Simulado UNESP Página 1 de 20 SIMULADO UNESP
1. (Epcar (Afa) 2015) Uma determinada caixa é transportada em um caminhão que percorre, com velocidade escalar constante, uma estrada plana e horizontal. Em um determinado instante, o caminhão entra em uma curva circular de raio igual a 51,2 m, mantendo a mesma velocidade escalar. Sabendo-se que os coeficientes de atrito cinético e estático entre a caixa e o assoalho horizontal são, respectivamente, 0,4 e 0,5 e considerando que as dimensões do caminhão, em relação ao raio da curva, são desprezíveis e que a caixa esteja apoiada apenas no assoalho da carroceria, pode-se afirmar que a máxima velocidade, em m / s, que o
caminhão poderá desenvolver, sem que a caixa escorregue é a) 14,3
b) 16,0 c) 18,0 d) 21,5
2. (Pucrs 2015) Analise a situação descrita.
Um geólogo, em atividade no campo, planeja arrastar umgrande tronco petrificado com auxílio de um cabo de açoe de uma roldana. Ele tem duas opções de montagemda roldana,
conforme as ilustrações a seguir, nas quaisas forças F e T não estão representadas em escala.
Montagem 1: A roldana está fixada numa árvore; e o cabo de aço, no tronco petrificado.
Montagem 2: A roldana está fixada no tronco petrificado; e o cabo de aço, na árvore.
Considerando que, em ambas as montagens, a força aplicada na extremidade livre do cabo tem módulo F, o módulo da força T que traciona o bloco será igual a
a) F, em qualquer das montagens. b) F / 2 na montagem 1.
c) 2F na montagem 1. d) 2Fna montagem 2. e) 3F na montagem 2.
Simulado UNESP Página 2 de 20 3. (Fgvrj 2015) Um atleta corre em uma pista retilínea, plana e horizontal, com velocidade, em relação ao solo, constante e de módulo igual a 4 m/s. Não há vento, e a única força que se opõe ao seu movimento é a resistência do ar, que tem módulo proporcional ao quadrado da velocidade do atleta em relação ao ar, e a direção do seu movimento. Nessas condições, o atleta desenvolve uma potência P. Em certo instante, começa a soprar um vento de 4 m/s em relação ao solo, na direção do movimento do atleta e em sentido oposto. Nessa nova situação, a potência que o atleta desenvolve para manter a mesma velocidade de 4 m/s em relação ao solo é igual a
a) 4 P b) 16 P c) 2 P d) 8 P e) P
4. (Fuvest 2015) O espelho principal de um dos maiores telescópios refletores do mundo, localizado nas Ilhas Canárias, tem 10 m de diâmetro e distância focal de 15 m. Supondo que, inadvertidamente, o espelho seja apontado diretamente para o Sol, determine:
a) o diâmetro D da imagem do Sol;
b) a densidade S de potência no plano da imagem, em W / m ;2
c) a variação ΔT da temperatura de um disco de alumínio de massa 0,6 kg colocado no plano da imagem, considerando que ele tenha absorvido toda a energia incidente durante 4 s.
Note e adote: 3
π
O espelho deve ser considerado esférico. 11
Distância Terra Sol 1,5 10 m. 9
Diâmetro do Sol 1,5 10 m.
Calor específico do Al 1J / (g K). Calor específico do Al = 1 J/(g K).
Densidade de potência solar incidindo sobre o espelho principal do telescópio 1kW / m .2 O diâmetro do disco de alumínio é igual ao da imagem do Sol.
Desconsidere perdas de calor pelo disco de alumínio.
5. (Imed 2015) Considere um lançador de bolinhas de tênis, colocado em um terreno plano e horizontal. O lançador é posicionado de tal maneira que as bolinhas são arremessadas de
80 cm do chão em uma direção que faz um ângulo de 30 graus com a horizontal.
Desconsiderando efeitos de rotação da bolinha e resistência do ar, a bolinha deve realizar uma trajetória parabólica. Sabemos também que a velocidade de lançamento da bolinha é de 10,8 km h. Qual é o módulo da velocidade da bolinha quando ela toca o chão? Se necessário, considere que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m s2 e que uma bolinha de tênis tenha 50 g de massa.
a) 3 m s. b) 5 m s. c) 6 m s. d) 14,4 km h. e) 21,6 km h.
