Questões de Física - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 3) Uma bola de tnis rebatida numa das extremidades da quadra descreve a trajetria representada na figura abaixo, atingindo o cho na outra extremidade da quadra. O comprimento da quadra de 24 m. a) Calcule o tempo de vo da bola, antes de atingir o cho. Desconsidere a resistncia do ar nesse caso. b) Qual a velocidade horizontal da bola no caso acima? c) Quando a bola rebatida com efeito, aparece uma fora, FE, vertical, de cima para baixo e igual a 3 vezes o peso da bola. Qual ser a velocidade horizontal da bola, rebatida com efeito para uma trajetria idntica da figura?

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 4) Uma caneta esferogrfica comum pode desenhar um trao contnuo de 3 km de comprimento. A largura desse trao de 0,5 mm. Considerando = 3,0, faa o que se pede: a) Estime o volume de tinta numa carga nova de uma caneta esferogrfica e, a partir desse valor, calcule a espessura do trao deixado pela caneta sobre o papel. b) Ao escrever, a fora que uma caneta exerce sobre o papel de 3 N. Qual a presso exercida pela esfera da caneta sobre o papel?

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 5) Uma das modalidades de ginstica olmpica a das argolas. Nessa modalidade, os msculos mais solicitados so os dos braos, que suportam as cargas horizontais, e os da regio dorsal, que suportam os esforos verticais. Considerando um atleta cuja massa de 60 kg e sendo os comprimentos indicados na figura H=3,0 m; L=1,5 m e d=0,5 m, responda: a) Qual a tenso em cada corda quando o atleta se encontra pendurado no incio do exerccio com os braos na vertical? b) Quando o atleta abre os braos na horizontal, qual a componente horizontal da tenso em cada corda?

(UNICAMP - 2004 - 1a fase) Os carros em uma cidade grande desenvolvem uma velocidade mdia de 18 km/h, em horrios de pico, enquanto que a velocidade mdia do metr de 36 km/h. O mapa ao lado representa os quarteires de uma cidade e a linha subterrnea do metr. a) Qual a menor distncia que um carro pode percorrer entre as duas estaes? b) Qual o tempo gasto pelo metr (Tm) para ir de uma estao outra, de acordo com o mapa? c) Qual a razo entre os tempos gastos pelo carro (Tc) e pelo metr para ir de uma estao outra, Tc/Tm? Considere o menor trajeto para o carro.

(UNICAMP - 2004 - 1a fase) As temperaturas nas grandes cidades so mais altas do que nas regies vizinhas no povoadas, formando ilhas urbanas de calor . Uma das causas desse efeito o calor absorvido pelas superfcies escuras, como as ruas asfaltadas e as coberturas de prdios. A substituio de materiais escuros por materiais alternativos claros reduziria esse efeito. A figura mostra a temperatura do pavimento de dois estacionamentos, um recoberto com asfalto e o outro com um material alternativo, ao longo de um dia ensolarado. a) Qual curva corresponde ao asfalto? b) Qual a diferena mxima de temperatura entre os dois pavimentos durante o perodo apresentado? c) O asfalto aumenta de temperatura entre 8h00 e 13h00. Em um pavimento asfaltado de 10.000 m2 e com uma espessura de 0,1 m, qual a quantidade de calor necessria para aquecer o asfalto nesse perodo? Despreze as perdas de calor. A densidade do asfalto 2.300 kg/m3 e seu calor especfico C=0,75 kJ/kg C.

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 6) O chamado pra-choque alicate foi projetado e desenvolvido na Unicamp com o objetivo de minimizar alguns problemas com acidentes. No caso de uma coliso de um carro contra a traseira de um caminho, a malha de ao de um pra-choque alicate instalado no caminho prende o carro e o ergue do cho pela plataforma, evitando, assim, o chamado efeito guilhotina. Imagine a seguinte situao: um caminho de 6000 kg est a 54 km/h e o automvel que o segue, de massa igual a 2000 kg, est a 72 km/h. O automvel colide contra a malha, subindo na rampa. Aps o impacto, os veculos permanecem engatados um ao outro. a) Qual a velocidade dos veculos imediatamente aps o impacto? b) Qual a frao da energia cintica inicial do automvel que foi transformada em energia potencial gravitacional, sabendo-se que o centro de massa do mesmo subiu 50 cm?

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 7) A elasticidade das hemcias, muito importante para o fluxo sangneo, determinada arrastando-se a hemcia com velocidade constante V atravs de um lquido. Ao ser arrastada, a fora de atrito causada pelo lquido deforma a hemcia, esticando-a, e o seu comprimento pode ser medido atravs de um microscpio (vide esquema). O grfico apresenta o comprimento L de uma hemcia para diversas velocidades de arraste V. O comprimento de repouso desta hemcia L0 = 10 micra. a) A fora de atrito dada por Fatrito = - bV, com b sendo uma constante. Qual a dimenso de b, e quais so as suas unidades no SI? b) Sendo b = 1,0 x 10-8 em unidades do SI, encontre a fora de atrito quando o comprimento da hemcia de 11 micra. c) Supondo que a hemcia seja deformada elasticamente, encontre a constante de mola k, a partir do grfico.

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 8) Para resfriar um motor de automvel, faz-se circular gua pelo mesmo. A gua entra no motor a uma temperatura de 80 C com vazo de 0,4 l/s, e sai a uma temperatura de 95 C. A gua quente resfriada a 80 C no radiador, voltando em seguida para o motor atravs de um circuito fechado. a) Qual a potncia trmica absorvida pela gua ao passar pelo motor? Considere o calor especfico da gua igual a 4200 J/kg C e sua densidade igual a 1000 kg/m3 . b) Quando um aditivo para radiador acrescentado gua, o calor especfico da soluo aumenta para 5250 J/kg C, sem mudana na sua densidade. Caso essa soluo a 80 C fosse injetada no motor em lugar da gua, e absorvesse a mesma potncia trmica, qual seria a sua temperatura na sada do motor?

