UNIFESP
QUESTÕES OBJETIVAS
1. UNIFESP Em
um teste, um automóvel é colocado em movimento retilíneo uniformemente
acelerado a partir do repouso até atingir a velocidade máxima. Um técnico
constrói o gráfico onde se registra a posição x do veículo em função de sua
velocidade v. Através desse gráfico, pode-se afirmar que a aceleração do
veículo é
a.
1,5 m/s2.
b.
2,0 m/s2.
c.
2,5 m/s2.
d.
3,0 m/s2.
e.
3,5 m/s2.
link para resolução https://youtu.be/oACMtwrID9c
QUESTÕES DISSERTARIVAS
1.UNIFESP Os circuitos elétricos A e B esquematizados, utilizam quatro lâmpadas incandescentes L idênticas, com especificações comerciais de 100 W e de 110 V, e uma fonte de tensão elétrica de 220 V. Os fios condutores, que participam dos dois circuitos elétricos, podem ser considerados ideais, isto é, têm suas resistências ôhmicas desprezíveis.
a) Qual o valor da resistência ôhmica de cada lâmpada e a resistência ôhmica equivalente de cada circuito elétrico?
b) Calcule a potência dissipada por uma lâmpada em cada circuito elétrico, A e B, para indicar o circuito no qual as lâmpadas apresentarão maior iluminação.
link para a resolução https://youtu.be/eCSe4g29UWM
2.UNIFESP Para a preparação de um café, 1 L de água é aquecido de 25 ºC até 85 ºC em uma panela sobre a chama de um fogão que fornece calor a uma taxa constante. O gráfico representa a temperatura (θ) da água em função do tempo, considerando que todo o calor fornecido pela chama tenha sido absorvido pela água.
Após um certo período de tempo, foram misturados 200 mL de leite a 20 ºC a 100 mL do café preparado, agora a 80 ºC, em uma caneca de porcelana de capacidade térmica 100 cal/ºC, inicialmente a 20 ºC. Considerando os calores específicos da água, do café e do leite iguais a 1 cal/(g · ºC), as densidades da água, do café e do leite iguais a 1 kg/L, que 1 cal/s = 4 W e desprezando todas as perdas de calor para o ambiente, calcule:
a) a potência, em W, da
chama utilizada para aquecer a água para fazer o café.
b) a temperatura, em ºC, em
que o café com leite foi ingerido, supondo que o consumidor tenha aguardado que
a caneca e seu conteúdo entrassem em equilíbrio térmico.
link para resolução https://youtu.be/OJNwhW4Zt3A
3. UNIFESP Em um parque de diversões existem dois grandes espelhos dispostos verticalmente, um de frente para o outro, a 10 m de distância um do outro. Um deles é plano, o outro é esférico convexo. Uma criança se posiciona, em repouso, a 4 m do espelho esférico e vê as duas primeiras imagens que esses espelhos formam dela: IP, formada pelo espelho plano, e IC, formada pelo espelho esférico, conforme representado na figura.
Calcule:
a) a distância, em metros, entre IP e IC.
b) a que distância do espelho esférico, em metros, a criança
deveria se posicionar para que sua imagem IC tivesse um terço de sua altura.
link para resolução https://youtu.be/XBtk7YASsQY
4.UNIFESP Dois corpos, A e B, de massas 10 kg e 8 kg, respectivamente, cinco polias e dois fios constituem um sistema em equilíbrio, como representado na figura. O corpo A está parcialmente mergulhado na água, com 40 cm de sua altura imersos e com sua base inferior paralela ao fundo do recipiente e ao nível da água.
Adotando g = 10 m/s2,
densidade da água igual a 103 kg/m3 e considerando que os
fios e as polias sejam ideais e que o teto seja paralelo ao solo horizontal,
calcule:
a) a diferença entre as
pressões, em Pa, às quais estão submetidas as bases superior e inferior do
corpo A.
b) o volume do corpo A, em m3, que se encontra abaixo da superfície da água.
link para resolução https://youtu.be/XoGMRgIxVrM
5. UNIFESP Um garoto de 40 kg está sentado, em repouso, dentro de uma caixa de papelão de massa desprezível, no alto de uma rampa de 10 m de comprimento, conforme a figura.
