Questõesde UNESP sobre Física
Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro.
Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo
simples em movimento, dadas pelas sequências de letras
iguais. Na linha em que está escrita a palavra pêndulo, indicada
pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização
da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra
P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como
ponto de referência da energia potencial. Considerando as
letras da linha da palavra pêndulo, é correto afirmar que
Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro.
Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo
simples em movimento, dadas pelas sequências de letras
iguais. Na linha em que está escrita a palavra pêndulo, indicada
pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização
da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra
P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como
ponto de referência da energia potencial. Considerando as
letras da linha da palavra pêndulo, é correto afirmar que
No período de estiagem, uma pequena pedra foi abandonada,
a partir do repouso, do alto de uma ponte sobre uma represa
e verificou-se que demorou 2,0 s para atingir a superfície da
água. Após um período de chuvas, outra pedra idêntica foi
abandonada do mesmo local, também a partir do repouso e,
desta vez, a pedra demorou 1,6 s para atingir a superfície da
água.
Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2
e
desprezando a existência de correntes de ar e a sua resistência,
é correto afirmar que, entre as duas medidas, o nível da
água da represa elevou-se
No período de estiagem, uma pequena pedra foi abandonada, a partir do repouso, do alto de uma ponte sobre uma represa e verificou-se que demorou 2,0 s para atingir a superfície da água. Após um período de chuvas, outra pedra idêntica foi abandonada do mesmo local, também a partir do repouso e, desta vez, a pedra demorou 1,6 s para atingir a superfície da água.
Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2
e
desprezando a existência de correntes de ar e a sua resistência,
é correto afirmar que, entre as duas medidas, o nível da
água da represa elevou-se
0,8 m.
Um homem sustenta uma caixa de peso 1000 N, que está
apoiada em uma rampa com atrito, a fim de colocá-la em um
caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da
rampa em relação à horizontal é igual a θ1
e a força de sustentação
aplicada pelo homem para que a caixa não deslize
sobre a superfície inclinada é , sendo aplicada à caixa paralelamente
à superfície inclinada, como mostra a figura 2.
Quando o ângulo θ1
é tal que sen θ1
= 0,60 e cos θ1
= 0,80, o
valor mínimo da intensidade da força é 200 N. Se o ângulo
for aumentado para um valor θ2
, de modo que sen θ2
= 0,80 e
cos θ2
= 0,60, o valor mínimo da intensidade da força passa
a ser de
Um homem sustenta uma caixa de peso 1000 N, que está apoiada em uma rampa com atrito, a fim de colocá-la em um caminhão, como mostra a figura 1. O ângulo de inclinação da rampa em relação à horizontal é igual a θ1 e a força de sustentação aplicada pelo homem para que a caixa não deslize sobre a superfície inclinada é , sendo aplicada à caixa paralelamente à superfície inclinada, como mostra a figura 2.
Quando o ângulo θ1
é tal que sen θ1
= 0,60 e cos θ1
= 0,80, o
valor mínimo da intensidade da força é 200 N. Se o ângulo
for aumentado para um valor θ2
, de modo que sen θ2
= 0,80 e
cos θ2
= 0,60, o valor mínimo da intensidade da força passa
a ser de
Um resistor ôhmico foi ligado a uma fonte de tensão variável,
como mostra a figura.
Suponha que a temperatura do resistor não se altere significativamente
com a potência dissipada, de modo que sua resistência
não varie. Ao se construir o gráfico da potência dissipada
pelo resistor em função da diferença de potencial U aplicada a
seus terminais, obteve-se a curva representada em:
Um resistor ôhmico foi ligado a uma fonte de tensão variável, como mostra a figura.
