1ª Série - volume 1 2023

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Ação e reação são forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, porém, não se equilibram, pois não atuam no mesmo corpo.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
As leis de Kepler dizem respeito aos estudos dos corpos celestes que gravitam em torno do Sol. Kelper não foi o pioneiro nessa área, logo, seus estudos foram generalizados e testados graças a medidas já feitas pelo astrônomo Tycho Brahe.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Para encontrarmos o Raio de Curvatura, podemos fazer uso da equação da Aceleração Centrípeta: acp = V²/R Mas para isso, precisamos encontrar o valor do módulo da velocidade: ΔS = 403 km Δt = 1 h + 25 min = 1,42h V = ΔS/Δt V = 403/1,42 V = 283,8 km/h=78,8 m/s OBS: Para transformar de Km/h para m/s basta dividir por 3,6 Acp = V²/R 0,1g = V²/R 0,1 ∙ 10 = (78,8)²/R R = 6209 m

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Vamos dividir o gráfico em 3 partes: 1° parte: Inicialmente o enunciado diz: “a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso”. Logo o movimento é uniformemente acelerado, como temos um grafico de posição x tempo nas alternativas, devemos usar a equação correspondente (S = S0 + V0 ∙ t + a ∙ t2/2), que é uma equação do 2° grau. Então teremos a forma de um arco de parábolas nessa parte. 2° parte: Em seguida o enunciado diz: “mantém a velocidade constante por outro terço”. Nesse caso, temos um movimento uniforme, onde a equação que descreve esse movimento (S = S0 + v ∙ t) é uma equação do 1° grau. Então teremos a forma crescente uniforme. 3° parte: Por fim o enunciado diz: “reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar.”. Já que a velocidade esta variando, voltamos para a situação de um movimento uniformemente acelerado, porem, ele é retardado a velocidade diminui). Fazendo uso da mesma equação da 1° parte (mas para o caso retardado). Porem, quando o trem para, a o gráfico ficará constante já que a posição não muda com o tempo.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
É importante entender que a força resultante é uma composição da força peso do paraquedista e a força de resistência do ar. A força de resistência do ar tem uma relação diretamente proporcional a velocidade de queda do paraquedista, logo, conforme a velocidade vai aumentando, a força também aumenta. Logo, no início da trajetória teremos uma resultante na direção vertical e sentido para baixo (sentido esse que consideraremos positivo). Conforme a velocidade vai aumentando (como temos uma força, temos aceleração, logo, sabemos que o movimento é acelerado), a força de resistência do ar vai aumentando seu módulo até chegar em um ponto em que o seu módulo será igual a da força peso (esse momento é chamado de velocidade limite). Logo, a força resultante fica nula. No instante TA, temos a abertura do paraquedas, onde a força resultante assume um novo comportamento. A força resultante assume uma intensidade alta, só que com sentido contrário ao do movimento (então temos valores negativos, já que sentido é o contrário ao que adotamos positivo). Essa nova força reduz a velocidade até o ponto em que a resultante tende a se anular novamente. Esse segundo ponto em que a força é nulo geralmente é o ponto em que o paraquedista encontra-se no solo.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
O movimento da sombra do menino e da árvore mostra, experimentalmente, que o Sol se move relativamente ao planeta Terra.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
É importante salientar que: PesoEmpuxo: O Corpo Afundará Peso = Empuxo: O Corpo Flutuará. Peso < Empuxo: O Corpo Subirá Portanto, quando a garrafa for apertada, a área dela irá "diminuir" e com isso acabará aumentando a pressão interna, fazendo com que a própria água entre dentro do frasco do vidro. Ou seja, isso acontece porque quando apertamos a garrafa, as moléculas de H20 tendem a "colar" no ludião fazendo com que seu peso aumente e afunde (porque o mesmo vence o empuxo).

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Desprezando todas as forças dissipativas e considerando que a unica força atuante é a força Peso. Podemos descrever seu movimento utilizando as equações do Movimento Uniformemente Variado (MUV), já que temos uma aceleração constante. S = So + Vot+at²/2 ΔS = Vot + at²/2 Como a régua foi abandonada, temos uma velocidade inicial nula e como só temos a ação da força Peso, a aceleração desse movimento corresponde a aceleração da gravidade. Logo: ΔS = gt²/2 Analisando essa equação, podemos constatar que a relação entre a variação do movimento e o tempo é diretamente proporcional ao quadrado, onde valores de tempo t aumentam, ao quadrado, os valores de ΔS.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Pela lei de Pascal: ΔPA = ΔPB f/SA = F/SB f = F ∙ SA/SB Como a cadeira sobe com velocidade constante, temos que existe uma força F que está em equilíbrio com a força Peso. F = Ptotal = 1000N Se SB = 5SA F = 1000/5 F = 200N

GABARITO C
RESOLUÇÃO
o sistema considerado, há conservação da quantidade de movimento, já que, nos instantes imediatamente anteriores e posteriores às colisões, a velocidade das esferas é praticamente horizontal e não há forças horizontais externas ao sistema. Além disso, como as colisões são elásticas, há também conservação da energia mecânica. Como o movimento ocorre praticamente na horizontal, podemos focalizar na conservação da energia cinética. A conservação da energia cinética e da quantidade de movimento ocorre no item C, considerando que as 3 esferas da esquerda possuem a mesma velocidade das esferas que as incidiram.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
Na ausência de forças dissipativas, um corpo em órbita está sujeito exclusivamente à ação da força gravitacional que faz papel da resultante centrípeta, perpendicular à trajetória. Assim, não haverá componente tangencial da força resultante e nem aceleração tangencial.

GABARITO D
O tempo de reação é o tempo entre o motorista avistar o perigo e pisar o freio. Durante o tempo de reação, o veículo permanece com a mesma velocidade. Em seguida, o movimento retardado provoca uma redução de velocidade, mas que o aluno precisava perceber que o gráfico fazia relação V x d, que é dado pela equação de Torricelli. V² = Vo² + 2a∇s. Isso faz com que a relação entre velocidade e distância não seja linear, mas quadrática.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Para que a caixa entre em iminência de movimento é necessário que a força de atrito (fat) estática assuma o seu valor máximo: Fat = μ ∙ N, sendo N = P Se a massa do corpo vale 3000kg, o peso será 30.000N Fat = 0,8 x 30.000 = 24.000N. Em cada roldana, a força de tração é dividida por 2. O número de roldanas será indicado para que a força de tração ligada ao corpo seja maior que a fat max. Como a força aplicada é de 400N, a força após 1 roldana será de 800N, mais uma 1600N, colocando outra 3200N, mais uma 6400N, e a seguir 12.800N, dobrando mais uma vez a tração ao colocar outra roldana, teremos uma força de 25.600N, o que coloca o corpo em movimento, pois supera os 24.000N da fat máx.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
I = Fr x Dt O modelo de cinto que oferece menor risco é aquele que permite maior tempo de contato. De acordo com o gráfico, a curva que representa o maior tempo de contato é a 2.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
Ao aumentar o diâmetro do aro, a altura total do carro aumenta, o que eleva o centro de massa do sistema, tornando-o mais estável. Por outro lado, o eixo e a roda, possuem a mesma velocidade angular, e pela relação v = ꙍR, ao aumentar o raio, aumenta-se a velocidade linear.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
De acordo com a figura, temos que: Ou seja, pelo movimento uniforme, temos que: ∆t = ∆S/v = 1600/50 = 32 s

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Pela descrição da pelo enunciado e a imagem, podemos decompor a força de tração aplicada no ponto onde o atleta se localiza da seguinte forma: Considerando a situação em equilíbrio, podemos dizer que FR= 0. Com isso: 2Ty = P 2Tsen10 = mg 2T ∙ 0,17 = 800 T = 400/0,17 = 2,4 ∙ 10³ N

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Inicialmente, vamos fazer a análise da pressão. Os pneus sofrem o mesmo esforço, logo, a mesma força. Fa = Fb PaAa = FbAb Com essa equação, podemos afirmar que, como Aa < Ab, podemos dizer que: Pa > Pb Agora vamos analisar a massa. O enunciado afirmar que a massa é diretamente proporcional ao volume. A partir disso, como Va < Vb Ma < Mb

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Inicialmente, vamos fazer a análise da pressão. Os pneus sofrem o mesmo esforço, logo, a mesma força. Fa = Fb PaAa = FbAb Com essa equação, podemos afirmar que, como Aa < Ab, podemos dizer que: Pa > Pb Agora vamos analisar a massa. O enunciado afirmar que a massa é diretamente proporcional ao volume. A partir disso, como Va < Vb Ma < Mb Questão 19 Alternativa D V = 72 km/h = 20 m/s, portanto: V = Vo + at 20 = 0 + 1 ∙ t T = 20 s Quanto o carro percorreu ao longo destes 20s em que acelerou? ∆s = Vot + at²/2 (com V0 = 0) ∆s = 1 ∙ 20²/2 = 200m. Porém o enunciado queria que o sinal abrisse quando o carro percorresse 400m (100m antes de cada sinal). Com 20 m/s, para percorrer os outros 200m e totalizar os 400m, ele vai demorar: V = ∆s/∆t, portanto 20 = 200/∆t. Com isso, ∆t = 10s Sendo assim, o primeiro sinal precisa abrir 30 segundos após o início do movimento do carro. A partir daí será necessário que ele percorra mais 500m até o próximo sinal. V = ∆s/∆t 20 = 500/∆t ∆t = 25s Portanto, os sinais devem abrir nos instantes: t1 = 30s t2 = 30 + 25 = 55s t3 = 55 + 25 = 80s

GABARITO D
RESOLUÇÃO
A questão apresentava uma situação de uma esfera que deslizava sobre uma mesa e, ao sair dela, entrava em movimento livre com a gravidade atuando na vertical. Nesta situação, temos um lançamento horizontal, que possui um MRU no eixo x e uma queda livre no eixo Y, o que gera uma trajetória em arco de parábola.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
A questão dizia que a miniatura era constituída do mesmo material da torre original, portanto P = E/A = mg/A = d ∙ V ∙ g/A = d ∙ A ∙ h ∙ g/A Ptorre/Pmini = dghtorre/dghmini = htorre/hmini = htorre/htorre/100

GABARITO C
RESOLUÇÃO
A pressão do ar confinado é sempre igual a da linha de líquido que veda ele. Isso significa dizer que a pressão do ambiente do mergulhador será a mesma de 50 m de profundidade em água. Ptotal = Patm + Phidro = 1.105 + 10³ ∙ 10 ∙ 50 = 600 kPa Com isso, sabemos que a diferença de pressão entre os dois pontos é: ∆P = 600 100 = 500kPa Do gráfico, temos que 500kPa corresponde ao tempo de 60 minutos

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Segundo o enunciado, o foguete entrou na atmosfera Terrestre em cima da cidade do Rio de Janeiro. Como ele atingiu o oceano Atlântico, ele deslocou mais para direita do que a cidade, portanto sua velocidade está no mesmo sentido da velocidade da Terra e possui um módulo maior

GABARITO B
RESOLUÇÃO
O enunciado da questão enunciou a equação do fluxo de calor, que pode ser matematizada como: Φ = K ∙ A ∙ ΔT/d Pela descrição que temos no enunciado, podemos dizer que: ΦB = 2ΦA KB ∙ AB ∙ ΔT/dB = 2 ∙ KA ∙ AA ∙ ΔT/dA Como a variação de temperatura e a espessura são iguais, podemos simplificar a expressão: KB ∙ AB = 2 ∙ KA ∙ AA KA / KB = (60 ∙ 40 + 60 ∙ 40 + 40 ∙ 40) / 2 ∙ (40 ∙ 40 + 40 ∙ 40 + 40 ∙ 40) = 0,67