Questões de Física - UNESP 2014 | Gabarito e resoluções

(UNESP - 2014/2 - 2 FASE) Um garoto de 50 kg est parado dentro de um barco de 150 kg nas proximidades da plataforma de um ancoradouro. Nessa situao, o barco flutua em repouso, conforme a figura 1. Em um determinado instante, o garoto salta para o ancoradouro, de modo que, quando abandona o barco, a componente horizontal de sua velocidade tem mdulo igual a 0,9 m/s em relao s guas paradas, de acordo com a figura 2. Sabendo que a densidade da gua igual a 103 kg/m3, adotando g = 10 m/s2 e desprezando a resistncia da gua ao movimento do barco, calcule o volume de gua, em m3, que a parte submersa do barco desloca quando o garoto est em repouso dentro dele, antes de saltar para o ancoradouro, e o mdulo da velocidade horizontal de recuo (VREC) do barco em relao s guas, em m/s, imediatamente depois que o garoto salta para sair dele.

(UNESP - 2014 - 2 FASE) Em um trecho retilneo e horizontal de uma ferrovia, uma composio constituda por uma locomotiva e 20 vages idnticos partiu do repouso e, em 2 minutos, atingiu a velocidade de 12 m/s. Ao longo de todo o percurso, um dinammetro ideal acoplado locomotiva e ao primeiro vago indicou uma fora de mdulo constante e igual a 120 000 N. Considere que uma fora total de resistncia ao movimento, horizontal e de intensidade mdia correspondente a 3% do peso do conjunto formado pelos 20 vages, atuou sobre eles nesse trecho. Adotando g = 10 m/s2, calcule a distncia percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso at atingir a velocidade de 12 m/s, e a massa de cada vago da composio.

(UNESP - 2014/2 - 2 FASE) Para testar os conhecimentos de termofsica de seus alunos, o professor prope um exerccio de calorimetria no qual so misturados 100 g de gua lquida a 20 C com 200 g de uma liga metlica a 75 C. O professor informa que o calor especfico da gua lquida 1 cal / (g C)e o da liga 0,1 cal / (g X)onde X uma escala arbitrria de temperatura, cuja relao com a escala Celsius est representada no grfico. Obtenha uma equao de converso entre as escalas X e Celsius e, considerando que a mistura seja feita dentro de um calormetro ideal, calcule a temperatura final da mistura, na escala Celsius, depois de atingido o equilbrio trmico.

(UNESP - 2014 - 2 FASE) A figura representa um cilindro contendo um gs ideal em trs estados, 1, 2 e 3, respectivamente. No estado 1, o gs est submetido presso P1 = 1,2 105e ocupa um volume V1 = 0,008 m3 temperatura T1. Acende-se uma chama de potncia constante sob o cilindro, de maneira que ao receber 500 J de calor o gs sofre uma expanso lenta e isobrica at o estado 2, quando o mbolo atinge o topo do cilindro e impedido de continuar a se mover. Nesse estado, o gs passa a ocupar um volume V2 = 0,012 m3 temperatura T2. Nesse momento, o mbolo travado de maneira que no possa mais descer e a chama apagada. O gs , ento, resfriado at o estado 3, quando a temperatura volta ao valor inicial T1 e o gs fica submetido a uma nova presso P3. Considerando que o cilindro tenha capacidade trmica desprezvel, calcule a variao de energia interna sofrida pelo gs quando ele levado do estado 1 ao estado 2 e o valor da presso final P3.

(UNESP - 2014/2 - 2 FASE) O circuito representado na figura utilizado para obter diferentes intensidades luminosas com a mesma lmpada L. A chave Ch pode ser ligada ao ponto A ou ao ponto B do circuito. Quando ligada em B, a lmpada L dissipa uma potncia de 60 W e o ampermetro idealindica uma corrente eltrica de intensidade 2 A. Considerando que o gerador tenha fora eletromotriz constante E = 100 V e resistncia interna desprezvel, que os resistores e a lmpada tenham resistncias constantes e que os fios de ligao e as conexes sejam ideais, calcule o valor da resistncia RL da lmpada, em ohms, e a energia dissipada pelo circuito, em joules, se ele permanecer ligado durante dois minutos com a chave na posio A.

(UNESP - 2014 - 2 FASE) Dois resistores hmicos, R1 e R2, podem ser associados em srie ou em paralelo. A resistncia equivalente quando so associados em srie RS e quando so associados em paralelo RP. No grfico, a curva S representa a variao da diferena de potencial eltrico entre os extremos da associao dos dois resistores em srie, em funo da intensidade de corrente eltrica que atravessa a associao de resistncia equivalente RS, e a curva P representa a variao da diferena de potencial eltrico entre os extremos da associao dos dois resistores em paralelo, em funo da intensidade da corrente eltrica que atravessa a associao de resistncia equivalente RP. Considere a associao seguinte, constituda por dois resistores R1 e dois resistores R2. De acordo com as informaes e desprezando a resistncia eltrica dos fios de ligao, calcule a resistncia equivalente da associao representada na figura e os valores de R1 e R2, ambos em ohms.

