Questões de Vestibular de Física

Nos Jogos Olímpicos de 2016, o velocista jamaicano Usain Bolt, recordista dos 100 e 200 metros rasos, confirmou o título de homem mais rápido do mundo ao conquistar medalha de ouro nos 100 metros rasos, 200 metros rasos e revezamento 4 X 100 metros. Na final dos 100 metros masculino, o tempo do velocista foi de 9,81s. Considerando o tempo do velocista nestes jogos, suponha que, partindo do repouso, o velocista acelera atingindo a velocidade de 8,0 m/s no primeiro segundo de corrida. Nos 30 metros seguintes, o velocista atinge a máxima velocidade que é de 12 m/s, velocidade essa que mantém praticamente constante nos 50 metros seguintes, quando começa a desacelerar.
A velocidade com a qual o velocista cruza a linha de chegada é

Um chuveiro tem as seguintes especificações: 4400 W - 220 V. Se esse chuveiro for ligado em uma tensão de 110 V, pode-se afirmar que a potência dissipada passa a ser igual a:

Uma onda sonora propaga-se no ar com velocidade v. Ao passar do ar para a água, a onda sonora sofre mudança:

Uma massa gasosa está encerrada em um recipiente de volume 6 litros na temperatura de 27^oC, exercendo pressão de 8 atmosferas. Aquece-se o gás até que sua temperatura passe a ser o dobro da temperatura inicial e reduz-se o volume à terça parte do volume inicial. Pode-se afirmar que a nova pressão do gás vale:

Um objeto real é colocado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo, de raio de curvatura 40cm, obtendo-se uma imagem real e de mesmo tamanho do objeto. Afasta-se o objeto do espelho até que sua imagem fique reduzida a 25% da altura do objeto. Pode-se afirmar que a nova distância entre o objeto e sua imagem é igual a:

Para colaborar com a economia com gasto de energia em sua casa, um jovem resolveu monitorar uma certa lâmpada de sua casa durante um ano ( 360 dias ), deixando-a apagada todos os dias em média por 3 horas. Se a lâmpada tem potência de 100 W e o quilowatt-hora (kWh ) tinha valor de R$0,56, pode-se afirmar que naquele ano ele economizou aproximadamente em reais o valor equivalente a:

O bloco da figura abaixo desliza sobre um plano horizontal sem atrito e tem velocidade constante de 20m/s. Num certo instante, o bloco encontra uma superfície áspera, parando em 4 segundos, devido ao atrito da superfície. Pode-se afirmar que o coeficiente de atrito entre as duas superfícies, vale:

Uma pequena esfera de aço é lançada do solo verticalmente, de baixo para cima, num local onde não existe resistência do ar, com velocidade inicial v_o, atingindo a altura H. Para que essa mesma esfera atingisse a altura 2H, a velocidade de lançamento deveria ser igual a:

A Usina de Jaguará está instalada na bacia hidrográfica do Rio Grande, entre os estados de São Paulo e Minas Gerais. A usina tem potência instalada de aproximadamente 424 MW (megawatts). Além disso, sua eficiência é da ordem de 90% da energia da queda d'água no início do processo, que se transforma em energia elétrica, sendo a altura da barragem igual a 40 m. Adote g = 10 m/s² e considere que 1(um) litro de água corresponde a uma massa de 1(um) quilograma.

Nessas condições, é CORRETO afirmar que a vazão de água do Rio Grande em litros por segundo deve ser da ordem de:

O sistema de freios ABS (Anti-lock Braking System) aumenta a segurança dos veículos, fazendo com que as rodas não travem e continuem girando, evitando que os pneus derrapem. Uma caminhonete equipada com esse sistema de freios encontra-se acima da velocidade máxima de 110 km/h permitida num trecho de uma rodovia. O motorista dessa caminhonete avista um Fusca que se move no mesmo sentido que ele, a uma velocidade constante de módulo v=108 km/h, num longo trecho plano e retilíneo da rodovia, como mostra a Figura 4. Ele percebe que não é possível ultrapassar o Fusca, já que um ônibus está vindo na outra pista. Então, ele imediatamente pisa no freio, fazendo com que a caminhonete diminua sua velocidade a uma razão de 14,4 km/h por segundo. Após 5 s, depois de acionar os freios, a caminhonete atinge a mesma velocidade do automóvel, evitando uma possível colisão.
O módulo da velocidade v_o da caminhonete no momento em que o motorista pisou no freio era de:

Um viaduto em forma de arco (raio R) é construído sobre uma ferrovia. Muitas pessoas sentadas dentro de automóveis e ônibus, e também sobre assentos de motos, comentam que parecem ficar mais leves no ponto mais alto do viaduto, principalmente quando passam nesse ponto em grandes velocidades. Um motociclista, ao atingir o ponto mais alto do viaduto, como mostra a Figura 3, percebeu que estava a ponto de perder contato entre o seu corpo e o assento da moto. Nesse momento, qual a melhor atitude a ser tomada por ele?

