questões de vestibulares
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REF. Pergunta/Resposta
vestibular Fuvest-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:
pergunta:Uma caixa C, parada sobre uma superfície horizontal, tem em seu interior um bloco B, que pode deslizar sem atrito e colidir elasticamente com ela. O bloco e a caixa têm massas iguais, sendo mÝ=m=20kg. Na situação representada na figura, no instante t=0, é dado um empurrão na caixa, que passa a se mover, sem atrito, com velocidade inicial v³=15cm/s.

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O bloco e a parede esquerda da caixa colidem no instante t=2s, passando o bloco, depois, a colidir sucessivamente com as paredes direita e esquerda da caixa, em intervalos de tempo Ðt iguais.

a) Determine os intervalos de tempo Ðt.

b) Construa, nos sistemas de coordenadas, os gráficos a seguir:
- Quantidade de movimento QÝ da caixa em função do tempo t
- Quantidade de movimento Q do bloco em função do tempo t
- Energia total E do sistema em função do tempo t
Em todos os gráficos, considere pelo menos quatro colisões e indique valores e unidades nos eixos verticais.

resposta:a) Ðt = 4s
b) Observe os gráficos a seguir

vestibular Fuvest-2000
questões de Física (não classificadas)

sub-grupo:
pergunta:Uma determinada máquina pneumática aplica, por meio da haste H, uma força para cima e para baixo sobre um mecanismo externo. A haste H interliga dois êmbolos, de áreas S=1,2m² e S‚=3,6m², que podem mover-se em dois cilindros coaxiais, ao longo de um comprimento L=0,50m, limitado por pinos (E). O conjunto (êmbolos e haste) tem massa M=8000kg. Os êmbolos separam três regiões: câmara C, mantida sempre em vácuo; câmara B, entre esses dois êmbolos; região A, aberta ao ambiente. A câmara B pode se comunicar com o ambiente, por um registro R, e com um reservatório de ar comprimido, à pressão constante P=5,0×10¦Pa, por meio de um registro R‚ (conforme figura). Inicialmente, com o registro R aberto e R‚ fechado, os êmbolos deslocam-se lentamente para cima, puxando o mecanismo externo com uma força constante FÝ. No final do percurso, R é fechado e R‚ aberto, de forma que os êmbolos deslocam-se para baixo, empurrando o mecanismo externo com uma força constante F.

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(Considere a temperatura como constante e a pressão ambiente como P³=1,0×10¦Pa. Lembre-se de que 1Pa=1N/m²). Determine

a) a intensidade, em N, da força FÝ.

b) a intensidade, em N, da força F.

c) o trabalho T, sobre o mecanismo externo, em J, em um ciclo completo.

resposta:a) FÝ = 4 . 10(a quarta potencia) N
b) F½ = 9,2 . 10¦ N
c) T = 4,8 . 10¦ J

vestibular Fuvest-2000
questões de Física (não classificadas)

sub-grupo:Calorimetria
pergunta:Uma experiência é realizada para estimar o calor específico de um bloco de material desconhecido, de massa m=5,4kg. Em recipiente de isopor, uma quantidade de água é aquecida por uma resistência elétrica R=40², ligada a uma fonte de 120V, conforme a figura. Nessas condições, e com os devidos cuidados experimentais é medida a variação da temperatura T da água, em função do tempo t, obtendo-se a reta A do gráfico. A seguir, repete-se a experiência desde o início, desta vez colocando o bloco imerso dentro d água, obtendo-se a reta B do gráfico.
Dado: c = 4 J/g°C, para a água

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a) Estime a massa M, em kg, da água colocada no recipiente.

b) Estime o calor específico c do bloco, explicitando claramente as unidades utilizadas.

resposta:a) M = 4,32 kg
b) c½ = 0,8 J/g.°C

vestibular Fuvest-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:Arquimedes
pergunta:Uma bolinha de isopor é mantida submersa, em um tanque, por um fio preso ao fundo. O tanque contém um líquido de densidade › igual à da água. A bolinha, de volume V=200cm³ e massa m=40g, tem seu centro mantido a uma distância H³=50cm da superfície (figura 1). Cortando o fio, observa-se que a bolinha sobe, salta fora do líquido, e que seu centro atinge uma altura h=30cm acima da superfície (figura 2). Desprezando os efeitos do ar, determine:

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a) A altura h , acima da superfície, que o centro da bolinha atingiria, se não houvesse perda de energia mecânica (devida, por exemplo, à produção de calor, ao movimento da água, etc.).

b) A energia mecânica E (em joules) dissipada entre a situação inicial e a final.

resposta:a) h = 2m
b) E = 0,68 J

vestibular Fuvest-2000
questões de Magnetismo

sub-grupo:
pergunta:Uma partícula, de massa m e com carga elétrica Q, cai verticalmente com velocidade constante v³. Nessas condições, a força de resistência do ar pode ser considerada como R(ar)=kv, sendo k uma constante e v a velocidade. A partícula penetra, então, em uma região onde atua um campo magnético uniforme e constante B, perpendicular ao plano do papel e, nele entrando, conforme a figura. A velocidade da partícula é, então, alterada, adquirindo, após certo intervalo de tempo, um novo valor v‚, constante.