Suponha que a temperatura do resistor não se altere significativamente
com a potência dissipada, de modo que sua resistência
não varie. Ao se construir o gráfico da potência dissipada
pelo resistor em função da diferença de potencial U aplicada a
seus terminais, obteve-se a curva representada em:
Três esferas puntiformes, eletrizadas com cargas elétricas
q1
= q2
= +Q e q3
= –2Q, estão fixas e dispostas sobre
uma circunferência de raio r e centro C, em uma região
onde a constante eletrostática é igual a k0
, conforme
representado na figura.
Considere VC o potencial eletrostático e EC o módulo do
campo elétrico no ponto C devido às três cargas. Os valores
de VC e EC são, respectivamente,
2 ·k0·Q/r e 2 .k0 .Q/r2
Um motor elétrico é construído com uma espira retangular
feita com um fio de cobre esmaltado semirraspado
em uma extremidade e totalmente raspado na outra,
apoiada em dois mancais soldados aos polos A e B de
uma pilha. Presa a essa espira, uma hélice leve pode
girar livremente no sentido horário ou anti-horário. Um
ímã é fixo à pilha com um de seus polos magnéticos (X)
voltado para cima, criando o campo magnético responsável
pela força magnética que atua sobre a espira, conforme
ilustrado na figura.
Se A for um polo __________________ , B um polo ____________ e
X um polo ________________ , dado um impulso inicial na
espira, ela mantém-se girando no sentido ______________ .
Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente,
as lacunas do texto.
Radares são emissores e receptores de ondas de rádio e
têm aplicações, por exemplo, na determinação de velocidades
de veículos nas ruas e rodovias. Já os sonares são
emissores e receptores de ondas sonoras, sendo utilizados
no meio aquático para determinação da profundidade
dos oceanos, localização de cardumes, dentre outras aplicações.
Comparando-se as ondas emitidas pelos radares e pelos
sonares, temos que:
Em um trecho de uma instalação elétrica, três resistores
ôhmicos idênticos e de resistência 80 Ω cada um são ligados
como representado na figura. Por uma questão de segurança, a maior potência que cada um deles pode dissipar, separadamente,
é de 20 W.
Dessa forma, considerando desprezíveis as resistências dos
fios de ligação entre eles, a máxima diferença de potencial,
em volts, que pode ser estabelecida entre os pontos A e B do
circuito, sem que haja riscos, é igual a
Em um trecho de uma instalação elétrica, três resistores ôhmicos idênticos e de resistência 80 Ω cada um são ligados como representado na figura. Por uma questão de segurança, a maior potência que cada um deles pode dissipar, separadamente, é de 20 W.
Dessa forma, considerando desprezíveis as resistências dos
fios de ligação entre eles, a máxima diferença de potencial,
em volts, que pode ser estabelecida entre os pontos A e B do
circuito, sem que haja riscos, é igual a
Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é
colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha
de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu
campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e
4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na
figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas
magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando
que a agulha magnética de cada bússola seja representada
por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo
sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que
ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e
respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas
1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando
que a agulha magnética de cada bússola seja representada
por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo
sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que
ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e
respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas
1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
Um experimento foi feito com a finalidade de determinar a frequência
de vibração de um diapasão. Um tubo cilíndrico aberto
em suas duas extremidades foi parcialmente imerso em um
recipiente com água e o diapasão vibrando foi colocado próximo
ao topo desse tubo, conforme a figura 1. O comprimento L
da coluna de ar dentro do tubo foi ajustado movendo-o verticalmente.
Verificou-se que o menor valor de L, para o qual
as ondas sonoras geradas pelo diapasão são reforçadas por
ressonância dentro do tubo, foi de 10 cm, conforme a figura 2.
Considerando a velocidade de propagação do som no ar igual
a 340 m/s, é correto afirmar que a frequência de vibração do
diapasão, em Hz, é igual a
Um experimento foi feito com a finalidade de determinar a frequência de vibração de um diapasão. Um tubo cilíndrico aberto em suas duas extremidades foi parcialmente imerso em um recipiente com água e o diapasão vibrando foi colocado próximo ao topo desse tubo, conforme a figura 1. O comprimento L da coluna de ar dentro do tubo foi ajustado movendo-o verticalmente. Verificou-se que o menor valor de L, para o qual as ondas sonoras geradas pelo diapasão são reforçadas por ressonância dentro do tubo, foi de 10 cm, conforme a figura 2.
