Eletrodinâmica - Questão 89 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2009 - 1a. Fase - Prova V

ELETRODINÂMICA

Hoje iremos resolver uma questão de eletrodinâmica do vestibular da FUVEST 2009 – 1ª fase.

A questão é:

A fórmula da potência é P = E/Δt. Para descobrirmos o tempo que essa lâmpada ficaria ligada consumindo a mesma energia de um decodificador ligado durante 30 dias, temos que igual o consumo de energia de ambos.

Logo,

E_{DECODIFICADOR} = E_LÂMPADA

Se P = E/Δt, então E = P. Δt.

Portanto,

E_{DECODIFICADOR} = E_LÂMPADA

P_{DECODIFICADOR}.Δt_{DECODIFICADOR} = P_LÂMPADA.Δt_LÂMPADA

Dados:

P_{DECODIFICADOR} = 6

Δt_{DECODIFICADOR} = 30 dias

P_LÂMPADA = 60W

Δt_LÂMPADA = ?

Fazendo a substituição, teremos:

P_{DECODIFICADOR}.Δt_{DECODIFICADOR} = P_LÂMPADA.Δt_LÂMPADA

6.30 = 60.Δt_LÂMPADA

60.Δt_LÂMPADA = 6.30

60.Δt_LÂMPADA = 180

Δt_LÂMPADA = 180/60

Δt_LÂMPADA = 3

Cada dia tem 24h e 3x24 = 72 h, então o tempo necessário para que ambos os dispositivos consumam a mesma quantidade de energia é de 72 horas.

ALTERNATIVA E

Espaço de um móvel - Cinemática - Cap. 1 - Seção 1.1

CINEMÁTICA

Espaço de um móvel

Capítulo 1 – Seção 1.1

Veja a figura 1 abaixo:

Na figura existem três representações importantes:

1)     A reta que representa a trajetória e está orientada da esquerda para a direita.

2)     O móvel que é o objeto em vermelho

3)     O espaço percorrido por esse objeto representado pela reta OA e de cor azul.

- O ponto O é chamado de origem dos espaços.

- O espaço é representado pela letra s.

Digamos que o móvel é o jogado numa mesa plana. Durante o movimento, uma câmera tira fotos em intervalos de tempos iguais. Teremos a figura 2 abaixo:

- O instante t = 0  é chamado de origem dos tempos.

- O espaço inicial é representado por s_o e neste caso vale s_o = 1.

- O tempo é dado em segundos (s) e o espaço em metros (m)

- Extraindo os dados da figura, podemos montar a seguinte tabela:

t(s)	s(m)
0	1
2	2
4	3
6	4

Energia - Questão 86 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2009 - 1a. Fase - Prova V

ENERGIA

Hoje iremos resolver uma questão de energia do vestibular da FUVEST 2009 – 1ª fase.

A questão é:

E_R = Energia da residência

E_C = Energia do carro

Num mês, o gasto da família com energia elétrica é:

E_R = 300 kWh

Lembrando que 1 hora tem 3600 segundos, teremos:

E_R = 300.3600 kWs = 108.10⁴ kJ

Já para o carro, o gasto da família será:

Dado da questão: calor de combustão da gasolina = 30000 kJ

E_C = 180L.30000.kJ/L

E_C = 180.30000.kJ

E_C = 540.10⁴ kJ

Então, a razão entre E_C e E_R

 E_C/ E_R = 540.10⁴ kJ/108.10⁴ kJ

E_C/ E_R = 5

ALTERNATIVA E

Termodinâmica - Questão 85 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2009 - 1a. Fase - Prova V

Termodinâmica

Hoje iremos resolver uma questão de termodinâmica do vestibular da FUVEST 2009 – 1ª fase.