(UNESP - 2014/2 - 1a fase) Foram queimados 4,00 g de carvo at CO2em um calormetro. A temperatura inicial do sistema era de 20,0 C e a final, aps a combusto, 31,3 C. Considere a capacidade calorfica do calormetro = 21,4 kcal/C e despreze a quantidade de calor armazenada na atmosfera dentro do calormetro. A quantidade de calor, em kcal/g, liberada na queima do carvo, foi de

(UNESP - 2014/2 - 1a fase) O grfico representa, aproximadamente, comao varia a temperatura ambiente no perodo de um dia, em determinada poca do ano, no deserto do Saara. Nessa regio a maior parte da superfcie do solo coberta por areia e a umidade relativa do ar baixssima. A grande amplitude trmica diria observada no grfico pode, dentre outros fatores, ser explicada pelo fato de que

(UNESP - 2014/2 - 1a fase) Os dois primeiros colocados de uma prova de 100 m rasos de um campeonato de atletismo foram, respectivamente, os corredores A e B. O grfico representa as velocidades escalares desses dois corredores em funo do tempo, desde o instante da largada (t = 0) at os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada. Analisando as informaes do grfico, correto afirmar que, no instante em que o corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a prova, uma distncia, em metros, igual a

(UNESP - 2014 - 1 FASE)O fluxo () representa o volume de sangue que atravessa uma sesso transversal de um vaso sanguneo em um determinado intervalo de tempo. Esse fluxo pode ser calculado pela razo entre a diferena de presso do sangue nas duas extremidades do vaso (P1 e P2), tambm chamada de gradiente de presso, e a resistncia vascular (R), que a medida da dificuldade de escoamento do fluxo sanguneo, decorrente, principalmente, da viscosidade do sangue ao longo do vaso. A figura ilustra o fenmeno descrito. Assim, o fluxo sanguneo pode ser calculado pela seguinte frmula, chamada de lei de Ohm: Considerando a expresso dada, a unidade de medida da resistncia vascular (R), no Sistema Internacional de Unidades, est corretamente indicada na alternativa

(UNESP - 2014/2 - 1a fase) Ao tentar arrastar um mvel de 120 kg sobre uma superfcie plana e horizontal, Dona Elvira percebeu que, mesmo exercendo sua mxima fora sobre ele, no conseguiria mov-lo, devido fora de atrito entre o mvel e a superfcie do solo. Chamou, ento, Dona Dolores, para ajud-la. Empurrando juntas, elas conseguiram arrastar o mvel em linha reta, com acelerao escalar constante de mdulo 0,2 m/s2 . Sabendo que as foras aplicadas pelas duas senhoras tinham a mesma direo e o mesmo sentido do movimento do m- vel, que Dona Elvira aplicou uma fora de mdulo igual ao dobro da aplicada por Dona Dolores e que durante o movimento atuou sobre o mvel uma fora de atrito de intensidade constante e igual a 240 N, correto afirmar que o mdulo da fora aplicada por Dona Elvira, em newtons, foi igual a

(UNESP - 2014 - 1 FASE)Um motorista dirigia por uma estrada plana e retilnea quando, por causa de obras, foi obrigado a desacelerar seu veculo, reduzindo sua velocidade de 90 km/h (25 m/s) para 54 km/h (15 m/s). Depois de passado o trecho em obras, retornou velocidade inicial de 90 km/h. O grfico representa como variou a velocidade escalar do veculo em funo do tempo, enquanto ele passou por esse trecho da rodovia. Caso no tivesse reduzido a velocidade devido s obras, mas mantido sua velocidade constante de 90 km/h durante os 80 s representados no grfico, a distncia adicional que teria percorrido nessa estrada seria, em metros, de

(UNESP - 2014 - 1 FASE) O bungee jump um esporte radical no qual uma pessoa salta no ar amarrada pelos tornozelos ou pela cintura a uma corda elstica. Considere que a corda elstica tenha comprimento natural (no deformada) de 10 m. Depois de saltar, no instante em que a pessoa passa pela posio A, a corda est totalmente na vertical e com seu comprimento natural. A partir da, a corda alongada, isto , tem seu comprimento crescente at que a pessoa atinja a posio B, onde para instantaneamente, com a corda deformada ao mximo. Desprezando a resistncia do ar, correto afirmar que, enquanto a pessoa est descendo pela primeira vez depois de saltar, ela

(UNESP - 2014/2 - 1a fase) Saturno o sexto planeta a partir do Sol e o segundo maior, em tamanho, do sistema solar. Hoje, so conhecidos mais de sessenta satlites naturais de Saturno, sendo que o maior deles, Tit, est a uma distncia mdia de 1 200 000 km de Saturno e tem um perodo de translao de, aproximadamente, 16 dias terrestres ao redor do planeta. Ttis outro dos maiores satlites de Saturno e est a uma distncia mdia de Saturno de 300000 km. Considere: O perodo aproximado de translao de Ttis ao redor de Saturno, em dias terrestres,

(UNESP - 2014 - 1 FASE) Em um show de patinao no gelo, duas garotas de massas iguais giram em movimento circular uniforme em torno de uma haste vertical fixa, perpendicular ao plano horizontal. Duas fitas, F1 e F2, inextensveis, de massas desprezveis e mantidas na horizontal, ligam uma garota outra, e uma delas haste. Enquanto as garotas patinam, as fitas, a haste e os centros de massa das garotas mantm-se num mesmo plano perpendicular ao piso plano e horizontal. Considerando as informaes indicadas na figura, que o mdulo da fora de trao na fita F1 igual a 120 N e desprezando o atrito e a resistncia do ar, correto afirmar que o mdulo da fora de trao, em newtons, na fita F2 igual a