Questões de Física - FUVEST

34 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Estudos recentes parecem indicar que o formato do olho humano e a visão são influenciados pela quantidade da substância X, sintetizada pelo organismo. A produção dessa substância é favorecida pela luz solar, e crianças que fazem poucas atividades ao ar livre tendem a desenvolver dificuldade para enxergar objetos distantes. Essa disfunção ocular é comumente chamada de miopia.

Considere a fórmula estrutural da substância X e os diferentes formatos de olho:

Observação: As linhas tracejadas representam o feixe de luz incidente no olho.

Com base nessas informações, conclui-se que a miopia poderá atingir crianças cujo organismo venha a produzir ......... X em quantidade insuficiente, levando à formação de olho do tipo ..........

As lacunas da frase acima devem ser preenchidas, respectivamente, por

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23 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

O resultado do exame de audiometria de uma pessoa mostrado nas figuras abaixo. Os gráficos representam o nível de intensidade sonora mínima I, em decibéis (dB), audível por suas orelhas direita e esquerda, em função da frequência f do som, em kHz. A comparação desse resultado com o de exames anteriores mostrou que, com o passar dos anos, ela teve perda auditiva. Com base nessas informações, foram feitas as seguintes afirmações sobre a audição dessa pessoa:

  1. Ela ouve sons de frequência de 6 kHz e intensidade de 20 dB com a orelha direita, mas não com a esquerda.
  2. Um sussurro de 15dB e frequência de 0,25 kHz é ouvido por ambas as orelhas.
  3. A diminuição de sua sensibilidade auditiva, com o passar do tempo, pode ser atribuída a degenerações dos ossos martelo, bigorna e estribo, da orelha externa, onde ocorre a conversão do som em impulsos elétricos.

É correto apenas o que se afirma em

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22 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

No sistema cardiovascular de um ser humano, o coração funciona como uma bomba, com potência média de 10W, responsável pela circulação sanguínea. Se uma pessoa fizer uma dieta alimentar de 2500 kcal diárias, a porcentagem dessa energia utilizada para manter sua circulação sanguínea será, aproximadamente, igual a

Note e adote

1 cal = 4J

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21 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Partículas com carga elétrica positiva penetram em uma câmara em vácuo, onde há, em todo seu interior, um campo elétrico de módulo E e um campo magnético de módulo B, ambos uniformes e constantes, perpendiculares entre si, nas direções e sentidos indicados na figura. As partículas entram na câmara com velocidades perpendiculares aos campos e de módulos V1 (grupo 1), V2 (grupo 2) e V3 (grupo 3). As partículas do grupo 1 têm sua trajetória encurvada em um sentido, as do grupo 2, em sentido oposto, e as do grupo 3 não têm sua trajetória desviada. A situação está ilustrada na figura abaixo.

Considere as seguintes afirmações sobre as velocidades das partículas de cada grupo:

  1. V1 > V2 e V1 > E/B
  2. V1 < V2 e V1 < E/B
  3. V3 = E/B

Está correto apenas o que se afirma em

Note e adote

Os módulos das forças elétrica (FE) e magnética (FM) são:
FE = qE
FM = qVB

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20 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

O Sr. Rubinato, um músico aposentado, gosta de ouvir seus velhos discos sentado em uma poltrona. Está ouvindo um conhecido solo de violino quando sua esposa Matilde afasta a caixa acústica da direita (Cd) de uma distância , como visto na figura abaixo.

Em seguida, Sr. Rubinato reclama: – Não consigo mais ouvir o Lá do violino, que antes soava bastante forte! Dentre as alternativas abaixo para a distância , a única compatível com a reclamação do Sr. Rubinato é

Note e adote

O mesmo sinal elétrico do amplificador é ligado aos dois alto-falantes, cujos cones se movimentam em fase.
A frequência da nota Lá é 440Hz.
A velocidade do som no ar é 330m/s.
A distância entre as orelhas do Sr. Rubinato deve ser ignorada.

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19 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Dois fios metálicos, F1 e F2, cilíndricos, do mesmo material de resistividade ρ, de seções transversais de áreas, respectivamente, A1 e A2 = 2A1, têm comprimento L e são emendados, como ilustra a figura abaixo. O sistema formado pelos fios é conectado a uma bateria de tensão V.

