Questões de Física - UNESP 2015 | Gabarito e resoluções

(UNESP - 2015/2 - 2 fase - Questo 19) O assento horizontal de uma banqueta tem sua altura ajustada pelo giro de um parafuso que o liga base da banqueta. Se girar em determinado sentido, o assento sobe 3 cmna vertical a cada volta completa e, no sentido oposto, desce 3 cm.Uma pessoa apoia sobre o assento uma lata de refrigerante de 360 ga uma distncia de 15 cmde seu eixo de rotao e o far girar com velocidade angular constante de 2 rad/s. Se a pessoa girar o assento da banqueta por 12s,sempre no mesmo sentido, e adotando g = 10 m/s2e calcule o mdulo da fora de atrito, em newtons, que atua sobre a lata enquanto o assento gira com velocidade angular constante, e o mdulo da variao de energia potencial gravitacional da lata, em joules.

(UNESP - 2015/2 - 2 fase - Questo 20) Em ambientes sem claridade, os morcegos utilizam a ecolocalizao para caar insetos ou localizar obstculos. Eles emitem ondas de ultrassom que, ao atingirem um objeto, so refletidas de volta e permitem estimar as dimenses desse objeto e a que distncia se encontra. Um morcego pode detectar corpos muito pequenos, cujo tamanho seja prximo ao do comprimento de onda do ultrassom emitido. Suponha que um morcego, parado na entrada de uma caverna, emita ondas de ultrassom na frequncia de 60 kHz,que se propagam para o interior desse ambiente com velocidade de 340 m/s.Estime o comprimento, em mm, do menor inseto que esse morcego pode detectar e, em seguida, calcule o comprimento dessa caverna, em metros, sabendo que as ondas refletidas na parede do fundo do salo da caverna so detectadas pelo morcego 0,2sdepois de sua emisso.

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)A fotografia mostra um avio bombardeiro norte-americano B52 despejando bombas sobre determinada cidade no Vietn do Norte, em dezembro de 1972. Durante essa operao, o avio bombardeiro sobrevoou, horizontalmente e com velocidade vetorial constante, a regio atacada, enquanto abandonava as bombas que, na fotografia tirada de outro avio em repouso em relao ao bombardeiro, aparecem alinhadas verticalmente sob ele, durante a queda. Desprezando a resistncia do ar e a atuao de foras horizontais sobre as bombas, correto afirmar que:

(UNESP - 2015 - 1 FASE )A figura representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engrenagens que tem a funo de fazer girar duas hlices, H1 e H2 . Um eixo ligado a um motor gira com velocidade angular constante e nele esto presas duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumindo a posio 1 ou 2. Na posio 1, a engrenagem B acopla-se engrenagem C e, na posio 2, a engrenagem A acopla-se engrenagem D. Com as engrenagens B e C acopladas, a hlice H1 gira com velocidade angular constante 1 e, com as engrenagens A e D acopladas, a hlice H2 gira com velocidade angular constante 2 . Considere rA, rB, rC e rD os raios das engrenagens A, B, C e D, respectivamente. Sabendo que rB = 2 rA e que r C = rD, correto afirmar que a relao w1/w2 igual a

(UNESP - 2015 - 1 FASE ) O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elstica de uma mola ideal. O recipiente Rde massa desprezvel, contm gua; na sua parte inferior, h uma torneira Tque, quando aberta, permite que a gua escoe lentamente com vazo constante e caia dentro de outro recipiente B,inicialmente vazio (sem gua), que repousa sobre uma balana. A torneira aberta no instante t = 0e os grficos representam, em um mesmo intervalo de tempo ( t ),como variam o comprimento Lda mola (grfico 1), a partir da configurao inicial de equilbrio, e a indicao da balana (grfico 2). Analisando as informaes, desprezando as foras entre a gua que cair no recipiente Be o recipiente Re considerando g = 10 m/s, correto concluir que a constante elstica kda mola, em N/m, igual a

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)Joo mora em So Paulo e tem um compromisso s 16 h em So Jos dos Campos, distante 90 km de So Paulo. Pretendendo fazer uma viagem tranquila, saiu, no dia do compromisso, de So Paulo s 14h, planejando chegar ao local pontualmente no horrio marcado. Durante o trajeto, depois de ter percorrido um tero do percurso com velocidade mdia de 45 km/h, Joo recebeu uma ligao em seu celular pedindo que ele chegasse meia hora antes do horrio combinado. Para chegar ao local do compromisso no novo horrio, desprezando-se o tempo parado para atender a ligao, Joo dever desenvolver, no restante do percurso, uma velocidade mdia, em km/h, no mnimo, igual a

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)Enquanto movia-se por uma trajetria parablica depois de ter sido lanadaobliquamente e livre de resistncia do ar, uma bomba de 400 g explodiu em trs partes, A, Be C, de massas mA = 200 g e mB = mC = 100 g. A figura representa as trs partes da bomba esuas respectivas velocidades em relao ao solo, imediatamente depois da exploso. Analisando a figura, correto afirmar que a bomba, imediatamente antes de explodir, tinhavelocidade de mdulo igual a:

