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Questões de Física - FUVEST | Gabarito e resoluções

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase)Perto de uma esquina, um pipoqueiro, P, e um dogueiro, D, empurram distraidamente seus carrinhos, com a mesma velocidade (em mdulo), sendo que o carrinho do dogueiro tem o triplo da massa do carrinho do pipoqueiro. Na esquina, eles colidem (em O) e os carrinhos se engancham, em um choque totalmente inelstico. Uma trajetria possvel dos dois carrinhos, aps a coliso, compatvel com a indicada por:

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase) A janela de uma casa age como se fosse um espelho e reflete a luz do Sol nela incidente, atingindo, s vezes, a casa vizinha Para a hora do dia em que a luz do Sol incide na direo indicada na figura, o esquema que melhor representa a posio da janela capaz de refletir o raio de luz na direo de P

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Uma equipe tenta resgatar um barco naufragado que est a 90 m de profundidade. O poro do barco tem tamanho suficiente para que um balo seja inflado dentro dele, expulse parte da gua e permita que o barco seja iado at uma profundidade de 10 m. O balo dispe de uma vlvula que libera o ar, medida que o barco sobe, para manter seu volume inalterado. No incio da operao, a 90 m de profundidade, so injetados 20.000 mols de ar no balo. Ao alcanar a profundidade de 10 m, a porcentagem do ar injetado que ainda permanece no balo : Obs:Presso na superfcie do mar = 1 atm No mar, a presso da gua aumenta em 1 atm a cada 10 m de profundidade. A presso do ar no balo sempre igual presso externa da gua.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Dois recipientes iguais A e B, contendo dois lquidos diferentes, inicialmente a20 oC, so colocados sobre uma placa trmica, da qual recebem aproximadamente a mesmaquantidade de calor. Com isso, o lquido em A atinge 40 oC, enquanto o lquido em B, 80 oC. Seos recipientes forem retirados da placa e seus lquidos misturados, a temperatura final damistura ficar em torno de

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 10) Recentemente Pluto foi rebaixado, perdendo sua classificao como planeta. Para avaliar os efeitos da gravidade em Pluto, considere suas caractersticas fsicas, comparadas com as da Terra, que esto apresentadas, com valores aproximados, no quadro abaixo: a) Determine o peso, na superfcie de Pluto (PP), de uma massa que na superfcie da Terra pesa 40 N (PT = 40 N) . b) Estime a altura mxima H, em metros, que uma bola, lanada verticalmente com velocidade V, atingiria em Pluto. Na Terra, essa mesma bola, lanada com a mesma velocidade, atinge uma altura hT = 1,5 m.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 9) Duas bobinas iguais, B1 e B2, com seus eixos alinhados, so percorridas por uma mesma corrente eltrica e produzem um campo magntico uniforme no espao entre elas. Nessa regio, h uma espira, na qual, quando o campo magntico varia, induzida uma fora eletromotriz , medida pelo voltmetro. Quando a corrente I, que percorre as bobinas, varia em funo do tempo, como representado no Grfico A da folha de repostas, mede-se A= 1,0 V, para o instante t = 2 s. Para analisar esse sistema, a) construa, na folha de respostas, o grfico RA, da variao de , em funo do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I varia como no Grfico A. b) determine o valor deB para t = 2 s e construa o grfico RB, da variao de , em funo do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente Ivaria como no Grfico B. c) determine o valor de C para t = 5 s e construa o grfico RC, da variao de , em funo do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente Ivaria como no Grfico C. NOTE E ADOTE A fora eletromotriz induzida em uma espira proporcional variao temporal do fluxo do campo magntico em sua rea.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase)Na cozinha de uma casa, ligada rede eltrica de 110 V, h duas tomadas A e B. Deseja-se utilizar, simultaneamente, um forno de microondas e um ferro de passar, com as caractersticas indicadas. Para que isso seja possvel, necessrio que o disjuntor (D) dessa instalao eltrica, seja de, no mnimo,

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Uma bssola colocada sobre uma mesa horizontal, prxima a dois fios compridos, F1 e F2, percorridos por correntes de mesma intensidade. Os fios esto dispostos perpendicularmente mesa e a atravessam. Quando a bssola colocada em P, sua agulha aponta na direo indicada. Em seguida, a bssola colocada na posio 1 e depois na posio 2, ambas eqidistantes dos fios. Nessas posies, a agulha da bssola indicar, respectivamente, as direes

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase)Duas barras isolantes, A e B, iguais, colocadas sobre uma mesa, tm emsuas extremidades, esferas com cargas eltricas de mdulos iguais e sinais opostos. A barra A fixa, mas a barra B pode girar livremente em torno de seu centro O, que permanece fixo. Nassituaes I e II, a barra B foi colocada em equilbrio, em posies opostas. Para cada umadessas duas situaes, o equilbrio da barra B pode ser considerado como sendo,respectivamente, SITUAES DE EQUILBRIO - aps o sistema ser levemente deslocado de sua posioinicial: Estvel = tende a retornar ao equilbrio inicial Instvel = tende a afastar-se do equilbrio inicial Indiferente = permanece em equilbrio na nova posio

