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1º simulado unicamp 2016 (1ª fase) física

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1º simulado unicamp 2016 (1ª fase) física

  1. 1. CASD Vestibulares FRENTE N 1 FÌSICA - TODAS AS FRENTES 1º Simulado UNICAMP 2016 DATA: 18/06/2016 QUESTÃO 1 TEMA: Corrente Elétrica (Prof. Gustavo Mendonça) O efeito fisiológico da corrente elétrica é bastante desagradável e perigoso para o organismo que é submetido ao mesmo. O famoso “choque”, em geral, é mortal para intensidades de corrente elétrica maiores que 10 mA. Sabendo que a tensão domiciliar em Campinas é de 220 V, qual a potência mínima dissipada no corpo de um campineiro para o óbito do mesmo? a) 4,54.10-3 W b) 2,2 W c) 2200 W d) 22000 W QUESTÃO 2 TEMA: Lentes Esféricas (Prof. Marco Aurélio) Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo. Os focos principais da lente são indicados com a letra F. Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente: a) é real, invertida e mede 4 cm. b) é virtual, direta e fica a 6 cm da lente. c) é real, direta e mede 2 cm. d) é real, invertida e fica a 3 cm da lente. QUESTÃO 3 TEMA: Lançamento Oblíquo (Prof. Norberto Alves) Uma partícula pontual é lançada de um plano inclinado conforme esquematizado na figura abaixo. O plano tem um ângulo de inclinação 𝜃 em relação à horizontal, e a partícula é lançada, com velocidade de módulo 𝑣, numa direção que forma um ângulo de inclinação 𝛼 em relação ao plano inclinado. Despreze qualquer efeito da resistência do ar. Considere que a aceleração da gravidade local é constante, possui módulo igual a g, direção vertical, e sentido para baixo. Nessas condições, é correto afirmar que: a) no momento em que a partícula atinge sua altura máxima em relação à horizontal, sua velocidade será nula. b) o alcance máximo da partícula ao longo do plano inclinado ocorrerá quando 𝛼 = 45°. c) a velocidade da partícula ao longo de um eixo paralelo ao plano não será constante. d) o tempo necessário para que o projétil atinja sua altura máxima em relação à horizontal, isto é, o tempo de subida é igual a metade de seu tempo total de voo. QUESTÃO 4 TEMA: Escalas Termométricas (Prof. Mateus Morais) Em em certo instante a temperatura de um corpo, medida na escala Kelvin, foi de 300 K. Decorrido um certo tempo, mediu-se a temperatura desse mesmo corpo e o termômetro indicou 68 ℉. A variação de temperatura sofrida pelo corpo, medida na escala Celsius, foi de: a) −32 ℃ b) −5 ℃ c) −7 ℃ d) 212 ℃ QUESTÃO 5 TEMA: Movimento Relativo (Prof. Norberto Alves) Um barco tem velocidade de módulo igual a 14,4 km/h em águas paradas. Com esse barco, deseja-se atravessar um rio cuja correnteza tem velocidade constante de módulo igual a 2,0 m/s, indo de um ponto de uma margem até o ponto diametralmente oposto na outra margem. O angulo que o eixo longitudinal do barco deve formar com a normal à correnteza é: a) 90o b) 30o c) 60o d) 45o QUESTÃO 6 TEMA: Resistência Elétrica (Prof. Gustavo Mendonça)
  2. 2. 2 FRENTE N CASD Vestibulares Acerca da resistência elétrica dos condutores, assinale a alternativa incorreta: a) Desprezando os efeitos da dilatação térmica, quanto maior a temperatura do material, menor sua resistividade. b) Dois fios de cobre, de comprimentos idênticos, à mesma temperatura, possuem a mesma resistividade. c) Pode-se medir a resistência elétrica de um condutor, sabendo a intensidade de corrente elétrica que passa por ele e a ddp nele aplicada. d) Numa associação em série, com uma ddp constante aplicada em suas extremidades, o resistor de maior resistência elétrica é o que dissipa maior potência no arranjo. QUESTÃO 7 TEMA: Dilatação Linear (Prof. Mateus Morais) A figura mostra uma ponte apoiada sobre dois pilares feitos de materiais diferentes. O pilar mais longo possui coeficiente de dilatação linear 𝛼1 = 18 ∙ 10−6 ℃−1 . Para que a ponte permaneça sempre na horizontal, o material do segundo pilar deve ter um coeficiente de dilatação 𝛼2 igual a: a) 42 ∙ 10−6 ℃−1 b) 24 ∙ 10−6 ℃−1 c) 13,5 ∙ 10−6 ℃−1 d) 21 ∙ 10−6 ℃−1 QUESTÃO 8 TEMA: Espelhos Esféricos (Prof. Marco