Para que ele desça a rampa, um amigo o empurra, imprimindo-lhe uma velocidade de 1 m/s no ponto A, com direção paralela à rampa, a partir de onde ele escorrega, parando ao atingir o ponto D. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície, em todo o percurso AD, é igual a 0,25, que sen θ = 0,6, cos θ = 0,8, g = 10 m/s2 e que a resistência do ar ao movimento pode ser desprezada, calcule:
a) o módulo da força de atrito, em N, entre a caixa e a rampa no ponto B.
b) a distância percorrida pelo garoto, em metros, desde o ponto A até o ponto D.
link para resolução https://youtu.be/i6Ry1YLwji4
6.Do alto de um edifício em construção, um operário deixa um tijolo cair acidentalmente, a partir do repouso, em uma trajetória vertical que passa pela posição em que outro operário se encontra parado, no solo. Um segundo depois do início da queda do tijolo, o operário no alto grita um alerta para o operário no solo.
Considerando o dado da figura, a resistência do ar desprezível, g = 10 m/s2, a velocidade do som no ar igual a 350 m/s e raiz de 1400 = 37 calcule:
a) a distância percorrida pelo tijolo entre os instantes t = 1 s e t = 3 s após o início de sua queda.
b) o intervalo de tempo, em segundos, que o operário no solo terá para reagir e se movimentar, depois de ter ouvido o grito de alerta emitido pelo operário no alto, e não ser atingido pelo tijolo.
link para resolução https://youtu.be/a-R1BXL7EwY
7. UNIFESP O circuito da figura é
composto por um gerador, um amperímetro e uma chave interruptora C,
inicialmente aberta, todos ideais. Também compõem o circuito quatro lâmpadas:
uma lâmpada L1, de resistência elétrica R1, e três lâmpadas idênticas L2, de
resistência elétrica R2 cada uma.
O gráfico representa a intensidade da corrente elétrica indicada pelo amperímetro entre os instantes t = 0 e t = 60 s.
Desprezando
a resistência de todos os fios de ligação e sabendo que a chave C é fechada no
instante t = 20 s,
a)
calcule, em coulombs, a carga elétrica fornecida pelo gerador ao circuito entre
t = 0 e t = 60 s. Calcule o valor da resistência R1, em ohms.
b) calcule a potência dissipada pelo circuito, em watts,
entre t = 20 s e t = 60 s. Calcule o valor da resistência R2, em ohms.
link para resolução
https://youtu.be/s-ijfDrz-1c
8. UNIFESP Um gás monoatômico ideal está confinado em um recipiente e sofre a transformação cíclica ABCA indicada no diagrama P × V, em que BC é uma transformação isotérmica.
Sabendo que a temperatura do gás no estado A é 300 K e adotando, para a constante universal dos gases ideais, o valor 8 J/(mol ⋅ K), calcule:
a) o trabalho, em joules, realizado pelas forças que o gás exerce sobre as paredes do recipiente na transformação AB e na transformação CA.
b) o número de mols de gás existente dentro do recipiente e a pressão, em N/m2, exercida pelo gás no estado B.
link para resolução https://youtu.be/YmwKyLjzGBE
Com base no circuito representado na figura 2,
calcule:
a) a resistência equivalente, em Ω.
b) a
potência total dissipada, em W.
Link para resolução https://youtu.be/CaxqzAAaABg
10.UNIFESP Em determinado trecho de uma
montanha-russa, um carrinho de 300 kg passou por um ponto A com velocidade vA
= 1 m/s e por um ponto B com velocidade vB = 5 m/s. Nesse trecho, a
linha reta que liga o ponto A ao ponto B é inclinada de um ângulo θ com a
direção horizontal, conforme a figura. Desprezando as dimensões do carrinho, o
atrito e a resistência do ar, adotando g = 10 m/s2 , sabendo que sen
θ = 0,12 e que o carrinho demorou 4 s para ir do ponto A ao ponto B:
a) Calcule a intensidade da aceleração escalar média, em m/s2 , do carrinho no trajeto entre o ponto A e o ponto B. Calcule o trabalho, em J, realizado pela resultante das forças que atuaram sobre o carrinho nesse mesmo trecho.
b) Calcule a distância em linha
reta, em metros, do ponto A ao ponto B.
link para resolução https://youtu.be/zUXpeGjJJ3c
11. UNIFESP Um mergulhador e seu equipamento, que totalizam 90 kg,
estão em repouso 30 m abaixo da superfície de um lago de águas paradas, sem
tocar o fundo do lago, a uma temperatura de 7 ºC.
