Questões de Física - FUVEST | Gabarito e resoluções

(FUVEST - 2011) Um laboratrio qumico descartou um frasco de ter, sem perceber que, em seu interior, havia ainda um resduo de 7,4 g de ter, parte no estado lquido, parte no estado gasoso. Esse frasco, de 0,8 L de volume, fechado hermeticamente, foi deixado sob o sol e, aps um certo tempo, atingiu a temperatura de equilbrio T = 37 C, valor acima da temperatura de ebulio do ter. Se todo o ter no estado lquido tivesse evaporado, a presso dentro do frasco seria NOTE E ADOTE No interior do frasco descartado havia apenas ter. Massa molar do ter = 74 g K = C + 273 R (constante universal dos gases) = 0,08 atm L / (mol K)

(FUVEST - 2011) O filamento de uma lmpada incandescente, submetido a uma tenso U, percorrido por uma corrente de intensidade i. O grfico abaixo mostra a relao entre i e U. As seguintes afirmaes se referem a essa lmpada. I. A resistncia do filamento a mesma para qualquer valor da tenso aplicada. II. A resistncia do filamento diminui com o aumento da corrente. III. A potncia dissipada no filamento aumenta com o aumento da tenso aplicada. Dentre essas afirmaes, somente

(FUVEST - 2011) O olho o senhor da astronomia, autor da cosmografia, conselheiro ecorretor de todas as artes humanas (...). o prncipe das matemticas; suas disciplinas sointimamente certas; determinou as altitudes e dimenses das estrelas; descobriu os elementos e seus nveis; permitiu o anncio de acontecimentos futuros, graas ao curso dos astros; engendrou a arquitetura, a perspectiva, a divina pintura (...). O engenho humano lhe deve a descoberta do fogo, que oferece ao olhar o que as trevas haviam roubado. Leonardo da Vinci, Tratado da pintura. Considere as afirmaes abaixo: I. O excerto de Leonardo da Vinci um exemplo do humanismo renascentista que valoriza o racionalismo como instrumento de investigao dos fenmenos naturais e a aplicao da perspectiva em suas representaes pictricas. II. Num olho humano com viso perfeita, o cristalino focaliza exatamente sobre a retina um feixe de luz vindo de um objeto. Quando o cristalino est em sua forma mais alongada, possvel focalizar o feixe de luz vindo de um objeto distante. Quando o cristalino encontra-se em sua forma mais arredondada, possvel a focalizao de objetos cada vez mais prximos do olho, at uma distncia mnima. III. Um dos problemas de viso humana a miopia. No olho mope, a imagem de um objeto distante forma-se depois da retina. Para corrigir tal defeito, utiliza-se uma lente divergente. Est correto o que se afirma em

(FUVEST - 2011) Usando um sistema formado por uma corda e uma roldana, um homemlevanta uma caixa de massa m, aplicando na corda uma fora F que forma um ngulo com adireo vertical, como mostra a figura. O trabalho realizado pela resultante das foras queatuam na caixa- peso e fora da corda -, quando o centro de massa da caixa elevado, com velocidadeconstante v, desde a altura ya at a altura yb, :

(FUVEST - 2011)A lei de conservao da carga eltrica pode ser enunciada como segue:

(FUVEST - 2011- 2 fase) As sensaes provocadas nos passageiros, dentro de um carrinho, durante o trajeto em uma montanha-russa, podem ser associadas a determinadas transformaes histricas, como se observa no texto: A primeira a da ascenso contnua, metdica e persistente. Essa fase pode representar o perodo que vai, mais ou menos, do sculo XVI at meados do sculo XIX. A segunda a fase em que, num repente, nos precipitamos numa queda vertiginosa, perdendo as referncias do espao, das circunstncias que nos cercam e at o controle das faculdades conscientes. Isso aconteceu por volta de 1870. Nunca demais lembrar que esse foi o momento no qual surgiram os parques de diverses e sua mais espetacular atrao, a montanha-russa, claro. A terceira fase, na nossa imagem da montanha-russa, a do loop, a sncope final e definitiva, o clmax da acelerao precipitada. A escala das mudanas desencadeadas, a partir desse momento, de uma tal magnitude que faz os dois momentos anteriores parecerem projees em cmara lenta. N. Sevcenko, No loop da montanha-russa, 2009. Adaptado. a) Explique duas das fases histricas mencionadas no texto. b) Na montanha-russa esquematizada abaixo, um motor leva o carrinho at o ponto 1. Desse ponto, ele parte, saindo do repouso, em direo ao ponto 2, localizado em um trecho retilneo, para percorrer o resto do trajeto sob a ao da gravidade (g = 10 m/s2). Desprezando a resistncia do ar e as foras de atrito, calcule 1. o mdulo da acelerao tangencial do carrinho no ponto 2. 2. a velocidade escalar do carrinho no ponto 3, dentro do loop

