Questões de Vestibular Sobre física
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Q228659
Física
Uma pedra, partindo do repouso, cai verticalmente do alto de um prédio cuja altura é “h”. Se ela gasta um segundo (1s) para percorrer a última metade do percurso qual é o valor em metros (m) que melhor representa a altura “h” do prédio?
Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s 2 .
Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s 2 .
Q222474
Física
Em laboratório, é possível medir o valor do campo magnético da Terra 
, uma vez determinada a sua direção. Contudo, isso não é uma tarefa fácil, já que seu valor é muito pequeno em comparação ao campo magnético produzido por fontes usuais, tais como ímãs de autofalantes, bobinas de motores ou geradores elétricos. A medição pode ser feita utilizando uma bússola colocada no centro do eixo das chamadas bobinas de Helmholtz. Nessas bobinas, é aplicada uma corrente elétrica conhecida e calibrada, que gera um campo magnético mensurável, e ainda perpendicular e da mesma ordem de grandeza do campo da Terra. Sendo assim, é possível calcular o valor (módulo) de 
medindo o ângulo (?) entre o campo das bobinas e a resultante dos campos, a qual terá direção e sentido dados pela bússola.
Para ilustração, a figura a seguir mostra os campos produzidos pela Terra
, pelas bobinas 
e a orientação da bússola, definida pelo ângulo ?, na presença desses campos.
Considerando o texto e a figura apresentada, analise as afirmações:
(I) O valor do campo magnético da Terra é dado por
.
(II) Se ? = 45°, então o valor (módulo) de
é igual ao de 
.
(III) Se ? = 45°, então o valor de
é igual à metade do valor de 
.
(IV) O módulo de
é igual a 
·
(V) O módulo de
é igual a 
para qualquer valor de ?.
Estão corretas as afirmações:
, uma vez determinada a sua direção. Contudo, isso não é uma tarefa fácil, já que seu valor é muito pequeno em comparação ao campo magnético produzido por fontes usuais, tais como ímãs de autofalantes, bobinas de motores ou geradores elétricos. A medição pode ser feita utilizando uma bússola colocada no centro do eixo das chamadas bobinas de Helmholtz. Nessas bobinas, é aplicada uma corrente elétrica conhecida e calibrada, que gera um campo magnético mensurável, e ainda perpendicular e da mesma ordem de grandeza do campo da Terra. Sendo assim, é possível calcular o valor (módulo) de medindo o ângulo (?) entre o campo das bobinas e a resultante dos campos, a qual terá direção e sentido dados pela bússola. Para ilustração, a figura a seguir mostra os campos produzidos pela Terra
, pelas bobinas e a orientação da bússola, definida pelo ângulo ?, na presença desses campos. Considerando o texto e a figura apresentada, analise as afirmações:
(I) O valor do campo magnético da Terra é dado por
. (II) Se ? = 45°, então o valor (módulo) de
é igual ao de . (III) Se ? = 45°, então o valor de
é igual à metade do valor de . (IV) O módulo de
é igual a · (V) O módulo de
é igual a para qualquer valor de ?. Estão corretas as afirmações:
Q222472
Física
Considere o circuito mostrado na figura a seguir e analise as afirmações posteriores. O circuito contém os seguintes elementos: um plugue ligado na tomada, os fios metálicos F1 , F2 e F3, os espetos metálicos verticais E1 e E2 , um elemento X e uma lâmpada.
(I) Se X for um elemento de plástico ou madeira seca, a lâmpada acenderá.
(II) Se X for um pedaço de salsicha, ela cozinhará em um tempo suficiente, mas a lâmpada não acenderá.
(III) Se X for um pedaço de salsicha, ela cozinhará em um tempo suficiente, e a lâmpada acenderá.
(IV) Se X for um pedaço de peixe, ele cozinhará em um tempo suficiente, e a lâmpada acenderá.
(V) Se X for uma barra de ferro, ela aquecerá, mas a lâmpada não acenderá.
A alternativa correta é:
(I) Se X for um elemento de plástico ou madeira seca, a lâmpada acenderá.
(II) Se X for um pedaço de salsicha, ela cozinhará em um tempo suficiente, mas a lâmpada não acenderá.
(III) Se X for um pedaço de salsicha, ela cozinhará em um tempo suficiente, e a lâmpada acenderá.
