Questõesde USP sobre Física

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00049a79-e1
USP 2016 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

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,

A
zero e zero.
B
zero e – 5,0 x 10-12 C.
C
- 2,5 x 10-12 C e – 2,5 x 10-12 C.
D
– 2,5 x 10-12 C e + 2,5 x 10-12 C.
E
+ 5,0 x 10-12 C e zero.
fffdf2bc-e1
USP 2016 - Física - Ótica, Refração

Em uma aula de laboratório de física, utilizando-se 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 micro-ondas, propaga-se 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 25º, conforme a figura. Um detetor de micro-ondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagando✄se no ar em uma direção que forma um ângulo de 15º com a de incidência.


A partir desse resultado, conclui-se que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa micro-onda é, aproximadamente,

Note e adote:

Índice de refração do ar: 1,0

sen 15º ~ 0,3

sen 25º ~ 0,4

sen 40º ~ 0,6

A
1,3
B
1,5
C
1,7
D
2,0
E
2,2
fff8a6a5-e1
USP 2016 - Física - Oscilação e Ondas, Ondas e Propriedades Ondulatórias

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 é

A
0,14 m/s
B
0,25 m/s
C
0,33 m/s
D
1,00 m/s
E
2,00 m/s
fff613d0-e1
USP 2016 - Física - Resistores e Potência Elétrica, Eletricidade

Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão registradas as seguintes especificações:


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.

A
25,4 W e 5940 C.
B
25,4 W e 4,8 C.
C
6,5 W e 21960 C.
D
6,5 W e 5940 C.
E
6,1 W e 4,8 C.
fff34104-e1
USP 2016 - Física - Campo e Força Magnética, Magnetismo

As figuras representam arranjos de fios longos, retilíneos, paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade. Os fios estão orientados perpendicularmente ao plano desta página e dispostos segundo os vértices de um quadrado. A única diferença entre os arranjos está no sentido das correntes: os fios são percorridos por correntes que entram ou saem do plano da página.


O campo magnético total é nulo no centro do quadrado apenas em

A
I.
B
II.
C
I e II.
D
II e III.
E
III e IV.
fff0b037-e1
USP 2016 - Física - Dinâmica, Leis de Newton, Energia Mecânica e sua Conservação

Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L0 = 15 m e constante elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de Helena é

Note e adote:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2.
A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem ser ignorados.

A
0 m/s
B
5 m/s
C
10 m/s
D
15 m/s
E
20 m/s
ffed62c9-e1
USP 2016 - Física - Dinâmica, Leis de Newton, Grandezas e Unidades, Conteúdos Básicos

Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por , sendo a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, , como função de , o módulo de .


O valor da constante b, em unidades de N.s/m, é

A
1,0 x 10-14
B
1,5 x 10-14
C
3,0 x 10-14
D
1,0 x 10-10
E
3,0 x 10-10
ffe6943f-e1
USP 2016 - Física - Cinemática, Gráficos do MRU e MRUV

Um elevador sobe verticalmente com velocidade constante v0, e, em um dado instante de tempo t0, um parafuso desprende-se do teto. O gráfico que melhor representa, em função do tempo t, o módulo da velocidade v desse parafuso em relação ao chão do elevador é


Note e adote:

Os gráficos se referem ao movimento do parafuso antes que ele atinja o chão do elevador.

A


B


C


D


E


5f8d06ac-97
USP 2015 - Física - Resistores e Potência Elétrica, Eletricidade

De acordo com as informações fornecidas, esse aerogerador poderia produzir, em um ano, 8,8 GWh de energia, se fosse instalado no

A escolha do local para instalação de parques eólicos depende, dentre outros fatores, da velocidade média dos ventos que sopram na região. Examine este mapa das diferentes velocidades médias de ventos no Brasil e, em seguida, o gráfico da potência fornecida por um aerogerador em função da velocidade do vento.


A
noroeste do Pará.
B
nordeste do Amapá.
C
sudoeste do Rio Grande do Norte.
D
sudeste do Tocantins.
E
leste da Bahia.
5f807602-97
USP 2015 - Física - Grandezas e Unidades, Conteúdos Básicos

Uma gota de chuva se forma no alto de uma nuvem espessa. À medida que vai caindo dentro da nuvem, a massa da gota vai aumentando, e o incremento de massa Δm, em um pequeno intervalo de tempo Δt, pode ser aproximado pela expressão: Δm = α v S Δt , em que α é uma constante, v é a velocidade da gota, e S, a área de sua superfície. No sistema internacional de unidades (SI), a constante α é

A
expressa em kg.m3
B
expressa em kg.m-3
C
expressa em m3.s.kg-1
D
expressa em m3.s-1
E
adimensional.
5f7b43aa-97
USP 2015 - Física - Ótica

Uma moeda está no centro do fundo de uma caixa d'água cilíndrica de 0,87 m de altura e base circular com 1,0 m de diâmetro, totalmente preenchida com água, como esquematizado na figura.



