Questões de Física - UNESP 2011 | Gabarito e resoluções

(UNESP - 2011/2 - 2 FASE) A figura apresenta um esquema do aparato experimental proposto para demonstrar a conservao da quantidade de movimento linear em processo de coliso. Uma pequena bola 1, rgida, suspensa por um fio, de massa desprezvel e inextensvel, formando um pndulo de 20 cm de comprimento. Ele pode oscilar, sem atrito, no plano vertical, em torno da extremidade fixa do fio. A bola 1 solta de um ngulo de 60 com a vertical e colide frontalmente com a bola 2, idntica bola 1, lanando-a horizontalmente. Considerando o mdulo da acelerao da gravidade igual a 10 m/s2, que a bola 2 se encontrava em repouso altura H = 40 cm da base do aparato e que a coliso entre as duas bolas totalmente elstica, calcule a velocidade de lanamento da bola 2 e seu alcance horizontal D.

(UNESP - 2011 - 2 FASE)A montagem de um experimento utiliza uma pequena rampa AB para estudar colises entre corpos. Na primeira etapa da experincia, a bolinha I solta do ponto A, descrevendo a trajetria AB, escorregando sem sofrer atrito e com velocidade vertical nula no ponto B (figura 1). Com o auxlio de uma folha carbono, possvel marcar o ponto exato C onde a bolinha I tocou o cho e com isto, conhecer a distncia horizontal por ela percorrida (do ponto B at o ponto C de queda no cho), finalizando a trajetria ABC. Na segunda etapa da experincia, a bolinha I solta da mesma forma que na primeira etapa e colide com a bolinha II, idntica e de mesma massa, em repouso no ponto B da rampa (figura 2). Admita que as bolinhas I e II chegam ao solo nos pontos C1 e C2, percorrendo distncias horizontais de mesmo valor (d1 = d2), conforme a figura 3. Sabendo que H = 1 m; h = 0,6 m e g = 10 m/s2, determine as velocidades horizontais da bolinha I ao chegar ao cho na primeira e na segunda etapa da experincia.

(UNESP - 2011/2 - 2 FASE)A quantidade de energia informada na embalagem de uma barra de chocolate igual a 200 kcal. Aps o consumo dessa barra, uma pessoa decide eliminar a energia adquirida praticando uma corrida, em percurso plano e retilneo, com velocidade constante de 1,5 m/s, o que resulta em uma taxa de dissipao de energia de 500 W. Considerando 1 kcal 4200 J, quantos quilmetros, aproximadamente, a pessoa precisar correr para dissipar a mesma quantidade de calorias ingeridas ao comer o chocolate?

(UNESP - 2011 - 2 FASE) Considere um objeto luminoso pontual, fixo no ponto P, inicialmente alinhado com o centro de um espelho plano E. O espelho gira, da posio E1 para a posio E2, em torno da aresta cujo eixo passa pelo ponto O, perpendicularmente ao plano da figura, com um deslocamento angular de 30, como indicado: Em sua resoluo, copie o ponto P, o espelho em E1 e em E2 e desenhe a imagem do ponto P quando o espelho est em E1 (P1) e quando o espelho est em E2 (P2). Considerando um raio de luz perpendicular a E1, emitido pelo objeto luminoso em P, determine os ngulos de reflexo desse raio quando o espelho est em E1 (1) e quando o espelho est em E2 (2).

(UNESP - 2011 - 2 FASE)Um gerador eletromagntico constitudo por uma espira com seo reta e rea S, que gira com velocidade angular no interior de um campo magntico uniforme de intensidade B. medida que a espira gira, o fluxo magntico que a atravessa varia segundo a expresso onde t o tempo, produzindo uma fora eletromotriz nos terminais do gerador eletromagntico, cujo sentido inverte-se em funo do giro da espira. Assim, a corrente no resistor R, cujo sentido inverte a cada meia volta, denominada corrente alternada. Considere a espira com seo reta de 10 cm2girando razo de 20 voltas por segundo, no interior de um campo magntico de intensidade igual a 2 105 T. Trace o grfico do fluxo magntico que atravessa a espira em funo do tempo, durante um perodo (T)indicando os valores do fluxo magntico nos instantese T.

(UNESP - 2011/2 - 2 FASE) Uma esfera condutora descarregada (potencial eltrico nulo), de raio R1 = 5,0 cm, isolada, encontra-se distante de outra esfera condutora, de raio R2 = 10,0 cm, carregada com carga eltrica Q = 3,0(potencial eltrico no nulo), tambm isolada. Em seguida, liga-se uma esfera outra, por meio de um fio condutor longo, at que se estabelea o equilbrio eletrosttico entre elas. Nesse processo, a carga eltrica total conservada e o potencial eltrico em cada condutor esfrico isolado descrito pela equao ,onde k a constante de Coulomb, q a sua carga eltrica e r o seu raio. Supondo que nenhuma carga eltrica se acumule no fio condutor, determine a carga eltrica final em cada uma das esferas.

