Questõesde UNICAMP 2021 sobre Física
A diferença de potencial elétrico, U , é proporcional à
corrente elétrica, i , em um trecho de um circuito elétrico
resistivo, com constante de proporcionalidade dada pela
resistência equivalente, Req , no trecho do circuito. Além
disso, no caso de resistores dispostos em série, a
resistência equivalente é dada pela soma das resistências
( Req = R1 + R2 + ...) . A corrente elétrica, , IB no trecho B
do circuito abaixo é três vezes maior que a corrente elétrica
no trecho A , ou seja, IB / IA = 3. Quanto vale a resistência
RB2 ?


Um dos fatores que determinam a capacidade de
armazenamento de dados nos discos laser é o
comprimento de onda do laser usado para gravação e
leitura (ver figura abaixo). Isto porque o diâmetro d do
feixe laser no ponto de leitura no disco é diretamente
proporcional ao comprimento de onda, λ . No caso do Blu-Ray, usa-se um comprimento de onda na faixa azul (daí o
nome, em inglês), que é menor que o do CD e o do DVD.
As lentes usadas no leitor de Blu-Ray são tais que vale a
relação d BR ≡ 1,2λ BR.

A partir das informações da figura, conclui-se que a
frequência do laser usado no leitor Blu-Ray é

O Brasil ardeu em chamas em 2020. Muitas soluções
foram propostas, incluindo o uso do “boi bombeiro”, porém
nem todas eliminam de fato um dos três componentes que
mantêm o fogo: calor, combustível e comburente. A figura
a seguir representa três ações de bombeiros para extinguir
o fogo.

Nas alternativas a seguir, o componente ausente no
triângulo representa o componente eliminado pela ação
dos bombeiros para a extinção do fogo. Assinale a
alternativa que apresenta a correlação adequada entre as
ações A, B e C e o componente eliminado do triângulo do
fogo em cada ação, respectivamente.





Em fevereiro de 2020, a estação meteorológica de Key
West, na Flórida (EUA), registrou uma revoada de
pássaros migrantes que se assemelhava a uma grande
tempestade. Considere uma nuvem de pássaros de forma
cilíndrica, de raio R0 = 145000 m e altura h = 100m, e
densidade de pássaros dp = 6,0 x 10-7 pássaros/m3.
Suponha ainda que cada pássaro tenha massa
mp = 0,5 kg e velocidade v0 = 20 m/s, todos voando na
mesma direção e sentido. Assim, a energia cinética da
revoada de pássaros é igual a
Ao passar pelo sensor magnético, a velocidade linear de
um ponto de uma fita cassete é v = 0,045 m/s. Depois de
passar pelo sensor, a fita é enrolada em uma bobina
circular de diâmetro d = 6,0 cm. Em quanto tempo a
bobina completa uma volta?
A figura abaixo mostra o braço de um toca-discos de vinil.
Nela são indicadas, nos seus respectivos pontos de
atuação, as seguintes forças: peso do braço
, peso do
contrapeso
e força normal aplicada pelo suporte do
braço
. Para que o braço fique em equilíbrio, é
necessário que a soma dos torques seja igual a zero. No
caso do braço da figura, o módulo do torque de cada força
em relação ao ponto O (suporte do braço) é igual ao
produto do módulo da força pela distância do ponto de
aplicação da força até O . Adote torque positivo para forças
que tendem a acelerar o braço no sentido horário e torque
negativo para o sentido anti-horário. Sendo
= 1,5 N,
= 0,3 N e
= 1,8 N, qual deve ser a distância D do
contrapeso ao ponto O para que o braço fique em
equilíbrio?








A força normal aplicada pela agulha de um toca-discos
sobre o disco tem módulo igual a
= 2,0 x 10-2 N. A
área de contato entre a agulha e o disco é igual a 1,6 x 10-3 mm2 . Qual é a pressão exercida pela agulha
sobre o disco?
Dado: 1,0 atm = 1,0 105 N/m2 .

A força de atrito cinético entre a agulha e um disco de vinil
tem módulo
= 8,0 10-3 N . Sendo o módulo da força
normal
= 2,0 x 10-2 N , o coeficiente de atrito cinético,
uc , entre a agulha e o disco é igual a


Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
Em outro processo de esterilização, uma lâmpada UV de
potência P = 60 W funciona sob uma diferença de
potencial elétrico U = 100 V. A potência elétrica pode ser
expressa também em kVA, sendo
1 kVA = 1000 V x 1 A = 1000 W. A corrente elétrica i do
circuito que alimenta a lâmpada é igual a
Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
Em outro processo de esterilização, uma lâmpada UV de
potência P = 60 W funciona sob uma diferença de
potencial elétrico U = 100 V. A potência elétrica pode ser
expressa também em kVA, sendo
1 kVA = 1000 V x 1 A = 1000 W. A corrente elétrica i do
circuito que alimenta a lâmpada é igual a
Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
A ação germicida da luz UV varia conforme o comprimento
de onda (λ) da radiação. O gráfico a seguir mostra a
eficiência germicida da luz UV em função de λ, em sua
atuação durante certo tempo sobre um agente patogênico.

