Questões de Vestibular de Física

Dois corpos estão ligados, como na figura, sendo a aceleração do sistema igual a g/10, onde g é a aceleração da gravidade. O corpo 1, que está pendente, tem massa M. O corpo 2, que se move em uma mesa horizontal, tem massa 4M.

Calcule o coeficiente de atrito cinético entre o corpo 2 e a mesa.

Em um circuito elétrico, uma lâmpada com resistência de 1,0 kΩ 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?

Uma onda luminosa plana tem comprimento de onda igual a 6,0×10^-7 m no vácuo. Considere as seguintes afirmações:

I - A frequência dessa onda luminosa é 5,0×10¹⁴ Hz.

II - A velocidade dessa onda é 1,8×10⁸ m/s em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

III - O comprimento dessa onda é 1,0×10^-6 m em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

Dado

Velocidade da luz no vácuo = 3,0×10⁸ m/s

Marque a única opção CORRETA:

Por uma longa estrada retilínea, um motorista começa sua viagem a partir do repouso. Após 3,0 min, ele alcança uma velocidade de 100 km/h e, então, a mantém constante pelos próximos 12 min. O motorista, então, freia o carro até pará-lo totalmente, com uma desaceleração constante.

Entre as opções abaixo, marque aquela que melhor representa a posição do carro em função do tempo, tomando tempo zero e posição zero na partida

Seja o sistema mostrado na figura. A caixa 2, de massa m₂ = 2,0 kg, está descendo com velocidade constante e igual a 1,5 m/s. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa 1 e a mesa que a sustenta é 0,4.

Qual é a massa da caixa 1, em kg?

Dado

aceleração da gravidade g = 10 m/s²

Sejam duas cargas pontuais, com mesma carga Q em módulo. A força atrativa entre elas é 0,010 N quando estão separadas por uma distância D.

Ao multiplicar Q por 0,01 e dividir D por 100, a nova força entre elas, em N, é

Um calorímetro de capacidade térmica igual a 80 cal/°C está a uma temperatura de 40°C. Ao misturar, dentro desse calorímetro, uma massa de gelo M a 0°C e 70 g de água a 80°C, a temperatura de equilíbrio é 50°C.

Calcule a massa de gelo M em gramas.

Dados

c_água= 1,0 cal/(g.°C)

L_fusão= 80 cal/g.

Em um lago a nível do mar, a pressão absoluta sobre um pequeno objeto, quando ele desce a uma profundidade h, é o dobro da pressão atmosférica.

Calcule h em metros.

Dados

g = 10 m/s²

d_água = 1,0 x 10³ kg/m³

p_atm = 1,0 x 10⁵ Pa

Seja uma rampa móvel que é levantada ao mesmo tempo em que um corpo de massa 2,0 kg se move sobre ela. Na figura, estão mostrados os instantes inicial e final da trajetória. Dado que as velocidades inicial e final do corpo são nulas e que h = 1,5 m, calcule, em joules, o trabalho realizado pela rampa sobre o corpo.

Despreze todos os atritos e considere g = 10 m/s² .

Em um problema de queda livre, sabe-se a altura h e a constante de gravidade g. Podem-se combinar essas duas variáveis para criar uma constante com dimensão de tempo.

Dentre as opções abaixo, qual é a que define essa constante de tempo?

Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível, há 120 g de água a 60º C. Calcule a massa de gelo a 0º C, em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40º C.
Dados
c_água = 1,0 cal/(gº C)
L_fusão = 80 cal/g

Durante uma consulta ao seu médico oftalmologista, um estudante obteve uma receita com as especificações dos óculos que ele deve usar para corrigir seus defeitos de visão. Os dados da receita estão apresentados no quadro abaixo.

Em suas aulas de física, ele havia aprendido como se formam as imagens no olho hipermétrope e no míope, as quais estão representadas nas Figuras I e II abaixo.