Aurélio) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto. a) Se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem. b) Se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem. c) Se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem. d) Se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem. QUESTÃO 9 TEMA: Ponte de Wheatstone (Prof. Gustavo Mendonça) Dado o circuito da figura abaixo, assinale a alternativa que contém, aproximadamente, a intensidade de corrente fornecida pela fonte de 5,14 V ao circuito. a) 0,32 A b) 1,00 A c) 2,14 A d) 2,46 A QUESTÃO 10 TEMA: Dilatação Linear (Prof. Mateus Morais) Duas barras metálicas, de comprimentos diferentes e coeficientes de dilatação iguais, são aquecidas e, a partir dos valores medidos para o comprimento e temperatura, foi elaborado um gráfico. A figura que melhor representa o gráfico obtido é:
  3. 3. CASD Vestibulares FRENTE N 3 QUESTÃO 11 TEMA: INTERDISCIPLINAR (Paradoxo de Aquiles) (Prof. Norberto Alves) Aquiles e uma criança estão correndo na mesma estrada e no mesmo sentido. Num dado instante, Aquiles está a 1,6 km atrás da criança, que passa por P. Quando Aquiles passa por P, a criança está a 0,80 km adiante, passando por Q. Quando Aquiles passa por Q, a criança está em R, 0,40 km adiante, e assim sucessivamente. Dessa forma, Aquiles alcançará a criança: a) após um tempo infinito, pois a criança estará sempre na frente. b) 3,2 km depois de P. c) 2,4 km depois de P. d) 1,6 km depois de P. RESOLUÇÃO 1 ALTERNATIVA B Temos que P = U.i => P = 220.10.10-3 = 2,2 W RESOLUÇÃO 2 ALTERNATIVA A Utilizando a equação de Gauss temos: f P 1 1 1 P'   Observando a ilustração temos: P 3 cm e f 2 cm  1 1 1 1 1 1 3 2 P' ' 2 3 6 1 1 P' 6 cm P' 6 2 3 P           Sabendo que P' é positivo, concluímos que a imagem é REAL. Vejamos agora se a imagem é direita ou invertida. P' 6 cm A P 3 cm A 2       Logo, a imagem é duas vezes maior (fator 2) que o tamanho do objeto, porém é invertida (sinal negativo). Observando a imagem apresentada, podemos observar que o objeto tem 2 cm de altura, logo sua imagem será invertida e de tamanho igual a 4 cm. Assim concluímos que a imagem será é REAL, INVERTIDA e de tamanho igual a 4 cm. RESOLUÇÃO 3 ALTERNATIVA C RESOLUÇÃO 4 ALTERNATIVA C Lembrando as fórmulas de conversão entre as escalas termométricas Celsius, Fahrenheit e Kelvin: 𝜃𝐶 5 = 𝜃𝐹 − 32 9 = 𝑇 − 273 5 1) Conversão de 300 K para a escala Celsius: 𝜃𝐶 5 = 𝑇 − 273 5 ⇒ 𝜃𝐶 = 300 − 273 = 27 ℃ 2) Conversão de 68 ℉ para a escala Celsius: 𝜃𝐶 5 = 𝜃𝐹 − 32 9 ⇒ 𝜃𝐶 = 5 9 ∙ (68 − 32) = 20 ℃ Dessa forma, o corpo passou de uma temperatura de 27 ℃ para uma de 20 ℃, isto é, sofreu uma variação de: ∆𝜃𝐶 = −7 ℃. RESOLUÇÃO 5 ALTERNATIVA B
  4. 4. 4 FRENTE N CASD Vestibulares RESOLUÇÃO 6 ALTERNATIVA A Quanto maior a temperatura, maior a resistividade do material. ∆ρ = ρ0α∆T RESOLUÇÃO 7 ALTERNATIVA B Para que a ponte se mantenha em equilíbrio é necessário que ambos os suportes apresentem dilatações lineares iguais para qualquer variação de temperatura ∆𝑇. Assim: ∆𝑙1 = ∆𝑙2 ⇒ 𝑙01 ∙ 𝛼1 ∙ ∆𝑇 = 𝑙02 ∙ 𝛼2 ∙ ∆𝑇 𝛼2 = 𝑙01 ∙ 𝛼1 𝑙02 = 40 𝑐𝑚 ∙ 18 ∙ 10−6 ℃−1 30 𝑐𝑚 ⇒ 𝛼2 = 24 ∙ 10−6 ℃−1 . RESOLUÇÃO 8 ALTERNATIVA A A figura mostra o traçado dos raios, determinando a posição do objeto. RESOLUÇÃO 9 ALTERNATIVA B Nesse problema, temos uma ponte de Wheatstone. No caso do exercício, o resistor de 5 Ω está em curto e pode ser retirado do circuito. Dessa forma, encontra-se o seguinte circuito equivalente: Dessa forma, podemos calcular a resistência equivalente como sendo: 𝑅 𝑒𝑞 = (6 + 3)//(8 + 4) = 9.12 21 ≅ 5,14 Ω Portanto, a corrente que a fonte entrega ao circuito é de: 𝑖 = 𝑈 𝑅 𝑒𝑞 = 5,14 5,14 = 1𝐴 RESOLUÇÃO 10 ALTERNATIVA C Sabemos que a variação de comprimento de uma barra, quando submetida a uma variação de temperatura ∆𝑇, é dada por: ∆𝑙 = 𝑙0 ∙ 𝛼 ∙ ∆𝑇 ⟹ 𝑙 = ( 𝑙0 ∙ 𝛼) ∙ 𝑇 + ( 𝑙0 − 𝑙0 ∙ 𝛼 ∙ 𝑙0 ). Temos então que o comprimento final da barra é uma função afim crescente de coeficiente angular 𝑚 = 𝑙0 ∙ 𝛼. Como os coeficientes de dilatação linear são iguais, a barra com maior comprimento inicial dilata mais por unidade de ∆𝑇, ou seja, apresenta curva de dilatação com maior inclinação. Nas alternativas, o único gráfico que representa tal situação é o da alternativa C. RESOLUÇÃO 11 ALTERNATIVA D

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