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 1) De cima de um morro, um jovem assiste a uma exibio de fogos de artifcio, cujas exploses ocorrem na mesma altitude em que ele se encontra. Para avaliar a que distncia L os fogos explodem, verifica que o tempo decorrido entre ver uma exploso e ouvir o rudo correspondente de 3 s. Alm disso, esticando o brao, segura uma rgua a 75 cm do prprio rosto e estima que o dimetro D do crculo aparente, formado pela exploso, de 3 cm. Finalmente, avalia que a altura H em que a exploso ocorre de aproximadamente 2,5 vezes o dimetro D dos fogos. Nessas condies, avalie a) a distncia, L, em metros, entre os fogos e o observador. b) o dimetro D, em metros, da esfera formada pelos fogos. c) a energia E, em joules, necessria para enviar o rojo at a altura da exploso, considerando que ele tenha massa constante de 0,3 kg. d) a quantidade de plvora Q, em gramas, necessria para lanar esse rojo a partir do solo. NOTE E ADOTE 1 A velocidade do som, no ar, vsom 333 m/s. Despreze o tempo que a luz da exploso demora para chegar at o observador. NOTE E ADOTE 2 A combusto de 1 g de plvora libera uma energia de 2000 J; apenas 1% da energia liberada na combusto aproveitada no lanamento do rojo.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 2) Um carro de corrida, de massa M = 800 kg, percorre uma pista de provas plana, com velocidade constante V0 = 60 m/s. Nessa situao, observa-se que a potncia desenvolvida pelo motor, P1 = 120 kW, praticamente toda utilizada para vencer a resistncia do ar (Situao 1, pista horizontal). Prosseguindo com os testes, faz-se o carro descer uma ladeira, com o motor desligado, de forma que mantenha a mesma velocidade V0 e que enfrente a mesma resistncia do ar (Situao 2, inclinao ). Finalmente, faz-se o carro subir uma ladeira, com a mesma velocidade V0, sujeito mesma resistncia do ar (Situao 3, inclinao ). a) Estime, para a Situao 1, o valor da fora de resistncia do ar FR, em newtons, que age sobre o carro no sentido oposto a seu movimento. b) Estime, para a Situao 2, o seno do ngulo de inclinao da ladeira, sen , para que o carro mantenha a velocidade V0 = 60 m/s. c) Estime, para a Situao 3, a potncia P3 do motor, em kW, para que o carro suba uma ladeira de inclinao dada por sen = 0,3, mantendo a velocidade V0 = 60 m/s. NOTE E ADOTE Potncia = Fora x Velocidade Considere, nessas trs situaes, que apenas a resistncia do ar dissipa energia.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 3) Uma bola chutada horizontalmente de cima de uma laje, com velocidade V0, tem sua trajetria parcialmente registrada em uma foto, representada no desenho abaixo. A bola bate no cho, no ponto A, voltando a atingir o cho em B, em choques parcialmente inelsticos. a) Estime o tempo T, em s, que a bola leva at atingir o cho, no ponto A. b) Calcule a distncia D, em metros, entre os pontos A e B. c) Determine o mdulo da velocidade vertical da bola VA, em m/s, logo aps seu impacto com o cho no ponto A.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 5) Para medir a temperatura T0 do ar quente expelido, em baixa velocidade, por uma tubulao, um jovem utilizou uma garrafa cilndrica vazia, com rea da base S = 50 cm2 e altura H = 20 cm. Adaptando um suporte isolante na garrafa, ela foi suspensa sobre a tubulao por alguns minutos, para que o ar expelido ocupasse todo o seu volume e se estabelecesse o equilbrio trmico a T0 (Situao 1). A garrafa foi, ento, rapidamente colocada sobre um recipiente com gua mantida temperatura ambiente TA = 27 C. Ele observou que a gua do recipiente subiu at uma altura h = 4 cm, dentro da garrafa, aps o ar nela contido entrar em equilbrio trmico com a gua (Situao 2). Estime a) o volume VA, em cm3 , do ar dentro da garrafa, aps a entrada da gua, na Situao 2. b) a variao de presso P, em N/m2 , do ar dentro da garrafa, entre as Situaes 1 e 2. c) a temperatura inicial T0, em C, do ar da tubulao, desprezando a variao de presso do ar dentro da garrafa. NOTE E ADOTE PV = nRT T (K) = T (C) + 273

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 6) Uma seta luminosa formada por pequenas lmpadas. Deseja-se projetar a imagem dessa seta, ampliada, sobre uma parede, de tal forma que seja mantido o sentido por ela indicado. Para isso, duas lentes convergentes, L1 e L2, so colocadas prximas uma da outra, entre a seta e a parede, como indicado no esquema abaixo. Para definir a posio e a caracterstica da lente L2, a) determine, no esquema da folha de resposta, traando as linhas de construo apropriadas, as imagens dos pontos A e B da seta, produzidas pela lente L1, cujos focos F1 esto sinalizados, indicando essas imagens por A1 e B1 respectivamente. b) determine, no esquema da folha de resposta, traando as linhas de construo apropriadas, a posio onde deve ser colocada a lente L2, indicando tal posio por uma linha vertical, com smbolo L2. c) determine a distncia focal f2 da lente L2, em cm, traando os raios convenientes ou calculando-a. Escreva o resultado, no espao assinalado, na folha de respostas.

Questão
2007Física

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Um passageiro, viajando de metr, fez o registro de tempo entreduas estaes e obteve os valores indicados na tabela. Supondo que a velocidade mdia entre duas estaes consecutivas seja sempre a mesma eque o trem pare o mesmo tempo em qualquer estao da linha, de 15 km de extenso, possvel estimar que um trem, desde a partida da Estao Bosque at a chegada EstaoTerminal, leva aproximadamente