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 9) Quando o alumnio produzido a partir da bauxita, o gasto de energia para produzi-lo de 15 kWh/kg. J para o alumnio reciclado a partir de latinhas, o gasto de energia de apenas 5% do gasto a partir da bauxita. a) Em uma dada cidade, 50.000 latinhas so recicladas por dia. Quanto de energia eltrica poupada nessa cidade (em kWh)? Considere que a massa de cada latinha de 16 g. b) Um forno de reduo de alumnio produz 400 kg do metal, a partir da bauxita, em um perodo de 10 horas. A cuba eletroltica desse forno alimentada com uma tenso de 40 V. Qual a corrente que alimenta a cuba durante a produo? Despreze as perdas.

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 10) Um raio entre uma nuvem e o solo ocorre devido ao acmulo de carga eltrica na base da nuvem, induzindo uma carga de sinal contrrio na regio do solo abaixo da nuvem. A base da nuvem est a uma altura de 2 km e sua rea de 200 km2 . Considere uma rea idntica no solo abaixo da nuvem. A descarga eltrica de um nico raio ocorre em 10-3s e apresenta uma corrente de 50 kA. Considerando 0=9 x 10-12 F/m, responda: a) Qual a carga armazenada na base da nuvem no instante anterior ao raio? b) Qual a capacitncia do sistema nuvem-solo nesse instante? c) Qual a diferena de potencial entre a nuvem e o solo imediatamente antes do raio?

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 11) Em alguns carros comum que o espelho retrovisor modifique a altura aparente do carro que vem atrs. As imagens abaixo so vistas pelo motorista em um retrovisor curvo (Fig. 1) e em um retrovisor plano (Fig. 2). a) Qual (qualitativamente) a curvatura do retrovisor da Fig. 1? b) A que distncia o carro detrs se encontra, quando a sua imagem vista pelo motorista ocupa todo o espelho plano (Fig. 2), cuja altura de 4,0 cm? Considere que a altura real do carro seja de 1,6 m e que o teto do carro, o olho do motorista (situado a 50 cm do retrovisor) e o topo da imagem no espelho estejam alinhados horizontalmente.

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questo 12) Uma das formas de se controlar misturas de gases de maneira rpida, sem precisar retirar amostras, medir a variao da velocidade do som no interior desses gases. Uma onda sonora com freqncia de 800 kHz enviada de um emissor a um receptor ( vide esquema ), sendo ento medida eletronicamente sua velocidade de propagao em uma mistura gasosa. O grfico abaixo apresenta a velocidade do som para uma mistura de argnio e nitrognio em funo da frao molar de Ar em N2. a) Qual o comprimento de onda da onda sonora no N2 puro? b) Qual o tempo para a onda sonora atravessar um tubo de 10 cm de comprimento contendo uma mistura com uma frao molar de Ar de 60% ?

(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questo 1) A velocidade linear de leitura de um CD 1,2 m/s. a) Um CD de msica toca durante 70 minutos, qual o comprimento da trilha gravada? b) Um CD tambm pode ser usado para gravar dados. Nesse caso, as marcaes que representam um caracter (letra, nmero ou espao em branco) tm 8 m de comprimento. Se essa prova de Fsica fosse gravada em um CD, quanto tempo seria necessrio para ler o item a) desta questo? 1m=10-6 m.

(UNICAMP - 2003 - 1a fase) A descoberta das luas de Jpiter por Galileu Galilei em 1610 representa um marco importante na mudana da concepo do sistema solar. Observaes posteriores dessas luas permitiram as primeiras medidas da velocidade da luz, um dos alicerces da Fsica Moderna. O esquema abaixo representa as rbitas da Terra, J piter e Ganimedes (uma das luas de Jpiter). Considere as rbitas circulares, e 1 dia=90.000 s. a) A distncia de Ganimedes a Jpiter de RG=106 km e o perodo da rbita de Ganimedes em torno de Jpiter de 7 dias. Calcule a acelerao centrpeta de Ganimedes em m/s2 . b) No Sc. XVII era possvel prever os instantes exatos em que, para um observador na Terra, Ganimedes ficaria oculta por Jpiter. Esse fenmeno atrasa 1000 s quando a Terra est na situao de mximo afastamento de Jpiter. Esse atraso devido ao tempo extra despendido para que a luz refletida por Ganimedes cubra a distncia equivalente ao dimetro da rbita da Terra em torno do Sol. Calcule a velocidade da luz, em km/s, sabendo que a distncia da Terra ao Sol de 1,5 108 km.

(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questo 2) Um cartaz de uma campanha de segurana nas estradas apresenta um carro acidentado com a legenda de 100 km/h a 0 km/h em 1 segundo, como forma de alertar os motoristas para o risco de acidentes. a) Qual a razo entre a desacelerao mdia e a acelerao da gravidade, aC/g ? b) De que altura o carro deveria cair para provocar uma variao de energia potencial igual sua variao de energia cintica no acidente? c) A propaganda de um carro recentemente lanado no mercado apregoa uma acelerao de 0 km/h a 100 km/h em 14 segundos. Qual a potncia mecnica necessria para isso, considerando que essa acelerao seja constante? Despreze as perdas por atrito e considere a massa do carro igual a 1000 kg