Questões de Física - UNESP 2016 | Gabarito e resoluções

(Unesp 2016 - 2 fase) Um rapaz de 50 kgestá inicialmente parado sobre a extremidade esquerda da plataforma plana de um carrinho em repouso, em relação ao solo plano e horizontal. A extremidade direita da plataforma do carrinho está ligada a uma parede rígida, por meio de uma mola ideal, de massa desprezível e de constante elástica 25 N/m,inicialmente relaxada. O rapaz começa a caminhar para a direita, no sentido da parede, e o carrinho move-se para a esquerda, distendendo a mola. Para manter a mola distendida de 20 cme o carrinho em repouso, sem deslizar sobre o solo, o rapaz mantém-se em movimento uniformemente acelerado. Considerando o referencial de energia na situação da mola relaxada, determine o valor da energia potencial elástica armazenada na mola distendida de 20 cme o módulo da aceleração do rapaz nessa situação.

(Unesp 2016/2 - 2 fase) Duas esferas, A e B, de mesma massa e de dimenses desprezveis, esto inicialmente em repouso nas posies indicadas na figura. Aps ser abandonada de uma altura h,a esfera A, presa por um fio ideal a um ponto fixo O,desce em movimento circular acelerado e colide frontalmente com a esfera B, que est apoiada sobre um suporte fixo no ponto mais baixo da trajetria da esfera A. Aps a coliso, as esferas permanecem unidas e, juntas, se aproximam de um sensor S, situado altura 0,2 mque, se for tocado, far disparar um alarme sonoro e luminoso ligado a ele. Compare as situaes imediatamente antes e imediatamente depois da coliso entre as duas esferas, indicando se a energia mecnica e a quantidade de movimento do sistema formado pelas duas esferas se conservam ou no nessa coliso. Justifique sua resposta. Desprezando os atritos e a resistncia do ar, calcule o menor valor da altura h, em metros, capaz de fazer o conjunto formado por ambas as esferas tocar o sensor S.

(UNESP - 2016 - 2 fase) Determinada massa de nitrognio armazenada a 27 C dentro de um cilindro fechado em sua parte superior por um mbolo de massa desprezvel, sobre o qual est apoiado um corpo de 100 kg. Nessa situao, o mbolo permanece em repouso a 50 cm de altura em relao base do cilindro. O gs , ento, aquecido isobaricamente at atingir a temperatura de 67 C, de modo que o mbolo sofre um deslocamento vertical h, em movimento uniforme, devido expanso do gs. Desprezando o atrito, adotando g = 10 m/se sabendo que a rea do mbolo igual a 100 cm, que a presso atmosfrica local vale N/me considerando o nitrognio como um gs ideal, calcule o mdulo, em N, da fora vertical que o gs exerce sobre o mbolo nesse deslocamento e o trabalho realizado por essa fora, em J, nessa transformao.

(Unesp 2016/2 - 2 fase) Durante a anlise de uma lente delgada para a fabricao de uma lupa, foi construdo um grfico que relaciona a coordenada de um objeto colocado diante da lente (p)com a coordenada da imagem conjugada desse objeto por essa lente (p)A figura 1 representa a lente, o objeto e a imagem. A figura 2 apresenta parte do grfico construdo. Considerando vlidas as condies de nitidez de Gauss para essa lente, calcule a que distncia se formar a imagem conjugada por ela, quando o objeto for colocado a 60 cmde seu centro ptico. Suponha que a lente seja utilizada como lupa para observar um pequeno objeto de 8 mmde altura, colocado a 2 cmda lente. Com que altura ser vista a imagem desse objeto?

(Unesp 2016 - 2 fase) Um estudante pretendia construir o tetraedro regular BCDE,representado na figura 1, com seis fios idênticos, cada um com resistência elétrica constante de no intuito de verificar experimentalmente as leis de Ohm em circuitos de corrente contínua. Acidentalmente, o fio DE rompeu-se; com os cinco fios restantes e um gerador de 12 Vum amperímetro e um voltímetro, todos ideais, o estudante montou o circuito representado na figura 2, de modo que o fio BC permaneceu com o mesmo comprimento que tinha na figura 1. Desprezando a resistência dos fios de ligação dos instrumentos ao circuito e das conexões utilizadas, calcule as indicações do amperímetro, em A, e do voltímetro, em V, na situação representada na figura 2.

(Unesp 2016/2 - 2 fase) Trs lmpadas idnticas (L1, L2 e L3)de resistncias eltricas constantes e valores nominais de tenso e potncia iguais a 12 Ve 6 W,compem um circuito conectado a uma bateria de 12 V.Devido forma como foram ligadas, as lmpadas L2e L3 no brilham com a potncia para a qual foram projetadas. Considerando desprezveis as resistncias eltricas das conexes e dos fios de ligao utilizados nessa montagem, calcule a resistncia equivalente, em ohms, do circuito formado pelas trs lmpadas e a potncia dissipada, em watts, pela lmpada L2.