Nessas condições, a diferença de potencial V1, entre as extremidades de F1, e V2, entre as de F2, são tais que

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18 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Um prisma triangular desvia um feixe de luz verde de um ângulo θA, em relação à direção de incidência, como ilustra a figura A, como ilustra a figura abaixo.

Se uma placa plana, do mesmo material do prisma, for colocada entre a fonte de luz e o prisma, nas posições mostradas nas figuras B e C, a luz, ao sair do prisma, será desviada, respectivamente, de ângulos θB e θC, em relação à direção de incidência indicada pela seta. Os desvios angulares serão tais que

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17 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Uma lâmina bimetálica de bronze e ferro, na temperatura ambiente, é fixada por uma de suas extremidades, como visto na figura abaixo.

Nessa situação, a lâmina está plana e horizontal. A seguir, ela é aquecida por uma chama de gás. Após algum tempo de aquecimento, a forma assumida pela lâmina será mais adequadamente representada pela figura:

Note e adote:

O coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é 1,2 . 10–5 °C–1.
O coeficiente de dilatação térmica linear do bronze é 1,8 . 10–5 °C–1.
Após o aquecimento, a temperatura da lâmina é uniforme.

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16 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Uma estação espacial foi projetada com formato cilíndrico, de raio R igual a 100 m, como ilustra a figura abaixo.

Para simular o efeito gravitacional e permitir que as pessoas caminhem na parte interna da casca cilíndrica, a estação gira em torno de seu eixo, com velocidade angular constante . As pessoas terão sensação de peso, como se estivessem na Terra, se a velocidade for de, aproximadamente,

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15 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Para passar de uma margem a outra de um rio, uma pessoa se pendura na extremidade de um cipó esticado, formando um ângulo de 30° com a vertical, e inicia, com velocidade nula, um movimento pendular. Do outro lado do rio, a pessoa se solta do cipó no instante em que sua velocidade fica novamente igual a zero. Imediatamente antes de se soltar, sua aceleração tem

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14 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Um bloco de madeira impermeável, de massa M e dimensão 2 x 3 x 3 cm3, é inserido muito lentamente na água de um balde, até a condição de equilíbrio, com metade de seu volume submersa.

A água que vaza do balde é coletada em um copo e tem massa m. A figura ilustra as situações inicial e final; em ambos os casos, o balde encontra-se cheio de água até sua capacidade máxima. A relação entre as massas m e M é tal que

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13 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Um núcleo de polônio-204 (204Po), em repouso, transmuta-se em um núcleo de chumbo-200 (200Pb), emitindo uma partícula alfa (α) com energia cinética Eα Nesta reação, a energia cinética do núcleo de chumbo igual a

Note e adote

  • 204Po: 204 u
  • 200Po: 200 u
  • α: 4 u

1 u = 1 unidade de massa atômica

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12 (FUVEST 2014 - Primeira Fase)

Em uma competição de salto em distância, um atleta de 70kg tem, imediatamente antes do salto, uma velocidade na direção horizontal de módulo 10m/s. Ao saltar, o atleta usa seus músculos para empurrar o chão na direção vertical, produzindo uma energia de 500J, sendo 70% desse valor na forma de energia cinética. Imediatamente após se separar do chão o módulo da velocidade do atleta é mais próximo de

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22 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

Um fóton, com quantidade de movimento na direção e sentido do eixo x, colide com um elétron em repouso. Depois da colisão, o elétron passa a se mover com quantidade de movimento \vec{p}_{e}, no plano xy, como ilustra a figura abaixo.

Dos vetores \vec{p}_{f} abaixo, o único que poderia representar a direção e sentido da quantidade de movimento do fóton, após a colisão, é

Note e adote

O princípio da conservação da quantidade de mvimento é válido também para a interação entre fótons e elétrons.

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21 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

O pêndulo de um relógio é constituído por uma haste rígida com um disco de metal preso em uma de suas extremidades. O disco oscila entre as posições A e C, enquanto a outra extremidade da haste permanece imóvel no ponto P.

A força resultante que atua no disco quando ele passa por B, com a haste na direção vertical, é

Note e adote

g é a aceleração local da gravidade.