Simulado UNESP Página 3 de 20 6. (Uel 2015) Além do flogístico, outro conceito que surge na origem da compreensão da termodinâmica é o calórico, fluido elástico que permearia todas as substâncias e se moveria de um corpo a outro através de processos de atração e repulsão. Conde Rumford, ao estudar a perfuração de canhões sob a água, concluiu que aparentemente haveria calórico ilimitado sendo expelido dos blocos metálicos ao longo do processo de usinagem, fato que contraria a premissa de que tal substância não poderia ser criada, somente conservada. Tais observações iniciaram a derrocada do conceito de calórico.
De acordo com a Física atual, é correto afirmar que o fenômeno observado por Rumford diz respeito à
a) combustão das moléculas da água. b) combustão dos blocos de metal. c) conversão de flogístico em calórico. d) conversão de energia cinética em calor. e) troca de calor entre a água e o metal.
7. (Unicamp 2015) Jetlev é um equipamento de diversão movido a água. Consiste em um colete conectado a uma mangueira que, por sua vez, está conectada a uma bomba de água que permanece submersa. O aparelho retira água do mar e a transforma em jatos para a propulsão do piloto, que pode ser elevado a até 10 metros de altura (ver figura abaixo).
a) Qual é a energia potencial gravitacional, em relação à superfície da água, de um piloto de 60kg, quando elevado a 10 metros de altura?
b) Considere que o volume de água por unidade de tempo que entra na mangueira na
superfície da água é o mesmo que sai nos jatos do colete, e que a bomba retira água do mar a uma taxa de 30 litros / s. Lembre-se que o Impulso I de uma força constante F, dado pelo produto desta força pelo intervalo de tempo tΔ de sua aplicação I F t, Δ é igual, em módulo, à variação da quantidade de movimento QΔ do objeto submetido a esta força. Calcule a diferença de velocidade entre a água que passa pela mangueira e a que sai nos jatos quando o colete propulsor estiver mantendo o piloto de m 60kg em repouso acima da superfície da água. Considere somente a massa do piloto e use a densidade da água
1kg / litro. ρ
Simulado UNESP Página 4 de 20 8. (Unifesp 2015) Em um copo, de capacidade térmica 60cal / C e a 20 C, foram colocados
300mL de suco de laranja, também a 20 C, e, em seguida, dois cubos de gelo com 20g cada um, a 0 C.
Considere os dados da tabela:
densidade da água líquida 1g / cm3 densidade do suco 1g / cm3 calor específico da água líquida 1cal / (g C) calor específico do suco 1cal / (g C) calor latente de fusão do gelo 80cal/ g
Sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 1atm, desprezando perdas de calor para o ambiente e considerando que o suco não transbordou quando os cubos de gelo foram
colocados, calcule:
a) o volume submerso de cada cubo de gelo, em cm ,3 quando flutua em equilíbrio assim que é colocado no copo.
b) a temperatura da bebida, em C, no instante em que o sistema entra em equilíbrio térmico. 9. (Ime 2015)
Uma chapa rígida e homogênea encontra-se em equilíbrio. Com base nas dimensões apresentadas na figura, o valor da razão x a é
a) 10,5975 b) 11,5975 c) 12,4025 d) 12,5975 e) 13,5975 10. (G1 - cps 2015) Um dos materiais que a artista Gilda Prieto utiliza
em suas esculturas é o bronze. Esse material apresenta calor específico igual a 0,09cal / (g C), ou seja, necessita-se de 0,09 caloria para se elevar em 1 grau Celsius a temperatura de 1 grama de bronze.
