Questões de Vestibular de Física

Um pequeno bloco com 300g de massa comprime em 2,0cm uma mola de constante elástica de 10N/m. O bloco é solto e sobe por uma superfície curva, como mostra a Figura.

Desconsiderando quaisquer forças de atrito, assinale a alternativa que corresponde à velocidade do bloco ao passar pela metade da altura máxima h_max a ser atingida no plano inclinado.

A Figura mostra um bloco de massa m sobre um plano inclinado em repouso (ângulo θ) sem atrito e uma força horizontal F aplicada sobre este bloco.

Assinale a alternativa que contém o módulo da força F necessária para evitar o deslizamento do bloco.

A Figura mostra dois blocos de massa m e M unidos por um fio ideal, suspensos por uma polia ideal. Considere que o fio está o tempo todo tensionado.

Analise as proposições com relação à Figura.

I. A condição de equilíbrio é dada quando m=M, portanto a aceleração do sistema é nula.
II. Para M>m, a quantidade M-m é inversamente proporcional à aceleração do sistema.
III. Para M>m a quantidade M+m é diretamente proporcional à aceleração do sistema.
IV. Fora da condição de equilíbrio, a aceleração do sistema é diretamente proporcional à aceleração gravitacional.
V. Fora do equilíbrio, o módulo das acelerações dos blocos são iguais, no entanto, as acelerações têm sentidos opostos.

Assinale a alternativa correta.

Analise as proposições, com relação às aplicações das leis de Newton.

I. A mesma força em dois corpos de massas diferentes produz uma aceleração em módulo diferente em cada corpo.
II. Um corpo em estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, em relação a um dado referencial, só muda de estado a partir de uma força resultante não nula impressa sobre ele.
III. Uma força resultante sobre um corpo pode ser quantificada como a variação da quantidade de movimento linear desse corpo em um dado intervalo de tempo.
IV. O módulo da velocidade de um corpo é sempre constante quando submetido a uma força centrípeta.
V. A força gravitacional que um objeto em queda livre exerce sobre a Terra tem módulo diferente e sentido oposto à força que a Terra exerce sobre este objeto.

Assinale a alternativa correta.

Em um circuito elétrico, uma lâmpada com resistência de 1,0Ω está colocada em série com uma bateria de 12 V e com um conjunto de N resistores idênticos, cada um com resistência de 6 kΩ, colocados paralelos entre si. Nessas condições, a lâmpada consome 40% do total da potência fornecida pela bateria.
Qual é o número N de resistores?

Laura e Alfredo vivem em cidades diferentes, distantes entre si 240 km, através de uma estrada retilínea. Eles decidem se encontrar em algum ponto da estrada. Laura sai de carro exatamente ao meio-dia e viaja a uma velocidade escalar constante de 80 km/h. Alfredo também sai ao meio-dia, a velocidade escalar de 100 km/h.
Desprezando os pequenos momentos de aceleração e desaceleração dos carros, determine a que horas eles se encontram.

Um circuito é formado por quatro resistores de resistência R = 1,0 Ω conectados a uma bateria de voltagem ΔV= 1,0 V, como mostrado na Figura.

Calcule, em watts, a potência dissipada na forma de calor por este circuito.

Da borda de um precipício, Clara chuta uma pedrinha, que sai com velocidade que é horizontal de 10m/s. Lá embaixo no solo, Henrique vê que a pedrinha cai a uma distância x da base do precipício que é a metade da sua altura h, como mostrado na figura. Desprezando a resistência do ar, qual é a altura h, em metros?

Considere as seguintes afirmações com relação aos espelhos:

I - Um espelho esférico convexo somente forma imagens menores que os objetos.  II - Se a imagem tem o mesmo tamanho que o objeto, sabe-se que o espelho é plano.  III - Um espelho esférico côncavo forma imagens reais quando o objeto está a uma distância do vértice do espelho maior que a distância focal.

Marque a única opção CORRETA:

Um móbile simples é montado com uma cordinha ao teto, sustentando uma vareta fina homogênea de 1,20m em seu ponto médio. O móbile tem quatro adornos pendurados, indicados por 1, 2, 3 e 4 na Figura, com massas respectivamente iguais a 10, 20, 30 e 40 g. Os adornos 1 e 3 estão nos extremos opostos da vareta, e o adorno 2 está a 30 cm do extremo direito.

A que distância, em cm, em relação ao ponto de apoio da corda (ponto O) deve estar o adorno 4 para que a vareta fique totalmente horizontal?

Um corpo, inicialmente em repouso sobre um piso horizontal, sofre a ação de duas forças horizontais, colineares e de sentidos opostos, F₁ e F₂ , de módulos iguais a 40 N e 20 N, respectivamente.