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20 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

Uma flauta andina, ou flauta de pã, é constituída por uma série de tubos de madeira, de comprimentos diferentes, atados uns aos outros por fios vegetais. As extremidades inferiores dos tubos são fechadas. A frequência fundmental de ressonância em tubos desse tipo corresponde ao comprimento de onda igual a 4 vezes o comprimento do tubo. Em uma dessas flautas, os comprimentos dos tubos correspondentes, respectivamente, às notas Mi (660 Hz) e Lá (220 Hz) são, aproximadamente,

Note e adote

A velocidade do som no ar é igual a 330 m/s.

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19 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo.

Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de ri =3x10–10 m a rf = 9x10–10m, a energia cinética da partícula em movimento

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18 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

A extremidade de uma fibra ótica adquire o formato arredondado de uma microlente ao ser aquecida por um laser, acima da temperatura de fusão. A figura abaixo ilustra o formato da microlente para tempos de aquecimento crescentes (t1 < t2 < t3).

Considere as afirmações:

  1. O raio de curvatura da microlente aumenta com tempos crescentes de aquecimento.
  2. A distância focal da microlente diminui com tempos crescentes de aquecimento.
  3. Para os tempos de aquecimento apresentados na figura, a microlente é convergente.

Está correto apenas o que se afirma em

Note e adote

A luz se propaga no interior da fibra ótica, da esquerda para a direita, paralelamente ao seu eixo.

A fibra está imersa no ar e o índice de refração do seu material é 1,5.

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17 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é

Note e adote

1 J = 3 x 10–7 kWh

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16 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

No circuito da figura abaixo, a diferença de potencial, em módulo, entre os pontos A e B é de

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15 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

No experimento descrito a seguir, dois corpos, feitos de um mesmo material, de densidade uniforme, um cilíndrico e o outro com forma de paralelepípedo, são colocados dentro de uma caixa, como ilustra a figura abaixo (vista de cima).

Um feixe fino de raios X, com intensidade constante, produzido pelo gerador G, atravessa a caixa e atinge o detector D, colocado do outro lado. Gerador e detector estão acoplados e podem mover-se sobre um trilho. O conjunto Gerador-Detector é então lentamente deslocado ao longo da direção x, registrando-se a intensidade da radiação no detector, em função de x. A seguir, o conjunto Gerador-Detector é reposicionado, e as medidas são repetidas ao longo da direção y. As intensidades I detectadas ao longo das direções x e y são mais bem representadas por

Note e adote

A absorção de raios X pelo material é, aprximdamente, proporcional à sua espessura, nas condições do experimento.

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14 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

Compare as colisões de uma bola de vôlei e de uma bola de golfe com o tórax de uma pessoa, parada e em pé. A bola de vôlei, com massa de 270g, tem velocidade de 30m/s quando atinge a pessoa, e a de golfe, com 45g, tem velocidade de 60m/s ao atingir a mesma pessoa, nas mesmas condições. Considere ambas as colisões totalmente inelásticas. É correto apenas o que se afirma em:

Note e adote

Note e adote: A massa da pessoa é muito maior que a massa das bolas.

As colisões são frontais.

O tempo de interação da bola de vôlei com o tórax da pessoa é o dobro do tempo de interação da bola de golfe.

A área média de contato da bola de vôlei com o tórax é 10 vezes maior que a área média de contato da bola de golfe.

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13 (FUVEST 2013 - Primeira Fase)

Em um recipiente termicamente isolado e mantido a pressão constante, são colocados 138g de etanol líquido. A seguir, o etanol é aquecido e sua temperatura T é medida como função da quantidade de calor Q a ele transferida.

A partir do gráfico de TxQ, apresentado na figura acima, pode-se determinar o calor específico molar para o estado líquido e o calor latente molar de vaporização do etanol como sendo, respectivamente, próximos de

Note e adote

Fórmula do etanol: C2H5OH

Massas molares: C(12 g/mol), H(1 g/mol), O(16 g/mol)

Tópicos desta questão: FísicaQuímica
90 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

O gráfico abaixo representa a força F exercida pela musculatura eretora sobre a coluna vertebral, ao se levantar um peso, em função do ângulo I, entre a direção da coluna e a horizontal. Ao se levantar pesos com postura incorreta, essa força pode se tornar muito grande, causando dores lombares e problemas na coluna.

