Questões de Física - UFU 2021 | Gabarito e resoluções

(UFU - 2021 - MEDICINA) A China lanou em abril de 2021 o primeiro mdulo de sua terceira estao espacial, a Tiangong-3, que orbitar a Terra a uma altitude mdia de 7% do raio terrestre. A imagem abaixo ilustra o cotidiano de um astronauta dentro desses laboratrios espaciais. A) Explique por que os astronautas flutuam no interior da estao espacial. B) Demonstre, por meio de clculos, quantas vezes a fora com que a Terra atrai o astronauta, estando ele em sua superfcie, maior do que a fora com que esse mesmo astronauta atrado pelo nosso planeta, estando ele no interior da Tiangong-3.

(UFU - 2021) Na sociedade atual, deparamo-nos com uma srie de equipamentos que so considerados inteligentes. Um deles o das portas automticas, que abrem quando uma pessoa se aproxima delas. Isso ocorre, porque essas possuem dispositivos que funcionam com base no efeito fotoeltrico, ou seja, na emisso de eltrons por algum material que iluminado por radiaes eletromagnticas. Esses eltrons criam uma corrente eltrica que dispara comandos para abertura das portas. A) Explique a relao entre o nmero de eltrons emitidos pelo material e a frequncia da radiao incidente sobre ele. B) Demonstre, por meio de clculos, quanto de energia estar associada a cada fton de uma radiao de comprimento de onda 150 nm que atingir uma placa metlica de um desses dispositivos inteligentes? Dados: c 3 x 108 m/s 1 nm = 10-9 m Constante de Planck 4 x 10-15 eV.s

(UFU - 2021 - MEDICINA) Geralmente, as residncias recebem da rede de distribuio eltrica trs cabos que so ligados ao imvel, conforme esquema abaixo. Um deles chamado de neutro (N) e cada um dos outros dois cabos (I e II) apresenta uma diferena de potencial de 127 V entre ele e o fio neutro. Como dispositivo de segurana, os imveis tambm apresentam disjuntores que se desarmam, caso a corrente demandada pelo circuito ultrapasse o limite de segurana suportvel. Com base na situao descrita, A) explique por que dispositivos potentes, como aquecedores trmicos ou chuveiros, devem preferencialmente ser ligados a tomadas montadas com os fios I e II do esquema. B) se numa residncia com ddp constante de 120 V for ligado um chuveiro de 3.600 W, qual o nmero mximo de lmpadas de 100 W que ainda podem ser ligadas, concomitantemente ao chuveiro, sem que um disjuntor de 40 A seja desarmado?

(UFU - 2021) H tempos so discutidas possibilidades para o uso de energia, principalmente as chamadas energias renovveis, que causam menos impacto no ambiente. Cludia e Mrcia, ao conversarem sobre a construo de uma piscina em um clube, com 8m de comprimento, 3m de largura e 1,5m de profundidade, tentam buscar solues para o aquecimento de sua gua, conforme dilogo abaixo Cludia: Pensei em usar um sistema de aquecimento a lenha. Mrcia: Sim, mas preciso pensar nas consequncias que isso tem a longo prazo no meio ambiente. Por que voc no instala a piscina em local aberto, de tal forma a aproveitar de maneira natural a prpria energia do Sol? Cludia: Pode ser. Mas a energia que vem da queima da lenha indiretamente tambm no veio do Sol? A) Com base no texto e no dilogo apresentado, responda, do ponto de vista fsico, pergunta apresentada por Cludia. B) Considerando-se que a taxa de absoro da radiao solar por unidade de rea de 200 calorias por metro quadrado por segundo, e que, em mdia, a temperatura da gua da piscina no incio da manh seja de 20C, obtenha, por meio de clculos, a temperatura que a gua atingiria aps 5 horas ininterruptas de radiao solar em toda a superfcie da piscina, assumindo que tal taxa constante ao longo do tempo. Adote cgua = 1 cal/(g.C) e densidade gua = 1 g/cm3

(UFU - 2021 - MEDICINA) O corpo humano pode ser submetido a situaes extremas, como aquelas em que foras de grande intensidade agem por conta de um impacto, por exemplo. Uma situao assim ocorreu quando uma pessoa de 65 kg, pedalando sua bicicleta a uma velocidade constante de 36 km/h, chocou-se contra um obstculo, vindo a parar completamente 0,2 s aps o impacto. Desconsiderando-se a deformao dos corpos envolvidos na coliso, qual foi a intensidade mdia da fora que agiu sobre a pessoa nessa situao?

(UFU - 2021 - 1 FASE)Na construo de uma curva em uma estrada, esto sendo testados diferentes materiais para compor o pavimento, sendo que cada um apresenta distinto coeficiente de atrito dinmico, o qual varia em funo do material empregado e da condio de umidade, conforme indica o quadro abaixo. A curva, que plana, possui 30 metros de raio e os carros podem passar por ela com velocidade mxima de 12 m/s. Qual(is) material(is) e condio(es) pode(m) ser empregado(s) na construo de tal curva, de modo que um carro consiga passar por ela, no limite da velocidade permitida, sem derrapar? (Considere g = 10 m/s)

(UFU - 2021 - 1 FASE)Muito se tem falado sobre o efeito estufa e seus impactos no planeta, mas ele tambm pode ser percebido em pequenas dimenses quando deixamos um carro fechado e exposto ao sol. Tanto a radiao que chega do sol, chamada aqui de (A), quanto aquela que emitida pelos componentes aquecidos do interior do veculo, designada de (B), so ondas que compem o espectro eletromagntico. Por que correto afirmar que o interior do carro se torna mais quente do que o exterior, quando deixado sob a luz solar?