(UNESP - 2016 - 1a fase) A imagem ilustra o trajeto mais comum dos pilotos de asa-delta entre o Vale do Paran e a Esplanada dos Ministrios em Braslia, distantes cerca de 90 quilmetros. Constituem fatores que permitem a longa durao deste voo:

(UNESP - 2016/2 - 1a fase) No grfico esto representadas as curvas tpicas de velocidade de crescimento, em cm/ano, em funo da idade, em anos, para meninos e meninas de 0 a 20 anos de idade. Esto indicados, tambm, para os dois gneros, trechos de acelerao e desacelerao do crescimento e os pontos de incio do estiro da adolescncia e de trmino de crescimento. Considerando apenas as informaes contidas no grfico, correto afirmar que:

(UNESP - 2016/2 - 1a fase) Em um parque de diverses, existe uma atrao na qual o participante tenta acertar bolas de borracha na boca da figura de um palhao que, presa a uma mola ideal, oscila em movimento harmnico simples entre os pontos extremos A e E, passando por B, C e D, de modo que em C, ponto mdio do segmento AE, a mola apresenta seu comprimento natural, sem deformao. Uma pessoa, ao fazer suas tentativas, acertou a primeira bola quando a boca passou por uma posio em que o m- dulo de sua acelerao mximo e acertou a segunda bola quando a boca passou por uma posio onde o mdulo de sua velocidade mximo. Dos pontos indicados na figura, essas duas bolas podem ter acertado a boca da figura do palhao, respectivamente, nos pontos

(UNESP - 2016 - 1 FASE)Em uma viagem de carro com sua famlia, um garoto colocou em prtica o que havia aprendido nas aulas de fsica. Quando seu pai ultrapassou um caminho em um trecho reto da estrada, ele calculou a velocidade do caminho ultrapassado utilizando um cronmetro. O garoto acionou o cronmetro quando seu pai alinhou a frente do carro com a traseira do caminho e o desligou no instante em que a ultrapassagem terminou, com a traseira do carro alinhada com a frente do caminho, obtendo 8,5 spara o tempo de ultrapassagem. Em seguida, considerando a informao contida na figura e sabendo que o comprimento do carro era 4 me que a velocidade do carro permaneceu constante e igual a 30 m/s,ele calculou a velocidade mdia do caminho, durante a ultrapassagem, obtendo corretamente o valor

(UNESP - 2016 - 1 FASE) Um pequeno motor a pilha utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo. Um sistema de engrenagens transforma a velocidade de rotao desse motor na velocidade de rotao adequada s rodas do carrinho. Esse sistema formado por quatro engrenagens, A, B, C e D, sendo que A est presa ao eixo do motor, B e C esto presas a um segundo eixo e D a um terceiro eixo, no qual tambm esto presas duas das quatro rodas do carrinho. Nessas condies, quando o motor girar com frequncia fMas duas rodas do carrinho giraro com frequncia fR.Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D possuem 24 dentes, que no h escorregamento entre elas e que fM= 13,5 Hz, correto afirmar que fRem Hz igual a

(UNESP - 2016/2 - 1a fase) Uma garota de 50 kg est brincando em um balano constitudo de um assento e de uma corda ideal que tem uma de suas extremidades presa nesse assento e a outra, em um saco de areia de 66 kg que est apoiado, em repouso, sobre o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetria circular contida em um plano vertical de modo que, ao passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical. Desprezando a resistncia do ar e a massa do assento, considerando g = 10 m/s2 e as informaes contidas na figura, a maior velocidade, em m/s, com a qual a garota pode passar pelo ponto A sem que o saco de areia perca contato com o solo igual a

(UNESP - 2016/2 - 1a fase) Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plstico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de guas paradas, totalmente submersa e em equilbrio, sem que a gua entre nela.

(UNESP - 2016 - 1 FASE) Algumas embalagens trazem, impressas em sua superfcie externa, informaes sobre a quantidade mxima de caixas iguais a ela que podem ser empilhadas, sem que haja risco de danificar a embalagem ou os produtos contidos na primeira caixa da pilha, de baixo para cima. Considere a situao em que trs caixas iguais estejam empilhadas dentro de um elevador e que, em cada uma delas, esteja impressa uma imagem que indica que, no mximo, seis caixas iguais a ela podem ser empilhadas. Suponha que esse elevador esteja parado no andar trreo de um edifcio e que passe a descrever um movimento uniformemente acelerado para cima. Adotando g=10 m/s , correto afirmar que a maior acelerao vertical que esse elevador pode experimentar, de modo que a caixa em contato com o piso receba desse, no mximo, a mesma fora que receberia se o elevador estivesse parado e, na pilha, houvesse seis caixas, igual a

(UNESP - 2016 - 1 FASE) timos nadadores, os golfinhos conseguem saltar at 5m acima do nvel da gua do mar. Considere que um golfinho de 100 kg, inicialmente em repouso no ponto A, situado 3m abaixo da linha da gua do mar, acione suas nadadeiras e atinja, no ponto B, determinada velocidade, quando inicia o seu movimento ascendente e seu centro de massa descreve a trajetria indicada na figura pela linha tracejada. Ao sair da gua, seu centro de massa alcana o ponto C, a uma altura de 5m acima da linha da gua, com mdulo da velocidade igual a , conforme a figura. Considere que, no trajeto de B para C, o golfinho perdeu 20% da energia cintica que tinha ao chegar ao ponto B, devido resistncia imposta pela gua ao seu movimento. Desprezando a resistncia do ar sobre o golfinho fora da gua, a velocidade da gua do mar e adotando , correto afirmar que o mdulo da quantidade de movimento adquirida pelo golfinho no ponto B, em kgm/s, igual a