(FUVEST - 2011- 2 fase) Os modelos permitem-nos fazer previses sobre situaes reais, sendo, em geral, simplificaes, vlidas em certas condies, de questes complexas. Por exemplo, num jogo de futebol, a trajetria da bola, aps o chute, e o dbito cardaco dos jogadores podem ser descritos por modelos. Trajetria da bola: quando se despreza a resistncia do ar, a trajetria da bola chutada, sob a ao da gravidade (g=10 m/s2), dada porem que v0a velocidade escalar inicial (em m/s), o ngulo de elevao (em radianos) e h a altura (em m) da bola a uma distncia d (em m), do local do chute, conforme figura abaixo. Dbito cardaco (DC): est relacionado ao volume sistlico VS (volume de sangue bombeado a cada batimento) e frequncia cardaca FC pela frmula DC = VS x FC. Utilize esses modelos para responder s seguintes questes: a) Durante uma partida, um jogador de futebol quer fazer um passe para um companheiro a 32 m de distncia. Seu chute produz uma velocidade inicial na bola de 72 km/h. Calcule os valores denecessrios para que o passe caia exatamente nos ps do companheiro. b) Dois jogadores, A e B, correndo moderadamente pelo campo, tm frequncia cardaca de 120 batimentos por minuto. O jogador A tem o volume sistlico igual a 4/5 do volume sistlico do jogador B. Os dois passam a correr mais rapidamente. A frequncia cardaca do jogador B eleva-se para 150 batimentos por minuto. Para quanto subir a frequncia cardaca do jogador A se a variao no dbito cardaco (DCfinal-DCinicial)de ambos for a mesma?

(Fuvest 2011 - 2 fase) Um menino puxa, com uma corda, na direo horizontal, um cachorro de brinquedo formado por duas partes, A e B, ligadas entre si por uma mola, como ilustra a figura abaixo. As partes A e B tm, respectivamente, massas mA = 0,5 kg e mB = 1 kg, sendo = 0,3 o coeficiente de atrito cintico entre cada parte e o piso. A constante elstica da mola k = 10 N/m e, na posio relaxada, seu comprimento x0 = 10 cm. O conjunto se move com velocidade constante v = 0,1 m/s. Nessas condies, determine: a) O mdulo T da fora exercida pelo menino sobre a parte B. b) O trabalho W realizado pela fora que o menino faz para puxar o brinquedo por 2 minutos. c) O mdulo F da fora exercida pela mola sobre a parte A. d) O comprimento x da mola, com o brinquedo em movimento. NOTE E ADOTE Acelerao da gravidade no local: g = 10 m/s2 Despreze a massa da mola.

(FUVEST - 2011 - 1 fase) Era o que ele estudava. A estrutura, quer dizer, a estrutura ele repetia e abria as mos branqussimas ao esboar o gesto redondo. Eu ficava olhando seu gesto impreciso porque uma bolha de sabo mesmo imprecisa, nem slida nem lquida, nem realidade nem sonho. Pelcula e oco. A estrutura da bolha de sabo, compreende? No compreendia. No tinha importncia. Importante era o quintal da minha meninice com seus verdes canudos de mamoeiro, quando cortava os mais tenros que sopravam as bolas maiores, mais perfeitas. Lygia Fagundes Telles, A estrutura da bolha de sabo, 1973. A estrutura da bolha de sabo consequncia das propriedades fsicas e qumicas dos seus componentes. As cores observadas nas bolhas resultam da interferncia que ocorre entre os raios luminosos refletidos em suas superfcies interna e externa. Considere as afirmaes abaixo sobre o incio do conto de Lygia Fagundes Telles e sobre a bolha de sabo: I. O excerto recorre, logo em suas primeiras linhas, a um procedimento de coeso textual em que pronomes pessoais so utilizados antes da apresentao de seus referentes, gerando expectativa na leitura. II. Os principais fatores que permitem a existncia da bolha so a fora de tenso superficial do lquido e a presena do sabo, que reage com as impurezas da gua, formando a sua pelcula visvel. III. A tica geomtrica pode explicar o aparecimento de cores na bolha de sabo, j que esse fenmeno no consequncia da natureza ondulatria da luz. Est correto apenas o que se afirma em