Sabendo que a dioptria, D, popularmente conhecida como "grau da lente", é determinada pelo inverso da distância focal f(m), medida em metros, isto é, D = 1/f(m)
é correto afirmar que o estudante é

O Sol irradia energia para o espaço sideral. Essa energia tem origem na sua autocontração gravitacional. Nesse processo, os íons de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem velocidades muito altas, o que os leva a atingirem temperaturas da ordem de milhões de graus. Com isso, têm início reações exotérmicas de fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio são fundidos, gerando núcleos de He (Hélio) e propiciando a produção da radiação, que é emitida para o espaço. Parte dessa radiação atinge a Terra e é a principal fonte de toda a energia que utilizamos. Nesse contexto, a sequência de formas de energias que culmina com a emissão da radiação solar que atinge a terra é

O Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo eletrônico capaz de emitir luz visível e tem sido utilizado nas mais variadas aplicações. A mais recente é sua utilização na iluminação de ambientes devido ao seu baixo consumo de energia e à sua grande durabilidade. Atualmente, dispomos de tecnologia capaz de produzir tais dispositivos para emissão de luz em diversas cores, como, por exemplo, a cor vermelha de comprimento de onda, λ_A, igual a 629 nm, e a cor azul, de comprimento de onda, λ_A, igual a 469 nm. A energia, , E, dos fótons emitidos por cada um dos LEDs é determinada a partir da equação de Einstein E=h f, onde h é a constante de Planck, e f é a frequência do fóton emitido. Sabendo ainda que c= λf, onde c é a velocidade da luz no vácuo e λ, o comprimento de onda do fóton, é correto afirmar que

O violão, instrumento musical bastante popular, possui seis cordas com espessuras e massas diferentes, resultando em diferentes densidades lineares. As extremidades de cada corda são fixadas como mostra a figura abaixo. Para produzir sons mais agudos ou mais graves, o violonista dispõe de duas alternativas: aumentar ou diminuir a tensão sobre a corda; e reduzir ou aumentar seu comprimento efetivo ao pressioná-la em determinados pontos ao longo do braço do instrumento.

Para uma dada tensão , F, e um dado comprimento, L, a frequência de vibração, ʄ, de uma corda de densidade linear µ é determinada pela expressão
Levando em consideração as características descritas acima, para tocar uma determinada corda de violão visando produzir um som mais agudo, o violonista deverá

Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal ―engripado‖, isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme mostra a figura ao lado. Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas possam voltar a funcionar normalmente.
Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo e bucha).
Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto deve ser

A biomassa é uma das principais fontes de energia renovável e, portanto, máquinas que a utilizam como combustível para geração de energia são importantes do ponto de vista ambiental. Um exemplo bastante comum é o uso da biomassa com o objetivo de acionar uma turbina a vapor para gerar trabalho. A figura ao lado mostra, esquematicamente, uma usina termoelétrica simplificada.
Nessa termoelétrica, a queima da biomassa na fornalha produz calor, que aquece a água da caldeira e gera vapor a alta pressão. O vapor, por sua vez, é conduzido por tubulações até a turbina que, sob a ação deste, passa a girar suas pás.
Considere desprezíveis as perdas de calor devido às diferenças de temperatura entre as partes dessa máquina térmica e o ambiente. Nesse contexto, a variação da energia interna da água da caldeira

Um dos esportes olímpicos mais tradicionais é o salto ornamental em piscina. Nele, o atleta salta do alto de um trampolim visando executar uma trajetória parabólica até atingir a água. Aliado a esse movimento, ele tem de executar outros movimentos, pontuados pelos juízes, como o de encolher momentaneamente braços e pernas de modo que, além da trajetória parabólica de seu centro de massa, ele passe também a girar seu corpo em torno do seu centro de massa. No final do salto, ele estica novamente os braços e as pernas visando cair de cabeça na água. Essa sequência de movimentos está representada na figura ao lado. Comparando o movimento inicial feito pelo atleta com braços e pernas estendidos ao movimento realizado com esses membros dobrados junto ao tronco, a lei de conservação do momento angular permite afirmar que

Um balão de ar quente é constituído por um saco de tecido sintético, chamado envelope, o qual é capaz de conter ar aquecido. Embaixo do envelope, há um cesto de vime, para o transporte de passageiros, e uma fonte de calor, conforme ilustra a figura a seguir.

Para que o balão suba, aquece-se o ar no interior do envelope e, com isso, inicia-se a flutuação do balão. Essa flutuação ocorre porque, com o aquecimento do ar no interior do envelope,

Em um livro com diagramação antiga era apresentado o esquema a seguir, da troca de calor entre dois corpos A e B.


Nesse esquema o autor explica que “o calor espontaneamente não pode ir de um corpo para outro de temperatura mais alta". Essa afirmação está de acordo com a