Se um feixe de luz laser incidir em uma direção que passa pela borda da caixa, fazendo um ângulo  com a vertical, ele só poderá iluminar a moeda se
A
0 = 20°
B
0 = 30o
C
0 = 45o
D
0 = 60o
E
0 = 70o
5f751d9d-97
USP 2015 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massas iguais e cargas opostas. Em uma reação em que o elétron e o pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons de mesma energia são emitidos em sentidos opostos. A energia de cada fóton produzido é, em MeV, aproximadamente,


Note e adote:
Relação de Einstein entre energia (E) e massa (m): E = mc2
Massa do elétron = 9 x 10_31 kg
Velocidade da luz c = 3,0 x 108 m/s
1 e V = 1 ,6 x 1 0 -19 J
1 MeV = 106 eV
No processo de aniquilação, toda a massa das partículas é transformada em energia dos fótons. 

A
0,3
B
0,5
C
0,8
D
1,6
E
3,2
5f6f3ffe-97
USP 2015 - Física - Estática e Hidrostática, Hidrostática

Um objeto homogêneo colocado em um recipiente com água tem 32% de seu volume submerso; já em um recipiente com óleo, tem 40% de seu volume submerso. A densidade desse óleo, em g/cm3, é

A
0,32
B
0,40
C
0,64
D
0,80
E
1,25
5f5fa05d-97
USP 2015 - Física - Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff, Eletricidade

Quando o amperímetro mede uma corrente de 2 A, e o voltímetro, uma tensão de 6 V, a potência dissipada em R2 é igual a

O arranjo experimental representado na figura é formado por uma fonte de tensão F, um amperímetro A, um voltímetro V, três resistores, R1 , R2 e R3 , de resistências iguais, e fios de ligação.


A
4 W
B
6 W
C
12 W
D
18 W
E
24 W
5f69a3b4-97
USP 2015 - Física - Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êmbolo pode se movimentar sem atrito, mantendo constante a massa de ar dentro da garrafa, como ilustra a figura. Inicialmente, o sistema está em equilíbrio à temperatura de 27 oC. O volume de ar na garrafa é igual a 600 cm3 e o êmbolo tem uma área transversal igual a 3cm2. Na condição de equilíbrio, com a pressão atmosférica constante, para cada 1 oC de aumento da temperatura do sistema, o êmbolo subirá aproximadamente 

A
0,7 cm
B
1,4 cm
C
2,1 cm
D
3,0 cm
E
6,0 cm
5f645799-97
USP 2015 - Física - Força Gravitacional e Satélites

A Estação Espacial Internacional orbita a Terra em uma altitude h. A aceleração da gravidade terrestre dentro dessa espaçonave é

A
nula.
B


C


D


E


5f4e8d1d-97
USP 2015 - Física - Dinâmica, Queda Livre, Cinemática, Trabalho e Energia

Uma bola de massa m é solta do alto de um edifício. Quando está passando pela posição y = h, o módulo de sua velocidade é v. Sabendo-se que o solo, origem para a escala de energia potencial, tem coordenada y = h0 , tal que h > h0 > 0, a energia mecânica da bola em y = (h — h0)/2 é igual a

A
1/2 mg(h-h0) + 1/4 mv2
B
1/2 mg(h-h0) + 1/2 mv2
C
1/2 mg(h-h0) + 2mv2
D
mgh + 1/2 mv2
E
mg(h-h0) + 1/2 mv2
5f549ec7-97
USP 2015 - Física - Eletricidade

A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de v, e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas

Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura.


A
+Q,-Q,-Q, +Q
B
+2Q,-Q,+Q,-2Q
C
+Q,+Q,-Q,-Q
D
-Q-Q. +Q. +Q
E
+Q,+2Q,-2Q,-Q
5f5a333c-97
USP 2015 - Física - Oscilação e Ondas, Movimento Harmônico

Um pêndulo simples, constituído por um fio de comprimento e uma pequena esfera, é colocado em oscilação. Uma haste horizontal rígida é inserida perpendicularmente ao plano de oscilação desse pêndulo, interceptando o movimento do fio na metade do seu comprimento, quando ele está na direção vertical. A partir desse momento, o período do movimento da esfera é dado por

A


B


C


D


E


5efbd051-97
USP 2015 - Física - Leis de Kepler, Gravitação Universal

É possível estimar a medida do ângulo α , relativo ao vértice da Terra, nessas duas fases, a partir da observação de que o tempo t1 , decorrido de uma lua quarto crescente a uma lua quarto minguante, é um pouco maior do que o tempo t2 ,decorrido de uma lua quarto minguante a uma lua quarto crescente. Supondo que a Lua descreva em torno da Terraum movimento circular uniforme, tomando t1 = 14,9 dias e t2 = 14,8  dias, conclui se que a razão  seria aproximadamente dada por

Quando a Lua está em quarto crescente ou quarto minguante, o triângulo formado pela Terra, pelo Sol e pela Lua é retângulo, com a Lua no vértice do ângulo reto. Oastrônomo grego Aristarco, do século III a.C., usou este fato para obter um valor aproximado da razão entre as distâncias da Terra à Lua,  , e da Terra ao Sol, .



A
cos 77,7°
B
cos 80,7°
C
cos 83,7°
D
cos 86,7°
E
cos 89,7°