Questões de Física - UNESP 2012 | Gabarito e resoluções

(UNESP - 2012/2 - 2a fase - Questo 19) Ao lanar um pacote de 4 kg, um rapaz o empurra em linha reta, a partir do repouso, sobre uma superfcie horizontal, exercendo sobre ele uma fora tambm horizontal, mantendo-o em movimento acelerado por 2,0 s. O grfico mostra como varia a intensidade da resultante das foras () que atuam sobre o pacote durante os 2,0 s em que ele foi empurrado. Sabendo que o coeficiente de atrito cintico entre o pacote e a superfcie vale 0,2 e que g = 10 m/s2, determine o mdulo da velocidade atingida pelo pacote ao final dos 2,0 s e a intensidade da fora F exercida pelo rapaz entre 0,8 s e 2,0 s.

(UNESP - 2012- 2 fase) Em um jogo de basquete, um jogador passa a bola para outro lanando-a de 1,8 m de altura contra o solo, com uma velocidade inicial V0 = 10 m/s, fazendo um ngulo com a vertical (sen =0,6 e cos =0,8). Ao tocar o solo, a bola, de 600 g, permanece em contato com ele por um dcimo de segundo e volta a subir de modo que, imediatamente aps a coliso, a componente vertical de sua velocidade tenha mdulo 9 m/s. A bola apanhada pelo outro jogador a 6,6 m de distncia do primeiro. Desprezando a resistncia do ar, a rotao da bola e uma possvel perda de energia da bola durante a coliso com o solo, calcule o intervalo de tempo entre a bola ser lanada pelo primeiro jogador e ser apanhada pelo segundo. Determine a intensidade da fora mdia, em newtons, exercida pelo solo sobre a bola durante a coliso, considerando que, nesse processo, a fora peso que atua na bola tem intensidade desprezvel diante da fora de reao do solo sobre a bola. Considere g = 10 m/s2.

(UNESP - 2012/2 - 2a fase - Questo 20) Para observar detalhes de um selo, um filatelista utiliza uma lente esfrica convergente funcionando como lupa. Com ela, consegue obter uma imagem ntida e direita do selo, com as dimenses relativas mostradas na figura. Considerando que o plano que contm o selo paralelo ao da lente e sabendo que a distncia focal da lente igual a 20 cm, calcule os mdulos das distncias do selo lente e da imagem do selo lente.

(UNESP - 2012- 2 fase) Observe o adesivo plstico apresentado no espelho cncavo de raio de curvatura igual a 1,0 m, na figura 1. Essa informao indica que o espelho produz imagens ntidas com dimenses at cinco vezes maiores do que as de um objeto colocado diante dele. Considerando vlidas as condies de nitidez de Gauss para esse espelho, calcule o aumento linear conseguido quando o lpis estiver a 10 cm do vrtice do espelho, perpendicularmente ao seu eixo principal, e a distncia em que o lpis deveria estar do vrtice do espelho, para que sua imagem fosse direita e ampliada cinco vezes.

(UNESP - 2012- 2 fase) Considere o circuito eltrico que esquematiza dois modos de ligao de duas lmpadas eltricas iguais, com valores nominais de tenso e potncia eltrica 60 V e 60 W, respectivamente. Modo A ambiente totalmente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto A, mantm as lmpadas L1 e L2 acesas. Modo B ambiente levemente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto B, mantm apenas a lmpada L1 acesa, com potncia menor do que a nominal, devido ao resistor R de resistncia hmica constante estar ligado em srie com L1. Considerando que as lmpadas tenham resistncia eltrica constante, que os fios tenham resistncia eltrica desprezvel e que a diferena de potencial de 120 V que alimenta o circuito seja constante, calcule a energia eltrica consumida, em kWh, quando as lmpadas permanecem acesas por 4 h, ligadas no modo A ambiente totalmente iluminado. Determine a resistncia eltrica do resistor R, para que, quando ligada no modo B, a lmpada L1 dissipe uma potncia de 15 W.

(UNESP - 2012/2 - 2a fase - Questo 21) A figura mostra o esquema de ligao de um aquecedor eltrico construdo com quatro resistores hmicos iguais de resistncia R. Os fios e a chave CH tm resistncias desprezveis. A chave pode ser ligada no ponto 1 ou no ponto 2 e o aparelho sempre ligado a uma diferena de potencial constante U. Quando a chave CH ligada no ponto 1, o ampermetro ideal mostrado na figura indica uma corrente de intensidade 2,4 A e os resistores dissipam, no total, 360 W. Calcule a diferena de potencial U. Calcule a intensidade da corrente eltrica indicada pelo ampermetro quando a chave CH for ligada no ponto 2.

