Questões de Vestibular de Física

Cometa e Rosetta atingem ponto mais próximo do Sol
O cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e a sonda Rosetta, que o orbita há mais de um ano, chegaram ao ponto de maior aproximação do Sol. O periélio, a cerca de 186 milhões de quilômetros do Sol, foi atingido pelo cometa em agosto de 2015. A partir daí, o cometa começou mais uma órbita oval, que durará 6,5 anos. O afélio da órbita desse cometa está a cerca de 852 milhões de quilômetros do Sol. Espera-se que Rosetta o monitore por, pelo menos, mais um ano.
(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.)


De acordo com as informações, é correto afirmar que

Um vaso de flores de massa total igual a 4,8 kg está pendurado, em equilíbrio, em um suporte preso a uma parede vertical. O suporte está pendurado em um parafuso preso ao ponto A e apoiado na parede no ponto B, conforme representado na figura.

(www.ebanataw.com.br. Adaptado.)
Considere g = 10 m/s² e que a massa do suporte seja desprezível. O módulo da força horizontal exercida pelo suporte na parede, no ponto B, é igual a

A figura representa um trecho retilíneo, plano e horizontal de uma determinada rodovia que possui duas faixas de rolamento: a da esquerda, cuja velocidade máxima permitida é de 80 km/h, e a da direita, onde é de 60 km/h.

Um veículo percorreu um quarto do comprimento desse trecho pela faixa da esquerda, desenvolvendo a velocidade máxima ali permitida. Em seguida, mudou para a faixa da direita e percorreu o restante do trecho com a velocidade máxima permitida nessa faixa. Desconsiderando os intervalos de tempo gastos para a mudança de faixa e para a desaceleração, a velocidade média desenvolvida pelo veículo ao longo desse trecho, em km/h, foi igual a

A distância percorrida, em certo intervalo de tempo, por uma partícula que se desloca sobre uma reta, sempre no mesmo sentido, pode ser calculada a partir do gráfico da velocidade dessa partícula em função do tempo. Considere, por exemplo, duas partículas P e Q cujas velocidades em metros por segundo, em função do tempo t ,em segundos, sejam dadas, respectivamente, por
vp = 3^t - 1         e         vQ = log₃ (t+1)
Nesse caso,   
-a distância percorrida pela partícula ܲ no intervalo de 0 a 1 segundo, em metros, é numericamente igual à área da região identificada por ݀ no primeiro gráfico;   
-a distância percorrida pela partícula ܳ no intervalo de 0 a 2 segundos, em metros, é numericamente igual à área da região identificada por d_Q no segundo gráfico.  

Se a partícula ܲ percorreu aproximadamente 0,8 metro no intervalo de 0 a 1 segundo, então a distância percorrida pela partícula ܳ no intervalo de 0 a 2 segundos, em metros, foi de aproximadamente

Os amortecedores servem não só para amortecer os impactos que as rodas recebem, mas também para impedir que estas tenham movimentos indesejados e descontrolados. Sem eles, uma viagem de automóvel se tornaria desconfortável e muito mais perigosa. Eles absorvem as vibrações causadas nas molas pelos buracos ou deformações das estradas por meio de um cilindro que está rodeado por fluido hidráulico sob pressão. A intensidade F da força de amortecimento aplicada nas molas é proporcional à sua velocidade v. Assim, quanto mais rápido as molas estiverem vibrando, maior será a força de resistência aplicada pelo amortecedor.
Disponível em: http://www.tecnologiadoglobo.com/2013/06/como‐funcionam‐os‐ amortecedores/. Acesso em 11.10.15. Texto adaptado
Suponha que c é a constante de proporcionalidade da relação entre a força de amortecimento e a velocidade das molas citada no texto. No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade de c é