Se a escultura apresentada tem uma massa de bronze igual a 300 g, para que essa massa aumente sua temperatura em 2 C, deve absorver uma quantidade de calor, em calorias, igual a
Simulado UNESP Página 5 de 20 11. (Uece 2015) Considere uma fibra ótica distendida ao longo de uma trajetória sinuosa. Uma das extremidades recebe luz que, através da fibra, sai pela outra extremidade. Note que a fibra não segue uma trajetória retilínea. Essa aparente violação dos conceitos de ótica geométrica, a respeito da propagação retilínea da luz, pode ser explicada da seguinte forma:
a) a luz no interior da fibra viola os princípios da ótica geométrica.
b) a luz no interior da fibra somente se propaga se a fibra estiver disposta em linha reta. c) a luz sofre refrações múltiplas durante sua propagação, havendo apenas uma reflexão total
na saída da fibra.
d) a luz percorre trajetórias retilíneas no interior da fibra, sofrendo múltiplas reflexões na superfície da fibra até a saída.
12. (G1 - ifsul 2015) Uma almofada listrada nas cores vermelha e branca é colocada em uma peça escura e iluminada com luz monocromática azul.
As listras vermelhas e brancas são vistas, respectivamente, como a) brancas e pretas.
b) azuis e pretas. c) azuis e brancas. d) pretas e azuis.
13. (Pucpr 2015) A equação de Gauss relaciona a distância focal (f) de uma lente esférica delgada com as distâncias do objeto (p) e da imagem (p') ao vértice da lente. O gráfico dado mostra a ampliação (m) da imagem em função da distância do objeto para uma determinada lente delgada.
Se o objeto estiver a 6 cm da lente, a que distância a imagem se formará da lente e quais as suas características?
a) Será formada a 3,75 cm da lente uma imagem virtual, direita e menor. b) Será formada a 30 cm da lente uma imagem real, direita e menor. c) Será formada a 30 cm da lente uma imagem virtual, invertida e menor. d) Será formada a 3,75 cm da lente uma imagem real, direita e maior. e) Será formada a 3,75 cm da lente uma imagem virtual, invertida e menor.
Simulado UNESP Página 6 de 20 14. (Unesp 2015) 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 e um campo magnético B, 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 0 atravesse uma região entre duas placas paralelas P1 e P ,2 eletrizadas com cargas de sinais opostos, seguindo a trajetória indicada pela linha tracejada. O símbolo
representa um campo magnético uniforme B 0,004 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 B e 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.
15. (Ufsc 2015) Bárbara recebeu a seguinte tarefa de seu professor de Física: procurar em casa algum equipamento que pudesse representar um circuito gerador-resistor-receptor. Após observar o seu celular carregando conectado ao computador por um cabo USB (Universal Serial Bus), tentou representar o circuito de maneira esquemática, conforme a figura a seguir:
Dados:
c c
b b
5,5V r 1,0
4,6V r 1,0 ε
Ω ε
Ω
Observação: a tensão de saída da porta USB deste computador é Vc εc i rc 5,0V e a corrente máxima é de 500 mA.
De acordo com o exposto acima, é CORRETOafirmar que:
01) para carregar o celular, a tensão do gerador tem que ser no mínimo igual à tensão do receptor.
02) quando desconectamos o celular do computador, equivale a abrir a chave 1.
04) a corrente elétrica que percorre a bateria do celular quando a chave 1 está fechada é de 0,4A.
08) para a resistência R igual a 50,0 ,Ω a corrente que percorre o celular quando desconectado do computador é de aproximadamente 0,09A.
16) de acordo com o circuito, o resistor R sempre estará associado em paralelo com r .b 32) se o celular estiver ligado e conectado ao computador, tanto o computador quanto a bateria
Simulado UNESP Página 7 de 20 16. (G1 - cps 2015) A Companhia do Latão é um grupo de teatro
influenciado pela obra de Bertolt Brecht cujas peças criticam a sociedade atual. Os cenários são simples e despojados e dão margem à imaginação da plateia, fazendo-a cúmplice dos atores e, em muitas ocasiões, parte do espetáculo.
Na criação da atmosfera cênica na peça Ópera dos Vivos, a Companhia utilizou 8 baldes plásticos vermelhos, cada um deles com uma lâmpada de 150 W em seu interior.
Se todas essas lâmpadas fossem mantidas acesas durante meia hora, ao longo da apresentação, a energia utilizada por elas seria, em watt-hora,
a) 600. b) 800. c) 900. d) 1.200. e) 1.500.
17. (Epcar (Afa) 2015) Em um chuveiro elétrico, submetido a uma tensão elétrica constante de 110 V, são dispostas quatro resistências ôhmicas, conforme figura abaixo.
