobro da distância entre o satélite e as antenas. Assim:

$t=\frac{S}{v}=\frac{2*39000}{300000}=0.26\mathrm{s}$

 

Questões de Resposta Aberta

Questão 5

Conhecimento Prévio:

• Velocidade Relativa

Basicamente devemos nos por na condição do passageiro, ir para o referencial dele, onde o outro carro se aproxima com a soma das velocidades. Assim:

$L=v_{rel}t=\frac{5}{2}vt$

 

Questão 6

Conhecimento Prévio:

• Trabalho para um gás.

Tudo o que temos fazer é a diferença entre o trabalho de expansão e o de compressão, pois as etapas de transição entre estas etapas já citadas são isocóricas(mesmo volume). Logo:

$\tau=P_{exp}\Delta V-P_{com}\Delta V=(P_{exp}-P_{com})\Delta V$

A variação de volume é $\Delta V=\pi r^2h=3(0.05)^2 0,2=0.0015 \mathrm{m^3}$. Logo, o trabalho é:

$\tau=(P_{exp}-P_{com})\Delta V=2\;10^5 0.0015=300 \mathrm{J}$

 

Questão 7

Conhecimento Prévio:

• Regras de Três

Temos:

$1 \mathrm{Alna}=60 \mathrm{cm}$

$V_{piscina}=27000 \mathrm{L}$

$1\mathrm{L}=1000\mathrm{cm^3}$ Queremos o volume da piscina em Alnas cúbicas. Substituindo,

$V_{piscina}=125 \mathrm{Alnas Cubicas}$

Questão 8

Conhecimento Prévio:

• Cinemática
• Calma

Esta questão é bem fácil, no entanto os elaboradores colocaram um texto com alguns números para confundir o aluno. Esta questão exemplifica o fato da necessidade de calma durante a prova.

Basta:

$V^2=V_0^2-20h=0$

$V_0^2=20h\longrightarrow V_0=5\mathrm{\frac{m}{s}}$