Questões de Vestibular Sobre física para uerj

Em determinadas condições, nanopartículas podem ser impulsionadas como um foguete pela simples interação com o meio. Admita que, em um dado instante, uma dessas partículas, com massa de 9,0 × 10⁻²⁶ kg, adquire velocidade de 2,0 × 10² m/s.
Com base nessas informações, a ordem de grandeza da quantidade de movimento dessa partícula é igual a: 

Durante uma ventania, uma árvore sofreu certa inclinação e, depois, retornou à posição inicial. Nesse processo, um de seus frutos foi projetado e submetido à ação exclusiva da gravidade, descrevendo um arco de parábola. Observe no esquema a trajetória do fruto e as setas I, II, III e IV, que representam possíveis vetores de velocidade resultante na altura máxima.

Sabe-se que a altura máxima é alcançada pelo fruto alguns instantes após seu lançamento.
Nesse caso, o vetor velocidade resultante do fruto é representado pela seguinte seta:

RAIOS NAS TEMPESTADES DE VERÃO
Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses.
Adaptado de ciênciahoje.org.br.
Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses.
O valor de x é igual a: 

O menor tempo medido em laboratório ocorreu na escala de zeptossegundos e corresponde ao intervalo ∆t em que uma partícula de luz percorre a distância que separa os centros atômicos de uma única molécula de hidrogênio. Uma unidade de zeptossegundo equivale a 10^–21 segundo. Admita que a velocidade da luz seja de 3 × 10⁸ m/s e que a distância entre os centros atômicos de uma molécula de hidrogênio seja de 7,2 × 10^–11 metro.
Nessas condições, no referencial da partícula de luz, o valor de ∆t, em zeptossegundos, é igual a:

Em uma praça, uma criança com massa de 30 kg desce por um escorrega. A altura considerada do topo do escorrega até seu ponto mais baixo é de 2,0 m, como ilustra a figura a seguir. 



Sabe-se que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s² e que, durante a descida da criança, ocorre uma perda de energia mecânica de 60%.
Ao atingir o ponto mais baixo do escorrega, a velocidade da criança, em m/s, é igual a:

Para um experimento de estudo das leis de Newton, um recipiente com massa de 100 kg foi colocado sobre um carrinho em uma superfície plana. Três grupos de pessoas exerceram forças distintas sobre esse sistema, conforme representado na imagem I. As forças aplicadas sobre o mesmo sistema visto de cima estão representadas na imagem II. 



Considerando apenas a força resultante exercida pelos três grupos, o módulo da aceleração, em m/s² , que atua sobre o recipiente é igual a:

Uma turma de estudantes do ensino médio recebeu a tarefa de verificar a corrente elétrica que se estabelece em quatro aparelhos distintos: uma geladeira, um ferro elétrico, um ar-condicionado e um chuveiro elétrico. Para solucionar a tarefa, foram informados os valores da potência elétrica e da tensão de cada equipamento, conforme consta na tabela abaixo.

APARELHO                  POTÊNCIA (W)              TENSÃO (V)
Geladeira                             360                                120
Ferro elétrico                       2520                               120
Ar-condicionado                  3300                                220
Chuveiro elétrico                 4400                                220

A partir das informações disponíveis, a turma concluiu que a maior corrente elétrica se estabelece no seguinte aparelho:

Ao longo de uma estrada retilínea, um automóvel trafega durante certo intervalo de tempo, variando sua velocidade V linearmente em função do tempo t, como representado no gráfico. 



No intervalo de tempo compreendido entre t = 0 e t = 15 s, a velocidade média do automóvel, em m/s, é igual a: 

Uma pessoa com dificuldade em enxergar com nitidez objetos próximos a seu rosto consulta uma oftalmologista, que prescreve a utilização de lentes com vergência de 4,0 di.
A distância focal, em centímetros, dessas lentes é: 

No gráfico a seguir, está representada a variação da força elétrica de repulsão F entre duas partículas de cargas idênticas, dispostas em um mesmo meio, em função da distância d entre elas.



