Questões de Vestibular Sobre física

Três pequenas esferas carregadas com carga positiva Q ocupam os vértices de um triângulo, como mostra a figura. Na parte interna do triângulo, está afixada outra pequena esfera, com carga negativa q. As distâncias dessa carga às outras três podem ser obtidas a partir da figura.

Sendo ܳQ= 2 x 10^‐4 C, q = -2 x 10^‐5 C e d = 6 m, a força elétrica resultante sobre a carga q

Note e adote:

A constante ko da lei de Coulomb vale 9 x 10⁹ N m² /C²

Um rapaz de massa ݉m₁ corre numa pista horizontal e pula sobre um skate de massa ݉m₂, que se encontra inicialmente em repouso. Com o impacto, o skate adquire velocidade e o conjunto rapaz+skate segue em direção a uma rampa e atinge uma altura máxima ݄h. A velocidade do rapaz, imediatamente antes de tocar no skate, é dada por
 Note e adote:   
Considere que o sistema rapaz + skate não perde energia devido a forças dissipativas, após a colisão.

Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a partir do repouso, da altura h₁ e percorrem os diferentes trajetos (A) e (B), mostrados na figura, onde x₁ > x₂ e h₁ > h₂.


Considere as seguintes afirmações:
I. As energias cinéticas finais dos corpos em (A) e em (B) são diferentes.
II. As energias mecânicas dos corpos, logo antes de começarem a subir a rampa, são iguais.
III. O tempo para completar o percurso independe da trajetória.
IV. O corpo em (B) chega primeiro ao final da trajetória.
V. O trabalho realizado pela força peso é o mesmo nos dois casos.
É correto somente o que se afirma em
Note e adote:
Desconsidere forças dissipativas.

Em uma fábrica, um técnico deve medir a velocidade angular de uma polia girando. Ele apaga as luzes do ambiente e ilumina a peça somente com a luz de uma lâmpada estroboscópica, cuja frequência pode ser continuamente variada e precisamente conhecida. A polia tem uma mancha branca na lateral. Ele observa que, quando a frequência de flashes é 9 Hz, a mancha na polia parece estar parada. Então aumenta vagarosamente a frequência do piscar da lâmpada e só quando esta atinge 12 Hz é que, novamente, a mancha na polia parece estar parada. Com base nessas observações, ele determina que a velocidade angular da polia, em rpm, é

O consumo calórico de um animal de sangue quente é proporcional à área superficial de seu corpo. Um animal com massa 3,5 kg consome 250 kcal diárias. O gráfico relaciona a área superficial desse animal com sua massa.

Considerando o gráfico, conclui‐se que,se a massa deste animal dobrar, o seu novo consumo diário de energia, em kcal, será, aproximadamente,

Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso, eles têm o seu interior pressurizado em uma pressão igual à atmosférica na altitude de 2.000 m. A figura mostra o gráfico da pressão atmosférica em função da altitude.

A força, em N, a que fica submetida uma janela plana de vidro, de 20 x 30 cm² , na cabine de passageiros na altitude de 10.000 m, é, aproximadamente,

À medida que a parcela de ar se eleva na atmosfera, nos limites da troposfera, a temperatura do ar decai a uma razão de 1 °C a cada 100 metros (Razão Adiabática Seca ‐ RAS) ou 0,6 °C a cada 100 metros (Razão Adiabática Úmida ‐ RAU).

Considerando os conceitos e a ilustração, é correto afirmar que as temperaturas do ar, em graus Celsius, T1 e T2, são, respectivamente,

Note e adote:

Utilize RAS ou RAU de acordo com a presença ou não de ar saturado.

T_ar: temperatura do ar.

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 = 3,0 10⁸ 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 × 10^-10 kg inicialmente a uma temperatura o T_i = 36 ^oC que é aquecida pelo laser a uma temperatura final o T_f = 46 ^oC. Se o calor específico da raiz é igual a o c = 3000 J/(kg ^oC) , 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 = × 2,0 10⁴ W/m² .  A energia luminosa que incide nessa área durante um intervalo de tempo ∆t = 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 ( Φ ), 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 , Φ 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 ρ = 1000³ kg/m 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 o 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 ∆t = 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 ano-luz 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 x 10⁸m/s.)

O gráfico ao lado apresenta a frequência ƒ de uma onda sonora que se propaga num dado meio em função do comprimento de onda λ dessa onda nesse meio.

Com base nesse gráfico, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da velocidade do som v no meio considerado, quando a frequência da onda sonora é de 25 Hz.

Um dado meio tem um índice de refração n₁. Um outro meio tem um índice de refração n₂. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n₂ = 2n₁.

Um conceito importante que surge no estudo dos fluidos é o conceito de pressão. Com relação a ele, considere as seguintes afirmativas:

1. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0 °C vale 1 atm.

2. Um processo termodinâmico que ocorra sujeito a uma pressão constante é chamado isobárico.

3. A pressão exercida por um líquido num dado ponto aumenta à medida que a profundidade desse ponto aumenta.

4. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de pressão é o pascal (Pa).

Assinale a alternativa correta.

Um dado capacitor apresenta uma certa quantidade de carga Q em suas placas quando submetido a uma tensão V. O gráfico ao lado apresenta o comportamento da carga Q (em microcoulombs) desse capacitor para algumas tensões V aplicadas (em volts).

Com base no gráfico, assinale a alternativa que expressa corretamente a energia U armazenada nesse capacitor quando submetido a uma tensão de 3 V.

    Lançado em 1973 pela banda de rock Pink Floyd, o álbum fonográfico “The Dark Side of the Moon” é um ícone no mundo da música por sua mundialmente famosa capa do disco de vinil. A ilustração abaixo apresenta uma arte que envolve um erro conceitual de Física. Desconsiderando erros conceituais no título do álbum e na figura, o fenômeno físico representado é a: