1ª Série - volume 1 2022

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Etapa I – A energia potencial da água transforma-se em energia cinética da própria água, que transfere energia cinética de, rotação às turbina, gerando energia elétrica.
Etapa II – A energia elétrica é transportada po condutores, havendo dissipação por efeito Joule na rede de transmissão.
Etapa III – O sistema de bombeamento transforma energia elétrica em cinética e potencial gravitacional para a água, havendo dissipações por atrito na tubulação e por efeito Joule no circuito elétrico do motor.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
A deformação sofrida pela borracha do estilingue é x = F/k. Da conservação da energia mecânica para sistemas isolados, temos que a velocidade de lançamento do objeto de massa m será
kx²/2 = mv²/2
v² = F²/mk
Admitindo que os objetos sejam lançados obliquamente em relação a um plano horizontal, temos que
D = v²sen2θ/g, onde D é o alcance do objeto.
Simplificando as equações, temos então
Dd / Dm = km / kd = 1/2.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
O processo feito pelo atleta é uma quase conservação de energia. Dizemos isso por que, apesar de desprezarmos as forças dissipativas, parte da energia desse movimento é transformada em trabalho interno musculares. Então procuraremos uma forma de conseguir o máximo possível de energia conservada.
Na etapa I, a energia mecânica do atleta se traduz em energia cinética (Ec=mv²/2) que será convertida em energia potencial gravitacional (Epgmgh) na etapa III.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Uma das formas de melhorar a eficiência do processo esta na escolha do material baseado na condutividade elétrica dele. Um bom condutor elétrico permite que a corrente passe com mais facilidade, diminuindo a perda de energia por efeito Joule. Por esse motivo, lampadas fluorescentes são mais eficientes que as incandescente, quando submetidas ao mesmo potencial.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Se o candidato usar a potência P = 6500W, fornecida no enunciado, iria dificultar a simplificação da razão das potências. Olhando no gráfico, para uma mesma vazão, a variação de temperatura para o chuveiro morno era de 12°C e o aquecido era de 32°C.
Sabe-se que:
E = P/Δt e lembrando que 1 min são 60 s, então:
Morno: E = P/Δt = (3/60) x 4200 x 12 = 2520 J
Aquecido: E = P/Δt = (3/60) x 4200 x 32 = 6720 J
Logo, Pmorno / Paquecido = 2520 J / 6720 J = 3 / 8

GABARITO B
RESOLUÇÃO
De acordo com o enunciado, toda energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética de rotação E (energia cinética de translação foi desprezada):

E = mg(2h)/3
30 ∙ 1/10³ ∙ 10 ∙ (2.410 ∙ 1/10²)/3 = 8,20 ∙ 1/10²J