Questõesde FUVEST sobre Física
Um fabricante de acessórios de montanhismo quer projetar um
colchão de espuma apropriado para ser utilizado por alpinistas
em regiões frias. Considere que a taxa de transferência de calor
ao solo por uma pessoa dormindo confortavelmente seja 90
kcal/hora e que a transferência de calor entre a pessoa e o solo
se dê exclusivamente pelo mecanismo de condução térmica
através da espuma do colchão. Nestas condições, o gráfico
representa a taxa de transferência de calor, em J/s, através da
espuma do colchão, em função de sua espessura, em cm.
Considerando 1 cal = 4 J, a menor espessura do colchão, em cm,
para que a pessoa durma confortavelmente é
Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem
mecanismos automáticos de focalização.Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com
20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o
sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver
corretamente focalizado, é, aproximadamente,
Um chuveiro elétrico que funciona em 220 V possui uma chave
que comuta entre as posições “verão” e “inverno”. Na posição
“verão”, a sua resistência elétrica tem o valor 22 Ω, enquanto
na posição “inverno” é 11 Ω. Considerando que na posição
“verão” o aumento de temperatura da água, pelo chuveiro, é
5 °C, para o mesmo fluxo de água, a variação de temperatura,
na posição “inverno”, em °C, é
No diagrama P x V da figura, A, B e C representam
transformações possíveis de um gás entre os estados I e II.
Com relação à variação ΔU da energia interna do gás e ao
trabalho W por ele realizado, entre esses estados, é correto
afirmar que
Três amigos vão acampar e descobrem que nenhum deles
trouxe fósforos. Para acender o fogo e fazer o almoço, resolvem
improvisar e prendem um pedaço de filme plástico
transparente num aro de “cipó”. Colocam um pouco de água
sobre o plástico, formando uma poça de aproximadamente
14 cm de diâmetro e 1 cm de profundidade máxima, cuja forma
pode ser aproximada pela de uma calota esférica. Quando o sol
está a pino, para aproveitamento máximo da energia solar, a
distância, em cm, entre o centro do filme e a palha seca usada
para iniciar o fogo, é, aproximadamente,
Note e adote:
Para uma lente plano‐convexa, 1 /ƒ = (n - 1)1/R ,sendo n o índice de refração da lente e R o seu
raio de curvatura.
Índice de refração da água = 1,33.
Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro
biconvexa, como representado na figura.
Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu
ponto focal F. Nesta condição, a imagem observada pela pessoa
é
Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à
temperatura de 30 °C e uma pedra de gelo de 50 g, à
temperatura de –10 °C. Após o equilíbrio térmico,
Note e adote:
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C;
calor específico da água = 1,0 cal/g °C.
Uma bateria de tensão ܸV e resistência interna Ri ܴé ligada em
série com um resistor de resistência ܴR.O esquema do circuito
está apresentado na figura. A potência dissipada pelo resistor
R é dada por
Três pequenas esferas carregadas com carga positiva ܳQ ocupam
os vértices de um triângulo, como mostra a figura. Na parte
interna do triângulo, está afixada outra pequena esfera, com
carga negativa q. As distâncias dessa carga às outras três
podem ser obtidas a partir da figura.
Sendo ܳQ = 2x10‐4 C,q = -2 x 10 -5 C e d = 6m ,a força elétrica
resultante sobre a carga q
Note e adote:
A constante k0 da lei de Coulomb vale 9x109 N m2 /C2
Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a
partir do repouso, da altura h1 e percorrem os diferentes
trajetos (A) e (B), mostrados na figura, onde x1 > x2 e h1 > h2.
Considere as seguintes afirmações:
I. As energias cinéticas finais dos corpos em (A) e em (B) são
diferentes.
II. As energias mecânicas dos corpos, logo antes de
começarem a subir a rampa, são iguais.
III. O tempo para completar o percurso independe da
trajetória.
IV. O corpo em (B) chega primeiro ao final da trajetória.
V. O trabalho realizado pela força peso é o mesmo nos dois
casos.
É correto somente o que se afirma em
Note e adote:
Desconsidere forças dissipativas.
Um rapaz de massa m1 corre numa pista horizontal e pula sobre
um skate de massa m2 , que se encontra inicialmente em
repouso. Com o impacto, o skate adquire velocidade e o
conjunto rapaz+skate segue em direção a uma rampa e atinge
uma altura máxima h. A velocidade do rapaz, imediatamente
antes de tocar no skate, é dada por
Note e adote:
Considere que o sistema rapaz + skate não perde energia devido a forças dissipativas, após a colisão.
O consumo calórico de um animal de sangue quente é
proporcional à área superficial de seu corpo. Um animal com
massa 3,5 kg consome 250 kcal diárias. O gráfico relaciona a
área superficial desse animal com sua massa.
