Questões de Física - FUVEST | Gabarito e resoluções

(FUVEST -2009 -1 FASE) Uma barra isolante possui quatro encaixes, nos quais so colocadas cargaseltricas de mesmo mdulo, sendo as positivas nos encaixes claros e as negativas nosencaixes escuros. A certa distncia da barra, a direo do campo eltrico est indicada nafigura 1. Uma armao foi construda com quatro dessas barras, formando um quadrado, comorepresentado na figura 2. Se uma carga positiva for colocada no centro P da armao, a fora eltrica que agir sobre acarga ter sua direo e sentido indicados por: Desconsidere eventuais efeitos de cargas induzidas.

(FUVEST - 2009 - 1 FASE) Na maior parte das residncias que dispem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupo, operando com uma potncia aproximada de 6 W, mesmo quando a TV no est ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um ms (30 dias), seria equivalente ao de uma lmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupo, durante

(FUVEST -2009 -1 FASE) Em uma experincia, um longo fio de cobre foi enrolado, formando doisconjuntos de espiras, E1 e E2, ligados entre si e mantidos muito distantes um do outro. Em umdos conjuntos, E2, foi colocada uma bssola, com a agulha pontando para o Norte, na direoperpendicular ao eixo das espiras. A experincia consistiu em investigar possveis efeitos sobre essa bssola, causados por umm, que movimentado ao longo do eixo do conjunto de espiras E1. Foram analisadas trs situaes: I. Enquanto o m empurrado para o centro do conjunto das espiras E1. II. Quando o m mantido parado no centro do conjunto das espiras E1. III. Enquanto o m puxado, do centro das espiras E1, retornando sua posio inicial. Um possvel resultado a ser observado, quanto posio da agulha da bssola, nas trssituaes dessa experincia, poderia ser representado por: O eixo do conjunto de espiras E2 tem direo leste-oeste.

(FUVEST - 2009 - 1 FASE) Marta e Pedro combinaram encontrar-se em certo ponto de umaautoestrada plana, para seguirem viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero da estrada,constatou que, mantendo uma velocidade mdia de 80 km/h, chegaria na hora certa ao pontode encontro combinado. No entanto, quando ela j estava no marco do quilmetro 10, ficousabendo que Pedro tinha se atrasado e, s ento, estava passando pelo marco zero,pretendendo continuar sua viagem a uma velocidade mdia de 100 km/h. Mantendo essasvelocidades, seria previsvel que os dois amigos se encontrassem prximos a um marco daestrada com indicao de

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 4) Na montagem de uma exposio, um decorador props a projeo, atravs de uma lente pendurada em um suporte fixo, da imagem de duas bandeirinhas luminosas, B1 e B2, sobre uma tela. Em sua primeira tentativa, no entanto, apenas a imagem de B1 pde ser vista na tela (primeira montagem). Para viabilizar, ento, sua proposta, o decorador deslocou a lente para baixo, obtendo, assim, as imagens das duas bandeirinhas sobre a tela (segunda montagem). As bandeirinhas encontram-se reproduzidas na folha de respostas, assim como, em linhas tracejadas, a posio da lente e a imagem obtida na primeira montagem. Para visualizar as imagens que passam a ser observadas na segunda montagem, utilizando o esquema da folha de respostas: a) Determine, a partir da imagem correspondente primeira montagem (em linha tracejada), a posio do foco da lente, identificando-a na figura pela letra F. b) Construa a imagem completa que a bandeirinha B2 projeta sobre a tela, na segunda montagem, traando as linhas de construo necessrias e indicando as imagens de C e D, por C e D, respectivamente. c) Construa a imagem completa que a bandeirinha B1 projeta sobre a tela, na segunda montagem, traando as linhas de construo necessrias e indicando as imagens de A e B, por A e B, respectivamente.

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 1) O salto que conferiu a medalha de ouro a uma atleta brasileira, na Olimpada de 2008, est representado no esquema a seguir, reconstrudo a partir de fotografias mltiplas. Nessa representao, est indicada, tambm, em linha tracejada, a trajetria do centro de massa da atleta (CM). Utilizando a escala estabelecida pelo comprimento do salto, de 7,04m, possvel estimar que o centro de massa da atleta atingiu uma altura mxima de 1,25m (acima de sua altura inicial), e que isso ocorreu a uma distncia de 3,0m, na horizontal, a partir do incio do salto, como indicado na figura. Considerando essas informaes, estime: Desconsidere os efeitos da resistncia do ar. a) O intervalo de tempo t1, em s, entre o instante do incio do salto e o instante em que o centro de massa da atleta atingiu sua altura mxima. b) A velocidade horizontal mdia, Vh, em m/s, da atleta durante o salto.] c) O intervalo de tempo t2, em s, entre o instante em que a atleta atingiu sua altura mxima e o instante final do salto. NOTE E ADOTE: Desconsidere os efeitos da resistncia do ar.