(UFU - 2021 - MEDICINA) Silvia era moradora da cidade de Santos, nvel do mar, litoral de So Paulo, e mudou-se para uma cidade no alto da Serra da Mantiqueira, no interior de Minas Gerais. Ela continuou usando o mesmo fogo e a mesma panela comum para cozinhar batatas, mas percebeu que, com a mesma quantidade de gua e o mesmo tempo de cozimento, as batatas passaram a ficar menos cozidas do que quando preparadas em Santos. Do ponto de vista fsico, qual o procedimento a ser adotado por Silvia para resolver seu problema?

(UFU - 2021 - 1 FASE)A Corrente do Golfo uma corrente ocenica que flui ao longo da margem oeste do Oceano Atlntico e leva guas do Mar do Caribe que aquecem o clima do Atlntico Norte e Europa. Quando chegam a essa regio, as guas da corrente esfriam e tornam-se mais salinas, pois, em altas latitudes, menos gua doce entra nos oceanos vinda dos rios. Com base nessas informaes, so feitas as seguintes afirmaes. I. A corrente que chega Europa flui por guas mais profundas, pois suas guas so densas quando comparadas corrente que retorna aos trpicos. II. O aumento da salinidade da corrente do Golfo diminui a densidade de sua gua, o que faz com que ela retorne fluindo de maneira mais superficial para os trpicos. III. A conveco o fenmeno fsico que explica como as correntes ocenicas distribuem calor pelo globo. IV. Correntes com guas mais quentes fluem de forma mais superficial se comparadas a correntes com gua mais frias. Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas

(UFU - 2021 - MEDICINA) Qualquer corpo que esteja a uma temperatura acima do zero absoluto emite energia por meio de radiao eletromagntica em diferentes frequncias, sendo que, dependendo de sua temperatura, uma frequncia de pico se destaca e apenas uma parte do espectro de frequncia visvel ao olho humano, conforme mostra o grfico a seguir. A partir da anlise de tais informaes, assinale a alternativa que explica como se comportam as ondas eletromagnticas irradiadas pelo corpo em funo de sua temperatura

(UFU - 2021 - 1 FASE)Em uma sala de aula, dois alunos, Carlos e Jlia, tm reclamado que no enxergam bem o que o professor escreve no quadro devido a problemas de viso que possuem. Carlos mudou-se da frente para o fundo da sala e sentiu uma melhora ao olhar para o quadro, e Jlia, que se sentava no fundo, veio para mais perto do quadro e tambm relatou que passou a enxerg-lo melhor. Para que possam se sentar em qualquer local da sala e enxergar perfeitamente o quadro, eles foram ao oftalmologista que sugeriu que passassem a usar culos com lentes apropriadas a cada caso. Considerando-se que tais alteraes so advindas da forma como a imagem formada no globo ocular de Carlos e Jlia, qual a situao que cada estudante deve ter, dentre os esquemas de globos indicados a seguir, e que lentes devem compor seus culos?

(UFU - 2021 - MEDICINA) Atualmente, vemos uma demanda crescente por carros sem emisso de poluentes os veculos eltricos e j existe um modelo no mercado que pode ser carregado diretamente na rede eltrica da residncia. Usando-se uma tomada comum de 110V-20A, a potncia mxima ser de 2.200 W. Com uma carga completa de 12 horas, o carro conseguir rodar 300 km com ela. O mesmo modelo, porm, com motor a combusto, vem com tanque de 60 litros de capacidade e consome 1 litro de gasolina a cada 10 km rodados. Considerando-se que o preo mdio do litro da gasolina de R$5,80 e do kWh de R$0,85 aproximadamente, quantas vezes o quilmetro rodado com o modelo combusto mais caro do que o rodado com o modelo eltrico?

(UFU - 2021 - MEDICINA) Uma planta uma estrutura complexa, formada por elementos qumicos que, isolados ou agrupados de forma aleatria, no a torna um ser vivo. Para que um ser vivo mantenha sua estrutura e funcione de forma harmnica, preciso empregar energia, caso contrrio esse ser morre e se desintegra. A lei fsica que explica por que a vida necessita dessa condio para se manter a

(UFU - 2021 - 1 FASE)O Brasil o pas com maior incidncia de raios. Eles so formados quando gotculas de gua e gelo, que formam as nuvens, acumulam cargas eltricas, que, em algum momento, desencadeiam as descargas eltricas, que podem ocorrer no interior das nuvens e tambm estabelecer contato com o solo. Para que tais descargas ocorram, necessrio que

(UFU - 2021 - MEDICINA) Analise a situao apresentada na charge abaixo. Assinale a alternativa que relaciona corretamente a perda de massa do Sol, descrita na charge, e o seu futuro.