Recentemente, em 2013, o engenheiro Steve Knudsen, do Laboratório Nacional Noroeste do Pacífico, EUA, apresentou uma forma inovadora para “armazenar energia elétrica”. Sua proposta consiste em utilizar a energia excedente de usinas solares e eólicas, como a Ivanpah Solar Electric Generating System, para bombear o ar da superficie até um maciço qualquer de rochas porosas. Tais rochas, tipicamente arenitos, estão a uma profundidade bastante grande, cerca de 500 m, e têm a capacidade de armazenar ar comprimido, como se fossem uma grande bexiga. Quando necessário, o ar pode ser liberado de volta a superfície, devolvendo a energia que foi consumida para comprimi‐lo anteriormente. Com um rendimento de cerca de 80%, Knudsen afirma que cada maciço é capaz de alimentar, em média, 85 mil residências! O projeto de Knudsen mostra‐se como um projeto alternativo em relação aos métodos tradicionais de geração de energia. Assinale a alternativa que melhor descreve seus diferenciais em relação aos demais métodos:

O Complexo Termoelétrico Jorge Lacerda, localizado em Santa Catarina, é considerado o maior complexo termoelétrico a carvão da América do Sul. Suas três unidades produzem cerca de 850 MW de potência elétrica. Supondo que cada unidade produza a mesma potência elétrica, quantas delas seriam necessárias para produzir aproximadamente a mesma potência elétrica que a Ivanpah Solar Electric Generating System? Suponha que a máxima potência solar incidente nos espelhos no deserto californiano seja igual a 1000 W/m² e que o rendimento global da Ivanpah Solar Electric Generating System seja de 30%. 

Suponha que um determinado motorista colida a   36 km/h contra o automóvel que estava parado à sua frente. Durante a colisão, o impacto no motorista é amenizado graças à ação do airbag, uma bolsa que está embutida no volante e que se infla em poucos milésimos de segundo devido a uma reação química que produz gás nitrogênio. Qual das alternativas seguintes indica a razão entre a força de impacto média (força que o airbag aplica no motorista) e o próprio peso do motorista, se o intervalo de tempo de interação entre o motorista e o airbag for de 0,5 s? Considere que a rodovia seja plana e horizontal e que a intensidade do campo gravitacional seja g = 10 m/s² . 

Segundo recomendações da ONU, um dos principais equipamentos de segurança de um veículo é o freio ABS, abreviação inglesa para Anti‐lock Breaking System (em português, Sistema Antitravamento de Freios). Qual, dentre as alternativas seguintes, explica corretamente o motivo de o ABS ser tão importante em frenagens de emergência?

O texto sobre segurança viária alerta sobre a disseminação do texting, um dos principais fatores de risco para acidentes no trânsito. Suponha que um determinado motorista esteja dirigindo por uma rodovia plana e horizontal, a 72 km/h, e resolva enviar uma mensagem através de seu celular, distraindo‐se durante 5,5 segundos. Ao voltar seus olhos para a pista, ele se dá conta que existe um engarrafamento logo à frente. Felizmente, a frenagem é bem‐sucedida e o motorista consegue evitar a colisão, parando rente à traseira de um automóvel. Quantos metros o motorista percorreu desde o início do texting até o fim da frenagem? Considere que o tempo de reação desse motorista (intervalo de tempo entre a percepção de uma determinada situação e a resposta física do motorista) seja de 0,5 s e que a desaceleração de seu veículo, constante, tenha durado 4 s.

Se o tempo que a Apollo 11 levou para sair da órbita terrestre e iniciar a aproximação para o pouso na Lua foi de cerca de 8 horas, a quantidade de voltas completas que a nave precisou dar em torno do próprio eixo para equilibrar as temperaturas extremas foi

A física estabelece que a aceleração média (a_m) de um corpo em movimento é a razão entre as variações da velocidade (∆v)e do tempo (∆t) correspondentes a esse movimento. Entretanto, para que seja feita a comparação entre as acelerações observadas em diferentes fenômenos, as unidades de medida utilizadas devem ser as mesmas. No caso dos lançamentos espaciais, é importante fazer a comparação com a aceleração da gravidade na Terra (g = 9,8 m/s²).
Fazendo‐se essa comparação com a aceleração que colocou a Apollo 11 a 185 quilômetros de altitude, obtemos um valor

Suponha que um dos ramais da instalação elétrica de uma determinada residência esteja alimentando 1 computador pessoal de 220 W e 10 lâmpadas fluorescentes compactas de 11 W. Todos esses equipamentos estão associados em paralelo e a tensão nominal de alimentação é de 110 V. Qual deverá ser a capacidade de um no break, em Ah (ampère‐hora), de modo manter todos esses equipamentos funcionando normalmente por um intervalo de tempo de 15 minutos?

