Fuvest 2012 Primeira Fase Resolução de Física - Professor Pinguim

Confira a resolução completa da prova de física da Fuvest 2012, 1° fase. Exercícios completos e resolvidos de mecânica, termologia, eletricidade, ondulatória, eletrostática, óptica, radioatividade e interpretação de gráficos.

80. (Fuvest 2012) Um móbile pendurado no teto tem três elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g e 70 g. Os valores de tensão, em newtons, nos fios superior, médio e inferior são, respectivamente, iguais a

a) 1,2; 1,0; 0,7.

b) 1,2; 0,5; 0,2.

c) 0,7; 0,3; 0,2.

d) 0,2; 0,5; 1,2.

e) 0,2; 0,3; 0,7.

NOTE E ADOTE: Desconsidere as massas dos fios. Aceleração da gravidade g = 10 m/s².

81. (Fuvest 2012) Uma pequena bola de borracha maciça é solta do repouso de uma altura de 1 m em relação a um piso liso e sólido. A colisão da bola com o piso tem coeficiente de restituição e=0,8. A altura máxima atingida pela bola, depois da sua terceira colisão com o piso, é

a) 0,80 m.

b) 0,76 m.

c) 0,64 m.

d) 0,51 m.

e) 0,20 m.

NOTE E ADOTE: e= Vf²/Vi², em que Vf e Vi são, respectivamente, os módulos das velocidades da bola logo após e imediatamente antes da colisão com o piso. Aceleração da gravidade g = 10 m/s².

82. (Fuvest 2012) Maria e Luísa, ambas de massa M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo v, na mesma direção de V (vetor) . Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente,

a) 0 ; v – V

b) –v ; v + V / 2

c) – m v / M ; M V / m

d) – m v / M ; (mv – M V) / (M + m)

e) (M V/2 – mv / (M ; (mv – MV/2) / (M + m)

NOTE E ADOTE: V e v são velocidades em relação ao solo. Considere positivas as velocidades para a direita. Desconsidere efeitos dissipativos.

83. (Fuvest 2012) Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura abaixo. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25°C, for aquecida a 225°C, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de

a) 1 mm.

b) 3 mm.

c) 6 mm.

d) 12 mm.

e) 30 mm.

NOTE E ADOTE: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2*10^-5°C^-1

84. (Fuvest 2012) Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes distâncias, com baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência θ do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente,

a) 45°.

b) 50°.

c) 55°.

d) 60°.

e) 65°.

NOTE E ADOTE:

θ (graus)	25	30	45	50	55	60	65
*senθ*	0,42	0,50	0,71	0,77	0,82	0,87	0,91
*cos*θ	0,91	0,87	0,71	0,64	0,57	0,50	0,42

n1*senθ1 = n2*senθ2

85. (Fuvest 2012) Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala,

a) diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.

b) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta.

c) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.

d) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será menor do que quando a porta foi aberta.

e) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado.

86. (Fuvest 2012) A seguinte notícia foi veiculada por ESTADAO.COM.BR/Internacional na terça-feira, 5 de abril de 2011: TÓQUIO – A empresa Tepco informou, nesta terça-feira, que, na água do mar, nas proximidades da usina nuclear de Fukushima, foi detectado nível de iodo radioativo cinco milhões de vezes superior ao limite legal, enquanto o césio-137 apresentou índice 1,1 milhão de vezes maior. Uma amostra recolhida no início de segunda-feira, em uma área marinha próxima ao reator 2 de Fukushima, revelou uma concentração de iodo-131 de 200 mil becquerels por centímetro cúbico. Se a mesma amostra fosse analisada, novamente, no dia 6 de maio de 2011, o valor obtido para a concentração de iodo-131 seria, aproximadamente, em Bq/cm³,

a) 100 mil.

b) 50 mil.

c) 25 mil.

d) 12,5 mil.

e) 6,2 mil.

NOTE E ADOTE: Meia-vida de um material radioativo é o intervalo de tempo em que metade dos núcleos radioativos existentes em uma amostra desse material decaem. A meia-vida do iodo-131 é de 8 dias.

87. (Fuvest 2012) Energia elétrica gerada em Itaipu é transmitida da subestação de Foz do Iguaçu (Paraná) a Tijuco Preto (São Paulo), em alta tensão de 750 kV, por linhas de 900 km de comprimento. Se a mesma potência fosse transmitida por meio das mesmas linhas, mas em 30 kV, que é a tensão utilizada em redes urbanas, a perda de energia por efeito Joule seria, aproximadamente,

a) 27.000 vezes maior.

b) 625 vezes maior.

c) 30 vezes maior.

d) 25 vezes maior.

e) a mesma.

88. (Fuvest 2012) A figura abaixo representa imagens instantâneas de duas cordas flexíveis idênticas, C1 e C2, tracionadas por forças diferentes, nas quais se propagam ondas.

Durante uma aula, estudantes afirmaram que as ondas nas cordas C1 e C2 têm:

I. A mesma velocidade de propagação.

II. O mesmo comprimento de onda.

III. A mesma frequência.

Está correto apenas o que se afirma em

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e II.

e) II e III.

NOTE E ADOTE: A velocidade de propagação de uma onda transversal em uma corda é igual a , sendo T a tração na corda e , a densidade linear da corda.

89. (Fuvest 2012) Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.

Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo

a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético.

b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático.

c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético.

d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético.

e) eletrostático, magnético, magnético e magnético.

90. (Fuvest 2012) O gráfico abaixo representa a força F exercida pela musculatura eretora sobre a coluna vertebral, ao se levantar um peso, em função do ângulo I, entre a direção da coluna e a horizontal. Ao se levantar pesos com postura incorreta, essa força pode se tornar muito grande, causando dores lombares e problemas na coluna.