Questões de Vestibular Sobre física

As relações entre os respectivos tempos de queda t_x , t_y e t_z das bolas X, Y e Z estão apresentadas em:

As curvas que descrevem as velocidades de reação de muitas enzimas em função das variações das concentrações de seus substratos seguem a equação de Michaelis. Tal equação é representada por uma hipérbole retangular cuja fórmula é:

v = velocidade de reação

V_max = velocidade máxima de reação

K_m = constante de Michaelis

[S] = concentração de substrato

A constante de Michaelis corresponde à concentração de substrato na qual v = V_max /2 .

Considere um experimento em que uma enzima, cuja constante de Michaelis é igual a 9 x 10⁻³ milimol/L, foi incubada em condições ideais, com concentração de substrato igual a 10⁻³ milimol/L. A velocidade de reação medida correpondeu a 10 unidades. Em seguida, a concentração de substrato foi bastante elevada de modo a manter essa enzima completamente saturada.

Neste caso, a velocidade de reação medida será, nas mesmas unidades, equivalente a:

Uma espira plana de fio condutor flexível é colocada num campo magnético uniforme de módulo B (figura 1). O campo está presente em toda a região acinzentada. O campo é perpendicular ao plano da espira, e o seu sentido encontra-se indicado nas figuras. Um estudante deforma a espira de modo a aumentar a sua área, mantendo-a, contudo, ainda plana e perpendicular ao campo (figura 2). Nessas condições, pode-se afirmar que:

 

O campo magnético terrestre em um certo local possui módulo igual a 50 µT, onde 1 µT = 10⁻⁶ T. Sua direção faz um ângulo de 74º com o plano paralelo ao solo, onde sen(74º) = 0,96, e cos(74º) = 0,28. Neste local, um trecho retilíneo de fio, de comprimento 20 cm e paralelo ao solo, é atravessado por uma corrente elétrica constante de 10⁻³ A. A componente do campo magnético terrestre no plano paralelo ao solo tem a mesma direção desse trecho do fio. Qual é o módulo da força nesse trecho do fio devido ao campo magnético terrestre?

Um fio de certo material condutor possui resistência elétrica de 24 mΩ = 24 × 10⁻³ Ω por metro de comprimento. Uma diferença de potencial elétrico de 1,2 V é aplicada nas extremidades do fio. Qual deve ser o comprimento do fio na situação em que se deseja que a potência elétrica por ele dissipada seja de 100 W?

Em 1843, o cientista inglês Charles Wheatstone desenvolveu a chamada “ponte de Wheatstone” (ver figura a seguir), com o objetivo prático de determinar o valor de resistências desconhecidas. A resistência de referência, R_ref, tem o seu valor ajustável através de um contato deslizante. Quando R_ref = 6 Ω, a ponte se encontra em equilíbrio, com a diferença de potencial entre os pontos A e B nula. Nessa situação, o valor de R é: 

Numa fábrica, trabalha-se com um pó inflamável que entra em combustão quando atingido por uma faísca elétrica de energia igual ou superior a 0,1 mJ = 10⁻⁴ J. É comum que um operário adquira carga elétrica por eletrização ao caminhar, por exemplo, sobre uma superfície rugosa. Considere que o operário tenha uma capacitância equivalente a 2 × 10⁻¹⁰ F. Qual o máximo valor de diferença de potencial em relação ao ambiente que o operário pode carregar a fim de evitar que uma faísca incendeie o pó inflamável?

Três cargas pontuais idênticas encontram-se arranjadas de acordo com as configurações das figuras 1 e 2 a seguir. Se a energia potencial eletrostática das configurações é a mesma, a razão D/L é dada por:

A figura a seguir ilustra um aquário cheio de água em que uma pequena esfera de massa M flutua em repouso. A esfera possui carga negativa constante, de módulo Q. Dentro do aquário, existe um campo elétrico uniforme, de módulo E e sentido vertical para cima. Denotando as densidades de massa da água e da esfera por _ρágua e _ρesfera e a aceleração da gravidade por g, a razão carga-massa da esfera, Q/M, é expressa por:   

A figura a seguir ilustra duas cargas pontuais positivas e uma casca esférica condutora. Todo o sistema está fixo no vácuo. Nesse contexto, pode-se afirmar que a força elétrica que a carga 1 exerce na carga 2 é: 

Um espelho esférico convexo possui distância focal, em módulo, igual a 40 cm. Um objeto é colocado a 160 cm do espelho. A que distância do espelho, em módulo, se encontra a sua imagem?

Um raio de luz incide em um espelho plano horizontal e realiza a trajetória mostrada na figura a seguir. Considera-se que sen(37º) = 0,6 e cos(37º) = 0,8. Com base nas distâncias indicadas, qual é o valor de L?

Uma fonte pontual gera, em dado instante inicial, um pulso de onda luminosa. À medida que se propaga, cada ponto da frente de onda atua como um emissor de ondas secundárias, cuja envoltória determina a própria frente de onda luminosa em um instante posterior. Essa ideia, lançada no século XVII e representada graficamente na figura a seguir, é conhecida como:

Um apontador laser gera uma onda luminosa monocromática. A onda incide numa interface plana que separa dois meios denotados por 1 e 2, onde o meio 1 é o de incidência. Observa-se a ocorrência do fenômeno de reflexão interna total. Nesse caso, podese afirmar que:

Um lápis, de coeficiente de dilatação térmica linear α, tem tamanho L₀ quando inicialmente colocado em um ambiente a uma temperatura T₀. Sejam L₁ e L₂ os tamanhos do lápis quando colocado em ambientes a temperaturas T₁ = T₀ + ∆T e T₂ = T₀ − ∆T, respectivamente. A expressão para a soma L₁ + L₂ é:

Um mol de um gás ideal realiza o ciclo termodinâmico mostrado no gráfico pressão versus volume a seguir. O ciclo é percorrido no sentido ABCA, onde A, B e C são os vértices de um triângulo retângulo. Sabe-se que RT_A = 2 J/mol, onde R é a constante universal dos gases e TA denota a temperatura absoluta do gás no ponto A. Denota-se por Q o calor trocado pelo gás no ciclo, de modo que Q > 0 e Q < 0 indicam, respectivamente, absorção e cessão de calor pelo gás. O valor de Q no ciclo abaixo é: 

Um refrigerante sem açúcar indica nas informações nutricionais do seu rótulo que contém 1 Cal = 1000 cal. Uma pessoa de massa 50 kg ingere o conteúdo completo desse refrigerante. Suponha que toda a quantidade de calorias ingerida seja utilizada exclusivamente para aumentar a temperatura da pessoa. Considerando o calor específico do corpo humano igual a 0,8 cal/(g^o C), a variação de temperatura da pessoa será igual a:

Uma pizza de calabresa e queijo mussarela encontra-se inicialmente congelada, com todas as suas partes à mesma temperatura. A pizza é levada ao forno, e a mesma quantidade de calor é absorvida por massas iguais de calabresa e queijo. Ao ser retirada do forno, a parte de queijo encontra-se mais quente que a parte de calabresa. Isso ocorre porque:

Uma corda encontra-se com as suas extremidades fixas em paredes paralelas. Denota-se por fn a frequência do n-ésimo harmônico de onda estacionária nesta corda. Qual é o valor de n se f_n+1/f_n = 1,2?

O ser humano escuta sons no intervalo de frequências que se estende tipicamente de f_min = 20 Hz a f_max = 20.000 Hz. Sejam λ_min e λ_max os comprimentos de onda da onda sonora no ar respectivamente associados às frequências f_min e f_max. A razão λ_min/λ_max vale