Faz-se passar pelas resistências um fluxo de água, a uma mesma temperatura, com uma vazão constante de 1,32 litros por minuto. Considere que a água tenha densidade de
3
1,0 g / cm e calor específico de 1,0 cal / g C, que 1cal 4 J e que toda energia elétrica fornecida ao chuveiro seja convertida em calor para aquecer, homogeneamente, a água. Nessas condições, a variação de temperatura da água, em C, ao passar pelas resistências é a) 25
b) 28 c) 30 d) 35
18. (Imed 2015) A lei da indução de Faraday é fundamental, por exemplo, para explicarmos o funcionamento de um dispositivo usado em usinas de energia elétrica: o dínamo. Trata-se de um equipamento eletromecânico que transforma energia mecânica nas usinas de energia em energia elétrica. Em relação a esse dispositivo, assinale a alternativa INCORRETA.
a) Segundo a lei de Faraday, a quantidade de energia elétrica produzida por um dínamo pode ser superior à quantidade de energia mecânica que ele consome.
b) A lei de Faraday é importante para explicar o funcionamento dos transformadores de tensão que usamos em nossas residências.
c) É impossível construir um dínamo cujo único efeito seja produzir 200 J de energia elétrica consumindo somente 100 J de energia mecânica.
d) A lei de Faraday relaciona o fluxo de um campo magnético, variando ao longo do tempo, a uma força eletromotriz induzida por essa variação.
Simulado UNESP Página 8 de 20 19. (Epcar (Afa) 2015) Uma onda estacionária é estabelecida em uma corda homogênea de comprimento 2 m,π presa pelas extremidades, A e B, conforme figura abaixo.
Considere que a corda esteja submetida a uma tensão de 10 N e que sua densidade linear de massa seja igual a 0,1kg / m.
Nessas condições, a opção que apresenta um sistema massa-mola ideal, de constante elástica k, em N / m e massa m, em kg, que oscila em movimento harmônico simples na vertical com a mesma frequência da onda estacionária considerada é
a) b) c) d)
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.
Constante dos gases: R 8J (mol K). Pressão atmosférica ao nível do mar: P0100 kPa. Massa molecular do CO2 44 u. Calor latente do gelo: 80cal g. Calor específico do gelo:
0,5cal (g K). 1cal 4 10 erg. 7 Aceleração da gravidade:g 10,0m s . 2
20. (Ita 2015) Num copo de guaraná, observa-se a formação de bolhas de CO2 que sobem à superfície. Desenvolva um modelo físico simples para descrever este movimento e, com base em grandezas intervenientes, estime numericamente o valor da aceleração inicial de uma bolha formada no fundo do copo.
21. (Ita 2015) Um próton com uma
velocidade v 0,80 10 e m / s 7 x move-se ao longo do eixo x de um referencial, entrando numa região em que atuam campos de indução magnéticos. Para x de
0 a L, em que L 0,85m, atua um campo de intensidade B 50mT na direção negativa do eixo z. Para x L, um outro campo de mesma intensidade atua na direção positiva do eixo z. Sendo a massa do próton de 1,7 10 27kg e sua carga elétrica de 1,6 10 19C, descreva a trajetória do próton e determine os pontos onde ele cruza a reta x 0,85m e a reta
Simulado UNESP Página 9 de 20 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Industrialização à base de água
Pode parecer exagero afirmar que a água foi um dos elementos mais importantes para a revolução industrial ocorrida na Europa no século XVIII. O exagero desaparece quando lembramos que o principal fator das mudanças no modo de produção daquela época foi a utilização do vapor no funcionamento das máquinas a vapor aperfeiçoadas por James Watt por volta de 1765. Essas máquinas fizeram funcionar teares, prensas, olarias, enfim, substituíram a força humana e a força animal. James watt estabeleceu a unidade de cavalo-vapor (Horse Power) que em valores aproximados é a capacidade de sua máquina de levantar uma massa de 15000 kg
a uma
altura de 30cm
no tempo de um minuto. Hoje, a unidade de potência no sistema internacional
de unidades é o Watt, em homenagem a James Watt.22. (Pucmg 2015) Considerando-se uma máquina que opere com uma potência de 4
2,0 10 W, o trabalho que ela realizaria em 1hora é aproximadamente de: a) 7,2 10 J 7
b) 4,8 10 J 5 c) 3,6 10 J 8 d) 2,0 10 J 5
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Considere os dados abaixo para resolver a(s) questão(ões), quando for necessário. Constantes físicas
Aceleração da gravidade próximo à superfície da Terra: g 10m s 2 Aceleração da gravidade próximo à superfície da Lua: g 1,6m s 2 Densidade da água: ρ1,0g cm3
Velocidade da luz no vácuo: c 3,0 108m s
Constante da lei de Coulomb: k09,0 10 N m C 9 2 2
23. (Cefet MG 2015) Um projétil de massa m 10,0 g viaja a uma velocidade de 1,00 km s e atinge um bloco de madeira de massa M 2,00kg, em repouso, sobre uma superfície sem atrito, conforme mostra a figura.