Considerando a velocidade de propagação do som no ar igual
a 340 m/s, é correto afirmar que a frequência de vibração do
diapasão, em Hz, é igual a
Dentre as complicações que um portador de diabetes não
controlado pode apresentar está a catarata, ou seja, a perda
da transparência do cristalino, a lente do olho. Em situações
de hiperglicemia, o cristalino absorve água, fica intumescido
e tem seu raio de curvatura diminuído (figura 1), o que provoca
miopia no paciente. À medida que a taxa de açúcar no
sangue retorna aos níveis normais, o cristalino perde parte
do excesso de água e volta ao tamanho original (figura 2).
A repetição dessa situação altera as fibras da estrutura do
cristalino, provocando sua opacificação.
(www.revistavigor.com.br. Adaptado.)
De acordo com o texto, a miopia causada por essa doença
deve-se ao fato de, ao tornar-se mais intumescido, o cristalino
ter sua distância focal
Dentre as complicações que um portador de diabetes não controlado pode apresentar está a catarata, ou seja, a perda da transparência do cristalino, a lente do olho. Em situações de hiperglicemia, o cristalino absorve água, fica intumescido e tem seu raio de curvatura diminuído (figura 1), o que provoca miopia no paciente. À medida que a taxa de açúcar no sangue retorna aos níveis normais, o cristalino perde parte do excesso de água e volta ao tamanho original (figura 2). A repetição dessa situação altera as fibras da estrutura do cristalino, provocando sua opacificação.
(www.revistavigor.com.br. Adaptado.)
De acordo com o texto, a miopia causada por essa doença
deve-se ao fato de, ao tornar-se mais intumescido, o cristalino
ter sua distância focal
Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de
plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas
paradas, totalmente submersa e em equilíbrio, sem que a
água entre nela.
Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade
da água da piscina igual a 103
kg/m3
, g = 10 m/s2
, π = 3
e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão , é correto afirmar que a massa do
cachorro, em kg, é igual a
Um filhote de cachorro cochila dentro de uma semiesfera de plástico de raio 10 cm, a qual flutua em uma piscina de águas paradas, totalmente submersa e em equilíbrio, sem que a água entre nela.
Desprezando a massa da semiesfera, considerando a densidade
da água da piscina igual a 103
kg/m3
, g = 10 m/s2
, π = 3
e sabendo que o volume de uma esfera de raio R é dado pela expressão , é correto afirmar que a massa do
cachorro, em kg, é igual a
Uma garota de 50 kg está brincando em um balanço constituído
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 está apoiado, em repouso, sobre
o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais
fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetória
circular contida em um plano vertical de modo que, ao
passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical.
Desprezando a resistência do ar e a massa do assento, considerando
g = 10 m/s2
e as informações 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 é igual a
Uma garota de 50 kg está brincando em um balanço constituído 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 está apoiado, em repouso, sobre o piso horizontal. A corda passa por duas roldanas ideais fixas no teto e, enquanto oscila, a garota percorre uma trajetória circular contida em um plano vertical de modo que, ao passar pelo ponto A, a corda fica instantaneamente vertical.
Desprezando a resistência do ar e a massa do assento, considerando
g = 10 m/s2
e as informações 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 é igual a
Em um parque de diversões, existe uma atração na qual o
participante tenta acertar bolas de borracha na boca da figura
de um palhaço que, presa a uma mola ideal, oscila em movimento
harmônico simples entre os pontos extremos A e E,
passando por B, C e D, de modo que em C, ponto médio do
segmento AE, a mola apresenta seu comprimento natural,
sem deformação.