(IV) Se X for um pedaço de peixe, ele cozinhará em um tempo suficiente, e a lâmpada acenderá.
(V) Se X for uma barra de ferro, ela aquecerá, mas a lâmpada não acenderá.
A alternativa correta é:
Q222471
Física
Quando uma fonte em movimento emite uma onda de menor velocidade de propagação do que sua própria velocidade, essa onda é chamada de “Onda de Mach” ou “Onda de Choque”. Exemplos dessas ondas são aquelas emitidas por um avião supersônico ou uma bala disparada ao ar.
A figura a seguir, mostra um esquema das “Ondas de Mach” emitidas por uma fonte que se desloca, com velocidade v, ao longo da linha horizontal OB. Na figura, as circunferências são as interseções das “frentes de onda” esféricas, emitidas pela fonte, com o plano definido pelos pontos A, B e A’. Os pontos A’, 1’, 2’ e 3’ estão posicionados nas “frentes de onda”, geradas pela fonte quando a mesma passa, exatamente, pelas posições A, 1, 2 e 3, respectivamente. Além disso, as ondas se propagam com velocidade c. O segmento A’B é tangente, no ponto A’, à frente de onda emitida no ponto A, a qual demorou um tempo t para chegar nesse ponto. Porém, a fonte demorou o mesmo tempo para percorrer o segmento AB.
ALONSO, M. e FINN, E. J. Física, Volumen II: Campos y Ondas. México, D. F: Addison-Wesley Iberoamericana: 1987, p. 733.
Para esse sistema, considere as afirmações:
(I) c > v
(II) v . sen α = c
(III) A superfície tangente às frentes de onda é um cone.
(IV) c < v
(V)v . tgα = c
Portanto, é possível concluir que:
A figura a seguir, mostra um esquema das “Ondas de Mach” emitidas por uma fonte que se desloca, com velocidade v, ao longo da linha horizontal OB. Na figura, as circunferências são as interseções das “frentes de onda” esféricas, emitidas pela fonte, com o plano definido pelos pontos A, B e A’. Os pontos A’, 1’, 2’ e 3’ estão posicionados nas “frentes de onda”, geradas pela fonte quando a mesma passa, exatamente, pelas posições A, 1, 2 e 3, respectivamente. Além disso, as ondas se propagam com velocidade c. O segmento A’B é tangente, no ponto A’, à frente de onda emitida no ponto A, a qual demorou um tempo t para chegar nesse ponto. Porém, a fonte demorou o mesmo tempo para percorrer o segmento AB.
ALONSO, M. e FINN, E. J. Física, Volumen II: Campos y Ondas. México, D. F: Addison-Wesley Iberoamericana: 1987, p. 733.
Para esse sistema, considere as afirmações:
(I) c > v
(II) v . sen α = c
(III) A superfície tangente às frentes de onda é um cone.
(IV) c < v
(V)v . tgα = c
Portanto, é possível concluir que:
Q222470
Física
Considere as figuras (a), (b) e (c) e analise as afirmações seguintes:
CARRON, W. e GUIMARÃES, O. As faces da Física. São Paulo: Moderna, 2006, p. 158-159.
(I) Na figura (a), quanto mais tempo o atleta demorar a levantar a barra de pesos, maior será o trabalho realizado pelas forças aplicadas a esse objeto.
(II) Na figura (c), quanto mais a pessoa andar, mais ela se cansará. Portanto, a força vertical
, que ela aplica sobre a mala para carregá-la, realizará mais trabalho.
(III) Na figura (b), se a barra foi levantada pelo esportista com velocidade constante, o trabalho realizado pelas forças aplicadas à barra será igual a mgh, onde m é a massa da barra, g a aceleração da gravidade e h a altura levantada.
(IV) Considerando a posição do atleta mostrada na figura (b), e que a partir daí ele comece a se deslocar para frente e para atrás, tentando sustentar a barra de pesos por alguns segundos, sempre na mesma altura mostrada, pode-se afirmar que, durante essa movimentação, as forças com as quais ele sustenta a barra de pesos não realizarão trabalho, independente do cansaço do atleta.
Sendo assim, pode-se afirmar que:
CARRON, W. e GUIMARÃES, O. As faces da Física. São Paulo: Moderna, 2006, p. 158-159.
(I) Na figura (a), quanto mais tempo o atleta demorar a levantar a barra de pesos, maior será o trabalho realizado pelas forças aplicadas a esse objeto.