(UNESP - 2011 - 1 FASE)No grfico a seguir so apresentados os valores da velocidade V, em m/s, alcanada por um dos pilotos em uma corrida em um circuito horizontal e fechado, nos primeiros 14 segundos do seu movimento. Sabe-se que de 8 a 10 segundos a trajetria era retilnea. Considere g = 10 m/s2 e que para completar uma volta o piloto deve percorrer uma distncia igual a 400 m. A partir da anlise do grfico, so feitas as afirmaes: I. O piloto completou uma volta nos primeiros 8 segundos de movimento. II. O piloto demorou 9 segundos para completar uma volta. III. A fora resultante que agiu sobre o piloto, entre os instantes 8 e 10 segundos, tem mdulo igual a zero. IV. Entre os instantes 10 e 12 segundos, agiu sobre o piloto uma fora resultante, cuja componente na direo do movimento equivalente a trs vezes o seu peso. So verdadeiras apenas as afirmaes

(UNESP - 2011 - 1 FASE) As figuras 1 e 2 representam dois esquemas experimentais utilizados para adeterminao do coeficiente de atrito esttico entre um bloco B e uma tbua plana, horizontal. No esquema da figura 1, um aluno exerceu uma fora horizontal no fio A e mediu o valor 2,0cm para a deformao da mola, quando a fora atingiu seu mximo valor possvel,imediatamente antes que o bloco B se movesse. Para determinar a massa do bloco B, este foisuspenso verticalmente, com o fio A fixo no teto, conforme indicado na figura 2, e o alunomediu a deformao da mola igual a 10,0 cm, quando o sistema estava em equilbrio. Nascondies descritas, desprezando a resistncia do ar, o coeficiente de atrito entre o bloco e atbua vale

(UNESP - 2011/2 - 1a fase) Observe a tirinha Uma garota de 50 kg est em um elevador sobre uma balana calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com acelerao para cima na subida e com acelerao para baixo na descida. O mdulo da acelerao constante e igual a 2 m/s em ambas situaes. Considerando g = 10 m/s, a diferena, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balana, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, igual a

(UNESP - 2011 - 1 FASE)Trs resistores, de resistncias eltricas R1, R2e R3, um gerador G e uma lmpada L so interligados, podendo formar diversos circuitos eltricos. Num primeiro experimento, foi aplicada uma tenso varivel V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em funo da tenso aplicada. Os resultados das medies esto apresentados no grfico, para os trs resistores. Considere agora os circuitos eltricos das alternativas abaixo. Em nenhum deles a lmpada L queimou. A alternativa que representa a situao em que a lmpada acende com maior brilho

(UNESP - 2011/2 - 1a fase) Um lustre est pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensveis, de mesmo comprimento e de massas desprezveis, como mostra a figura 1, onde o ngulo que cada fio faz com a vertical 30. As foras de tenso nos fios tm a mesma intensidade. Considerando cos 30 0,87, se a posio do lustre for modificada e os fios forem presos ao teto mais distantes um do outro, de forma que o ngulo que cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do original, como mostra a figura 2, a tenso em cada fio ser igual a

(UNESP - 2011 - 1 FASE)Considere um raio de luz monocromtico de comprimento de onda , que incide com ngulo em uma das faces de um prisma de vidro que est imerso no ar, atravessando-o como indica a figura. Sabendo que o ndice de refrao do vidro em relao ao ar diminui com o aumento do comprimento de onda do raio de luz que atravessa o prisma, assinale a alternativa que melhor representa a trajetria de outro raio de luz de comprimento 1,5 , que incide sobre esse mesmo prisma de vidro.

(UNESP - 2011/2 - 1a fase) Uma bolsa trmica com 500 g de gua temperatura inicial de 60 C empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente. Transcorrido um certo tempo desde o incio do tratamento, a temperatura da gua contida na bolsa de 40 C. Considerando que o calor especfico da gua 1 cal/(gC), e supondo que 60% do calor cedido pela gua foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a

(UNESP - 2011 - 1 FASE)Um aluno, com o intuito de produzir um equipamento para a feira de cincias de sua escola, selecionou 3 tubos de PVC de cores e comprimentos diferentes, para a confeco de tubos sonoros. Ao bater com a mo espalmada em uma das extremidades de cada um dos tubos, so produzidas ondas sonoras de diferentes frequncias. A tabela a seguir associa a cor do tubo com a frequncia sonora emitida por ele: Cor vermelho azul roxo Frequncia (Hz) 290 440 494 Podemos afirmar corretamente que, os comprimentos dos tubos vermelho (Lvermelho), azul (Lazul) e roxo (Lroxo), guardam a seguinte relao entre si:

(UNESP - 2011/2 - 1a fase) A diferena de presso mxima que o pulmo de um ser humano pode gerar por inspirao em torno de 0,1 Pa ou 0,1 atm. Assim, mesmo com a ajuda de um snorkel (respiradouro), um mergulhador no pode ultrapassar uma profundidade mxima, j que a presso sobre os pulmes aumenta medida que ele mergulha mais fundo, impedindo-os de inflarem. Considerando a densidade da gua kg/m3 e a acelerao da gravidade g 10 m/, a profundidade mxima estimada, representada por h, a que uma pessoa pode mergulhar respirando com a ajuda de um snorkel igual a