UFSC 2018 — questão 23 de Física
Enunciado em texto
Quando chegaram ao local do acampamento, Pedro, Tiago e João utilizaram os materiais que trouxeram de casa para providenciar alguns dos elementos prioritários em situações de sobrevivência: água, fogo e comida. Eles tentaram produzir fogo em pequenos pedaços de palha, palha de aço e papel. Pedro encheu um saco transparente com água, moldou-o para ficar esférico e o colocou no sol (Figura A). João poliu o fundo côncavo de uma lata de refrigerante e o expôs ao sol (Figura B). Tiago montou um aparato com uma laranja e pedaços de cobre e zinco (Figura C). Para conseguir água, ensacaram por um tempo o galho de uma árvore (Figura D) e, para pescar no rio, montaram um sistema de lançamento de arpão com elásticos (Figura E).
[Fotos. Figura A: um saco plástico transparente cheio de água, quase esférico, segurado sobre a grama. Figura B: o fundo polido e côncavo de uma lata de refrigerante virado para um feixe de gravetos secos e papel. Figura C: uma laranja com várias plaquinhas de metal espetadas, ligadas por dois fios a um chumaço de palha de aço com papel. Figura D: um saco plástico amarrado envolvendo um galho com folhas. Figura E: um arpão feito de um cabo com ponta metálica e elásticos.]
Com base nas figuras e nas informações do enunciado, é correto afirmar que:
(01) o saco transparente com água se comporta como uma lente convergente, aumentando a intensidade da luz no ponto focal.
(02) o fundo polido da lata de refrigerante se comporta como um espelho côncavo, aumentando a intensidade da luz no centro de curvatura.
(04) o elástico, quando esticado, armazena energia potencial elástica que é transferida para o arpão, aumentando sua energia cinética.
(08) o circuito com a laranja e os pedaços de cobre e zinco funciona como uma pilha: o pedaço de zinco ganha elétrons, o pedaço de cobre perde elétrons e a polpa da laranja atua como solução eletrolítica.
(16) a água contida no saco colocado no galho de árvore surgiu devido à condensação do vapor de água liberado pela planta e confinado no saco.
(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2018 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar a física (e um pouco de química e biologia) de cada improviso dos três amigos.
(01) Verdadeira. Uma esfera de água no ar é mais grossa no centro que nas bordas e feita de um material mais refringente que o ar: é uma lente convergente. Ela concentra os raios do Sol no foco, onde a intensidade da luz (potência por área) fica muito maior.
(02) Falsa. O fundo da lata é mesmo um espelho côncavo, mas os raios do Sol chegam praticamente paralelos e convergem no foco, a meio caminho entre o espelho e o centro de curvatura. É no foco que se concentra a luz.
(04) Verdadeira. O elástico esticado armazena energia potencial elástica; ao ser solto, ela se transforma em energia cinética do arpão.
(08) Falsa. É uma pilha, sim, com o suco da laranja como eletrólito, mas os papéis estão trocados: o zinco, mais reativo, perde elétrons (oxida, é o polo negativo) e os elétrons vão, pelo fio, até o cobre (polo positivo), onde são consumidos.
(16) Verdadeira. Pela transpiração, as folhas liberam vapor de água; preso no saco, esse vapor se condensa nas paredes e escorre como água líquida.
⚠️ A armadilha: a (02). Para raios paralelos (luz do Sol), o ponto de concentração do espelho côncavo é o foco, não o centro de curvatura; quem confunde os dois pontos marca a (02).
A ideia em uma frase: lente convergente e espelho côncavo concentram a luz do Sol no foco; na pilha, o metal mais reativo (zinco) é o que perde elétrons.
Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).
Vídeo em breve
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