(II) Na figura (c), quanto mais a pessoa andar, mais ela se cansará. Portanto, a força vertical
, que ela aplica sobre a mala para carregá-la, realizará mais trabalho. (III) Na figura (b), se a barra foi levantada pelo esportista com velocidade constante, o trabalho realizado pelas forças aplicadas à barra será igual a mgh, onde m é a massa da barra, g a aceleração da gravidade e h a altura levantada.
(IV) Considerando a posição do atleta mostrada na figura (b), e que a partir daí ele comece a se deslocar para frente e para atrás, tentando sustentar a barra de pesos por alguns segundos, sempre na mesma altura mostrada, pode-se afirmar que, durante essa movimentação, as forças com as quais ele sustenta a barra de pesos não realizarão trabalho, independente do cansaço do atleta.
Sendo assim, pode-se afirmar que:
Q222469
Física
Um fabricante de dispositivos óticos precisa construir um aparelho que funcione dentro de um líquido que possui índice de refração n1. Para o funcionamento do equipamento, é necessário ter duas lentes esféricas: uma convergente e outra divergente. Para isso, se dispõe de dois tipos de materiais transparentes, os quais possuem índices de refração n1 e n2. Sabe-se que a relação entre todos os índices é
n1<nL<n2 e que o fabricante ainda pode optar por duas geometrias, g1 e g2 , mostradas na figura a seguir.
Para saber quais lentes seriam usadas, cinco engenheiros responsáveis, utilizando a Lei de Snell, chegaram, separadamente, às seguintes conclusões:
(I) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente convergente de geometria g1 .
(II) O material de índice de refração n2 é útil para construir uma lente divergente de geometria g2.
(III) O material de índice de refração n2 é útil para construir uma lente convergente e sua forma geométrica teria que ser do tipo g1.
(IV) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente convergente que tenha a forma g2.
(V) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente divergente de geometria g1 .
Para fabricar corretamente o dispositivo, deve-se levar em consideração que:
n1<nL<n2 e que o fabricante ainda pode optar por duas geometrias, g1 e g2 , mostradas na figura a seguir.
Para saber quais lentes seriam usadas, cinco engenheiros responsáveis, utilizando a Lei de Snell, chegaram, separadamente, às seguintes conclusões:
(I) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente convergente de geometria g1 .
(II) O material de índice de refração n2 é útil para construir uma lente divergente de geometria g2.
(III) O material de índice de refração n2 é útil para construir uma lente convergente e sua forma geométrica teria que ser do tipo g1.
(IV) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente convergente que tenha a forma g2.
(V) O material de índice de refração n1 é útil para construir uma lente divergente de geometria g1 .
Para fabricar corretamente o dispositivo, deve-se levar em consideração que:
Q222468
Física
Na subida do elevador panorâmico de um shopping, Maria segura sua sacola de compras. Em certo instante (
), de forma distraída, deixa suas compras cair e faz uma análise do acontecido, uma vez que é aluna do 1º período do curso de Física. No mesmo momento, Ana, aluna do último ano do mesmo curso, observa o que aconteceu do lado de fora e também decide analisar a situação. Sabendo que a aceleração do elevador é a e sua velocidade no instante 
é 
., elas chegaram às seguintes deduções:
(I) Ana – “A sacola subiu primeiramente até certa altura e, depois, desceu até atingir o chão do elevador, tendo este último uma altura maior do que no instante em que deixaram-na cair”.
(II) Ana – “Pensando melhor, a sacola caiu exatamente da mesma forma como foi observada por uma pessoa dentro do elevador”.
(III) Maria – “A aceleração da sacola foi a aceleração da gravidade”.
(IV) Ana – “No instante
, a sacola estava subindo com velocidade 
”.
(V) Ana – “Pensando bem, a sacola ficou flutuando por alguns instantes, antes de cair no chão do elevador”.
Em relação às conclusões das alunas, pode-se dizer que:
), de forma distraída, deixa suas compras cair e faz uma análise do acontecido, uma vez que é aluna do 1º período do curso de Física. No mesmo momento, Ana, aluna do último ano do mesmo curso, observa o que aconteceu do lado de fora e também decide analisar a situação. Sabendo que a aceleração do elevador é a e sua velocidade no instante é ., elas chegaram às seguintes deduções: (I) Ana – “A sacola subiu primeiramente até certa altura e, depois, desceu até atingir o chão do elevador, tendo este último uma altura maior do que no instante em que deixaram-na cair”.