Considerando o gráfico, conclui‐se que,se a massa deste animal
dobrar, o seu novo consumo diário de energia, em kcal, será,
aproximadamente,
Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é
rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso, eles
têm o seu interior pressurizado em uma pressão igual à
atmosférica na altitude de 2.000 m. A figura mostra o gráfico da
pressão atmosférica em função da altitude.
A força, em N, a que fica submetida uma janela plana de vidro,
de 20 x 30 cm2
, na cabine de passageiros na altitude de
10.000 m, é, aproximadamente,
Em uma fábrica, um técnico deve medir a velocidade angular
de uma polia girando. Ele apaga as luzes do ambiente e ilumina
a peça somente com a luz de uma lâmpada estroboscópica, cuja
frequência pode ser continuamente variada e precisamente
conhecida. A polia tem uma mancha branca na lateral. Ele
observa que, quando a frequência de flashes é 9 Hz, a mancha
na polia parece estar parada. Então aumenta vagarosamente a
frequência do piscar da lâmpada e só quando esta atinge 12 Hz
é que, novamente, a mancha na polia parece estar parada. Com
base nessas observações, ele determina que a velocidade
angular da polia, em rpm, é
No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma
experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma
pequena quantidade desse material em um calorímetro e
verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de
congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A
potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo
foi, aproximadamente,
Note e adote:
Calor específico da água: 1 cal/(g °C)
1 cal = 4 J
Temperatura de congelamento da água: 0 °C
Temperatura de ebulição da água: 100 °C
Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água
e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.
Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga
negativa 5,0 x 10-12 C. Um segundo objeto metálico, Y,
neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do
primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se
toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é
10-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas totais dos
objetos X e Y são, respectivamente,
Em uma aula de laboratório de física, utilizandose o arranjo
experimental esquematizado na figura, foi medido o índice
de refração de um material sintético chamado poliestireno.
Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente
de um gerador de microondas, propagase no ar e incide
perpendicularmente em um dos lados de um bloco de
poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que
tem um dos ângulos medindo 25° , conforme a figura. Um
detetor de microondas indica que a radiação
eletromagnética sai do bloco propagandose no ar em uma
direção que forma um ângulo de 15° com a de incidência.
A partir desse resultado, concluise que o índice de refração
do poliestireno em relação ao ar para essa microonda é,
aproximadamente,
Note e adote:
Índice de refração do ar: 1,0
sen 15° ≈ 0,3
sen 25° ≈ 0,4
sen 40° ≈ 0,6
Em uma aula de laboratório de física, utilizandose o arranjo experimental esquematizado na figura, foi medido o índice de refração de um material sintético chamado poliestireno. Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente de um gerador de microondas, propagase no ar e incide perpendicularmente em um dos lados de um bloco de poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que tem um dos ângulos medindo 25° , conforme a figura. Um detetor de microondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagandose no ar em uma direção que forma um ângulo de 15° com a de incidência.
A partir desse resultado, concluise que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa microonda é, aproximadamente,
Note e adote:
Índice de refração do ar: 1,0
sen 15° ≈ 0,3
sen 25° ≈ 0,4
sen 40° ≈ 0,6
A figura representa uma onda harmônica transversal, que se
propaga no sentido positivo do eixo x, em dois instantes de
tempo: t = 3 s (linha cheia) e t = 7 s (linha tracejada)
Dentre as alternativas, a que pode corresponder à
velocidade de propagação dessa onda
A figura representa uma onda harmônica transversal, que se propaga no sentido positivo do eixo x, em dois instantes de tempo: t = 3 s (linha cheia) e t = 7 s (linha tracejada)
Dentre as alternativas, a que pode corresponder à
velocidade de propagação dessa onda
Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão
registradas as seguintes especificações:
BATERIA
1650 mAh
3,7 v
6,1 wh
CARREGADOR
Entrada AC: 100 - 240 v
50 - 60 Hz
0,2 A
Saída DC: 5V; 1,3 A
Com a bateria sendo carregada em uma rede de 127 V, a
potência máxima que o carregador pode fornecer e a carga
máxima que pode ser armazenada na bateria são,
respectivamente, próximas de
Note e adote:
AC: corrente alternada;
DC: corrente contínua.
Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão registradas as seguintes especificações:
BATERIA
1650 mAh
3,7 v
6,1 wh
CARREGADOR
Entrada AC: 100 - 240 v
50 - 60 Hz
0,2 A
Saída DC: 5V; 1,3 A
Com a bateria sendo carregada em uma rede de 127 V, a potência máxima que o carregador pode fornecer e a carga máxima que pode ser armazenada na bateria são, respectivamente, próximas de
Note e adote:
AC: corrente alternada;
DC: corrente contínua.