Resolução – UNESP 2016 Meio do Ano – Física

Questão

Em  um  parque  de  diversões,  existe  uma  atração  na  qual  o participante tenta acertar bolas de borracha na boca da figura de  um  palhaço  que,  presa  a  uma  mola  ideal,  oscila  em  movimento harmônico simples entre os pontos extremos A e E, passando por B, C e D, de modo que em C, ponto médio do segmento  AE,  a  mola  apresenta  seu  comprimento  natural, sem deformação.

Uma  pessoa,  ao  fazer  suas  tentativas,  acertou  a  primeira  bola quando a boca passou por uma posição em que o módulo de sua aceleração é máximo e acertou a segunda bola quando  a  boca  passou  por  uma  posição  onde  o  módulo  de  sua  velocidade  é  máximo.  Dos  pontos  indicados  na  figura,  essas  duas  bolas  podem  ter  acertado  a  boca  da  figura  do  palhaço, respectivamente, nos pontos
(A) A e C.
(B) B e E.
(C) C e D.
(D) E e B.
(E) B e C.

Solução:

A aceleração é máxima quando a velocidade é zero, ou seja, quando o palhaço para instantaneamente. Isso acontece nos pontos A e E. No ponto C, a força da mola é zero, pois esta está em seu comprimento natural, portanto a aceleração é zero. Neste ponto, a velocidade é máxima, pois é neste ponto em que a aceleração muda de sinal.

Resposta: letra A.

Questão

Uma garota de 50 kg está brincando em um balanço constituído de um assento e de uma corda ideal que tem uma de suas  extremidades  presa  nesse  assento  e  a  outra,  em  um  saco  de  areia  de  66  kg  que  está  apoiado,  em  repouso,  sobre o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetória circular contida em um plano vertical de modo que, ao passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical.

Desprezando a resistência do ar e a massa do assento, considerando $$g = 10\, m/s^{2}$$ e as informações contidas na figura, a maior velocidade, em m/s, com a qual a garota pode passar pelo ponto A sem que o saco de areia perca contato com o solo é igual a
(A) 2.
(B) 5.
(C) 3.
(D) 4.
(E) 1.

Solução:

O enunciado pede a velocidade máxima da menina no ponto A para que o saco de areia não perca o contato com o solo. Isso significa que N ≈ 0. Portanto, $$T = P_{1}$$.

Do lado da menina, podemos dizer que a força centrípeta é \[F_{c} = T – P_{2} \longrightarrow \frac{m\cdot v^{2}}{R} = P_{1} – P_{2} \longrightarrow \frac{50\cdot v^{2}}{5} = 660 – 500 \longrightarrow v = 4\, m/s\] Resposta: letra D.

Questão

Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas paradas, totalmente  submersa e em equilíbrio, sem que a água entre nela.

Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade da água da piscina igual a $$10^{3}\, kg/m^{3}$$, $$g = 10\, m/s^{2}$$, π = 3 e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão $$V = \frac{4\cdot\pi\cdot R^{3}}{3}$$, é  correto  afirmar  que  a  massa  do  cachorro, em kg, é igual a
(A) 2,5.
(B) 2,0.
(C) 3,0.
(D) 3,5.
(E) 4,0.

Solução:

Segundo a figura abaixo, como a semiesfera está em equilíbrio, podemos dizer que \[P = E \longrightarrow m\cdot g = d\cdot g\cdot V \longrightarrow m = 10^{3}\cdot \frac{4\cdot 3\cdot 0,1^{3}}{3}\cdot \frac {1}{2} \longrightarrow m = 2\, kg\] Resposta: letra B.

Questão

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Dentre as complicações que um portador de diabetes não controlado pode apresentar está a catarata, ou seja, a perda da transparência do cristalino, a lente do olho. Em situações de hiperglicemia, o cristalino absorve água, fica intumescido e tem seu raio de curvatura diminuído (figura 1), o que provoca miopia no paciente. À medida que a taxa de açúcar no sangue  retorna  aos  níveis  normais,  o cristalino perde  parte do  excesso  de  água  e  volta  ao  tamanho  original  (figura  2). A repetição  dessa  situação  altera  as  fibras  da  estrutura  do cristalino, provocando sua opacificação.

(www.revistavigor.com.br. Adaptado.)

De  acordo  com  o  texto,  a  miopia  causada  por  essa  doença deve-se ao fato de, ao tornar-se mais intumescido, o cristalino ter sua distância focal
(A) aumentada e tornar-se mais divergente.
(B) reduzida e tornar-se mais divergente.
(C) aumentada e tornar-se mais convergente.
(D) aumentada e tornar-se mais refringente.
(E) reduzida e tornar-se mais convergente.

Solução:

Se o raio de curvatura diminui, a distância focal é reduzida, o que causa uma convergência mais rápida dos raios de luz.

Resposta: letra E.

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