(II) Ana – “Pensando melhor, a sacola caiu exatamente da mesma forma como foi observada por uma pessoa dentro do elevador”.
(III) Maria – “A aceleração da sacola foi a aceleração da gravidade”.
(IV) Ana – “No instante
, a sacola estava subindo com velocidade ”. (V) Ana – “Pensando bem, a sacola ficou flutuando por alguns instantes, antes de cair no chão do elevador”.
Em relação às conclusões das alunas, pode-se dizer que:
Q222467
Física
A figura abaixo, mostra um elétron (e) entrando com velocidade horizontal (v) em uma região limitada por duas placas paralelas condutoras com cargas opostas.
Considerando que o peso do elétron é desprezível, e que o campo elétrico entre as placas é essencialmente uniforme e perpendicular às mesmas, é correto afirmar que:
Considerando que o peso do elétron é desprezível, e que o campo elétrico entre as placas é essencialmente uniforme e perpendicular às mesmas, é correto afirmar que:
Q222466
Física
O dinamômetro é um dispositivo utilizado para medir forças, em particular o peso de um objeto. Na figura abaixo, é mostrado um objeto preso ao dinamômetro D e parcialmente submerso em um líquido, onde a densidade do objeto (?) tem um valor maior do que a do líquido (s).
Analisando esse sistema, considere as afirmações:
(I) A leitura no dinamômetro será a mesma, independentemente de o objeto estar dentro ou fora do líquido.
(II) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será maior do que o valor registrado fora do líquido.
(III) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será menor do que o valor registrado fora do líquido.
(IV) A leitura no dinamômetro diminuirá se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.
(V) A leitura no dinamômetro aumentará se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.
Assim, é verdadeiro concluir que:
Analisando esse sistema, considere as afirmações:
(I) A leitura no dinamômetro será a mesma, independentemente de o objeto estar dentro ou fora do líquido.
(II) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será maior do que o valor registrado fora do líquido.
(III) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será menor do que o valor registrado fora do líquido.
(IV) A leitura no dinamômetro diminuirá se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.
(V) A leitura no dinamômetro aumentará se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.
Assim, é verdadeiro concluir que:
Q222415
Física
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
Dados: Constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J·s
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
Q222414
Física
As mídias ópticas CD, DVD e Blu-ray são constituídas por um material que reflete a luz incidente de um laser. A gravação de informações é realizada produzindo-se ranhuras sobre a superfície da mídia, conforme ilustra a figura, de modo que os raios incidente e refletido causarão interferência construtiva ou destrutiva, produzindo os bits 0 e 1, respectivamente.
Considerando que o comprimento de onda da luz do laser é λ e que a mídia é recoberta por um material plástico transparente de índice de refração n, a menor profundidade das ranhuras que produzem o bit 1 é
Considerando que o comprimento de onda da luz do laser é λ e que a mídia é recoberta por um material plástico transparente de índice de refração n, a menor profundidade das ranhuras que produzem o bit 1 é
Q222413
Física
Em abril de 2010, o telescópio espacial Hubble completou 20 anos em órbita. O avanço na obtenção de imagens permitiu descobertas de novas galáxias e informações sobre a matéria escura presente no Universo. Inicialmente, ele apresentou diversos problemas, obrigando a Nasa a enviar astronautas para fazerem reparos. Dentre esses problemas, a aberração esférica, em que os raios de luz que incidem sobre as bordas do espelho são desviados para um ponto diferente dos raios que incidem na região central do espelho. Esse problema pode ser corrigido dando-se um formato parabólico à curvatura do espelho. Qual das figuras abaixo representa o problema descrito?