A uma distância de 6 mm, nesse mesmo meio, a força elétrica de repulsão entre essas partículas, em newtons, é igual a:

A temperatura de ebulição dos líquidos está associada à altitude. Admita que, na altitude de 9000 m, a água entre em ebulição a 70 °C.
Com um termômetro graduado na escala Fahrenheit, o valor obtido da temperatura de ebulição da água será igual a: 

O sistema solar é formado por planetas que apresentam diferentes acelerações da gravidade. Admita que um corpo é solto em queda livre na Terra a uma altura h e atinge a superfície do planeta com velocidade de 5 m/s. Admita ainda um planeta P, também do sistema solar, em que o mesmo corpo é solto, à mesma altura h, e atinge velocidade final de 8 m/s.
Sabe-se que o quadrado da velocidade com a qual um corpo em queda livre atinge a superfície é diretamente proporcional à aceleração da gravidade do planeta. Considere os valores aproximados apresentados na tabela:

PLANETA               ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE (m/s²)
   Júpiter                                                 25
   Marte                                                   4
   Netuno                                                11
   Terra                                                    10
   Vênus                                                   9


Com base nessas informações, o planeta que apresenta a aceleração da gravidade mais próxima à do planeta P é:

Uma lente convergente conjuga uma imagem cuja altura é três vezes maior que a do objeto posicionado entre seu centro óptico e seu foco principal. Esse objeto se encontra a 12 cm de distância do centro óptico da lente. A distância focal da lente, em centímetros, corresponde a:

Um elétron E de massa m e carga q executa um movimento circular uniforme devido à ação de um campo magnético constante de intensidade B = 3 × 10⁻⁵ T. Observe no esquema a orientação do campo e o sentido do deslocamento do elétron.
Admita que a razão q/m = 1,6 × 10¹¹ C/kg. Nessas condições, a velocidade angular ω, em rad/s, desenvolvida pelo elétron, é igual a:

Em uma experiência de calorimetria, os corpos A, B e C, que possuem massas, temperaturas e energias térmicas distintas, são colocados em um recipiente isolante térmico e de paredes rígidas, suspensos por fios ideais, conforme a ilustração abaixo.
Em seguida, através da válvula V, retira-se grande parte do ar do interior do recipiente. A partir desse instante, predomina um processo de transferência de calor entre os corpos, o que altera os valores de determinada grandeza física. O referido processo de transferência de calor e a grandeza física em questão são, respectivamente:

Na figura a seguir, está representado um decantador utilizado em um processo de remoção de impurezas da água, como partículas de terra e de areia fina. Observa-se que, da altura onde se inicia a decantação até o fundo do decantador, há uma distância de 36 cm.
 Considerem-se os seguintes dados:


Nessas condições, a diferença t_T − t_A, em segundos, corresponde a:  

Considere um circuito contendo um gerador de resistência interna r constante e não nula. O gráfico que representa a variação da tensão elétrica U em função da corrente i, estabelecida nesse circuito, é:

Uma empresa testou quatro molas para utilização em um sistema de fechamento automático de portas. Para avaliar sua eficiência, elas foram fixadas a uma haste horizontal e, em suas extremidades livres, foram fixados corpos com diferentes massas.
Observe na tabela os valores tanto das constantes elásticas K das molas quanto das massas dos corpos.


Para que o sistema de fechamento funcione com mais eficiência, a mola a ser utilizada deve ser a que apresentou maior deformação no teste. Essa mola está identificada pelo seguinte número:

Observe a reprodução da tela Cena rural, de Cândido Portinari, na qual um trabalhador faz uso de uma enxada.
portinari.org Considere que um lavrador utiliza uma enxada de massa igual a 1,3 kg. Para realizar determinada tarefa, ele faz um movimento com a enxada que desloca seu centro de massa C entre os pontos x e y, sucessivamente, em uma altura h média de 0,8 m. Esse movimento é repetido 50 vezes, de modo que, ao final da tarefa, a força exercida pelo lavrador realiza o trabalho T. Observe o esquema:
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , o valor mínimo de T, em joules, é igual a:

Para aquecer a quantidade de massa m de uma substância, foram consumidas 1450 calorias. A variação de seu calor específico c, em função da temperatura θ, está indicada no gráfico.

O valor de m, em gramas, equivale a: