PROVA de FÍSICA MACKENZIE 2020 COM RESOLUÇÃO
Texto para as questões 54 e 55.
Ainda em fase de testes, uma bateria de grafeno, para celulares, é capaz de carregar toda sua carga em um tempo muito menor que as baterias de íons de lítio, além de ter uma vida útil muito maior. Ela pode ser reabastecida em cerca de 15 minutos, tempo que uma bateria de íons de lítio conseguiria cerca de 20% de sua carga total.
O grafeno, uma forma de carbono, é um material interessante pela facilidade em conduzir a eletricidade, por ter uma grande resistência, durabilidade e flexibilidade. Porém, por enquanto, o grafeno é um material extremamente caro de se trabalhar e produzir em largas escalas.
Dados:
Carga elementar: e = 1,6.10⁻¹⁹ C
1 mAh = 3,6 C
QUESTÃO 54
Mackenzie 2020: Quando a carga máxima de uma bateria de grafeno for igual a 6000 mAh, a quantidade de elétrons, que um corpo neutro deve receber para que o módulo de sua carga seja correspondente a 100% do armazenamento total da bateria, é igual a
a) 1,08.10²³
b) 1,35.10²³
c) 2,50.10²³
d) 1,52.10²³
e) 2,00.10²³
RESOLUÇÃO.
Resolução
1) Q = i Δt
Q = 6000 . 10⁻³ . 3600 (C)
Q = 21 600C
2) Q = N . e
21 600 = N . 1,6 . 10⁻¹⁹
N = 1,35 . 10²³
QUESTÃO 55
Mackenzie 2020: Utilizando como base a carga máxima da bateria de 6000 mAh, qual a intensidade média da corrente elétrica que essa bateria, saindo de 100% para 10% de seu armazenamento, fornece para o funcionamento de um celular que foi utilizado por 6 h?
a) 1,0 A
b) 0,8 A
c) 1,2 A
d) 0,9 A
e) 0,6 A
RESOLUÇÃO. d) 0,9 A
Resolução
1) ΔQ = 0,90 . 6000mAh
ΔQ = 0,90 . 6000 . 3,6C
ΔQ = 19,44 . 10³C
2)
QUESTÃO 56
Mackenzie 2020: O autódromo José Carlos Pace, mais conhecido como Autódromo de Interlagos, foi inaugurado no dia 12 de maio de 1940 e sedia o Grande Prêmio do Brasil de Fórmula 1 desde 1972. Esse circuito tem cerca de 4300 m de extensão.
No Grande Prêmio do Brasil de 2018, a Pole Position, posição garantida pelo menor tempo de uma volta completa durante os treinos, foi de Lewis Hamilton com aproximadamente 1 minuto e 7 segundos. Esse tempo é, inclusive, o da volta mais rápida da história desse autódromo.
Nesse mesmo Grande Prêmio, durante a prova definitiva, a volta mais rápida foi de Valtteri Bottas com aproximadamente 1 minuto e 10 segundos de duração.
Considerando as voltas mencionadas, os tempos acima e a extensão do circuito do Autódromo de Interlagos, qual é, aproximadamente, a diferença entre as velocidades médias de Hamilton e Bottas, em km/h
a) 15
b) 20
c) 10
d) 5
e) 25
RESOLUÇÃO. c) 10
Resolução
QUESTÃO 57
Mackenzie 2020: Joule é a unidade de medida para energia, de acordo com o Sistema Internacional. O kWh também é uma unidade de medida para energia, comumente utilizada em contas de energia elétrica.
Considere uma residência que teve como gasto de energia elétrica mensal 200 kWh, esse valor corresponde, em joules, a
a) 2,0.10⁸
b) 3,6.10⁸
c) 7,2.10⁸
d) 4,0.10⁸
e) 1,0.10⁸
RESOLUÇÃO. c) 7,2.10⁸
Resolução
E = 200 kWh
E = 200 . 103W . 3600s
E = 72 . 10⁷J
E = 7,2 . 10⁸J
QUESTÃO 58
Mackenzie 2020: As caixas de som portáteis, como a da imagem a seguir, estão ficando cada vez mais comuns entre os jovens. Além de terem um design moderno, possuem conexão sem fio (Bluetooth) com os smartfones, oferecem várias horas contínuas de áudio de qualidade e algumas são a prova d’água.
A resposta de frequência dos sons produzidos por uma dessas caixas portáteis é de 70 Hz até 20 kHz. Os comprimentos de onda dessa faixa de frequência, que pode ser produzida pela caixa, são de aproximadamente
Dados:
Considerar como meio de propagação o ar.
Velocidade de propagação do som no ar: vs = 340 m/s
a) 0,70 m – 20 m
b) 0,70 m – 0,017 m
c) 4,8 m – 17 m
d) 0,48 m – 20 m
e) 4,8 m – 0,017 m
RESOLUÇÃO. e) 4,8 m – 0,017 m
Resolução
QUESTÃO 59
Mackenzie 2020: Nos Estados Unidos da América, a unidade de medida mais comum para a velocidade dos carros e motos no trânsito é a milha por hora (mph).
Um carro que se encontra a uma velocidade de 50 mph tem uma velocidade correspondente, em m/s, de aproximadamente
Dado:
1 milha = 1,6 quilometro
a) 22
b) 35
c) 80
d) 15
e) 30
RESOLUÇÃO. a) 22
Resolução
V = 50 mph = 50 . 1,6 km/h
V = 80km/h
V = 22,2m/s
QUESTÃO 60
Mackenzie 2020: Uma escala de temperatura foi criada e batizada com o nome “Escala Mackenzie (ºM)”. Como parâmetros, foram atribuídas as temperaturas de -5 ºM e 245 ºM para os pontos de fusão e ebulição da água a nível do mar, respectivamente.
A situação descrita acima pode ser observada a partir do gráfico abaixo, que relaciona a escala Mackenzie com a escala Celsius.
A temperatura, na escala Celsius (ºC), que corresponde a 45 ºM é de
a) 10
b) 20
c) 30
d) 35
e) 15
RESOLUÇÃO. b) 20
Resolução
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