Q222412
Física
Nos manuais de utilização de um automóvel, recomenda- se que os pneus sejam calibrados a cada 15 dias e à temperatura ambiente, apresentando, inclusive, sugestão de intervalos de pressão para cada carga. Em uma região com temperatura ambiente de 30 °C, os pneus atingem 120 °C após duas horas de viagem. Considerando o ar como um gás ideal e desprezando a variação de volume do pneu, o aumento percentual de pressão será da ordem de
Q222411
Física
A umidade relativa do ar no inverno de 2010 em Goiânia atingiu níveis muito baixos. Essa baixa umidade pode provocar descargas elétricas nas pessoas quando elas aproximam seus dedos de superfícies condutoras de eletricidade. Considere que a descarga ocorre quando uma pessoa aproxima seu dedo a uma distância de 3 mm da superfície metálica e a carga elétrica na ponta do dedo corresponda à metade daquela que deve estar uniformemente distribuída em uma pequena esfera de raio 6 mm. Nessas condições, a carga acumulada na ponta do dedo, em Coulomb, será de
Dados
Campo de ruptura do ar: 3 x 106
V/m
k = 9 x 109
Nm2
/C2
Q222410
Física
Em um artigo científico, publicado em 2010 na revista Conservation Biology, os autores relatam os resultados da investigação do comportamento dos elefantes em regiões em que há exploração de petróleo. Nessas regiões, deflagram-se algumas explosões que são detectadas por esses animais. As patas dos elefantes são capazes de perceber ondas sísmicas e, com isso, eles conseguem manter-se distantes das zonas de detonação. Considere que um elefante capte uma onda sísmica que se propaga a uma velocidade típica de 3,74 km/s. Quatro segundos depois, ele ouve o som da detonação de uma carga de dinamite. A que distância, em metros, o elefante se encontrará do local em que a carga de dinamite foi detonada?
Dado: Velocidade do som no ar: 340 m/s
Dado: Velocidade do som no ar: 340 m/s
Q222409
Física
As áreas costeiras são normalmente muito úmidas e têm amplitudes térmicas que tendem a variar pouco. À medida que se afasta da costa para o interior do continente, a amplitude térmica aumenta enquanto a umidade diminui. No climograma mostrado a seguir, os resultados são médias de um período de 30 anos, obtidos para uma certa região da Terra. As linhas representam as temperaturas absolutas mínima e máxima e as barras, a precipitação.
O tipo de clima apresentado no climograma e a propriedade física da água que influencia a variação da temperatura são, respectivamente,
O tipo de clima apresentado no climograma e a propriedade física da água que influencia a variação da temperatura são, respectivamente,
Q222408
Física
Em um edifício de M andares moram N pessoas por andar. Cada andar possui altura h. O elevador do edifício possui um contrapeso e, por isso, quando se move vazio, o consumo de energia pode ser desprezado. Seja m a massa média dos moradores que utilizam o elevador, individualmente, duas vezes por dia. Desprezando-se as perdas por atrito, a energia total consumida pelo motor do elevador, em um dia, é
Q222407
Física
A constituição de um osso é de 70% do mineral hidroxia- patita e 20% de uma fibra proteica. A tíbia é o osso mais vulnerável da perna, sofrendo uma deformação elástica de 1,0 mm quando submetida a uma força de compressão de 5,0 kN. Tendo em vista estas informações, considere a seguinte situação:
Uma criança de peso 400 N salta de um degrau de 40 cm de altura e aterriza com a perna esticada.
A medida da contração sofrida pela tíbia, em metros, e a proteína responsável pela elasticidade dos ossos são, respectivamente,
Uma criança de peso 400 N salta de um degrau de 40 cm de altura e aterriza com a perna esticada.
A medida da contração sofrida pela tíbia, em metros, e a proteína responsável pela elasticidade dos ossos são, respectivamente,
Q222406
Física
Durante a ebulição da água em um recipiente aberto, formam-se muitas bolhas de vapor de 2 mm de diâmetro, em média. A variação da pressão com a profundidade da bolha pode ser desprezada. A quantidade de matéria, em mol, que há no interior de uma bolha é, aproximadamente, de
Q221083
Física
A força muscular origina-se nas fibras musculares, conforme figura (a), como resultado das interações entre certas proteínas que experimentam mudanças de configuração e proporcionam a contração rápida e voluntária do músculo. A força máxima que um músculo pode exercer depende da sua área da seção reta e vale cerca de 30 N/cm2 . Considere um operário que movimenta com uma velocidade constante uma caixa de 120 kg sobre uma superfície rugosa, de coeficiente de atrito 0,8, usando os dois braços, conforme ilustrado na figura (b).
Dessa forma, a menor seção reta dos músculos de um dos braços do operário, em cm2 , e uma das proteínas responsáveis pela contração das miofibrilas são:
Dessa forma, a menor seção reta dos músculos de um dos braços do operário, em cm2 , e uma das proteínas responsáveis pela contração das miofibrilas são:
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