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(Lembre-se de que a intensidade da força magnética ¦F(M)¦=¦q¦.¦v¦.¦B¦, em unidades SI, para v perpendicular a B).

a) Expresse o valor da constante k em função de m, g e v³.

b) Esquematize os vetores das forças [Peso, R(ar) e F(M)] que agem sobre a partícula, em presença do campo B, na situação em que a velocidade passa a ser a velocidade v‚. Represente, por uma linha tracejada, direção e sentido de v‚.

c) Expresse o valor da velocidade v‚ da partícula, na região onde atua o campo B, em função de m, g, k, B e Q.

resposta:a) k = mg/v³
b) Observe a figura a seguir

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c) v‚ = mg/Ë(Q£ B£ + k£)

vestibular Fuvest-2000
questões de Eletricidade

sub-grupo:
pergunta:Um painel de células solares funciona como um gerador, transformando energia luminosa em energia elétrica. Quando, sobre a área de captação do painel, de 2m² incide uma densidade superficial de potência luminosa de 400W/m², obtém-se uma relação entre I (corrente) e V (tensão), conforme gráfico a seguir. (Os valores de I e V são os indicados pelo amperímetro A e pelo voltímetro V, no circuito esquematizado, variando-se R em uma ampla faixa de valores). Nas aplicações práticas, substitui-se a resistência por um aparelho elétrico.

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Para as condições anteriores:

a) Construa, no sistema de coordenadas, um esboço do gráfico da potência fornecida pelo painel solar em função da tensão entre seus terminais.

b) Estime a eficiência máxima de transformação de energia solar em energia elétrica do painel.

c) Estime a resistência R(max), quando a potência elétrica gerada pelo painel for máxima.

resposta:a) Observe a figura a seguir

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b) Eficiência máxima = 4%
c) R(max) = 8²

vestibular Fuvest-2000
questões de Eletricidade

sub-grupo:
pergunta:Na figura mostrada, estão representadas as superfícies equipotenciais do potencial eletrostático criado por duas esferas carregadas S e S‚. Os centros das esferas estão sobre a reta OO . A diferença de potencial entre duas linhas sucessivas é de 1 volt, e as equipotenciais de -3V e -4V estão indicadas no gráfico.

a) Identifique os sinais das cargas elétricas Q e Q‚ nas esferas S e S‚. Indique a relação entre os módulos das cargas ¦Q¦ e ¦Q‚¦, utilizando os símbolos >, < ou =.

b) Represente, na figura, direção e sentido do vetor campo elétrico E no ponto A.

c) Estime o valor do campo elétrico E no ponto A, em N/C (newton/coulomb), utilizando a escala de distâncias indicada na figura.

d) Se existirem um ou mais pontos em que o campo elétrico seja nulo, demarque, com a letra N, aproximadamente, a região onde isso acontece. Se em nenhum ponto o campo for nulo, escreva na sua resposta: "Em nenhum ponto o campo é nulo".

resposta:a) Os potenciais elétricos dos pontos do campo são negativos, independentes da posição relativa às esferas - o que evidencia que os sinais das cargas de S e S‚ são negativos.
b) O vetor campo elétrico é perpendicular à S.E. e aponta para o menor potencial (ver figura).
c) Somando as superfícies A e B apresentadas na figura e, estimando a distância AB=0,5cm e considerando a aproximação E.d=u, temos:
E × 0,5 × 10­£ = 1
E = 200 N/C
d) Ver figura.

vestibular Unesp-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:Movimento Uniformemente Variado
pergunta:Ao executar um salto de abertura retardada, um pára-quedista abre seu pára-quedas depois de ter atingido a velocidade, com direção vertical, de 55m/s. Após 2s, sua velocidade cai para 5m/s.

a) Calcule o módulo da aceleração média do pára-quedista nesses 2s.

b) Sabendo que a massa do pára-quedista é 80kg, calcule o módulo da força de tração média resultante nas cordas que sustentam o pára-quedista durante esses 2s.

(Despreze o atrito do ar sobre o pára-quedista e considere g=10m/s².)

resposta:a) 25 m/s£
b) 2800 N

vestibular Unesp-2000
questões de Física (não classificadas)

sub-grupo:
pergunta:Um carrinho de massa 4m, deslocando-se inicialmente sobre trilhos horizontais e retilíneos com velocidade de 2,5m/s, choca-se com outro, de massa m, que está em repouso sobre os trilhos, como mostra a figura.

