Questões de Física - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2020 - 1 Fase) Em 15 de abril de 2019, a Catedral de Notre-Dame de Paris ardeu em chamas, atingindo temperaturas de 800 C. Estima-se que, na construo da catedral, foram empregadas pelo menos 300 toneladas de chumbo. Material usual poca, o chumbo um metal pesado com elevado potencial de contaminao em altas temperaturas. Sabendo que o ponto de fuso do chumbo de 327,5 C e seu ponto de ebulio de 1750 C, identifique a curva que pode representar o histrico da temperatura de uma poro de chumbo presente na catedral ao longo do incndio, bem como o fenmeno corretamente relacionado ao potencial de contaminao.

(UNICAMP 2020) A volta da Frana uma das maiores competies do ciclismo mundial. Num treino, um ciclista entra num circuito reto e horizontal (movimento em uma dimenso) com velocidade constante e positiva. No instante t1 , ele acelera sua bicicleta com uma acelerao constante e positiva at o instante t2 . Entre t2 e t3 , ele varia sua velocidade com uma acelerao tambm constante, porm negativa. Ao final do percurso, a partir do instante t3 , ele se mantm em movimento retilneo uniforme. De acordo com essas informaes, o grfico que melhor descreve a velocidade do atleta em funo do tempo

(UNICAMP 2020)As agncias espaciais NASA (norte-americana) e ESA (europeia) desenvolvem um projeto para desviar a trajetria de um asteroide atravs da coliso com uma sonda especialmente enviada para esse fim. A previso que a sonda DART (do ingls, Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos) ser lanada com a finalidade de se chocar, em 2022, com Didymoon, um pequeno asteroide que orbita um asteroide maior chamado Didymos. A massa da sonda DART ser de msonda=300 kg, e ela dever ter a velocidade vsonda=6 km/simediatamente antes de atingir Didymoon. Assim, a energia cintica da sonda antes da coliso ser igual a

(UNICAMP 2020) As agências espaciais NASA (norte-americana) e ESA (europeia) desenvolvem um projeto para desviar a trajetória de um asteroide através da colisão com uma sonda especialmente enviada para esse fim. A previsão é que a sonda DART (do inglês, Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos) será lançada com a finalidade de se chocar, em 2022, com Didymoon, um pequeno asteroide que orbita um asteroide maior chamado Didymos. Numa colisão inelástica da sonda DART com o asteroide Didymoon,

(UNICAMP 2020) As agências espaciais NASA (norte-americana) e ESA (europeia) desenvolvem um projeto para desviar a trajetória de um asteroide através da colisão com uma sonda especialmente enviada para esse fim. A previsão é que a sonda DART (do inglês, Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos) será lançada com a finalidade de se chocar, em 2022, com Didymoon, um pequeno asteroide que orbita um asteroide maior chamado Didymos. O asteroide satélite Didymoon descreve uma órbita circular em torno do asteroide principal Didymos. O raio da órbita é r =1,6 km e o período é T =12 h. A aceleração centrípeta do satélite vale

(UNICAMP 2020) As escadas flutuantes em cascata feitas em concreto armado so um elemento arquitetnico arrojado, que confere leveza a uma estrutura intrinsecamente massiva. Essas escadas so apoiadas somente na extremidade superior (normalmente em uma parede) e no cho. O esquema abaixo mostra as foras aplicadas na escada pela parede ( ) e pelo cho ( ), alm da fora peso ( ) aplicada pela Terra, todas pertencentes a um plano vertical. Com base nesse esquema, correto afirmar que

(UNICAMP 2020) O CO2 dissolvido em bebidas carbonatadas, como refrigerantes e cervejas, o responsvel pela formao da espuma nessas bebidas e pelo aumento da presso interna das garrafas, tornando-a superior presso atmosfrica. O volume de gs no pescoo de uma garrafa com uma bebida carbonatada a 7 C igual a 24 ml, e a presso no interior da garrafa de 2,8 x 105 Pa. Trate o gs do pescoo da garrafa como um gs perfeito. Considere que a constante universal dos gases de aproximadamente 8 J/mol.Ke que as temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius relacionam-se da forma .O nmero de moles de gs no pescoo da garrafa igual a

(UNICAMP 2020) Existem na natureza foras que podemos observar em nosso cotidiano. Dentre elas, a fora gravitacional da Terra e a fora eltrica. Num experimento, solta-se uma bola com carga eltrica positiva, a partir do repouso, de uma determinada altura, numa regio em que h um campo eltrico dirigido verticalmente para baixo, e mede-se a velocidade com que ela atinge o cho. O experimento realizado primeiramente com uma bola de massa m e carga q, e em seguida com uma bola de massa 2m e mesma carga q.

(UNICAMP 2020)Em 2019 foi divulgada a primeira imagem de um buraco negro, obtida pelo uso de vrios radiotelescpios. Tambm recentemente, uma equipe da NASA props a utilizao de telescpios de infravermelho para detectar antecipadamente asteroides que se aproximam da Terra. Considere que um radiotelescpio detecta ondas eletromagnticas provenientes de objetos celestes distantes na frequncia de frdio=1,5 GHz, e que um telescpio de infravermelho detecta ondas eletromagnticas originadas em corpos do sistema solar na frequncia de finfravermelho =30THz . Qual a razo entre os correspondentes comprimentos de onda no vcuo, ?

(UNICAMP 2020) A lupa um instrumento ptico simples formado por uma nica lente convergente. Ela usada desde a Antiguidade para observar pequenos objetos e detalhes de superfcies. A imagem formada pela lupa direta e virtual. Qual figura abaixo representa corretamente o traado dos raios luminosos principais provenientes de um determinado ponto de um objeto observado por uma lupa? Nessas figuras, ( f ) e ( f ) representam os pontos focais, ( o ) o objeto e ( i ) a imagem.