Se a estação orbita a Terra com uma velocidade de 27000 km/h a 350 km de altitude, qual é, aproximadamente, a intensidade do campo gravitacional gerado pela Terra na estação? Considere o raio da Terra igual a 6400 km

Nesta reportagem, o jornalista comete um erro conceitual físico ao afirmar que

O “volume morto” de um reservatório corresponde à parcela de água que está localizada abaixo das comportas que controlam o fluxo de abastecimento. Normalmente, se o nível do reservatório não sofrer grandes oscilações, essa parcela de água não é renovada, acumulando uma grande quantidade de lodo, lixo e agentes tóxicos. Por esse motivo, a densidade da água do volume morto é maior do que a da água do volume útil. Qual dos gráficos a seguir melhor representa a pressão total (hidrostática + atmosférica) em função da profundidade, desde a superfície até o fundo do volume morto do reservatório ilustrado no texto?

A água do “volume útil” de um reservatório costuma fluir naturalmente, ou seja, por gravidade, através da tubulação que alimenta a estação de tratamento. Sendo assim, a utilização emergencial da água do “volume morto” exige a utilização de bombas d´água, conforme dito no texto. Qual é a potência mecânica necessária para o bombeamento de 2 m³ /s da água do volume morto de um determinado reservatório? Considere que o desnível entre o ponto de captação de água e o da tubulação de abastecimento seja de 15 m, que a intensidade do campo gravitacional seja de 10m/s² e que a densidade da água do volume morto seja 1,03 kg/L. Despreze quaisquer perdas de energia.

Em um hospital, existem três salas cirúrgicas onde são utilizadas lâmpadas halógenas para a iluminação do ambiente durante os procedimentos operatórios. A tabela informa quantas lâmpadas há em cada sala, a potência elétrica de cada uma e o tempo de utilização diário dessas lâmpadas.

A energia elétrica consumida pelas lâmpadas que iluminam essas três salas em um dia, devido às cirurgias realizadas nesse hospital, é

Entre as diversas aplicações das ondas sonoras na medicina, destaca-se a medição da velocidade do fluxo sanguíneo pelas veias e artérias do organismo. O medidor Doppler de escoamento mede essa velocidade usando um elemento transmissor e um receptor colocados sobre a pele. O transmissor emite um ultrassom, que é refletido nos glóbulos vermelhos e captado pelo receptor. Como os glóbulos vermelhos estão se movendo, a frequência e o comprimento de onda aparentes do ultrassom refletido e captado pelo receptor não são iguais aos do emitido. Dessa forma, a velocidade do fluxo sanguíneo pode ser determinada.

Considerando que em determinado momento desse exame o glóbulo vermelho representado na figura esteja se afastando do receptor, a frequência e o comprimento de onda aparentes captados pelo receptor, em relação aos valores reais dessas grandezas, são, respectivamente,

A figura mostra uma pessoa de 1,6 m de altura parada sobre uma superfície horizontal a 10 m de distância de um muro vertical de 4 m de altura. Em determinado instante, essa pessoa começa a caminhar em uma trajetória retilínea, perpendicular ao muro, aproximando-se dele com uma velocidade constante de 0,5 m/s.

Sabendo que durante essa caminhada os raios solares projetam uma sombra do muro no solo de comprimento 7,0 m, o intervalo de tempo necessário para que todo o corpo dessa pessoa seja encoberto por essa sombra é de