Considere a densidade da água do lago igual a 103 kg/m3
, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 , a pressão atmosférica
igual a 105 N/m2 e o ar um gás ideal.
a) Represente, na imagem inserida no campo de Resolução e Resposta, as
forças que atuam no mergulhador em repouso na posição mostrada na figura.
Calcule a intensidade do empuxo, em N, exercido pela água do lago no
mergulhador, nessa posição.
b) Em determinado momento, esse mergulhador libera uma bolha de ar de
volume 14 cm3 que sobe à superfície, onde a temperatura é de 27 ºC.
Suponha que, em seu movimento de subida, a bolha não se rompa e mantenha-se
sempre em equilíbrio térmico com a água do lago. Calcule o volume, em cm3
, dessa bolha de ar no momento em que atinge a superfície do lago.
link para resolução https://youtu.be/MA9VGHGCAUg
12.UNIFESP As
figuras mostram dois circuitos elétricos diferentes montados com dois
resistores ôhmicos, R1 e R2 . No circuito 1, esses
resistores são associados em série e estão ligados a um gerador ideal de força
eletromotriz 48 V. No circuito 2, esses resistores estão associados em paralelo
e ligados ao mesmo gerador ideal.
No
circuito 1, o gerador fornece aos resistores uma corrente elétrica de intensidade
i e uma potência total de 48 W. No circuito 2, os resistores são percorridos
por correntes elétricas i1 e i2 . Desprezando a
resistência dos fios de ligação e sabendo que R1 = 3R2 ,
calcule:
a) no circuito 1, a intensidade da corrente i, em amperes; e a energia elétrica, em joules, dissipada por esse circuito, em um minuto de funcionamento.
b) o valor
da razão i2 / i1 , no circuito 2; e os
valores de R1 e R2 , em ohms.
link para resolução
https://youtu.be/lvvrbGNQL7w
13. UNIFESP A velocidade do som no ar, em m/s,
pode ser calculada, com boa aproximação, pela expressão v = 330 + 0,6 · θ, em
que θ é a temperatura do ar, expressa em ºC.
a) Calcule a
frequência, em Hz, de uma onda sonora de comprimento de onda 0,57 m que se
propaga no ar a 20 ºC.
b) Considere
uma onda estacionária produzida dentro de um tubo de 0,70 m de comprimento,
aberto em uma de suas extremidades e fechado na outra, conforme a figura.
Calcule a
temperatura do ar, em ºC, no interior desse tubo para que a frequência do som
emitido por ele, na situação mostrada na figura, seja de 945 Hz.
link para resolução https://youtu.be/VfWrnqi1WnI
14. UNIFESP Ao movimentar-se diante de um espelho esférico côncavo, uma criança percebeu que a imagem de sua face, formada por esse espelho, apresentava características diferentes, dependendo da posição em que ela se encontrasse. Considere que a distância focal desse espelho seja de 30 cm e que ele obedeça às condições de nitidez de Gauss.
a) Em uma primeira situação, essa criança se posiciona, parada, a 20 cm desse espelho e vê sua imagem maior do que o tamanho real. Calcule, em cm, a distância entre a imagem da face da criança e o espelho, nessa situação. Em seguida, calcule quantas vezes a imagem da face da criança é maior do que sua própria face.
b) Em uma segunda situação, a criança se afasta e para a 50 cm do espelho. Calcule, em cm, a distância entre a criança e a imagem de sua face, formada pelo espelho nessa segunda situação.
link para resolução https://youtu.be/v2Y7tDEdb6k
15. UNIFESP A figura mostra o esquema de um
equipamento que permite o estudo de instrumentos e de fenômenos ópticos. Nessa
figura, estão representados uma fonte de luz, uma lente convergente delgada e
um anteparo. Movendo-se os suportes desses elementos, pode-se projetar uma
imagem nítida de um slide na superfície do anteparo. Sabe-se que o eixo de
simetria da fonte de luz coincide com o eixo principal da lente, que esse eixo
é perpendicular ao plano que contém o anteparo, que a distância focal dessa
lente é 40 cm e que ela obedece às condições de nitidez de Gauss.
