Física Química Uerj

UERJ 2018 – 1º Exame de Qualificação – Ciências da Natureza (continuação 2)

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Questão 40

Um carro se desloca ao longo de uma reta. Sua velocidade varia de acordo com o tempo, conforme indicado no gráfico.

A função que indica o deslocamento do carro em relação ao tempo t é:
(A) $$5t-0,55t^{2}$$
(B) $$5t+0,625t^{2}$$
(C) $$20t-1,25t^{2}$$
(D) $$20t+2,5t^{2}$$

Solução:

Como a velocidade cresce com o tempo, sabemos que existe uma aceleração. Então, para o cálculo do deslocamento, devemos pensar na seguinte equação: $$S = S_{0} + v_{0}\cdot t +\frac{a}{2}\cdot t^{2}$$.

Pelas respostas, podemos ver que o deslocamento será um polinômio do segundo grau da forma S = At + Bt², em que $$A = v_{0}$$ e $$B = \frac{a}{2}$$. Sabemos que $$S_{0} = 0$$, pois substituindo t = o na equação do deslocamento, seja quais forem A e B, teremos S = 0. Então podemos dizer que nossa equação do deslocamento será $$S = v_{0}\cdot t + \frac{a}{2}\cdot t^{2}$$. Nos resta encontrar a velocidade inicial e a aceleração.

A velocidade inicial é aquela que ocorre em t = o. Portanto, pelo gráfico, $$v_{0} = 5\, m/s$$.

A aceleração é a inclinação da reta apresentada no gráfico, pois a aceleração é a taxa de variação da velocidade: \[a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \longrightarrow a = \frac{20 – 5}{12 – 0} \longrightarrow a = \frac{5}{4}\] Agora podemos encontrar B. \[B = \frac{a}{2} \longrightarrow B = \frac{5}{4}\frac{1}{2} \longrightarrow B = 0,625\] Portanto temos a função \[S = 5t + 0,625t^{2}\] Resposta: letra B.

Questão 41

Em estações de tratamento de água, é feita a adição de compostos de flúor para prevenir a formação de cáries. Dentre os compostos mais utilizados, destaca-se o ácido fluossilícico, cuja fórmula molecular corresponde a $$H_{2}SiF_{6}$$. O número de oxidação do silício nessa molécula é igual a:
(A) +1
(B) +2
(C) +4
(D) +6

Solução:

Sabemos que o Nox do hidrogênio, quando ligado a ametais, é +1. O Flúor é da família VIIA, ou halogênios, com Nox = -1. Como a molécula é eletricamente neutra, temos \[2\cdot Nox_{H} + 6\cdot Nox_{F} + Nox_{Si} = 0 \longrightarrow 2\cdot (+1) + 6\cdot (-1) + Nox_{Si} = 0 \longrightarrow Nox_{Si} = 6 – 2 \longrightarrow Nox_{Si} = +4\] Resposta: letra C.

Questão 42

Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco I, gerando no fio uma tração $$T_{A}$$. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco II, produzindo a tração $$T_{B}$$. Observe os esquemas:

Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações $$\frac{T_{A}}{T_{B}}$$ corresponde a:
(A) $$\frac{9}{10}$$
(B) $$\frac{4}{7}$$
(C) $$\frac{3}{5}$$
(D) $$\frac{8}{13}$$

Solução:

Quando observamos as duas situações, considerando o sistema como um todo, As trações em ambas as situações se cancelam e temos que a aceleração do conjunto depende somente da força F aplicada. Logo, podemos dizer que a aceleração de ambas as situações tem o mesmo valor.

Na situação 1, observando apenas o bloco II, podemos dizer que \[F = m\cdot a \longrightarrow T_{A} = 6\cdot a\]

Na situação 2, observando apenas o bloco I, podemos dizer que \[F = m\cdot a \longrightarrow T_{B} = 10\cdot a\]

Então temos \[\frac{T_{A}}{T_{B}} = \frac{6\cdot a}{10\cdot a} \longrightarrow \frac{T_{A}}{T_{B}} = \frac{3}{5}\] Resposta: letra C.

Questão 43

A corrente elétrica no enrolamento primário de um transformador corresponde a 10 A, enquanto no enrolamento secundário corresponde a 20 A. Sabendo que o enrolamento primário possui 1200 espiras, o número de espiras do enrolamento secundário é:
(A) 600
(B) 1200
(C) 2400
(D) 3600

Solução:

Sabemos que o número de espiras de um transformador está relacionado com a tensão. \[\frac{U_{p}}{U_{s}} = \frac{N_{p}}{N_{s}}\] Porém, o enunciado nos dá a corrente.

Considerando que toda potência do enrolamento primário é transferida para o enrolamento secundário, ou seja, que não há perda de energia \[P_{p} = P_{s} \longrightarrow U_{p}\cdot i_{p} = U_{s}\cdot i_{s} \longrightarrow U_{p}\cdot 10 = U_{s}\cdot 20 \longrightarrow \frac{U_{p}}{U_{s}} = 2\] Agora, sabendo que $$N_{p} = 1200$$, conforme enunciado, podemos calcular $$N_{s}$$. \[2 = \frac{1200}{N_{s}} \longrightarrow N_{s} = 600\] Resposta: letra A.

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Guimarães

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