COMENTÁRIO DA PROVA DE FÍSICA

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1 COMENTÁRIO DA PROVA DE FÍSICA Nem tanto ao céu, nem tanto ao mar! Tirar o formulário da prova de Física foi um retrocesso, mas não imaginávamos que a exigência de memorização voltasse aos padrões da década de 1970, em que vestibulares privilegiavam a famigerada "decoreba" em detrimento do conhecimento e raciocínio. Não fornecer, por exemplo, a conversão de elétron-volt para joule chega a beirar ao exagero. Mesmo assim, esse não é um aspecto tão grave quanto cobrar um tema que não consta do programa divulgado. Na questão 7 de Física, o assunto Equação da Continuidade, pertencente à Hidrodinâmica, não faz parte dos temas elencados no guia do candidato, o que poderá gerar até mesmo pendências jurídicas. A respeito da distribuição de assuntos, julgamos que ela poderia ser mais adequada. Cobrar, por exemplo, duas questões de Termologia, deixando de lado assuntos como Eletrostática, é privilegiar demais um assunto em detrimento de outros. Outro ponto a ser levantado é o nível de dificuldade da prova: para uma 2ª fase da UFPR, pensamos que seria importante uma prova mais difícil, a fim de realmente selecionar os melhores candidatos. 1 FÍSICA

2 AB = Área AB = 2500 (N/m 2 ). 5 cm 3 AB = 2, (N/m 2 ) m 3 AB = 1, J Q = U + Obs.: como B e C estão sobre uma mesma isotérmica, U = 0. Assim: Q = Q = 8400 J Como o volume é constante, CD = 0. Como B está sobre a 6ª isotérma, seu valor é 600 K. Como D e A estão sobre uma mesma isotérmica, U = 0. 2 FÍSICA

3 R = L A 8 2r.4 R = 1, R = 1, ( 314, ) R = 4, Como o polo norte do ímã se afasta da bobina, induzirá um polo sul na parte superior dela. Isso implicará uma corrente induzida no sentido horário. Como no interior de um gerador, a corrente convencional é representada do negativo para o positivo, o polo A é negativo e B positivo. 3 FÍSICA

4 a) Na geração de energia elétrica, a energia potencial da água que fica represada transforma-se em energia cinética durante a queda e, mais adiante, proporciona a movimentação das turbinas. Assim, na equação de potência, podemos substituir a variação de energia (E) pelo valor da energia potencial gravitacional (E p = m.g.h): P = E t P = m.g.h t Lembrando que a densidade de uma substância é calculada pela razão entre a massa e o volume d m de qualquer V porção sua, é possível substituir a massa da equação anterior por m = d. V. Assim: P = d.v.g.h t V Como vazão é a razão entre o volume de líquido escoado e o tempo necessário para tal Z, essa última equação t pode ser simplificada e fica na seguinte forma: P = d. Z. g. h (Potência total) Conhecendo essa equação, responde-se aos itens: Dados: d = 1 g/cm 3 = 10 3 kg/m 3 Z = 1000 l/s = 1 m 3 /s g = 10 m/s 2 h = 45 m Retomando a equação da potência de usina hidrelétrica, tem-se: P = d. Z. g. h P = P = W (ou 450 kw) Dados: P = W = 450 kw t = 2 h Calculando-se a energia disponível em 2 h, tem-se: En = P. t En = = 900 kw.h 4 FÍSICA

5 = L = 1,2 m V = 1,5 m/s Período Período = do disco da onda T dis = T ond = 2. f V =. f = 2 T V =. 1 T 2 = V 2 = 12, 8 x 15, como 8 = 1,2 = 12, 8 T di = 2 T on = V = 20 rad/s 5 FÍSICA

6 Seja P o peso de cada polia, cujo valor é de 100 N. Como o sistema está em repouso, observando a polia móvel (esquerda), podemos concluir que T = T' = 100 N. Assim: Na corda de cima, que está ligada na polia fixa, temos uma força de (2T' + P) = 300 N. Assim: Por fim, analisando as cordas C e B, teremos: 6 FÍSICA

7 Decompondo T B e T C, teremos: Assim: T BX = T CX T BY + T CY = 300 T B. cos 30 o = T C. cos 60 o T B. sen 30 o + T C. sen 60 o = 300 Resolvendo o sistema, teremos: T B = 150N 7 FÍSICA

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9 Pela equação da continuidade, teremos: A 1. v 1 = A 2. v 2 (. 1 2 ). 0,8 = (. 0,5 2 ). v 2 v 2 = 3,2 m/s A vazão relaciona o volume e o tempo. Assim: Z = V t Como no tubo menor a velocidade é de 3,2 m/s, em 1 segundo o líquido terá um deslocamento de 3,2 m. Isso equivale ao volume de um cilindro, assim calculado em unidades do SI: V = A. h V =. (0,5 x 10 2 ) 2. 3,2 V = 2,5 x 10 4 m 3 Portanto, a vazão será de 2,5 x 10 4 m 3 /s. Como 1 min = 60 s, teremos: V = 2,5 x 10 4 m 3 /s. 60s V = 1,5 x 10 2 m 3 9 FÍSICA

10 Q = 0 Q F + Q A = 0 m F. c F. F + m A. c A. A = 0 0,2 kg. 0,12 cal. (36 o C o 0 ) + 1 kg. 1 cal. (36 o C 30 o C) = 0 o g. C g. C = 286 o C = Wo = 8,25 ev 1 ev 1, J 8,25 ev x x = 13, J E min = h. f min 13, = 6, f min f min = Hz 10 FÍSICA

11 Em gráficos de v x t, o deslocamento escalar é calculado por intermédio das áreas. Assim: s = A cima A baixo s = ( ) = = 1100 m 2 2 Primeiro, vamos calcular a aceleração entre os instantes 60 s e 100 s: v = v o + a.t 0 = 20 + a.40 a = 0,5 m/s 2 Aplicando-se a 2ª Lei de Newton, tem-se: F R =m.a F R = 0,2. 0,5 F R = 0,1 N (considerando-se que a força a que o examinador se refereéaresultantedasforças) FR = EC FR = mv. 2 mv Como entre 40 s e 60 s a velocidade não varia, não há variação da energia cinética e, consequentemente, o trabalho da força resultante é nulo. 11 FÍSICA