Questões de Física - UNESP 2015

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2015Física

(Unesp 2015) Uma pessoa de 1,8 m de altura está parada diante de um espelho plano apoiado no solo e preso em uma parede vertical. Como o espelho está mal posicionado, a pessoa não consegue ver a imagem de seu corpo inteiro, apesar de o espelho ser maior do que o mínimo necessário para isso. De seu corpo, ela enxerga apenas a imagem da parte compreendida entre seus pés e um detalhe de sua roupa, que está a 1,5 m do chão. Atrás dessa pessoa, há uma parede vertical AB, a 2,5 m do espelho. Sabendo que a distância entre os olhos da pessoa e a imagem da parede AB refletida no espelho é 3,3 m e que seus olhos, o detalhe em sua roupa e seus pés estão sobre uma mesma vertical, calcule a distância d entre a pessoa e o espelho e a menor distância que o espelho deve ser movido verticalmente para cima, de modo que ela possa ver sua imagem refletida por inteiro no espelho.

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(Unesp 2015) O gol da conquista do tetracampeonato pela Alemanha na Copa do Mundode 2014 foi feito pelo jogador Götze. Nessa jogada, ele recebeu um cruzamento, matou a bolano peito, amortecendo-a, e chutou de esquerda para fazer o gol. Considere que, imediatamenteantes de tocar o jogador, a bola tinha velocidade de módulo V1 = 8 m / s em uma direçãoperpendicular ao seu peito e que, imediatamente depois de tocar o jogador, sua velocidademanteve-se perpendicular ao peito do jogador, porém com módulo V2 = 0,6 m / s e em sentidocontrário. Admita que, nessa jogada, a bola ficou em contato com o peito do jogador por 0,2 s e que,nesse intervalo de tempo, a intensidade da força resultante (FR ), que atuou sobre ela, variouem função do tempo, conforme o gráfico. Considerando a massa da bola igual a 0,4 kg, é correto afirmar que, nessa jogada, o móduloda força resultante máxima que atuou sobre a bola, indicada no gráfico por Fmáx, é igual, emnewtons, a:

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(UNESP 2015 - Meio do ano)A fotografia mostra um avião bombardeiro norte-americano B52 despejando bombas sobre determinada cidade no Vietnã do Norte, em dezembro de 1972. Durante essa operação, o avião bombardeiro sobrevoou, horizontalmente e com velocidade vetorial constante, a região atacada, enquanto abandonava as bombas que, na fotografia tirada de outro avião em repouso em relação ao bombardeiro, aparecem alinhadas verticalmente sob ele, durante a queda. Desprezando a resistência do ar e a atuação de forças horizontais sobre as bombas, é correto afirmar que:

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(UNESP 2015 - Meio do ano)A figura representa uma cisterna com a forma de um cilindro circular reto de 4 m de altura instalada sob uma laje de concreto.

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(UNESP 2015 - Meio do ano)Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica. De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é:

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(UNESP 2015 - Meio do ano)Dois raios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração , nos pontos A e V. Após atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60, .

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(UNESP 2015 - Meio do ano)Em um experimento de eletrostática, um estudante dispunha de três esferas metálicas idênticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas elétricas 5Q, 3Q e 2Q, respectivamente. Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as três esferas simultaneamente em contato e, depois de separá-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as próximas. Verifica, então, que elas interagem eletricamente, permanecendo em equilíbrio estático a uma distância d uma da outra. Sendo k a constante eletrostática do ar, assinale a alternativa que contém a correta representação da configuração de equilíbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da força de interação elétrica entre elas.

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(UNESP 2015 - Meio do ano)O poraquê é um peixe elétrico que vive nas águas amazô- nicas. Ele é capaz de produzir descargas elétricas elevadas pela ação de células musculares chamadas eletrócitos. Cada eletrócito pode gerar uma diferença de potencial de cerca de 0,14 V. Um poraquê adulto possui milhares dessas células dispostas em série que podem, por exemplo, ativar-se quando o peixe se encontra em perigo ou deseja atacar uma presa. A corrente elétrica que atravessa o corpo de um ser humano pode causar diferentes danos biológicos, dependendo de sua intensidade e da região que ela atinge. A tabela indica alguns desses danos em função da intensidade da corrente elétrica Considere um poraquê que, com cerca de 8000 eletrócitos, produza uma descarga elétrica sobre o corpo de uma pessoa. Sabendo que a resistência elétrica da região atingida pela descarga é de 6000 Ω, de acordo com a tabela, após o choque essa pessoa sofreria

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(Unesp 2015 - 2 fase) Uma esfera de borracha de tamanho desprezível é abandonada, de determinada altura, no instante t = 0,cai verticalmente e, depois de 2 s,choca-se contra o solo, plano e horizontal. Após a colisão, volta a subir verticalmente, parando novamente, no instante T, em uma posição mais baixa do que aquela de onde partiu. O gráfico representa a velocidade da esfera em função do tempo, considerando desprezível o tempo de contato entre a esfera e o solo. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2,calcule a perda percentual de energia mecânica, em J, ocorrida nessa colisão e a distância total percorrida pela esfera, em m, desde o instante t = 0 até o instante T.