A questão:

A Lei Geral dos Gases Perfeito diz que:

(P_OV_O)/T_O = (P₁V₁)/T₁

No caso do “freezer”, temos que o volume inicial e o volume final são iguais, já que não há alteração no volume do ar. Logo,

V_O = V₁

A temperatura inicial medida em Kelvin será:

T_O = (27 + 273)

T_O = 300

A temperatura final em Kelvin será:

T₁ = (-18 + 273)

T₁ = 255

Fazendo a substituição na lei geral dos gases, teremos:

(P_OV_O)/T_O = (P₁V₁)/T₁

(P_OV_O)/300 = (P₁V_O)/255

P_O/300 = P₁/255

P₁/255 = P_O/300

P₁/P_O = 255/300

P₁ =  255/300P_O

P₁ =  0,85P_O

Portanto, a pressão final (P₁) será de 85% da pressão inicial (P_O).

ALTERNATIVA D

Dinâmica - Questão 83 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2009 - 1a. fase - Prova V

Dinâmica

Hoje iremos resolver uma questão de dinâmica do vestibular da FUVEST 2009 – 1ª fase.

A questão é:

Esta questão diz respeito a quantidade de movimento total.

A quantidade de movimento antes e depois da colisão é o mesmo, pois este sistema formado pelo carro e pelo caminhão é isolado.

A fórmula da quantidade de movimento é:

Q = mv

Para antes da colisão, teremos apenas a quantidade de movimento do carro. Logo,

Q_ANTES = m.v_o

Para depois da colisão, teremos quantidade de movimento do carro e do caminhão. Logo,

Q_DEPOIS = m_f.v_f

Mas, m_f = 3m + m e v_f = 18km/h

Então,

Q_DEPOIS = m_f.v_f

Q_DEPOIS = (3m + m).18km/h

Q_DEPOIS = 4m.18km/h

Q_DEPOIS = 72m.(km/h)

Mas como as quantidades de movimento são iguais antes e depois da colisão, teremos:

Q_ANTES = Q_DEPOIS

m.v_o = 72m.(km/h)

v_o = (72m.(km/h))/m

v_o = 72km/h

Portanto, a velocidade do carro antes da colisão era de 72km/h

ALTERNATIVA A

Cinemática - Questão 81 - Resolvida e comentada - FUVEST 2009 - 1a. fase - Prova V

CINEMÁTICA

Hoje iremos resolver uma questão de cinemática do vestibular da FUVEST 2009 – 1ª fase.

A questão é:

Como se trata de um movimento retilíneo uniforme (MRU), usaremos a equação:

s = s_o + v.t

Para Marta teremos os seguintes dados:

v = 80km/h

s_o = 10km

Então,

s_MARTA = 10 + 80t

Para Pedro teremos os seguintes dados:

v = 100km/h

s_o = 0km (marco inicial)

Então,

s_PEDRO = 0 + 100t

s_PEDRO = 100t

Porém, em determinado momento eles vão se encontrar na rodovia. Logo,

s_MARTA = s_PEDRO

10 + 80t_E  = 100t_E

10 = 100t_E – 80t_E

10 = 20t_E

10/20 = t_E

t_E = 10/20

t_E = 1/2

t_E = 0,5

onde, t_E é o momento do encontro dos dois carros.

Para encontrarmos em qual ponto da estrada os dois se encontraram, basta fazermos:

t = t_E

Portanto,

s_MARTA = 10 + 80t

Mas, t = t_E = 0,5

Então,

s_MARTA = 10 + 80(0,5)

s_MARTA = 10 + 40

s_MARTA = 50

O momento do encontro dos dois carros acontecerá no marco 50km.

ALTERNATIVA D

Óptica Geométrica - Questão 16 - Resolvida e Comentada - FUVEST 2008 - 1a. Fase - Prova V

ÓPTICA GEOMÉTRICA

Hoje iremos resolver uma questão de óptica geométrica do vestibular da FUVEST 2008 – 1ª fase.

A questão é:

A luz terá a seguinte trajetória conforme a figura abaixo:

- Quando os raios passam pela lente convergente L1, eles convergem para o centro óptico O2 da lente L2.

- Os raios de luz que saem de L2 até o anteparo, não sofrem desvio já que passam pelo centro óptico de L2.

- Como as distâncias entre L1 e L2 e de L2 até o anteparo são iguais (8cm), o círculo luminoso no anteparo terá 4cm de diâmetro.

Portanto, o círculo luminoso terá o seguinte formato:

ALTERNATIVA C