(UNESP - 2015 - 1 FASE ) O gol da conquista do tetracampeonato pela Alemanha na Copa do Mundode 2014 foi feito pelo jogador Gtze. Nessa jogada, ele recebeu um cruzamento, matou a bolano peito, amortecendo-a, e chutou de esquerda para fazer o gol. Considere que, imediatamenteantes de tocar o jogador, a bola tinha velocidade de mdulo V1 = 8 m / s em uma direoperpendicular ao seu peito e que, imediatamente depois de tocar o jogador, sua velocidademanteve-se perpendicular ao peito do jogador, porm com mdulo V2 = 0,6 m / s e em sentidocontrrio. Admita que, nessa jogada, a bola ficou em contato com o peito do jogador por 0,2 s e que,nesse intervalo de tempo, a intensidade da fora resultante (FR ), que atuou sobre ela, variouem funo do tempo, conforme o grfico. Considerando a massa da bola igual a 0,4 kg, correto afirmar que, nessa jogada, o mduloda fora resultante mxima que atuou sobre a bola, indicada no grfico por Fmx, igual, emnewtons, a:

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)A figura representa uma cisterna com a forma de um cilindro circular reto de 4 m de altura instalada sob uma laje de concreto. Considere que apenas 20% do volume dessa cisterna esteja ocupado por gua. Sabendo que a densidade da gua igual a 1 000 kg/m3, adotando g = 10 m/s2e supondo o sistema em equilbrio, correto afirmar que, nessa situao, a presso exercida apenas pela gua no fundo horizontal da cisterna, em Pa, igual a

(UNESP - 2015 - 1 FASE )As figuras 1 e 2 representam uma pessoa segurando uma pedra de 12 kg e densidade 2 kg/m3 , ambas em repouso em relao gua de um lago calmo, em duas situaes diferentes. Na figura 1, a pedra est totalmente imersa na gua e, na figura 2, apenas um quarto dela est imerso. Para manter a pedra em repouso na situao da figura 1, a pessoa exerce sobre ela uma fora vertical para cima, constante e de mdulo F1 . Para mant-la em repouso na situao da figura 2, exerce sobre ela uma fora vertical para cima, constante e de mdulo F2 . Considerando a densidade da gua igual a kg/e g = 10 m/, correto afirmar que a diferena F2 F1 , em newtons, igual a

(UNESP - 2015 - 1 FASE )A energia contida nos alimentos Para determinar o valor energtico de um alimento, podemos queimar certa quantidade desse produto e, com o calor liberado, aquecer determinada massa de gua. Em seguida, mede-se a variao de temperatura sofrida pela gua depois que todo o produto foi queimado, e determina-se a quantidade de energia liberada na queima do alimento. Essa a energia que tal alimento nos fornece se for ingerido. No rtulo de um pacote de castanha-de-caju, est impressa a tabela a seguir, com informaes nutricionais sobre o produto. Considere que 150 g de castanha tenham sido queimados e que determinada massa m de gua, submetida chama dessa combusto, tenha sido aquecida de 15 C para 87 C. Sabendo que o calor especfico da gua lquida igual a 1 cal/(gC) e que apenas 60% da energia liberada na combusto tenha efetivamente sido utilizada para aquecer a gua, correto afirmar que a massa m, em gramas, de gua aquecida era igual a

(UNESP - 2015 - 1 FASE ) Nas cmeras fotogrficas digitais, os filmes so substitudos por sensores digitais, como um CCD (sigla em ingls para Dispositivo de Carga Acoplada). Uma lente esfrica convergente (L),denominada objetiva, projeta uma imagem ntida, real e invertida do objeto que se quer fotografar sobre o CCD, que l e armazena eletronicamente essa imagem. A figura representa esquematicamente uma cmera fotogrfica digital. A lente objetiva Ltem distncia focal constante e foi montada dentro de um suporte S,indicado na figura, que pode mover-se para a esquerda, afastando a objetiva do CCD ou para a direita, aproximando-a dele. Na situao representada, a objetiva focaliza com nitidez a imagem do objeto O sobre a superfcie do CCD. Considere a equao dos pontos conjugados para lentes esfricas, em que f a distncia focal da lente, pa coordenada do objeto e p a coordenada da imagem. Se o objeto se aproximar da cmera sobre o eixo ptico da lente e a cmera for mantida em repouso em relao ao solo, supondo que a imagem permanea real, ela tende a mover-se para a

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)Dois raios luminosos monocromticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera macia de vidro transparente de centro C e de ndice de refrao , nos pontos A e V. Aps atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ngulo entre eles igual a 60, . Considerando que o ndice de refrao absoluto do ar seja igual a 1, quee que, o nguloindicado na figura igual a

(UNESP - 2015 - 1 FASE )A figura representa ondas chegando a uma praia. Observa-se que, medida que se aproximam da areia, as cristas vo mudando de direo, tendendo a ficar paralelas orla. Isso ocorre devido ao fato de que a parte da onda que atinge a regio mais rasa do mar tem sua velocidade de propagao diminuda, enquanto a parte que se propaga na regio mais profunda permanece com a mesma velocidade at alcanar a regio mais rasa, alinhando-se com a primeira parte. O que foi descrito no texto e na figura caracteriza um fenmeno ondulatrio chamado

(UNESP - 2015/2 - 1 FASE)Em um experimento de eletrosttica, um estudante dispunha de trs esferas metlicas idnticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas eltricas 5Q, 3Q e 2Q, respectivamente. Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as trs esferas simultaneamente em contato e, depois de separ-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as prximas. Verifica, ento, que elas interagem eletricamente, permanecendo em equilbrio esttico a uma distncia d uma da outra. Sendo k a constante eletrosttica do ar, assinale a alternativa que contm a correta representao da configurao de equilbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da fora de interao eltrica entre elas.