Olá, pessoal, tudo bem?
Neste post, vamos ver mais alguns exercícios resolvidos de Física; desta vez de um dos vestibulares mais difíceis e concorridos do país: o da Unicamp.
Prepare seu lápis e seu caderno e vamos juntos!
Exercícios resolvidos de Física da Unicamp
Questão 1
As caldeiras são utilizadas para alimentar máquinas nos mais diversos processos industriais, para esterilização de equipamentos e instrumentos em hospitais, hotéis, lavanderias, entre outros usos. A temperatura elevada da água da caldeira mantém compostos solubilizados na água de alimentação que tendem a se depositar na superfície de troca térmica da caldeira. Esses depósitos, ou incrustações, diminuem a eficiência do equipamento e, além de aumentar o consumo de combustível, podem ainda resultar em explosões. A tabela e a figura a seguir apresentam, respectivamente, informações sobre alguns tipos de incrustações em caldeiras, e a relação entre a espessura da incrustação e o consumo de combustível para uma eficiência constante.
Considerando as informações apresentadas, é correto afirmar que as curvas A e B podem representar, respectivamente, informações sobre incrustações
a) de sulfato e de carbonato.
b) de sulfato e de sílica.
c) de sílica e de carbonato.
d) de carbonato e de sílica.
RESOLUÇÃO
Quando falamos de fluxo térmico, devemos seguir a Lei de Fourier:
Ⲫ = k . a . (?1 – ?2) / e
A constante k está relacionada à condutividade térmica do material. Quanto menor ela for, mais combustível será preciso para obter a mesma eficiência de troca térmica. Assim, quando consideramos que a curva A se refere à base sílica, então a curva B faria referência à incrustação à base de carbonato ou sulfato. Se a curva A fizesse referência ao carbonato, a curva B representa o sulfato. Esse caso, porém, não aparece em nenhuma alternativa.
Os alunos da Plataforma Video Física estudam este conteúdo nas aulas de Transmissão de Calor, dentro do curso de Termologia do Extensivo
RESPOSTA: C
Questão 2
Existem na natureza forças que podemos observar em nosso cotidiano. Dentre elas, a força gravitacional da Terra e a força elétrica. Num experimento, solta-se uma bola com carga elétrica positiva, a partir do repouso, de uma determinada altura, numa região em que há um campo elétrico dirigido verticalmente para baixo, e mede-se a velocidade com que ela atinge o chão. O experimento é realizado primeiramente com uma bola de massa m e carga q, e em seguida com uma bola de massa 2m e mesma carga q
Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, ao atingir o chão,
a) as duas bolas terão a mesma velocidade.
b) a velocidade de cada bola não depende do campo elétrico.
c) a velocidade da bola de massa m é maior que a velocidade da bola de massa 2m.
d) a velocidade da bola de massa m é menor que a velocidade da bola de massa 2m.
RESOLUÇÃO:
Para resolver esta questão, devemos aplicar a Segunda Lei de Newton a ambos os casos.Repare que o vetor do campo elétrico aponta para baixo na vertical. Isso significa que, uma vez que tem carga positiva, a força elétrica terá a mesma direção e o mesmo sentido.
Com isso, na primeira situação teríamos:
A velocidade faz uso da equação da velocidade da MRUV, lembrando que a velocidade inicial é nula.
Já para a segunda situação temos:
E para a velocidade temos:
Com isso, podemos concluir que a velocidade da primeira situação é maior do que na segunda.
RESPOSTA: C
Questão 3
“O sal faz a água ferver mais rápido?” Essa é uma pergunta frequente na internet, mas não tente responder com os argumentos lá apresentados. Seria muito difícil responder à pergunta tal como está formulada, pois isso exigiria o conhecimento de vários parâmetros termodinâmicos e cinéticos no aquecimento desses líquidos. Do ponto de vista termodinâmico, entre tais parâmetros, caberia analisar os valores de calor específico e de temperatura de ebulição da solução em comparação com a água pura. Considerando massas iguais (água pura e solução), se apenas esses parâmetros fossem levados em consideração, a solução ferveria mais rapidamente se o seu calor específico fosse
a) menor que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor.
b) maior que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor.
c) menor que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior.
d) maior que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior.
RESOLUÇÃO:
Quando o sal é dissolvido na água, isso faz com que a temperatura de ebulição da solução seja maior quando a comparamos com a água pura em um ambiente com pressão constante.
Para compreendermos melhor o restante da questão, podemos usar a equação fundamental da calorimetria:
Q = m . c . Δ?
Isolando o calor específico dessa relação, temos:
Agora, podemos substituir o calor pela relação entre potência e tempo para termos:
Considerando que a fonte de calor possua uma potência constante e que a massa das amostras também seja a constante, podemos concluir que, em função de um tempo menor para o aquecimento, juntamente a uma variação maior de temperatura por conta do sal, o calor específico da solução salina é menor que o do água pura.
RESPOSTA: C
Questão 4
A volta da França é uma das maiores competições do ciclismo mundial. Num treino, um ciclista entra num circuito reto e horizontal (movimento em uma dimensão) com velocidade constante e positiva. No instante t1, ele acelera sua bicicleta com uma aceleração constante e positiva até o instante t2. Entre t2 e t3, ele varia sua velocidade com uma aceleração também constante, porém negativa. Ao final do percurso, a partir do instante t3, ele se mantém em movimento retilíneo uniforme. De acordo com essas informações, o gráfico que melhor descreve a velocidade do atleta em função do tempo é:
RESOLUÇÃO:
Prestemos atenção ao trecho do enunciado que diz: “No instante t1, ele acelera sua bicicleta com uma aceleração constante e positiva até o instante t2. Entre t2 e t3, ele varia sua velocidade com uma aceleração também constante, porém negativa”.
Em um gráfico que relaciona velocidade e tempo, a aceleração positiva geraria uma curva crescente. Somente essa informação já nos ajuda a eliminar duas opções, pois somente as alternativas A e D abrangem essa hipótese.
Em seguida, devemos observar que entre t2 e t3, uma aceleração negativa deveria gerar uma reta decrescente. Sendo assim, somente a alternativa A consegue representar a velocidade do móvel.
RESPOSTA: A
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Espero que você tenha entendido um pouco melhor sobre o tipo de questão que a Unicamp costuma cobrar. E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você!
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