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Nas questes em que for necessrio, adote para g, acelerao da gravidade na superfcie da Terra, o valor de 10 m/s2; para a massa especfica (densidade) da gua, o valor de 1.000 kg/m3= 1,0 g/cm3; para o calor especfico da gua, o valor de 1,0 cal /(g C); para uma caloria, o valor de 4 joules. Dirigindo-se a uma cidade prxima, por uma autoestrada plana, ummotorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidademdia de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade mdia para60 km/h, permanecendo assim at a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retomasua velocidade mdia inicial. Essa reduo temporria aumenta seu tempo de viagem, com relao estimativa inicial, em

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Nas questes em que for necessrio, adote para g, acelerao da gravidade na superfcie da Terra, o valor de 10 m/s2; para a massa especfica (densidade) da gua, o valor de 1.000 kg/m3= 1,0 g/cm3; para o calor especfico da gua, o valor de 1,0 cal /(g C); para uma caloria, o valor de 4 joules. No salto com vara, um atleta corre segurando uma vara e, com percia e treino, consegue projetar seu corpo por cima de uma barra. Para uma estimativa da altura alcanada nesses saltos, possvel considerar que a vara sirva apenas para converter o movimento horizontal do atleta (corrida) em movimento vertical, sem perdas ou acrscimos de energia. Na anlise de um desses saltos, foi obtida a sequncia de imagens reproduzida a seguir. Nesse caso, possvel estimar que a velocidade mxima atingida pelo atleta, antes do salto, foi de, aproximadamente, Desconsidere os efeitos do trabalho muscular aps o incio do salto.

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Nas questes em que for necessrio, adote para g, acelerao da gravidade na superfcie da Terra, o valor de 10 m/s2; para a massa especfica (densidade) da gua, o valor de 1.000 kg/m3= 1,0 g/cm3; para o calor especfico da gua, o valor de 1,0 cal /(g C); para uma caloria, o valor de 4 joules. Um recipiente, contendo determinado volume de um lquido, pesado em uma balana (situao 1). Para testes de qualidade, duas esferas de mesmo dimetro e densidades diferentes, sustentadas por fios, so sucessivamente colocadas no lquido da situao 1. Uma delas mais densa que o lquido (situao 2) e a outra menos densa que o lquido (situao 3). Os valores indicados pela balana, nessas trs pesagens, so tais que

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Uma regra prtica para orientao no hemisfrio Sul, em uma noite estrelada, consiste em identificar a constelao do Cruzeiro do Sul e prolongar trs vezes e meia o brao maior da cruz, obtendo-se assim o chamado Plo Sul Celeste, que indica a direo Sul. Suponha que, em determinada hora da noite, a constelao seja observada na Posio I. Nessa mesma noite, a constelao foi/ser observada na Posio II, cerca de

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Um aquecedor eltrico mergulhado em um recipiente com gua a 10 C e,cinco minutos depois, a gua comea a ferver a 100 C. Se o aquecedor no for desligado, todaa gua ir evaporar e o aquecedor ser danificado. Considerando o momento em que a guacomea a ferver, a evaporao de toda a gua ocorrer em um intervalo de aproximadamente Calor especfico da gua = 1,0 cal/(gC) Calor de vaporizao da gua = 540 cal/g Desconsidere perdas de calor para o recipiente, para o ambiente e para o prprio aquecedor.

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Em algumas situaes de resgate, bombeiros utilizam cilindros de ar comprimido para garantir condies normais de respirao em ambientes com gases txicos. Esses cilindros, cujas caractersticas esto indicadas a seguir, alimentam mscaras que se acoplam ao nariz. Quando acionados, os cilindros fornecem para a respirao, a cada minuto, cerca de 40 litros de ar, a presso atmosfrica e temperatura ambiente. Nesse caso, a durao do ar de um desses cilindros seria de aproximadamente:

(FUVEST - 2008a - 1 FASE)Um sistema de duas lentes, sendo uma convergente e outra divergente, ambas com distncias focais iguais a 8 cm, montado para projetar crculos luminosos sobre um anteparo. O dimetro desses crculos pode ser alterado, variando-se a posio das lentes. Em uma dessas montagens, um feixe de luz, inicialmente de raios paralelos e 4 cm de dimetro, incide sobre a lente convergente, separada da divergente por 8 cm, atingindo finalmente o anteparo, 8 cm adiante da divergente. Nessa montagem especfica, o crculo luminoso formado no anteparo melhor representado por

(FUVEST - 2008 - 1 FASE)Uma estudante quer utilizar uma lmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispe de uma bateria de 12 V. A especificao da lmpada indica que a tenso de operao 4,5 V e a potncia eltrica utilizada durante a operao de 2,25 W. Para que a lmpada possa ser ligada bateria de 12 V, ser preciso colocar uma resistncia eltrica, em srie, de aproximadamente

(FUVEST - 2008 - 1 FASE) Trs esferas metlicas, M1, M2 e M3, de mesmo dimetro e montadas emsuportes isolantes, esto bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M1 e M3 tm cargas iguais, com valor Q, e M2 est descarregada. So realizadasduas operaes, na sequncia indicada: I. A esfera M1 aproximada de M2 at que ambas fiquem em contato eltrico. A seguir, M1 afastada at retornar sua posio inicial. II. A esfera M3 aproximada de M2 at que ambas fiquem em contato eltrico. A seguir, M3 afastada at retornar sua posio inicial. Aps essas duas operaes, as cargas nas esferas sero cerca de