(FUVEST - 2011) Uma menina, segurando uma bola de tnis, corre com velocidade constante, de mdulo igual a 10,8 km/h, em trajetria retilnea, numa quadra plana e horizontal. Num certo instante, a menina, com o brao esticado horizontalmente ao lado do corpo, sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola, que leva 0,5 s para atingir o solo. As distncias sm e sb percorridas, respectivamente, pela menina e pela bola, na direo horizontal, entre o instante em que a menina soltou a bola (t = 0 s) e o instante t = 0,5 s, valem: NOTE E ADOTE Desconsiderar efeitos dissipativos.

(FUVEST -2011)Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil est representado na figuraabaixo. O trecho horizontal AB est a uma altura h = 2,4 m em relao ao trecho, tambmhorizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A para D. No trecho AB, ele estcom velocidade constante, de mdulo v = 4 m/s; em seguida, desce a rampa BC, percorre otrecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa at atingir uma altura mxima H, emrelao a CD. A velocidade do esqueitista no trecho CD e a altura mxima H so,respectivamente, iguais a: NOTE E ADOTE g = 10 m/s2 Desconsiderar: - Efeitos dissipativos. - Movimentos do esqueitista em relao ao esqueite

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questo 1) Segundo uma obra de fico, o Centro Europeu de Pesquisas Nucleares, CERN, teria recentemente produzido vrios gramas de antimatria. Sabe-se que, na reao de antimatria com igual quantidade de matria normal, a massa total m transformada em energia E, de acordo com a equao E = mc2 , onde c a velocidade da luz no vcuo. a) Com base nessas informaes, quantos joules de energia seriam produzidos pela reao de 1 g de antimatria com 1 g de matria? b) Supondo que a reao matria-antimatria ocorra numa frao de segundo (exploso), a quantas Little Boy (a bomba nuclear lanada em Hiroshima, em 6 de agosto de 1945) corresponde a energia produzida nas condies do item a)? c) Se a reao matria-antimatria pudesse ser controlada e a energia produzida na situao descrita em a) fosse totalmente convertida em energia eltrica, por quantos meses essa energia poderia suprir as necessidades de uma pequena cidade que utiliza, em mdia, 9 MW de potncia eltrica?

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questo 2) Uma pessoa pendurou um fio de prumo no interior de um vago de trem e percebeu, quando o trem partiu do repouso, que o fio se inclinou em relao vertical. Com auxlio de um transferidor, a pessoa determinou que o ngulo mximo de inclinao, na partida do trem, foi 14o . Nessas condies, a) represente, na figura da pgina de resposta, as foras que agem na massa presa ao fio. b) indique, na figura da pgina de resposta, o sentido de movimento do trem. c) determine a acelerao mxima do trem

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questo 3) Pedro atravessa a nado, com velocidade constante, um rio de 60 m de largura e margens paralelas, em 2 minutos. Ana, que boia no rio e est parada em relao gua, observa Pedro, nadando no sentido sul-norte, em uma trajetria retilnea, perpendicular s margens. Marta, sentada na margem do rio, v que Pedro se move no sentido sudoeste-nordeste, em uma trajetria que forma um ngulo com a linha perpendicular s margens. As trajetrias, como observadas por Ana e por Marta, esto indicadas nas figuras abaixo, respectivamente por PA e PM. Se o ngulo for tal que cos = 3/5 (sen = 4/5), qual o valor do mdulo da velocidade a) de Pedro em relao gua? b) de Pedro em relao margem? c) da gua em relao margem?

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questo 3) Uma pessoa (A) pratica corrida numa pista de 300 m, no sentido anti-horrio, e percebe a presena de outro corredor (B) que percorre a mesma pista no sentido oposto. Um desenho esquemtico da pista mostrado ao lado, indicando a posio AB do primeiro encontro entre os atletas. Aps 1 min e 20 s, acontece o terceiro encontro entre os corredores, em outra posio, localizada a 20 m de AB, e indicada na figura por AB (o segundo encontro ocorreu no lado oposto da pista). Sendo VA e VB os mdulos das velocidades dos atletas A e B, respectivamente, e sabendo que ambas so constantes, determine a) VA e VB. b) a distncia percorrida por A entre o primeiro e o segundo encontros, medida ao longo da pista. c) quantas voltas o atleta A d no intervalo de tempo em que B completa 8 voltas na pista.