Questões de Vestibular de Física

Para determinar a Força Eletromotriz (FEM) e a resistência interna de uma pilha, Carlos montou o circuito com uma pilha, um resistor de 3,0 Ω, um resistor variável (potenciômetro), um voltímetro (V) e um amperímetro (A) como o mostrado na figura a seguir. Em seguida, Carlos realizou inúmeras medições da corrente (I) e tensão (V), enquanto era modificado o valor da resistência no potenciômetro. Carlos obteve, após a análise, a seguinte equação relacionando os dados coletados: Y = -3,7X + 1,2, onde X e Y são as variáveis medidas.


Baseando-se na equação obtida, a resistência interna e a força eletromotriz da pilha testada valem, respectivamente:

A figura a seguir mostra uma esfera de cortiça de densidade ρ e volume V, presa por um fio de massa desprezível a uma esfera de densidade 6ρ e volume V. A esfera de cortiça tem metade de seu volume imersa no líquido 1 de densidade 7,0 x 10² Kg/m³ e a segunda esfera está em equilíbrio entre os líquidos 1 e 2 com metade do seu volume imerso no líquido 2 de densidade 1,4 x 10³ Kg/m³ .
Calcule a densidade da esfera de cortiça para que seja verificado o estado de equilíbrio representado na figura; considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² .


Assinale a alternativa CORRETA em número inteiro.

A tabela apresenta parte das informações contidas em uma conta de energia elétrica de determinada residência.

Considere que, nessa residência, 8 lâmpadas de 60 W fiquem acessas durante 4 horas por dia, durante um mês de 30 dias. O valor a ser pago por esse consumo será de

Raios cósmicos constantemente arrancam elétrons das moléculas do ar da atmosfera terrestre. Esses elétrons se movimentam livremente, ficando sujeitos às forças eletrostáticas associadas ao campo elétrico existente na região que envolve a Terra. Considere que, em determinada região da atmosfera, atue um campo elétrico uniforme de intensidade E = 100 N/C, conforme representado na figura.

Se um elétron de carga 1,6 × 10^–19 C e de massa desprezível, sujeito a uma força constante, se movimenta verticalmente para cima nessa região, percorrendo uma distância d = 500 m, a variação de energia potencial elétrica sofrida por ele, nesse trajeto, será de

A figura representa um instrumento musical de sopro constituído por um tubo de comprimento L, aberto nas duas extremidades. Ao soprar esse instrumento, estimula-se a vibração do ar, produzindo ondas estacionárias, que se propagam com velocidade (v), dentro desse tubo, conforme a figura.

Considerando essas informações, a frequência do som emitido por esse instrumento será

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio A,que apresenta índice de refração absoluto n_A = 1, e passapara outro meio B, de índice de refração n_{B =} √2, conforme a figura

Considere que o raio incidente forma com a normal à superfície o ângulo de 45º. Nessas condições, o ângulo de desvio (d), indicado na figura, é igual a

Durante um salto, em abril de 1987, o paraquedista Gregory Robertson percebeu que a colega Debbie Williams havia desmaiado ao colidir com um terceiro paraquedista e, por isso, ela não tinha como abrir o próprio paraquedas. Robertson, que também não tinha aberto o paraquedas e estava muito acima de Debbie, colocou-se de cabeça para baixo, aproximou seus braços do tronco e esticou as pernas, a fim de minimizar a força de arrasto exercida pelo ar e, assim, maximizar sua velocidade de queda. Depois de atingir uma velocidade terminal de 320 km/h, Robertson alcançou a moça e abriu o paraquedas dela. Em seguida, ele abriu o próprio paraquedas.
Fonte: Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentos de Física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
A força de arraste e a aceleração sentida por Robertson ao atingir a velocidade terminal são respectivamente:

Até recentemente, muitos acreditavam que a resposta para o enigma da vida já havia sido dada pela teoria da evolução de Darwin, adicionada da genética moderna. Segundo a teoria da evolução, o motor por trás da incrível variedade entre as espécies é o processo no qual os seres vivos são mais ou menos adaptados para sobreviver em seu ambiente e sob a constante competição com outras espécies por espaço e comida. A teoria da evolução é extremamente eficiente na descrição de como as espécies se diversificam. Mas ela não explica o "fenômeno vida". Dizer que a vida aqui na Terra veio do espaço também não resolve a questão, apenas a muda de lugar. O que complica as coisas é uma lei da física que diz que sistemas isolados (aqueles que não podem trocar energia com o exterior) tendem a ficar cada vez mais desordenados com o passar do tempo. Ora, seres vivos são sistemas extremamente complexos, parecendo violar essa lei. Como tal manifestação de ordem pode surgir em uma região pequena do espaço (um organismo) e sobreviver durante tanto tempo? A resposta vem do fato de seres vivos não serem sistemas isolados.
Fonte: Gleiser, M. A origem da vida revisitada. Folha de S. Paulo Ciência. In Folha de S. Paulo, 24 de fevereiro de 2002. (Adaptado). Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2402200202.htm

ASSINALE a alternativa que indica corretamente a lei da física e o mecanismo de evolução referidos pelo autor do texto.

Em um equipamento de ressonância magnética hospitalar, os sinais elétricos que são processados para obter uma imagem são captados por um solenóide constituído de 10 espiras circulares idênticas de raio 30,0 cm. No intervalo de tempo de 0,001 s, um campo magnético uniforme em toda a região do solenóide, perpendicular ao plano das espiras, varia linearmente no tempo de 0 até 0,010 T. Considere para efeito de cálculo que π = 3. Calcule o módulo da força eletromotriz induzida no solenóide.

No circuito elétrico mostrado a seguir, as placas do capacitor de capacitância C = 8,0 µF, onde 1 µF = 10⁻⁶ F, estão inicialmente mantidas a uma ddp de 10 V. A chave Ch é então fechada no instante t = 0. No instante t = t₁, a ddp entre as placas do capacitor é de 5,0 V. Calcule a energia elétrica dissipada pelo resistor ôhmico de resistência R entre os instantes t = 0 e t = t₁.

Um desfibrilador é capaz de fornecer 180,0 J de energia em uma descarga elétrica. Sabendo que a capacitância do equipamento é igual a 10⁻⁵ F, calcule a ddp máxima que este desfibrilador pode aplicar em um paciente.