Considerando-se que a colisão entre o projétil e o bloco seja perfeitamente inelástica e desprezando-se todas as forças resistivas, o valor aproximado da distância d percorrida pelo bloco sobre a rampa, em metros, é
Simulado UNESP Página 10 de 20
Gabarito:
Resposta da questão 1: [B]
No movimento circular uniforme, a resultante das forças radiais é a força centrípeta:
2
r c m v
F F R
A única força radial é a força de atrito que, dependendo da velocidade, impede que a caixa seja deslocada dentro do caminhão, sendo a resultante centrípeta.
horizontal
r at at
F F μ N F μ m g Igualando as duas equações:
2
m v
m g
R μ
Isolando v: v μ R g
Substituindo os valores, temos a velocidade máxima para a caixa não escorregar na carroceria: v 0,5 51,2 10 256 16 m / s
Resposta da questão 2: [D]
Na montagem 1, a intensidade da tração transmitida ao tronco é igual à da força aplicada na extremidade do cabo, pois ambas estão no mesmo fio: T = F.
Na montagem 2, temos F em cada lado da polia. Assim a intensidade da tração transmitida ao cabo ligado ao tronco é T = 2F.
Resposta da questão 3: [A]
1ar 2ar atl 2
2
2
ar 2
ar atl atl
v 4 m/s; v 8 m/s; v 4 m/s
P k 4 4 P' 64
F k v P k v v
P 16 P' k 8 4
P F v
P' 4 P.
Resposta da questão 4:
Dados: f 15 m; D 1,5 10 m; L 1 ,5 10 m. 9 11
Simulado UNESP Página 11 de 20 Sendo D o diâmetro da imagem, por semelhança de triângulos:
9 11 2
Sol
D f D 15 D 15
D L 1,5 10 1,5 10 10
D 0,15 m.
b) Dados: DE 10 m; S11 kW/m2.
A densidade de potência (S) é a razão entre a potência recebida e a área de captação (A). Pela conservação da energia:
2 2
1 1 1 E
1 2 2 2 1 E 2 2 6 2
P A S D D
P
S P A S S S
P A S
A 4 4
D S 100 1.000 S
D 0,15
S 4,44 10 W/m .
π π
c) Dados: m 0,6 kg 600 g; t 4 s; c 1 J / g K. Δ
Como todo calor recebido é usado no aquecimento do disco de alumínio, temos: 1 1
1 1 2
A S t Q P t m c T A S t T
m c 10
3 1.000 4 4
T
600 1 T 500 K.
Δ
Δ Δ Δ Δ
Δ Δ
Resposta da questão 5: [B]
Dados:
o
2 h 0,8 m
30 v 3 m s g 10m s
m 50 g 0,05 kg
Simulado UNESP Página 12 de 20 Tem-se a seguinte situação,
Em relação a energia, pode-se dizer que em 1 a bolinha de tênis possui tanto energia cinética como energia potencial gravitacional (relacionado a altura h) e na posição 2 a bolinha terá somente energia cinética.
Como pede-se para desconsiderar efeitos dissipativos de energia,
i
m mf
2 2
o
2 2
2
2
E E
m v m g h m v
2 2
3 10 0,8 v
2 2
v 4,5 8 2
v 2 12,5 v 5 m s
Resposta da questão 6: [D]
Devido ao atrito, ocorre conversão de energia cinética em energia térmica.
