Resolução – UNICAMP 2013 (1ª Fase) – Física

Questão

O carro elétrico é uma alternativa aos veículos com motor a combustão interna. Qual é a autonomia de um carro elétrico que se desloca a 60 km/h, se a corrente elétrica empregada nesta velocidade é igual a 50 A e a carga máxima armazenada em suas baterias é q = 75 Ah?
a) 40,0 km.
b) 62,5 km.
c) 90,0 km.
d) 160,0 km.
Solução:
Primeiro precisamos encontrar quanto tempo dura a carga com essa corrente: \[i = \frac{q}{\Delta t} \longrightarrow 50 = \frac{75}{\Delta t} \longrightarrow \Delta t = 1,5\, h\] Agora é só encontrar o quanto o carro anda nesse tempo \[v = \frac{\Delta S}{\Delta t} \longrightarrow 60 = \frac{\Delta S}{1,5} \longrightarrow \Delta S = 90\, km\] Resposta: letra C.

Questão

Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as marcas em competições em que houver vento favorável
(mesmo sentido do corredor) com velocidade superior a 2 m/s. Sabe-se que, com vento favorável de 2 m/s, o tempo necessário para a conclusão da prova é reduzido em 0,1 s. Se um velocista realiza a prova em 10 s sem vento, qual seria sua velocidade se o vento fosse favorável com velocidade de 2 m/s?
a) 8,0 m/s.
b) 9,9 m/s.
c) 10,1 m/s.
d) 12,0 m/s.
Solução:
O enunciado diz que o vento favorável diminui 0,1 s no tempo do velocista. Logo, o tempo que devemos considerar é $$\Delta t = 10 – 0,1 = 9,9\, s$$. Agora basta utilizar a equação de velocidade média \[v = \frac{\Delta S}{\Delta t} \longrightarrow v = \frac{100}{9,9} \longrightarrow v = 10,1\, m/s\] Resposta: letra C.

Questão

Pressão parcial é a pressão que um gás pertencente a uma mistura teria se o mesmo gás ocupasse sozinho todo o volume disponível. Na temperatura ambiente, quando a umidade relativa do ar é de 100%, a pressão parcial de vapor de água vale $$3,0\cdot 10^{3}\, Pa$$. Nesta situação, qual seria a porcentagem de moléculas de água no ar?
a) 100%.
b) 97%.
c) 33%.
d) 3%.
Dados: a pressão atmosférica vale $$1,0\cdot 10^{5}\, Pa$$.
Considere que o ar se comporta como um gás ideal.
Solução:
Vamos escrever a Equação de Clapeyron para a água e para o ar, considerando um mesmo volume e uma mesma temperatura. \[P_{A}\cdot V = n_{A}\cdot R\cdot T \longrightarrow n_{A} = \frac{P_{A}\cdot V}{R\cdot T}\] \[P_{atm}\cdot V = n_{atm}\cdot R\cdot T \longrightarrow n_{atm} = \frac{P_{atm}\cdot V}{R\cdot T}\] Para saber qual a porcentagem de moléculas de água basta fazer \[\frac{n_{A}}{n_{atm}}$$.\[\frac{n_{A}}{n_{atm}} = \frac{P_{A}\cdot V}{R\cdot T}\cdot\frac{R\cdot T}{P_{atm}\cdot V} \longrightarrow \frac{n_{A}}{n_{atm}} = \frac{3\cdot 10^{3}}{1\cdot 10^{5}} \longrightarrow \frac{n_{A}}{n_{atm}} = 3%\] Resposta: letra D.

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