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(Unesp 2015 - 2 fase) O assento horizontal de uma banqueta tem sua altura ajustada pelo giro de um parafuso que o liga à base da banqueta. Se girar em determinado sentido, o assento sobe 3 cmna vertical a cada volta completa e, no sentido oposto, desce 3 cm.Uma pessoa apoia sobre o assento uma lata de refrigerante de 360 ga uma distância de 15 cmde seu eixo de rotação e o fará girar com velocidade angular constante de 2 rad/s. Se a pessoa girar o assento da banqueta por 12s,sempre no mesmo sentido, e adotando g = 10 m/s2e calcule o módulo da força de atrito, em newtons, que atua sobre a lata enquanto o assento gira com velocidade angular constante, e o módulo da variação de energia potencial gravitacional da lata, em joules.

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(Unesp 2015 - 2 fase) Uma pessoa de 1,8 mde altura está parada diante de um espelho plano apoiado no solo e preso em uma parede vertical. Como o espelho está mal posicionado, a pessoa não consegue ver a imagem de seu corpo inteiro, apesar de o espelho ser maior do que o mínimo necessário para isso. De seu corpo, ela enxerga apenas a imagem da parte compreendida entre seus pés e um detalhe de sua roupa, que está a 1,5 mdo chão. Atrás dessa pessoa, há uma parede vertical AB,a 2,5 mdo espelho. Sabendo que a distância entre os olhos da pessoa e a imagem da parede AB refletida no espelho é 3,3 m e que seus olhos, o detalhe em sua roupa e seus pés estão sobre uma mesma vertical, calcule a distância d entre a pessoa e o espelho e a menor distância que o espelho deve ser movido verticalmente para cima, de modo que ela possa ver sua imagem refletida por inteiro no espelho.

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(Unesp 2015 - 2 fase) Em muitos experimentos envolvendo cargas elétricas, é conveniente que elas mantenham sua velocidade vetorial constante. Isso pode ser conseguido fazendo a carga movimentar-se em uma região onde atuam um campo elétrico e um campo magnético ,ambos uniformes e perpendiculares entre si. Quando as magnitudes desses campos são ajustadas convenientemente, a carga atravessa a região em movimento retilíneo e uniforme. A figura representa um dispositivo cuja finalidade é fazer com que uma partícula eletrizada com carga elétrica q 0atravesse uma região entre duas placas paralelas P1 e P2eletrizadas com cargas de sinais opostos, seguindo a trajetória indicada pela linha tracejada. O símbolo representa um campo magnético uniforme B = 0,04 T,com direção horizontal, perpendicular ao plano que contém a figura e com sentido para dentro dele. As linhas verticais, ainda não orientadas e paralelas entre si, representam as linhas de força de um campo elétrico uniforme de módulo E = 20N/C. Desconsiderando a ação do campo gravitacional sobre a partícula e considerando que os módulos de e sejam ajustados para que a carga não desvie quando atravessar o dispositivo, determine, justificando, se as linhas de força do campo elétrico devem ser orientadas no sentido da placa P1 ou da placa P2 e calcule o módulo da velocidade v da carga, em m/s.

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(Unesp 2015 - 2 fase) Dois fios longos e retilíneos,1 e 2,são dispostos no vácuo, fixos e paralelos um ao outro, em uma direção perpendicular ao plano da folha. Os fios são percorridos por correntes elétricas constantes, de mesmo sentido, saindo do plano da folha e apontando para o leitor, representadas, na figura, pelo símbolo .Pelo fio 1 circula uma corrente elétrica de intensidade i1 = 9 Ae, pelo fio 2, uma corrente de intensidade i2 = 16 A.A circunferência tracejada, de centro C,passa pelos pontos de intersecção entre os fios e o plano que contém a figura. Considerando, calcule o módulo do vetor indução magnética resultante, em tesla, no centro C da circunferência e no ponto P sobre ela, definido pelas medidas expressas na figura, devido aos efeitos simultâneos das correntes i1 e i2.

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(Unesp 2015 - 2 fase) Em ambientes sem claridade, os morcegos utilizam a ecolocalização para caçar insetos ou localizar obstáculos. Eles emitem ondas de ultrassom que, ao atingirem um objeto, são refletidas de volta e permitem estimar as dimensões desse objeto e a que distância se encontra. Um morcego pode detectar corpos muito pequenos, cujo tamanho seja próximo ao do comprimento de onda do ultrassom emitido. Suponha que um morcego, parado na entrada de uma caverna, emita ondas de ultrassom na frequência de 60 kHz,que se propagam para o interior desse ambiente com velocidade de 340 m/s.Estime o comprimento, em mm, do menor inseto que esse morcego pode detectar e, em seguida, calcule o comprimento dessa caverna, em metros, sabendo que as ondas refletidas na parede do fundo do salão da caverna são detectadas pelo morcego 0,2sdepois de sua emissão.

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O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elástica de uma mola ideal. O recipiente Rde massa desprezível, contém água; na sua parte inferior, há uma torneira Tque, quando aberta, permite que a água escoe lentamente com vazão constante e caia dentro de outro recipiente B,inicialmente vazio (sem água), que repousa sobre uma balança. A torneira é aberta no instante t = 0e os gráficos representam, em um mesmo intervalo de tempo ( t ),como variam o comprimento Lda mola (gráfico 1), a partir da configuração inicial de equilíbrio, e a indicação da balança (gráfico 2). Analisando as informações, desprezando as forças entre a água que cair no recipiente Be o recipiente Re considerando g = 10 m/s,é correto concluir que a constante elástica kda mola, em N/m, é igual a

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