Pode-se afirmar que a frequência da luz UV que gera
eficiência germicida máxima neste caso é
Dado: Velocidade da luz: c = 3,0 108 m/s.
Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
A ação germicida da luz UV varia conforme o comprimento de onda (λ) da radiação. O gráfico a seguir mostra a eficiência germicida da luz UV em função de λ, em sua atuação durante certo tempo sobre um agente patogênico.
Pode-se afirmar que a frequência da luz UV que gera eficiência germicida máxima neste caso é
Dado: Velocidade da luz: c = 3,0 108 m/s.
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
Uma cápsula destinada a levar astronautas à Estação
Espacial Internacional (ISS) tem massa m = 7500 kg ,
incluindo as massas dos próprios astronautas. A cápsula é
impulsionada até a órbita da ISS por um foguete lançador e
por propulsores próprios para os ajustes finais. O aumento
da energia potencial gravitacional devido ao deslocamento
da cápsula desde a superfície da Terra até a aproximação
com a ISS é dado por ∆U = 3,0 X 1010 J . A velocidade da ISS é vISS ≈ 8000 m/s. A velocidade inicial da cápsula em
razão do movimento de rotação da Terra pode ser
desprezada. Sem levar em conta a energia perdida pelo
atrito com o ar durante o lançamento, pode-se dizer que o
trabalho realizado pelo foguete e pelos propulsores sobre a
cápsula é de
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
Uma cápsula destinada a levar astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS) tem massa m = 7500 kg , incluindo as massas dos próprios astronautas. A cápsula é impulsionada até a órbita da ISS por um foguete lançador e por propulsores próprios para os ajustes finais. O aumento da energia potencial gravitacional devido ao deslocamento da cápsula desde a superfície da Terra até a aproximação com a ISS é dado por ∆U = 3,0 X 1010 J . A velocidade da ISS é vISS ≈ 8000 m/s. A velocidade inicial da cápsula em razão do movimento de rotação da Terra pode ser desprezada. Sem levar em conta a energia perdida pelo atrito com o ar durante o lançamento, pode-se dizer que o trabalho realizado pelo foguete e pelos propulsores sobre a cápsula é de
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A temperatura do argônio nos tanques é Tar = - 184° C. Usualmente, a grandeza “temperatura” em física é
expressa na escala Kelvin (K). Sabendo-se que as
temperaturas aproximadas do ponto de ebulição (TE) e do
ponto de solidificação (TS) da água à pressão atmosférica
são, respectivamente, , TE ≈ 373 K é TS ≈ 273 K , a
temperatura do argônio nos tanques será igual a
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A temperatura do argônio nos tanques é Tar = - 184° C. Usualmente, a grandeza “temperatura” em física é
expressa na escala Kelvin (K). Sabendo-se que as
temperaturas aproximadas do ponto de ebulição (TE) e do
ponto de solidificação (TS) da água à pressão atmosférica
são, respectivamente, , TE ≈ 373 K é TS ≈ 273 K , a
temperatura do argônio nos tanques será igual a
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A SN2016aps dista da Terra 4,0 bilhões de anos-luz,
enquanto a supernova DES16C2nm, localizada a 10,5
bilhões de anos-luz de distância da Terra, é a mais distante
já descoberta. Considere que uma explosão das duas
supernovas ocorra simultaneamente. Quando o sinal
luminoso da explosão da supernova mais próxima for
detectado na Terra, a radiação luminosa da supernova
DES16C2nm estará a uma distância da Terra
aproximadamente igual a
Dados: 1 ano ≈ 3,0 x 107s
Velocidade da luz: c = 3,0 x 108 m/s
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A SN2016aps dista da Terra 4,0 bilhões de anos-luz, enquanto a supernova DES16C2nm, localizada a 10,5 bilhões de anos-luz de distância da Terra, é a mais distante já descoberta. Considere que uma explosão das duas supernovas ocorra simultaneamente. Quando o sinal luminoso da explosão da supernova mais próxima for detectado na Terra, a radiação luminosa da supernova DES16C2nm estará a uma distância da Terra aproximadamente igual a
Dados: 1 ano ≈ 3,0 x 107s
Velocidade da luz: c = 3,0 x 108 m/s
Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
Considere uma lâmpada UV de potência P = 100 W que
funcione por ∆t = 15 minutos durante o processo de
esterilização de um objeto. A energia elétrica consumida
pela lâmpada nesse processo é igual a
Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s2.
Considere uma lâmpada UV de potência P = 100 W que
funcione por ∆t = 15 minutos durante o processo de
esterilização de um objeto. A energia elétrica consumida
pela lâmpada nesse processo é igual a
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A pressão exercida na base de certo tanque do Fermilab
pela coluna de argônio líquido no seu interior é P = 5,6 x 104 N/m2. A densidade do argônio líquido no
tanque é d = 1 400 . kg/m3. Assim, a altura do tanque será
de
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
A pressão exercida na base de certo tanque do Fermilab
pela coluna de argônio líquido no seu interior é P = 5,6 x 104 N/m2. A densidade do argônio líquido no
tanque é d = 1 400 . kg/m3. Assim, a altura do tanque será
de
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
Os cientistas estimam que, no momento da explosão, a
massa da supernova SN2016aps era 50 a 100 vezes maior
que a massa do Sol. Se o Sol tivesse a massa dessa
supernova, mantendo-se a sua distância da Terra,
Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s2.
Os cientistas estimam que, no momento da explosão, a
massa da supernova SN2016aps era 50 a 100 vezes maior
que a massa do Sol. Se o Sol tivesse a massa dessa
supernova, mantendo-se a sua distância da Terra,