Considere que o slide tenha 5 cm de altura e que
inicialmente ele esteja fixo a 120 cm de distância do centro óptico da lente,
também fixa.
a) Calcule a que distância da lente, em cm, deve
ser colocado o anteparo, para que uma imagem nítida do slide seja projetada
sobre ele. Em seguida, calcule a altura dessa imagem, em cm.
b) Mantendo a lente fixa, calcule qual deve ser a
distância entre o slide e o anteparo, em cm, para que uma imagem nítida e duas
vezes maior do que o slide seja projetada sobre o anteparo.
link para resolução https://youtu.be/4fg6swgOMJU
Calcule, para essa amostra de gás:
A. a temperatura, em kelvin, no estado C e a variação de energia interna, em joules, na transformação AD.
B. a energia interna, em joules, na transformação BC.
link para resolução https://youtu.be/HNOlhtS55KI
17.UNIFESP Em uma partida de sinuca, a bola
branca (B) é lançada com velocidade VB 3 m/s contra a bola azul (A),
inicialmente repouso (VA = 0) no centro da mesa, conforme figura 1.
Após a colisão, as bolas movem-se perpendicularmente uma à outra, com
velocidades constantes VA e VB = 1,8 m/s, conforme a
figura 2 e a bola azul cai na caçapa C.
Admita que as massas das bolas são iguais, que nessa jogada o atrito é desprezível e que todas as colisões são perfeitamente elásticas. Calcule, em segundos, o tempo para que:
A) a bola branca atinge o ponto P,
indicado na figura 2, após sua colisão com a bola azul. Em seguida, calcule o
tempo para a bola para que a bola branca percorra a distância PQ indicada na
figura 2 após sua reflexão no ponto P.
B) a bola azul caía na caçapa C após ser
atingida pela bola branca
link para resolução https://youtu.be/MbsFuZimV3w
18. UNIFESP Analise o gráfico que apresenta como varia a densidade da água do mar, em determinada região, em função da pressão hidrostática (pressão exercida exclusivamente pela água), considerando constantes a temperatura e a salinidade da água do mar nessa região.
Adotando g = 10 m/s2 e considerando as informações do gráfico, calcule, aproximadamente:
a) a profundidade, em metros, em que a densidade da água do mar, na região citada, é 1035 kg/m3.
b) a intensidade do empuxo, em newtons, exercido pela água do mar sobre um submarino de volume 40 m3 submetido a uma pressão de 3,5 × 107 N/m2, exercida apenas pela água do mar nessa região.
link para resolução https://youtu.be/vtS-NrpfrrM
19.UNIFESP Uma proveta de vidro está completamente cheia de
determinado líquido, ambos à temperatura de 15 ºC, como mostra a figura 1,
temperatura na qual a capacidade da proveta é de 500 cm3. Esse
sistema é aquecido e, quando a temperatura atinge 75 ºC, a proveta permanece
completamente cheia, porém 6 cm3 do líquido transbordam devido à
dilatação térmica sofrida por ele e pela proveta, como mostra a figura 2.
Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é γv = 27 × 10–6 ºC–1, calcule:
a)
o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro, em K–1 e em ºF–1.
b)
o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido, em ºC–1.
link para resolução https://youtu.be/VtFm0pm4yKM
20.UNIFESP No circuito representado,
o gerador, a chave interruptora C, o amperímetro, o voltímetro e os fios de
ligação são ideais, e os quatro resistores, R1 , R2 , R3 e RX , são
ôhmicos.
a) Sabendo que, com a chave C aberta, a indicação do voltímetro é 15 V, calcule, nessa situação, a indicação do amperímetro, em ampères, e a potência dissipada pelo resistor R1 , em watts.
b) Calcule a resistência elétrica
do resistor RX , em ohms, para que, quando a chave C estiver fechada, a
resistência equivalente desse circuito seja 40 Ω.