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Com o choque, os carrinhos engatam-se, passando a se deslocar com velocidade v na parte horizontal dos trilhos. Desprezando quaisquer atritos, determine

a) a velocidade v do conjunto na parte horizontal dos trilhos.

b) a altura máxima H, acima dos trilhos horizontais, atingida pelo conjunto ao subir a parte em rampa dos trilhos mostrada na figura.

(Considere g = 10 m/s².)

resposta:a) 2 m/s
b) H = 0,2 m

vestibular Unesp-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:Arquimedes
pergunta:Um cilindro de altura h, imerso totalmente num líquido, é puxado lentamente para cima, com velocidade constante, por meio de um fio (Figura 1), até emergir do líquido. A Figura 2 mostra o gráfico da força de tração T no fio em função da distância y, medida a partir do fundo do recipiente até a base do cilindro, como mostra a Figura 1. São desprezíveis a força devida à tensão superficial do líquido e o empuxo exercido pelo ar sobre o cilindro.

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Considerando a altura do nível do líquido independente do movimento do cilindro e a aceleração da gravidade igual a 10m/s², determine

a) a altura h do cilindro e o empuxo E do líquido sobre ele enquanto está totalmente imerso.

b) a massa específica (densidade) › do líquido, em kg/m³, sabendo que a seção transversal do cilindro tem área de 2,5cm².

resposta:a) h = 15 cm
E = 0,3 N
b) › = 800 kg/m¤

vestibular Unesp-2000
questões de Óptica

sub-grupo:Espelhos Planos
pergunta:As coordenadas (X; Y) das extremidades A e B do objeto AB mostrado na figura são (0;0) e (0;2), respectivamente.

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O observador O, localizado em Xo = 7m sobre o eixo X, vê a imagem A B do objeto AB formada pelo espelho plano E da figura.

a) Quais são as coordenadas das extremidades A e B da imagem A B ?

b) Quais as extremidades, X e X‚, do intervalo dentro do qual deve se posicionar o observador O, sobre o eixo X, para ver a imagem A B em toda sua extensão?

resposta:a) B (0, 6) e A (0, 8)
b) X = 6 cm e X‚ = 10 cm

vestibular Unesp-2000
questões de Eletricidade

sub-grupo:
pergunta:Um resistor de resistência R, ligado em série com um gerador de f.e.m. ” e resistência interna desprezível, está imerso em 0,80kg de água, contida num recipiente termicamente isolado. Quando a chave, mostrada na figura, é fechada, a temperatura da água sobe uniformemente à razão de 2,0°C por minuto.

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a) Considerando o calor específico da água igual a 4,2×10³J/kg°C e desprezando a capacidade térmica do recipiente e do resistor, determine a potência elétrica P dissipada no resistor.

b) Sabendo que ” = 28 volts, determine a corrente I no circuito e a resistência R do resistor.

resposta:a) 112 W
b) 4A e 7 ²

vestibular Unesp-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:
pergunta:A figura mostra, em escala, duas forças vetoriais a e b atuando num ponto material P.

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Reproduza a figura, juntamente com o quadriculado.

a) Represente na figura reproduzida a força F, resultante das forças a e b, e determine o valor de seu módulo em newtons.

b) Represente, também, na mesma figura, o vetor c, de tal modo que a soma dos vetores a, b e c seja igual ao vetor nulo.

resposta:Observe a figura a seguir:

vestibular Unesp-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:
pergunta:O comprimento da banda de rodagem (circunferência externa) do pneu de uma bicicleta é de aproximadamente 2m.

a) Determine o número N de voltas (rotações) dadas pela roda da bicicleta, quando o ciclista percorre uma distância de 6,0km.

b) Supondo que esta distância tenha sido percorrida com velocidade constante de 18km/h, determine, em hertz, a freqüência de rotação da roda durante o percurso.

resposta:a) 3.000 rotações
b) 2,5 Hz

vestibular Unesp-2000
questões de Mecânica

sub-grupo:
pergunta:Uma carga de 10×10³kg é abaixada para o porão de um navio atracado. A velocidade de descida da carga em função do tempo está representada no gráfico da figura.

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a) Esboce um gráfico da aceleração a em função do tempo t para esse movimento.

b) Considerando g=10m/s², determine os módulos das forças de tração T,T‚ e Tƒ, no cabo que sustenta a carga, entre 0 e 6 segundos, entre 6 e 12 segundos e entre 12 e 14 segundos, respectivamente.

resposta:a) Observe a figura a seguir:

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b)
- Entre 0 e 6s:
T = 9,5 . 10(a quarta potencia) N
- Entre 6s e 12s, a‚ = 0:
T‚ = 10.10(a quarta potencia) = 1,0 . 10¦ N
- Entre 12s e 14s:
Tƒ = 11,5. 10(a quarta potencia) = 1,15 . 10¦ N

 


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Exercicios de Física perguntas e resposta página 283 e - vestibular Unesp