Resposta da questão 7:
a) Dados: m 60 kg; g 10 m/s ; h 10 m. 2
pot pot
E m g h 60 10 10 E 6.000 J.
b) V 30 L ma 30kg ; m 60 kg; g 10 m/s .2
t s t s
Δ Δ
O piloto está em equilíbrio: Fa P m g 60 10 Fa 600 N. a
a a a m a
Q= F t m v F t v F 30 v 600 t
v 20 m/s.
Δ Δ Δ Δ Δ Δ
Δ
Δ
Simulado UNESP Página 13 de 20 Como se trata de uma situação de equilíbrio, o empuxo e o peso têm mesma intensidade.
3
suco i i i
suco m 20
E P d V g m g V V 20 cm .
d 1
b) Como os sistema é termicamente isolado, o somatório dos calores trocados é nulo.
copo suco gelo água
f gelo água
copo suco
Q Q Q Q 0
C m c m L m c 0
60 20 300 1 20 40 80 40 1 0 0 20 3 60 15 300 160 2 20 200
10 °C.
Δθ Δθ Δθ
θ θ θ
θ θ θ θ
θ
Resposta da questão 9: [B]
Como a chapa está em equilíbrio, o centro de massa deve estar sobre o eixo vertical que passa pelo apoio, no ponto de abscissa z 0.
A figura mostra a chapa dividida em cinco faixas, preenchidas em diferentes tons de cinza. A chapa é homogênea e de espessura constante. Nessas condições, o centro de massa de cada faixa situa-se no seu centro geométrico, conforme ilustrado.
Os centros de massa das faixas (1), (3) e (5) já têm abscissas z1z3 z5 0. Então o centro de massa do sistema formado pelas faixas (2) e (4) também deve ser z24 0.
Simulado UNESP Página 14 de 20 Assim, aplicando a definição de centro de massa, temos:
2 2 4 4 2 2 4 4
24 2 2 4 4
2 4 2 4
m z m z A z A z
z 0 0 0 A z A z 0
m m m m
4 a 5 a ( 4 a ) 2 a d 5 a 0 2 d 16 a d 8 a. Mas, da figura,
x a b 2,5975 a x a 8 a 2,5975 a x 11,5975 a
x
11,5975. a
Resposta da questão 10: [E]
Q m c Δθ300 0,09 2 Q 54 cal.
Resposta da questão 11: [D]
O funcionamento da fibra ótica se dá devido as suas características construtivas (um núcleo e um envoltório, ambos feitos de vidro) que faz com que se um feixe de luz é emitido em uma de suas extremidades, este feixe sofra diversas reflexões na superfície de separação
núcleo/envoltório até chegar à outra extremidade, independente da trajetória que irá percorrer. Vale lembrar que a fibra ótica tem o inconveniente: não pode fazer uma curva muito acentuada ou dobrá-la, pois pode quebrá-la e assim comprometeria o seu funcionamento.
Resposta da questão 12: [D]
A cor de um objeto é a cor da luz que ele mais difunde.
As listras de cor vermelha só difundem luz da cor vermelha, não difundindo azul, apresentado-se na cor preta.
As listras brancas difundem igualmente todas as radiações. Quando recebem apenas luz azul difundem somente essa radiação, apresentando-se na cor azul.
Resposta da questão 13: [A]
Por intermédio do gráfico lemos o aumento (m) para a distância do objeto (p) 6cm e encontramos o valor aproximado de m 0,625.
Utilizando a relação de aumento (m) dada encontramos a distância da imagem (p') p'
m p' m p 0,625 6cm 3,75cm p
(o sinal negativo indica imagem virtual).
Usando a equação de Gauss achamos a distância focal (f)
1 1 1 1 1 1 1 1
f p p' f 6cm3,75cm f 10cm Invertendo, f 10cm
Simulado UNESP Página 15 de 20 Resposta da questão 14:
Aplicando as regras práticas (da mão direita ou da esquerda) do eletromagnetismo, conclui-se que a força magnética é vertical e para cima. Para que a partícula eletrizada não sofra desvio a resultante das forças deve ser nula. Assim a força elétrica tem direção vertical e para baixo. Como a carga é positiva, a força elétrica tem o mesmo sentido das linhas de força do campo elétrica, ou seja, as linhas de força do campo elétrico dever sem orientadas no sentido da placa P2, como indicado na figura.
