GABARITO COMENTADO DA PROVA DE FÍSICA 1º EXAME DE QUALIFICAÇÃO UERJ 21/06/09

Comentários Gerais

A prova estava bem elaborada com conceitos básicos de Física. As questões mais simples foram as de nº 25, 30, 40 e 43 que envolveram princípios de eletrodinâmica, pressão absoluta, fórmula fundamental da calorimetria(calor sensível) e conservação de energia mecânica, respectivamente. As que apresentaram um nível médio de dificuldade foram as questões de nº 32, 33, 37, envolvendo os conceitos de velocidade relativa, densidade linear e equilíbrio de ponto material e a questão mais difícil sem dúvida foi a de nº 41, que envolvia conhecimentos de geometria plana e volume de sólidos (matemática) e velocidade média (física) ; )

O nível desta prova, quando comparada com os exames de qualificação do ano passado, não apresenta muita discrepância, o que torna o exame de qualificação da UERJ uma prova um tanto quanto previsível quanto ao nível de dificuldade e bastante coerente no que diz respeito ao seu objetivo.

Comentário das Questões

Questão 25.

Problema simples, envolvendo conceito de Potência Dissipada numa associação de resistores. O aluno ao analisar este problema deverá ter atenção para o fato de que quando os elementos do circuito estão em paralelo, a resistência elétrica diminui e a potência dissipada no circuito aumenta.

Circuito 1Req=R/3, logo sua potência dissipada será: P=3U²/RCircuito 2Req=3R, logo sua potência dissipada será: P=U²/3RCircuito 3Req=3R/2, logo sua potência dissipada será: P=2U²/3R
Comparando os valores acima, temos que P1 é maior que P3 que é maior que P2.
Logo a opção correta é a letra A.

Questão 30.

Questão envolvendo o conceito de pressão absoluta bastando o aluno possuir o conhecimento de que a cada 10 metros de profundidade na água com densidade 1,0 grama por centímetro cúbico, o acréscimo de pressão é de uma atmosfera (1,0 atm), portanto a pressão no fundo do lago é a pressão atmosférica mais a da coluna líquida, de forma que a resposta correta é a letra B.

A pressão no fundo do lago será dada por:
Ptotal = Phidrostática + Patmosférica
Ptotal = densidade da água x aceleração da gravidade x profundidade + pressão atmosférica
Ptotal=1000x10x10+100000Ptotal=200000=2atm

Questão 32.

Problema de nível médio a respeito de velocidade relativa. Como os corpos envolvidos se deslocam na mesma direção e sentido, a velocidade relativa entre eles é a diferença das velocidades, o que facilita na resolução do problema. Portanto a opção correta é a letra B.
sejam:

velocidade do foguete = 4/t
velocidade do avião = 1/t

Assim temos pelo texto que 4/t -1/t = 4/variação de tempo, resolvendo temos:3/t = 4/variação de tempo. mas velocidade do foguete = 4/t, logo:4/t = variação de distância /4t/3=16/3 = 5,33

Questão 33.

Questão envolvendo conhecimento de física (densidade linear) e matemática (análise de gráfico). O aluno deve ser capaz de observar que o ponto de mudança de inclinação da reta no gráfico corresponde ao ponto em que os materiais possuem diferentes densidades e que o coeficiente angular da reta corresponde à densidade linear. Desta forma a densidade do alumínio vale 16/40 g/cm e a do cobre 80/60 g/cm. Opção C.

Questão 37.

Problema envolvendo a 1º Lei de Newton e o conceito de empuxo. As forças que atuam sobre a esfera são: Peso - P (Vertical e para Baixo), Empuxo - E (Vertical e para Cima) e a força que a mão do rapaz faz sobre o corpo - N (Vertical e para Cima). A resultante das forças deve ser nula de forma que a soma do Empuxo e da força exercida pelo rapaz deve ser igual ao peso do corpo. Esta equação ( N + E = P ) associada com o conhecimento do princípio de Arquimedes ( E = d V g ) densidade do fluido (d), volume imerso (V) e gravidade (g) leva a concluir que a opção correta é a C.
Isolando as forças que atuam na esfera temos:

E+F=P (situação de equilíbrio) dividindo-se essa igualdade por P temos:
E/P+F/P=P/PE/P+F/P=1F/P=1-E/PF/P=1-1/5F/P=4/5=0,8

Questão 40.

Problema simples envolvendo a equação fundamental da calorimetria (Q = m c T). Bastava o aluno calcular a massa do objeto em I e II e o problema está resolvido, pois por leitura direta na tabela o objeto de maior calor específico é o de número V. Opção correta D, veja os cálculos:
Calculo da massa dos corpos 1 e 2 utilizando a equação acima:

m=Q/ct,logo m=300/0,3x10=100g(1)

m=Q/ct,logo m=400/0,2x10=200g(2)

Agora, vamos calcular o calor específico do corpo 3, utilizando novamente a equação acima.

c=Q/mt, logo c=450/150x10=0,3

e por último as quantidades de calor absorvidas pelos corpos 4 e 5:

Q=150x0,4x10=600cal(corpo 4)

Q=100x0,5x10=500cal(corpo 5)

Questão 41.

Nesta questão o aluno deveria utilizar conhecimentos de volume dos sólidos para determinar o valor da aresta do prisma que forma a piscina, para então determinar a distância entre o ponto A e o ponto médio da aresta CD, utilizando geometria plana. Por fim o cálculo do tempo gasto para realizar a travessia, que utiliza a equação da velocidade média, resultando a opção D.

Veja os cálculos:

A distância do ponto A até o ponto médio da aresta CD será a hipotenusa de um triângulo retângulo em que um dos catetos é o comprimento do segmento AC é o outro cateto e a metade do segmento CD. Pelo volume do prosma e pela razão dada, obtemos CD = 10 m e AC = 10 x 1,732 m então a distancia em questão será a raiz quadrada de 300 mais 25, que é igual a 18,02.

Questão 43.

Trata-se de uma questão de conservação de energia mecânica, pois na ausência de forças dissipativas a energia se conserva. Sendo assim, como as alturas são iguais (mesma energia potencial), podemos concluir que as distâncias do ponto b serão todas iguais.
Opção certa D

Dicas para o próximo exame de qualificação:

O aluno deve priorizar os princípios de mecânica (física 1), que em geral é o assunto mais cobrado. É importante o estudo tanto da parte conceitual como da parte teórica e matemática dos princípios da física, percebendo que o bom rendimento nesta disciplina passa pelo entendimento e não apenas pela "decoreba". Assuntos como eletrodinâmica e termologia têm grandes chances de cair, porém é necessário que vejam todos os itens do edital, mãos à obra e bons estudos para a segunda etapa.