sábado, 31 de março de 2012

SEGREDO REVELADO


SEGREDO DOS GRÁFICOS

Se o gráfico for uma reta inclinada partindo do zero podemos resolver a questão calculando a tangente da figura ou marcando um ponto no gráfico e a partir desse ponto dividir os valores correspondentes do eixo vertical pela horizontal (y/x).

Veja alguns exemplos:

01. A figura abaixo nos mostra a relação entre a potência de um motor de automóvel em função da frequência de rotação do motor.
Se a frequência de rotação é 2.103 rpm, a potência do motor é, em cv:
A) 20      B) 30      C) 40      D) 50      E) 60

Para quem não sabe física de acordo com o segredo do mister M temos:
O ponto (3;60) 60/3 = 20;
O ponto (20;1) 20/1 = 20;
Logo, para 2.103 rpm (2/y) => 2/y = 20 => y = 40 cv.
Pronto você resolveu a questão sem saber nada de física.

02. Um corpo de massa m pode se deslocar ao longo de uma reta horizontal sem encontrar qualquer resistência. O gráfico representa a aceleração, a, deste corpo, em função do módulo, F, da força aplicada, que atua sempre na direção da reta horizontal onde F = m x a.


A partir do gráfico, é possível concluir que a massa m do corpo, em kg, é igual a:
A) 10      B) 6,0      C) 2,0      D) 0,4       E) 0,1

Perceba que na questão aparece a fórmula F = m x a, e que F e a estão no gráfico, porém se fizermos matematicamente m = F/a descobrimos uma razão (uma divisão), basta agora marcar um ponto e pronto resolvemos a questão.
m = 6/0,6 = 4/0,4 = 2/0,2 = 10 kg.

03. Considere esferas maciças feitas de mesmo material (mesma densidade), porém com raios diferentes e, portanto, massas e volumes diferentes. O gráfico a seguir representa as massas dessas esferas em função de seus volumes.

Qual o valor da densidade do material das esferas (μ), a qual é a razão entre a sua massa e o seu volume (μ = m/V), onde m e V são diretamente proporcionais?
A) 1,0.103 kg/m3    B) 2,0.103 kg/m3   C) 3,0.103 kg/m3    D) 4,0.103 kg/m3  

Novamente é dado uma fórmula e conforme o meu segredo temos que marcar um ponto (2;4.103) e acabou. A densidade μ é dada por: μ = m/V = 4.103/2 = 2,0.103 kg/m3.

04. (PUC-SP) Para certa mola, a intensidade da força elástica F, em função da elongação (deformação) x, varia de acordo com o gráfico ao lado. A constante elástica da mola é:

A) 10 N/cm      B) 5,0 N/cm      C) 2,0 N/cm     D) 1,0 N/cm     E) 0,50 N/cm

Observe que as alternativas estão em N/cm (em forma de divisão), e que também estão representadas no gráfico, usando mais uma vez o segredo temos:
K = 5/10 = 0,5 N/cm ou k = tg α = 5/10 = 0,5 N/cm.

05. No diagrama a seguir está representada a curva característica de um resistor mantido em temperatura constante.

Determine o valor da resistência elétrica e da corrente i2:

Podemos achar a resistência elétrica através do ponto (2;10), então: R = 10/2 = 5 Ω.
Para a corrente elétrica: 30/i2 = 5 => i2 = 30/5 = 6 A.
O segredo não falha mesmo.

Se as unidades de um gráfico ao serem multiplicadas derem a unidade do valor da grandeza pedida na questão é só calcularmos a área da figura ou se tivermos uma hipérbole eqüilátera, nesse caso marcaremos pontos e multiplicaremos os valores correspondentes do eixo vertical pela horizontal (y.x).

Veja:

01. (Unicamp-SP) Um LED (do inglês Light Emitting Diode) é um dispositivo semicondutor para emitir luz. Sua potência depende da corrente elétrica que passa através desse dispositivo, controlada pela voltagem aplicada. Os gráficos a seguir apresentam as características operacionais de um LED com comprimento de onda na região do infravermelho, usado em controles remotos.

Qual é a potência elétrica do diodo, quando uma tensão de 1,2 V é aplicada?

Para 1,2 V temos 10.10-3 A, conforme o gráfico acima. Observe que o gráfico é uma curva, então de acordo com o meu segredo temos: P = 1,2.10.10-3 = 12.10-3 W = 12mV.