(UNICAMP 2020) Em analogia com um circuito eltrico, a transpirao foliar regulada pelo conjunto de resistncias (medidas em segundos/metro) existentes na rota do vapor dgua entre os stios de evaporao prximos parede celular no interior da folha e a atmosfera. Simplificadamente, h as resistncias dos espaos intercelulares de ar (reia), as induzidas pela presena dos estmatos (rest) e da cutcula (rcut) e a promovida pela massa de ar prxima superfcie das folhas (rcl). O esquema abaixo representa as resistncias mencionadas. A tabela a seguir apresenta os valores das resistncias de duas espcies de plantas (espcie 1 e espcie 2). Tendo em vista os dados apresentados e considerando que a condutncia o inverso da resistncia, assinale a alternativa que indica a espcie com menor transpirao e sua respectiva condutncia total difuso do vapor dgua entre os stios de evaporao e a atmosfera.

(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questo 1) Nos cruzamentos de avenidas das grandes cidades comum encontrarmos, alm dos semforos tradicionais de controle de trfego de carros, semforos de fluxo de pedestres, com cronmetros digitais que marcam o tempo para a travessia na faixa de pedestres. a) No instante em que o semforo de pedestres se torna verde e o cronmetro inicia a contagem regressiva, uma pessoa encontra-se a uma distncia d = 20 m do ponto de incio da faixa de pedestres, caminhando a uma velocidade inicial v0 = 0,5 m/s . Sabendo que ela inicia a travessia da avenida com velocidade v = 1,5 m/s , calcule a sua acelerao constante no seu deslocamento em linha reta at o incio da faixa. b)Considere agora uma pessoa que atravessa a avenida na faixa de pedestres, partindo de um lado da avenida com velocidade inicial v0 = 0,4 m/s e chegando ao outro lado com velocidade final v = 1,2 m/s. O pedestre realiza todo o percurso com acelerao constante em um intervalo de tempo de t = 15 s . Construa o grfico da velocidade do pedestre em funo do tempo e, a partir do grfico, calcule a largura da avenida.

(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questo 2) Em agosto de 2018 a Nasa lanou a Sonda Solar Parker, destinada a investigar o Sol, passando pela coroa solar. A sonda seguir uma trajetria dando vrias voltas em torno do Sol, em rbitas elpticas com grande excentricidade. a) Considere um corpo que descreve uma rbita elptica em torno do Sol, como ilustra a figura A. A rea da elipse varrida pela linha que liga o corpo ao Sol no trecho 2 o dobro da rea varrida no trecho 1 (A2 = 2 A1);j as distncias percorridas nos trechos so tais qued2 = 0,8 d1. Se a velocidade escalar mdia do corpo no trecho 1 igual a v1 = 172.000 km/h , quanto vale a velocidade escalar mdia no trecho 2? b)A sonda ter sua velocidade modificada (sem consumo adicional de combustvel) nas passagens prximas ao planeta Vnus, explorando o efeito conhecido como catapulta gravitacional. Para ilustrar esse efeito, considere dois corpos de massas M e m , inicialmente com velocidades de mesmo mdulo (V0),mesma direo e sentidos contrrios. Aps a aproximao, os corpos se afastam com velocidades de mdulos VA e VB,seguindo na mesma direo inicial, conforme mostra a figura B. Como a energia cintica se conserva, a velocidade de afastamento dos corpos igual de aproximao: 2v0 = VB VA.Encontre a velocidade VB da massa m em termos de M, m e v0. Em seguida, use M= 100m e encontre a razo VB / v0.

(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questo 3) Nas proximidades do Sol, a Sonda Solar Parker estar exposta a altas intensidades de radiao e a altas temperaturas. Diversos dispositivos sero usados para evitar o aquecimento excessivo dos equipamentos a bordo da sonda, entre eles um sistema de refrigerao. Um refrigerador opera atravs da execuo de ciclos termodinmicos. a)Considere o ciclo termodinmico representado abaixo para um gs ideal, em que V2 = 1,5 V1 eT1 = 200 K. Calcule a temperatura T3. b)A partir do grfico, estime o mdulo do trabalho realizado sobre o gs em um ciclo, em termos apenas de V1, V2, P1 e P4. Grfico da folha de respostas.

(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questo 4) A levitao acstica consiste no emprego de ondas acsticas para exercer fora sobre objetos e com isso mant-los suspensos no ar, como a formiga representada na figura A, ou moviment-los de forma controlada. Uma das tcnicas utilizadas baseia-se na formao de ondas acsticas estacionrias entre duas placas, como ilustra a figura B, que mostra a amplitude da presso em funo da posio vertical. a)As frequncias de ressonncia acstica entre duas placas, ou num tubo fechado nas duas extremidades, so dadas por, sendoa distncia entre as placas,a velocidade do som no ar, eum nmero inteiro positivo e no nulo que designao modo. Qual a frequncia do modo ilustrado na figura B? b)A fora acstica aplicada numa pequena esfera aponta sempre na direoe no sentido do n de presso mais prximo. Nas proximidades de cada n, a fora acstica pode ser aproximada por, sendouma constante e. Ou seja,a fora aponta para cima (positiva) quando a esfera est abaixo do n (negativo), e vice-versa. See uma esfera de massa solta a partir do repouso na posio de um n, qual ser a menor distncia percorrida pela esfera at que ela volta a ficar instantaneamente em repouso? Despreze o atrito viscoso da esfera com o ar. Imagem da folha de respostas