Automóveis cada vez mais potentes estão sempre sendo apresentados na mídia, de modo a atrair compradores. O desempenho de um novo modelo é registrado no gráfico abaixo:
Se esse automóvel continuar se deslocando com a mesma aceleração dos 4 primeiros segundos de contagem do tempo, ele atingirá, aos 10 segundos, uma velocidade de:

Ao localizar refugiados em um local plano no deserto, o governo de um país do Oriente Médio resolve utilizar um avião para lançar alimentos e outros itens de primeira necessidade, dada a impossibilidade de outros meios de transporte chegar rapidamente ao local. Um equipamento do avião permite ao piloto registrar o gráfico da variação da altura com o tempo de queda do pacote que contém o material de ajuda humanitária.

Observe o gráfico mostrado na Figura 1, e considere que em t = 0 s o pacote se desprende do avião. Para o pacote poder cair o mais próximo possível dos refugiados, é razoável afirmar que (despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s² ):

Um eletroscópio pode ser construído por duas tiras de metal suspensas por uma pequena haste de metal em um invólucro eletricamente isolante. A haste é conectada a uma chapa de zinco no topo do invólucro. Quando a chapa de zinco é carregada negativamente por uma fonte externa, as tiras se afastam uma da outra, conforme a Figura (a). Se, nesta situação, você iluminar o zinco com a luz do sol, o zinco e o eletroscópio serão descarregados, e as abas do eletroscópio irão se juntar novamente, conforme a Figura (b). Se, por outro lado, colocarmos um pedaço de vidro acima do zinco e iluminarmos o eletroscópio com a luz do sol passando pelo vidro antes de atingir o zinco, nada acontecerá, mesmo com o eletroscópio e o zinco inicialmente carregados negativamente, conforme mostra a Figura (c). Dentre as alternativas abaixo, qual delas explica corretamente o resultado mostrado na Figura (c)? 

A temperatura das estrelas distantes pode ser aferida através do espectro de radiação eletromagnética que elas emitem. Isto é, aqui na Terra existem aparelhos, chamados “espectrógrafos”, que analisam o tipo de radiação que uma determinada estrela emite. A partir dessa análise, é possível estimar a temperatura da estrela e também as substâncias das quais ela é feita. Sabendo-se que, em observações da Terra, vemos o Sol com coloração amarelada, a estrela Betelgeuse com coloração avermelhada e a estrela Mintaka com coloração azulada, a alternativa correta que coloca as estrelas em ordem crescente de temperatura é:

Durante uma viagem, você compra um chuveiro elétrico com especificação na embalagem de 220 V e 7000 W. Ao chegar em casa, após a instalação, você percebe que sua rede elétrica fornece apenas 127 V. Em relação ao funcionamento do chuveiro instalado em 220 V, se você ligá-lo na potência máxima e em 127V:

Em uma pequena ligação para árvore de Natal, composta de 2 pilhas e 2 lâmpadas, uma pessoa inseriu uma terceira pilha em paralelo a uma das lâmpadas, juntamente a um interruptor S, obtendo o circuito mostrado na figura. Considere que o brilho das lâmpadas seja proporcional à sua potência elétrica. Em comparação ao circuito com a chave aberta, quando fechamos a chave (assinale a alternativa CORRETA):

A água é uma molécula polar, ou seja, embora tenha carga elétrica total nula, há uma separação entre as cargas na mesma molécula devido à diferença de eletronegatividade entre o átomo de oxigênio e os átomos de hidrogênio, conforme mostra a figura. Baseado nisso, um aluno resolveu realizar o seguinte experimento: quando uma torneira de água estava gotejando, colocou um bastão de vidro, previamente atritado em um pano de lã, próximo à trajetória das gotas. Assinale a alternativa CORRETA:

Devido à estiagem, uma pequena central hidroelétrica (PCH) teve a altura de queda bruta (diferença entre o nível do reservatório e o nível da saída de água da hidroelétrica) reduzida em 40%. Levando em consideração que a potência de uma usina depende principalmente da altura de queda bruta e da vazão e desconsiderando outros fatores, podemos estimar a potência pela relação: Potência = η . Aceleração da gravidade . Altura de queda bruta . vazão . densidade
Onde: η é o rendimento do conjunto turbina gerador. Antes da estiagem, a hidroelétrica tinha uma vazão constante de 400 m³/s e uma altura de queda bruta de 25 metros. Mantendo a mesma vazão, devido à água armazenada no reservatório, e assumindo η = 0,7 , a aceleração da gravidade g=10 m/s², a densidade da água como 1 g/cm³ e 1 watt como sendo 1 J/s, a nova potência da usina será:

Ao planejar uma viagem entre as cidades de Catanduva e Ibirá, um motorista observa o mapa das rodovias e traça seu trajeto conforme mostra o diagrama abaixo:

No trecho duplicado, a velocidade segura e limite da rodovia é de 110 km/h, enquanto no trecho com pista simples, é de 80 km/h. Mantendo a velocidade constante e sempre igual à velocidade limite das rodovias, quanto tempo ele gastará para realizar a viagem?