Após um deslocamento D = 3,0 m, no sentido de F1 , como mostrado na figura, calcule, em joules, a variação da energia cinética do corpo. Despreze quaisquer atritos.

Três tipos de laser comumente utilizados para depilação têm comprimentos de onda λ₁ = 760 nm , λ₂ = 800 nm e λ₃ = 1060 nm , respectivamente. Se a velocidade da luz vale c = 3, 0 x 10⁸ m/s, o laser de maior frequência tem uma frequência de aproximadamente

Na depilação, o laser age no interior da pele, produzindo uma lesão térmica que queima a raiz do pelo. Considere uma raiz de pelo de massa m = 2, 0 x 10⁻¹⁰ kg inicialmente a uma temperatura T = 36^o C que é aquecida pelo laser a uma temperatura final Tf = 46 C. Se o calor específico da raiz é igual a c = 3000 J/(kg ^o C) , o calor absorvido pela raiz do pelo durante o aquecimento é igual a

Uma sessão de depilação a laser utiliza pulsos de alta potência e curta duração. O tempo total da sessão depende da área tratada. Considere certa situação em que a luz do laser incide perpendicularmente em uma área A = 2 mm² com uma intensidade média igual a I = 2, 0 x10⁴ W/m² . A energia luminosa que incide nessa área durante um intervalo de tempo Δt 3 ms é igual a

Leve em conta ainda os dados mostrados no gráfico da questão anterior, referentes à temperatura da água ( T ) em função da profundidade ( d ). Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área A = 2 m² , a face superior está na superfície a uma temperatura constante T_A e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante T_B , como mostra a figura a seguir. Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função de d , de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo ( ), por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por em que é a condutividade térmica da água. Assim, a razão é constante para todos os pontos da região de queda linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado.

Utilizando as temperaturas da água na superfície e na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d , é igual a

Frequentemente esses drones são usados para medir a temperatura da água ( T ) em função da profundidade ( d ), a partir da superfície ( d = 0 ), como no caso ilustrado no gráfico a seguir (dados adaptados).

Considere que a densidade da água é p = 1000 kg/m³ e constante para todas as profundidades medidas pelo drone. Qual é a diferença de pressão hidrostática entre a superfície e uma profundidade para a qual a temperatura da água é T = 19^o C? 

Considere um drone que utiliza uma bateria com carga total q = 900 mAh . Se o drone operar por um intervalo de tempo igual a Δt = 90 min , a corrente média fornecida pela bateria nesse intervalo de tempo será igual a

Em uma pescaria é utilizada uma linha com boia e anzol. Inicialmente, na posição de espera, a linha acima da boia mantém-se frouxa e a boia flutua, ficando com 1/3 do seu volume submerso (figura 1). Quando o peixe é fisgado, a boia é puxada, ficando totalmente submersa e momentaneamente parada; simultaneamente, a linha que a une ao anzol fica esticada verticalmente (figura 2). A parte superior da linha, acima da boia, mantém-se frouxa. Nessa situação, quanto vale o módulo da tensão da linha que une a boia ao anzol? Despreze as massas da linha e do anzol, bem como o atrito viscoso com a água.

O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de suas contribuições importantes para a cosmologia, a física teórica e sobre a origem do universo, nos últimos anos de sua vida passou a sugerir estratégias para salvar a raça humana de uma possível extinção, entre elas, a mudança para outro planeta. Em abril de 2018, uma empresa americana, em colaboração com a Nasa, lançou o satélite TESS, que analisará cerca de vinte mil planetas fora do sistema solar. Esses planetas orbitam estrelas situadas a menos de trezentos anos-luz da Terra, sendo que um anoluz é a distância que a luz percorre no vácuo em um ano.

Considere um ônibus espacial atual que viaja a uma velocidade média v = 2,0 x 10⁴ km/s . O tempo que esse ônibus levaria para chegar a um planeta a uma distância de 100 anos-luz é igual a

(Dado: A velocidade da luz no vácuo é igual a c = 3,0 10⁸ m/s .)

José Mário é um homem que mantém sua condição física fazendo caminhadas em torno do condomínio em que reside. Em dias de chuva, ele compensa subindo a escadaria do prédio, a partir do térreo até o seu apartamento, no 10° andar. O desnível entre 2 andares consecutivos é de 3,0 m. José Mário pesa 800 N. Se fosse possível converter toda a energia potencial acumulada nessa subida em energia elétrica para acender um circuito de 10 lâmpadas e LED, de 5 W cada, o circuito permaneceria aceso, ininterruptamente, por