Dados: E 20 N/C; B 0,004 T 4 10 3 T.
Combinando as expressões das forças elétrica e magnética, calculamos o módulo da velocidade da partícula.
3 3
E 20
q v B q E v v 5 10 m/s. B 4 10
Resposta da questão 15: 02 + 04 + 08 = 14.
[01] (Falsa) A tensão do gerador deve ser maior que a do receptor. [02] (Verdadeira) A chave 1 representa o interruptor do circuito.
[04] (Verdadeira) O cálculo da corrente na bateria é dado pela expressão dos receptores.
b b b b
b b
V i r
5 V 4,6 V i 1 i 0,4 A
ε
Ω
[08] (Verdadeira) Com a chave 1 desconectada, a bateria do celular passa a ser o gerador do circuito.
b b b
b b
(R r ) i 4,6 V (50 1 ) i
4,6
i 0,09 A 51
ε
Ω Ω
[16] (Falsa) O circuito apresenta a chave 1 aberta, logo, neste caso R está em série. [32] (Falsa) Neste caso, com a chave 1 fechada, somente o computador será o gerador do
circuito.
Resposta da questão 16: [A]
E n P t 8 150 0,5 E 600 Wh.
Δ Δ Δ
Simulado UNESP Página 16 de 20 [A]
Cálculo da Resistência equivalente do circuito:
Temos um circuito em paralelo com duas resistências de 11 .Ω 11
R 2 Ω
A potência elétrica do chuveiro é dada por:
2
U P
R
Mas a potência também é a razão da energia pelo tempo: E
P t
A energia é dada pelo calor sensível: E m c ΔT
Juntando as equações: 2
m c T U
t R
Δ
Isolando a diferença de temperatura e substituindo os valores fornecidos no SI, temos:
2 2
3
U t 110 60
T T T 25 C
11 m c R 1,32 4 10
2
Δ Δ Δ
Resposta da questão 18: [A]
Analisando as alternativas,
[A] INCORRETA. A alternativa está incorreta pois a Lei de Faraday está ligada ao conceito de indução eletromagnética: um circuito ao ser submetido à um campo magnético variável, aparece neste circuito uma corrente elétrica cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético e por consequência, uma tensão é induzida neste circuito (Força
Eletromotriz Induzida – FEM).
[B] CORRETA. O Princípio de funcionamento de um transformador é o fenômeno da indução eletromagnética (lei de Faraday), que quando um circuito é submetido a um campo magnético variável, aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético.
[C] CORRETA. Em um sistema real ou teórico, isto nunca irá acontecer, devido ao princípio da conservação de energia. Em um sistema de geração real, sempre a energia elétrica
produzida será menor do que a energia mecânica fornecida ao gerador, devido as perdas do sistema.
Simulado UNESP Página 17 de 20 Resposta da questão 19:
[D]
Para a onda estacionária usaremos duas equações relacionadas com a velocidade da onda: vλf e v T
μ
Igualando as duas equações: T
f λ
μ
Sendo a frequência na corda relacionada com a tensão, o comprimento de onda e a densidade linear de massa.
1 T f
λ μ
Já para o sistema massa-mola, temos a expressão para a frequência: 1 k
f '
2π m
Como as duas frequências devem ser iguais: 1 T 1 k
2 m λ μ π
Substituindo os valores fornecidos procuramos por uma alternativa que verifica a mesma relação;
1 10 1 k 2 0,1 2 m
k 10 m
π π
Sendo a alternativa [D] a única que verifica essa relação. Resposta da questão 20:
Como é pedida apenas uma estimativa, podemos aproximar o CO2 para um gás ideal e considerar condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Temos, então, os seguintes dados:
- Massa molar do CO : m 44 g/mol 44 10 kg/mol;2 3 - Massa específica da água: μág10 kg/m ;3 3
- Aceleração da gravidade: g 10,0 m s ; 2 - T 0 C 273 K;
- p 1 atm 10 N/m ; 5 2
- Constante dos gases: R 8 J (mol K).