Uma pessoa, ao fazer suas tentativas, acertou a primeira
bola quando a boca passou por uma posição em que o módulo de sua aceleração é máximo e acertou a segunda bola
quando a boca passou por uma posição onde o módulo de
sua velocidade é máximo. Dos pontos indicados na figura,
essas duas bolas podem ter acertado a boca da figura do
palhaço, respectivamente, nos pontos
Em um parque de diversões, existe uma atração na qual o participante tenta acertar bolas de borracha na boca da figura de um palhaço que, presa a uma mola ideal, oscila em movimento harmônico simples entre os pontos extremos A e E, passando por B, C e D, de modo que em C, ponto médio do segmento AE, a mola apresenta seu comprimento natural, sem deformação.
Uma pessoa, ao fazer suas tentativas, acertou a primeira
bola quando a boca passou por uma posição em que o módulo de sua aceleração é máximo e acertou a segunda bola
quando a boca passou por uma posição onde o módulo de
sua velocidade é máximo. Dos pontos indicados na figura,
essas duas bolas podem ter acertado a boca da figura do
palhaço, respectivamente, nos pontos
As companhias de energia elétrica nos cobram pela
energia que consumimos. Essa energia é dada pela
expressão E = V·i·∆t, em que V é a tensão que alimenta
nossa residência, i a intensidade de corrente que circula
por determinado aparelho, ∆t é o tempo em que ele fica
ligado e a expressão V·i é a potência P necessária para
dado aparelho funcionar.
Assim, em um aparelho que suporta o dobro da tensão
e consome a mesma potência P, a corrente necessária para seu funcionamento será a metade. Mas as perdas
de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em
virtude da resistência R) são medidas por ∆E = R·i2 ·∆t.
Então, para um mesmo valor de R e ∆t, quando i diminui,
essa perda também será reduzida.
Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar
condutores de menor área de secção transversal, o que
implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores.
(Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)
Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto
afirmar que:
Assim, em um aparelho que suporta o dobro da tensão e consome a mesma potência P, a corrente necessária para seu funcionamento será a metade. Mas as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência R) são medidas por ∆E = R·i2 ·∆t. Então, para um mesmo valor de R e ∆t, quando i diminui, essa perda também será reduzida.
Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor área de secção transversal, o que implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores.
(Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)
Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto afirmar que:
Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso,
com uma de suas extremidades fixa em uma parede
e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas
transversais nessa corda. A figura representa o perfil de
um trecho da corda em determinado instante posterior ao
acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um
movimento harmônico vertical, indo desde um ponto mais
baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da onda).
Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade
constante de 10 m/s e que a frequência do oscilador
também é constante, a velocidade escalar média do
ponto P, em m/s, quando ele vai de um vale até uma crista
da onda no menor intervalo de tempo possível é igual a
Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso, com uma de suas extremidades fixa em uma parede e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas transversais nessa corda. A figura representa o perfil de um trecho da corda em determinado instante posterior ao acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um movimento harmônico vertical, indo desde um ponto mais baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da onda).
Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade
constante de 10 m/s e que a frequência do oscilador
também é constante, a velocidade escalar média do
ponto P, em m/s, quando ele vai de um vale até uma crista
da onda no menor intervalo de tempo possível é igual a
Monte Fuji
O topo da montanha é gelado porque o ar quente da
base da montanha, regiões baixas, vai esfriando à medida
que sobe. Ao subir, o ar quente fica sujeito a pressões
menores, o que o leva a se expandir rapidamente e,
em seguida, a se resfriar, tornando a atmosfera no topo
da montanha mais fria que a base. Além disso, o principal
aquecedor da atmosfera é a própria superfície da
Terra. Ao absorver energia radiante emitida pelo Sol, ela
esquenta e emite ondas eletromagnéticas aquecendo o
ar ao seu redor. E os raios solares que atingem as regiões
altas das montanhas incidem em superfícies que
absorvem quantidades menores de radiação, por serem
inclinadas em comparação com as superfícies horizontais
das regiões baixas. Em grandes altitudes, a quantidade
de energia absorvida não é suficiente para aquecer o ar
ao seu redor.
(http://super.abril.com.br. Adaptado.)
Segundo o texto e conhecimentos de física, o topo da
montanha é mais frio que a base devido
O topo da montanha é gelado porque o ar quente da base da montanha, regiões baixas, vai esfriando à medida que sobe. Ao subir, o ar quente fica sujeito a pressões menores, o que o leva a se expandir rapidamente e, em seguida, a se resfriar, tornando a atmosfera no topo da montanha mais fria que a base. Além disso, o principal aquecedor da atmosfera é a própria superfície da Terra. Ao absorver energia radiante emitida pelo Sol, ela esquenta e emite ondas eletromagnéticas aquecendo o ar ao seu redor. E os raios solares que atingem as regiões altas das montanhas incidem em superfícies que absorvem quantidades menores de radiação, por serem inclinadas em comparação com as superfícies horizontais das regiões baixas. Em grandes altitudes, a quantidade de energia absorvida não é suficiente para aquecer o ar ao seu redor.
(http://super.abril.com.br. Adaptado.)
Segundo o texto e conhecimentos de física, o topo da montanha é mais frio que a base devido
Algumas embalagens trazem, impressas em sua superfície
externa, informações sobre a quantidade máxima
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 situação em que três caixas iguais estejam
empilhadas dentro de um elevador e que, em cada uma
delas, esteja impressa uma imagem que indica que, no
máximo, seis caixas iguais a ela podem ser empilhadas.
Suponha que esse elevador esteja parado no andar
térreo de um edifício e que passe a descrever um movimento
uniformemente acelerado para cima. Adotando
g = 10 m/s2
, é correto afirmar que a maior aceleração vertical
que esse elevador pode experimentar, de modo que
a caixa em contato com o piso receba desse, no máximo,
a mesma força que receberia se o elevador estivesse parado
e, na pilha, houvesse seis caixas, é igual a
Suponha que esse elevador esteja parado no andar térreo de um edifício e que passe a descrever um movimento uniformemente acelerado para cima. Adotando g = 10 m/s2 , é correto afirmar que a maior aceleração vertical que esse elevador pode experimentar, de modo que a caixa em contato com o piso receba desse, no máximo, a mesma força que receberia se o elevador estivesse parado e, na pilha, houvesse seis caixas, é igual a
Ótimos nadadores, os golfinhos conseguem saltar até 5 m acima do nível da água do mar. Considere que um golfinho de 100 kg, inicialmente em repouso no ponto A, situado 3 m abaixo da linha da água 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 trajetória indicada na figura pela linha tracejada. Ao sair da água, seu centro de massa alcança o ponto C, a uma altura de 5 m acima da linha da água, com módulo da velocidade igual a 4√10 m/s, conforme a figura.
Considere que, no trajeto de B para C, o golfinho perdeu
20% da energia cinética que tinha ao chegar no ponto B,
devido à resistência imposta pela água ao seu movimento.
Desprezando a resistência do ar sobre o golfinho fora da
água, a velocidade da água do mar e adotando g = 10 m/s2
,
é correto afirmar que o módulo da quantidade de movimento
adquirida pelo golfinho no ponto B, em kg·m/s, é igual a
Considere que, no trajeto de B para C, o golfinho perdeu 20% da energia cinética que tinha ao chegar no ponto B, devido à resistência imposta pela água ao seu movimento. Desprezando a resistência do ar sobre o golfinho fora da água, a velocidade da água do mar e adotando g = 10 m/s2 , é correto afirmar que o módulo da quantidade de movimento adquirida pelo golfinho no ponto B, em kg·m/s, é igual a