Com base nas informações dadas e no gráfico acima, foram feitas as seguintes afirmações:

  1. Quanto menor o valor de \phi, maior o peso que se consegue levantar.
  2. Para evitar problemas na coluna, um halterofilista deve procurar levantar pesos adotando postura corporal cujo ângulo \phi seja grande.
  3. Quanto maior o valor de \phi, menor a tensão na musculatura eretora ao se levantar um peso.

Está correto apenas o que se afirma em

Tópicos desta questão: Física
89 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.

Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo

Tópicos desta questão: Física
88 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

A figura abaixo representa imagens instantâneas de duas cordas flexíveis idênticas, C1 e C2, tracionadas por forças diferentes, nas quais se propagam ondas.

Durante uma aula, estudantes afirmaram que as ondas nas cordas C1 e C2 têm:

  1. A mesma velocidade de propagação.

  2. O mesmo comprimento de onda.

  3. A mesma frequência.

Está correto apenas o que se afirma em

NOTE E ADOTE

A velocidade de propagação de uma onda transversal em uma corda é igual a

\sqrt{\frac{T}{\mu}}, sendo T a tração na corda e \mu, a densidade linear da corda.

Tópicos desta questão: Física
87 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Energia elétrica gerada em Itaipu é transmitida da subestação de Foz do Iguaçu (Paraná) a Tijuco Preto (São Paulo), em alta tensão de 750 kV, por linhas de 900 km de comprimento. Se a mesma potência fosse transmitida por meio das mesmas linhas, mas em 30 kV, que é a tensão utilizada em redes urbanas, a perda de energia por efeito Joule seria, aproximadamente,

Tópicos desta questão: Física
86 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

A seguinte notícia foi veiculada por ESTADAO.COM.BR/Internacional na terça-feira, 5 de abril de 2011:

TÓQUIO - A empresa Tepco informou, nesta terça-feira, que, na água do mar, nas proximidades da usina nuclear de Fukushima, foi detectado nível de iodo radioativo cinco milhões de vezes superior ao limite legal, enquanto o césio-137 apresentou índice 1,1 milhão de vezes maior.

Uma amostra recolhida no início de segunda-feira, em uma área marinha próxima ao reator 2 de Fukushima, revelou uma concentração de iodo-131 de 200 mil becquerels por centímetro cúbico.

Se a mesma amostra fosse analisada, novamente, no dia 6 de maio de 2011, o valor obtido para a concentração de iodo-131 seria, aproximadamente, em Bq/cm3,

NOTE E ADOTE

Meia-vida de um material radioativo é o intervalo de tempo em que metade dos núcleos radioativos existentes em uma amostra desse material decaem.

A meia-vida do iodo-131 é de 8 dias.

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85 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala,

Tópicos desta questão: Física
84 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes distâncias, com baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência \theta do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente,

Tópicos desta questão: Física
83 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de

NOTE E ADOTE

Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 x 10-5 ºC-1

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82 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Maria e Luísa, ambas de massa M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo v, na mesma direção de \vec{V}. Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente,

NOTE E ADOTE

V e v são velocidades em relação ao solo. Considere positivas as velocidades para a direita. Desconsidere efeitos dissipativos.

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81 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Uma pequena bola de borracha maciça é solta do repouso de uma altura de 1 m em relação a um piso liso e sólido. A colisão da bola com o piso tem coeficiente de restituição \epsilon = 0,8. A altura máxima atingida pela bola, depois da sua terceira colisão com o piso, é

NOTE E ADOTE

\epsilon = V_{f}^{2} / V_{i}^{2}, em que Vf e Vi são, respectivamente, os módulos das velocidades da bola logo após e imediatamente antes da colisão com o piso. Aceleração da gravidade g = 10 m/s2.

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80 (FUVEST 2012 - Primeira Fase)

Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g e 70 g.

Os valores de tensão, em newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a

NOTE E ADOTE

Desconsidere as massas dos fios. Aceleração da gravidade g = 10 m/s2.

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