21.UNIFESP A figura mostra um barco de 500 kg no mar, em uma região em que ondas transversais de amplitude constante se propagam com velocidade constante na direção x. O gráfico representa como varia, em função do tempo, a altura h desse barco em relação ao fundo plano e horizontal do mar, nessa região.
a) Calcule, em Hz, a frequência das ondas do mar na região em que se encontra o barco e a velocidade de propagação dessas ondas, em m/s, nessa região.
b) Adotando g = 10 m/s2, calcule o trabalho, em joules, realizado pelo peso do barco quando ele se movimenta da posição de menor para a posição de maior altura h. Em seguida, calcule a amplitude, em metros, do movimento oscilatório desse barco.
link para resolução https://youtu.be/NWKmaemH_2M
22. UNIFESP Para ilustrar o
comportamento de espelhos planos e de espelhos esféricos, um professor
apresentou a seus alunos duas situações.
Situação 1: uma pequena
lâmpada L apagada está disposta, em repouso, a 30 cm de distância de um espelho
plano E1 e a 40 cm de um espelho plano E2, com E1 e E2 perpendiculares entre
si.
Situação 2: o espelho E2
da situação anterior é substituído por um espelho esférico convexo E3 de
vértice V e foco principal F, posicionado de modo que seu eixo principal seja
paralelo ao espelho E1. Nessa situação, um raio de luz R emitido pela lâmpada L
acesa incide em E1 e, após ser refletido por esse espelho, incide sobre E3,
sofre nova reflexão e emerge desse espelho paralelamente a E1.
a) Na figura presente no campo de Resolução e Resposta, faça um desenho mostrando as imagens da lâmpada L formadas pelos espelhos E1 e E2 na situação 1, devido à reflexão da luz unicamente em cada um desses espelhos. Em seguida, calcule a distância entre essas imagens, em cm.
b) Calcule o módulo da
distância focal (f), em cm, do espelho E3, na situação 2.
link para resolução https://youtu.be/spq2zzwbXqE
23. UNIFESP Uma
xícara vazia cai de cima da mesa de uma cozinha e quebra ao chocar-se com o
piso rígido. Se essa mesma xícara caísse, da mesma altura, da mesa da sala e,
ao atingir o piso, se chocasse com um tapete felpudo, ela não se
quebraria.
a) Por que
no choque com o piso rígido a xícara se quebra e no choque com o piso fofo do
tapete, não?
b) Suponha
que a xícara caia sobre o tapete e pare, sem quebrar. Admita que a massa da
xícara seja 0,10 kg, que ela atinja o solo com velocidade de 2,0 m/s e que o
tempo de interação do choque é de 0,50 s. Qual a intensidade média da força
exercida pelo tapete sobre a xícara? Qual seria essa força, se o tempo de
interação fosse 0,010 s?
link para resolução https://youtu.be/sTaI-Odzthw
RESPOSTAS
QUESTÕES OBJETIVAS
1.b
QUESTÕES DISSERTARIVAS
1.A 121 ohms, 484 ohms B. Pa = 100W, Pb = 25W 2.A800W B.35°C
3.A18m B.8m 4.A. 4x103 Pa B.2x10-3m3 5.A.80N B.26,2 m 6.A 40m
B. 2,7 s 7. A.110 C, 240 ohms B.300 W, 40 ohms 8.A. -1200 J B.0,25
mol 9. A.20,9 ohms B.13,2W 10. A.3600J B. 10m 11.A. Peso vertical
p/baixo e empuxo vertical para cima, ambos do mesmo tamanho, E= 900 N
B. 60 cm3 12.A. 1A, 2880j b. i2/i1= 3, r1 12 ohms, r2 36 ohms 13.600Hz B.80°C
14.A. 60cm; +3 B.25cm 15. A. a 60 cm da lente, I = 2,5 cm B. 180 cm
16.A. 800 K, 375 J 17. A.1,6s B.0,3s 18.a) 1,45 km b) 4,176 x 105 N
19.a) 27 x 10-6K-1;1,5 x 10-6 ºF-1 b) 2,27 x 10-4 ºC-1 20.a)3,6 W b)200Ω
21. a)1,5 m/s b) 2m 22. a) 100 cm b 20 cm 23.a) No piso rígido, o tempo de interação é muito pequeno, gerando uma força média de impacto alta que quebra a xícara. No tapete felpudo, o tempo de interação é maior, resultando em uma força média menor, insuficiente para quebrar a xícara. b) 0,4 N, 20 N
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