Calculando o volume ocupado por 1 mol de CO :2
3 3 5
n R T 1 8 273
p V n R T V V 21,8 10 m .
p 10
Simulado UNESP Página 18 de 20 3
3 gás mV 44 10 3kg3 gás 2,0 kg/m .
21,8 10 m
μ μ
A figura mostra as forças, empuxo e peso, que agem na bolha, assim que ela se forma.
Aplicando o princípio fundamental da dinâmica:
ág gás gás
3 ág gás
3 gás
3 2
E P m a E m g m a V g V g V a 1 2 10 10
g
a
2 10
a 5,0 10 m/s .
μ μ μ
μ μ
μ
Resposta da questão 21:
Como a força magnética age como resultante centrípeta, não há alteração no módulo da velocidade do próton. Aplicando as regras práticas o eletromagnetismo (mão direita/mão esquerda) obtemos a trajetória descrita pela partícula, formada por três arcos de circunferência, (I) e (II) e (III), indicados na figura, em linha cheia. Essas circunferências cruzam a reta
Simulado UNESP Página 19 de 20 As três circunferências têm mesmo raio R, dado por:
27 6
19 2
mv 1,7 10 8 10
R R 1,7 m.
q B 1,6 10 5 10
Sendo C1(x ; y ) (0; 1,7),1 1 a equação da circunferência (I) é:
2
2 2
2
2 21 1
2 2 2 2 2 2
x x y y R x 0 y 1,7 1,7 x y 3,4y 1,7 1,7 x y 3,4y 0.
Para o ponto M (0,85; y ) : M
2 2 2 2 2
M M M M M M M
M M
M
x y 3,4y 0 0,85 y 3,4y 0 y 3,4y 0,7225 0 y 3,17 m (não convém)
3,4 11,56 2,89
y
2 y 0,23 m
M 0,85; 0,23 m.
Os triângulos destacados na figura são semelhantes.
2 M 2
2 2
y R R y y 1,7 1,7 0,23 y 1,24 y 1,24 m.
2 R R 2
Sendo C2 (x ; y ) (1,7;2 2 1,24), a equação da circunferência (II) é:
2
2 2
2
2 22 2
x x y y R x 1,7 y 1,24 1,7 .
Para o ponto N (x ; 0) : N
2 2 2 2
N N N
2
N N
N N
N
x 1,7 0 1,24 1,7 x 3,4x 2,89 1,5376 2,89 x 3,4x 1,5376 0
x 2,73 m (não convém) 3,4 11,56 6,1504
x
2 x 2,86 m
N 2,86; 0 m.
Para o ponto P (0,85; y ) : P
2 2 2 2
P P P
2
P P
P P
P
0,85 1,7 y 1,24 1,7 0,7225 y 2,48y 1,5376 2,89 y 2,48y 0,6299 0
y 2,71 m 2,48 6,1504 2,516
y
2 y 2,86 m (não convém)
P 0,85; 2,71 m.
Simulado UNESP Página 20 de 20 [A]
Dados: P 2 20 W; t 1 h 3,6 10 s. 4 Δ 3
4 3 7
W P t 2 10 Δ 3,6 10 W7,2 10 J.
Resposta da questão 23: [D]
Em um sistema isolado, pode-se dizer que:
i f
Q Q
Desta forma, pode-se afirmar que a quantidade de movimento inicial é a soma da quantidade de movimento do projétil mais a quantidade de movimento do bloco e a quantidade de movimento final é o sistema projétil-bloco. Assim,
m M m M
projétil bloco TOTAL final 3
final final
final
Q Q Q
m v M v m v
10 10 0 (2 0,01) v 10
v
2,01 m
v 5 s
Como não existem forças dissipativas, pode-se afirmar que a energia mecânica é conservada durante o movimento. Desta forma,
i f
m m
2
TOTAL i
TOTAL
E E
m v
m g h
2 25 10 h
2 h 1,25m
Assim, do triângulo, pode-se calcular a distância d percorrida:
h 1sen 30
d 2 d 2h
d 2,5m