02. A vergência (V) de uma lente, popularmente chamada de “grau”, está relacionada com a sua distância focal (f) pela relação V = 1/f . Com base nessa informação, o gráfico que melhor representa a vergência em função da distância focal é:
A)                                                                                       
      






























B) 

C) 
                





























D) 
      
























E) 
     
       






















Perceba que V = 1/f, assim podemos afirmar que V x f = 1, logo, as duas grandezas estão se multiplicando e nas alternativas elas estão contidas nos gráficos, conforme o segredo, o grá­fico é uma hipérbole equilátera.

03. (Fuvest-SP) As velocidades de crescimento vertical de duas plantas, A e B, de espécies diferentes,variaram, em função do tempo decorrido após o plantio de suas sementes, como mostra o gráfico.



É possível afirmar que:
A) A atinge uma altura final maior do que B.
B) B atinge uma altura final maior do que A.
C) A e B atingem a mesma altura final.
D) A e B atingem a mesma altura no instante t0.
E) A e B mantêm altura constante entre os instantes t1 e t2.

Perceba que se multiplicarmos as unidades do gráfico temos: (cm/semana) x (semana) = cm, que pode ser uma unidade da grandeza altura, que inclusive está sendo pedida na questão. Agora é só calcular a área e pronto.
O crescimento de cada planta em um dado intervalo de tempo é representado pela área sob o gráfico. Como a área sob a curva B é maior que a área sob a curva A, concluímos que B atinge uma altura maior que A.



04. Um mol de gás ideal, inicialmente num estado A, ocupa o volume de 5,6 litros. Após sofrer uma transformação isotérmica, é levado ao estado B.


Sabendo que em B o gás está nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão), podemos afirmar que em A: Nas CNTp, temos: VB = 22,4 L e pB = 1,0 atm.
A) a pressão é desconhecida e não pode ser determinada com os dados disponíveis.
B) a pressão é de 1,0 atmosfera.
C) a pressão é de 2,0 atmosferas.
D) a pressão é de 4,0 atmosferas.
E) a pressão é de 5,6 atmosferas.

Como o gráfico é uma curva, multiplicaremos os seus pontos [(VA;PA) e (VB;PB)]  conforme o meu segredo.
PA.VA = PB.VB => PA.5,6 = 1.22,4 => PA = 22,4/5,6 = 4 atm.

05. Considere uma mangueira que esguicha um volume de água V em um intervalo de tempo T. Define-se vazão da mangueira, representada por Z, como sendo a razão (quociente) entre o volume V e o tempo T, isto é: Z = V/T.



Com esta mangueira, pretende-se encher um reservatório cujo volume total vale V1 (valor mantido constante). A mangueira tem uma regulagem que permite variar o valor de sua vazão Z e, portanto, varia também o tempo T gasto para encher o reservatório.
Sabendo-se que quando a vazão Z vale 2 m3/s, o reservatório é enchido em 10 s, determine o valor da vazão no instante 5 s:
A) 4 m3/s       B) 5 m3/s       C) 5,5 m3/s       D) 6 m3/s
Como o gráfico é uma curva, multiplicaremos os seus pontos [(5;Z) e (10;2)]  conforme o meu segredo.
5.Z = 10.2 => Z = 20/5 = 4 m3/s.

06. (UECE) Como parte de uma inspeção de manutenção, a turbina de um motor a jato é posto a girar de acordo com o gráfico. O número de revoluções realizadas pelo motor neste período é:

               
A) 15000         B) 13500       C) 12750             D)

12000        E) 11400

Perceba que se multiplicarmos as unidades do gráfico temos: (rev/min) x (min) = rev, que pode ser uma unidade da grandeza número de revoluções, que inclusive está sendo pedida na questão. Agora é só calcular a área e pronto.
N = (B + b).h/2 = (5 + 3).3000/2 = 8.3000/2 = 12 000 revoluções.

07. A velocidade angular W de um móvel é inversamente proporcional ao tempo T e pode ser representada pelo gráfico abaixo.

Quando W é igual a 0,8π rad/s, T, em segundos, corresponde a:
A) 2,1       B) 2,3      C) 2,5      D) 2,7       E) 3,1
Como o gráfico é uma curva, multiplicaremos os seus pontos [(2;π) e (T;0,8π)]  conforme o meu segredo.
2.π = T.0,8π => T = 2/0,8 = 2,5 s.

QUAL A EXPLICAÇÃO PARA TUDO ISSO?

É simples galera. Quando as grandezas são diretamente proporcionais calculamos a tangente e quando é inversamente proporcional calculamos a sua área.

Até a próxima, com um novo segredo para vocês, aguardem.

                                                                                                      Mister M da Física (Sergio Wagner)

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