(UNESP - 2012 - 1a Fase) Em uma obra, para permitir o transporte de objetos para cima, foi montada uma mquina constituda por uma polia, fios e duas plataformas A e B horizontais, todos de massas desprezveis, como mostra a figura. Um objeto de massa m = 225 kg, colocado na plataforma A, inicialmente em repouso no solo, deve ser levado verticalmente para cima e atingir um ponto a 4,5 m de altura, em movimento uniformemente acelerado, num intervalo de tempo de 3 s. A partir da, um sistema de freios passa a atuar, fazendo a plataforma A parar na posio onde o objeto ser descarregado. Considerando g = 10 m/s, desprezando os efeitos do ar sobre o sistema e os atritos durante o movimento acelerado, a massa M, em kg, do corpo que deve ser colocado na plataforma B para acelerar para cima a massa m no intervalo de 3 s igual a

(UNESP - 2012/2 - 1a fase) Enquanto estudava a natureza e as propriedades dos gases, um estudante anotou em seu caderno as seguintes observaes sobre o comportamento de 1 litro de hidrognio e 1 litro de argnio, armazenados na forma gasosa mesma temperatura e presso: I. Tm a mesma massa. II. Comportam-se como gases ideais. III. Tm o mesmo nmero de tomos. IV. Tm o mesmo nmero de mols. correto o que o estudante anotou em

(UNESP - 2012/2 - 1a fase) Marina e Miriam, duas jovens estudantes, adquiriram um cosm- tico para cabelos cuja composio, apresentada na embalagem, est descrita a seguir: Ingredientes: gua, aminocidos (arginina, cido asprtico, cido glutmico, prolina, triptofano, cistena, glicina, leucina, serina, butilenoglicol), lcool cetlico, lcool estearlico, parafina lquida, leo mineral, miristato de isopropila, silicone, queratina hidrolisada, fragrncia, tensoativo e conservantes. Lendo a descrio dos ingredientes, Marina fez as seguintes afirmaes: I. O butilenoglicol deve ser retirado do conjunto que compreende os aminocidos. II. O lcool estearlico estruturalmente relacionado ao cido esterico. III. Parafina lquida e miristato de isopropila so substncias polihidroxiladas de alta polaridade. correto o que Marina afirma em

(UNESP - 2012 - 1a Fase) Uma pessoa, com 80 kg de massa, gasta para realizar determinadaatividade fsica a mesma quantidade de energia que gastaria se subisse diversos degraus deuma escada, equivalente a uma distncia de 450 m na vertical, com velocidade constante, numlocal onde g = 10 m/s2 . A tabela a seguir mostra a quantidade de energia, em joules, contidaem pores de massas iguais de alguns alimentos. Considerando que o rendimento mecnico do corpo humano seja da ordem de 25%, ou seja,que um quarto da energia qumica ingerida na forma de alimentos seja utilizada para realizarum trabalho mecnico externo por meio da contrao e expanso de msculos, para reporexatamente a quantidade de energia gasta por essa pessoa em sua atividade fsica, ela deveringerir 4 pores de

(UNESP - 2012/2 - 1a fase) O gol que Pel no fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslovquia, Pel pega a bola um pouco antes do meio de campo, v o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a histria do futebol brasileiro. No incio do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e trs segundos depois toca novamente o solo atrs da linha de fundo, depois de descrever uma parbola no ar e passar rente trave, para alvio do assustado goleiro. Na figura vemos uma simulao do chute de Pel. Considerando que o vetor velocidade inicial da bola aps o chute de Pel fazia um ngulo de 30 com a horizontal (sen30 = 0,50 e cos30 = 0,85) e desconsiderando a resistncia do ar e a rotao da bola, pode-se afirmar que a distncia horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrs da linha de fundo era, em metros, um valor mais prximo de

(UNESP - 2012 - 1a Fase)A maioria dos peixes sseos possui uma estrutura chamada vescula gasosa ou bexiga natatria, que tem a funo de ajudar na flutuao do peixe. Um desses peixes est em repouso na gua, com a fora peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela gua, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a fora exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatria, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe tambm aumente. Assim, o mdulo do empuxo supera o da fora peso, e o peixe sobe (figura 2). Na situao descrita, o mdulo do empuxo aumenta, porque

(UNESP - 2012/2 - 1a fase) Em uma operao de resgate, um helicptero sobrevoa horizontalmente uma regio levando pendurado um recipiente de 200 kg com mantimentos e materiais de primeiros socorros. O recipiente transportado em movimento retilneo e uniforme, sujeito s foras peso ( ), de resistncia do ar horizontal ( ) e trao ( ), exercida pelo cabo inextensvel que o prende ao helicptero. Sabendo que o ngulo entre o cabo e a vertical vale , que sen = 0,6, cos = 0,8 e g = 10 m/s2, a intensidade da fora de resistncia do ar que atua sobre o recipiente vale, em N,

(UNESP - 2012 - 1a Fase)Clarice colocou em uma xcara 50 mL de caf a 80 C, 100 mL de leite a 50 C e, para cuidar de sua forma fsica, adoou com 2 mL de adoante lquido a 20 C. Sabe-se que o calor especfico do caf vale 1 cal/(g.C), do leite vale 0,9 cal/(g.C), do adoante vale 2 cal/(g.C) e que a capacidade trmica da xcara desprezvel. Considerando que as densidades do leite, do caf e do adoante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera desprezvel, depois de atingido o equilbrio trmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em C, estava entre

(UNESP - 2012/2 - 1a fase) Duas esferas, A e B, macias e de mesmo volume, so totalmente imersas num lquido e mantidas em repouso pelos fios mostrados na figura. Quando os fios so cortados, a esfera A desce at o fundo do recipiente e a esfera B sobe at a superfcie, onde passa a flutuar, parcialmente imersa no lquido. Sendo PA e PB os mdulos das foras Peso de A e B, e EA e EB os mdulos das foras Empuxo que o lquido exerce sobre as esferas quando elas esto totalmente imersas, correto afirmar que