Questão 1
Marta e Pedro combinaram encontrar-se em um certo ponto de uma auto-estrada plana, para seguirem viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero da estrada, constatou que, mantendo uma velocidade média de 80 km/h, chegaria na hora certa ao ponto de encontro combinado. No entanto, quando ela já estava no marco do quilômetro 10, ficou sabendo que Pedro tinha se atrasado e, só então, estava passando pelo marco zero, pretendendo continuar sua viagem a uma velocidade média de 100 km/h. Mantendo essas velocidades, seria previsível que os dois amigos se encontrassem próximos a um marco da estrada com indicação de
Resposta: D
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Questão 2
Em uma academia de musculação, uma barra B, com 2,0 m de comprimento e massa de 10 kg, está apoiada de forma simétrica em dois suportes, S1 e S2, separados por uma distância de 1,0 m, como indicado na figura. Para a realização de exercícios, vários discos, de diferentes massas M, podem ser colocados em encaixes, E, com seus centros a 0,10 m de cada extremidade da barra. O primeiro disco deve ser escolhido com cuidado, para não desequilibrar a barra.
Dentre os discos disponíveis, cujas massas estão indicadas abaixo, aquele de maior massa e que pode ser colocado em um dos encaixes, sem dese quilibrar a barra, é o disco de
a) 5 kg xxxxx b) 10 kg xxxxx c) 15 kg xxxxx d) 20 kg xxxxx e) 25 kg
Resposta: B
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Questão 3
Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos foram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em 5 m/s (18 km/h), na mesma direção em que o carro vinha. Sabendo-se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a um velocidade aproximada de
a) 72 km/h xxxxx b) 60 km/h xxxxx c) 54 km/h
d) 36 km/h xxxxx e) 18 km/h
Resposta: A
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Questão 4
Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria-se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada.
Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto.
Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de, aproximadamente,
a) 75 ºC xxxxx b) 65 ºC xxxxxx c) 55 ºC
d) 45 ºC xxxxx e) 35 ºC
Resposta: C
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Questão 5
Em um “freezer”, muitas vezes, é difícil repetir a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechado, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura ambiente, é rapidamente resfriado até a temperatura de operação, em torno de –18°C. Considerando um “freezer” doméstico, de 280 L, bem vedado, em um ambiente a 27°C e pressão atmosférica P0, a pressão interna poderia atingir o valor mínimo de
a) 35 % de P0 xxxxx b) 50 % de P0 xxxxx c) 67 % de P0
d) 85 % de P0 xxxxx e) 95 % de P0
Considere que todo o ar no interior do “freezer”, no instante em que a porta é fechada, está à temperatura do ambiente.
Resposta: D
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Questão 6
O que consome mais energia ao longo de um mês, uma residência ou um carro? Suponha que o consumo mensal de energia elétrica residencial de uma família, ER, seja 300 kWh (300 quilowatts . hora) e que, nesse período, o carro da família tenha consumido uma energia EC, fornecida por 180 litros de gasolina. Assim, a razão EC/ER será, aproximadamente,
a) 1/6 xxxxx b) 1/2 xxxxx c) 1 xxxxx d) 3 xxxxx e) 5
Calor de combustão da gasolina ≈ 30 000 kJ/litro
1kJ = 1 000 J
Resposta: E
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Questão 7
Dois sistemas óticos, D1 e D2, são utilizados para analisar uma lâmina de tecido biológico a partir de direções diferentes. Em uma análise, a luz fluorescente, emitida por um indicador incorporado a uma pequena estrutura, presente no tecido, é captada, simultaneamente, pelos dois sistemas, ao longo das direções tracejadas. Levando-se em conta o desvio da luz pela refração, dentre as posições indicadas, aquela que poderia corresponder à localização real dessa estrutura no tecido é
a) A xxxxx b) B xxxxx c) C xxxxx d) D xxxxx e) E
Suponha que o tecido biológico seja transparente à luz e tenha índice de refração uniforme, semelhante ao da água.
Resposta: C
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Questão 8
Uma barra isolante possui quatro encaixes, nos quais são colocadas cargas elétricas de mesmo módulo, sendo as positivas nos encaixes claros e as negativas nos encaixes escuros. A certa distância da barra, a direção do campo elétrico está indica da na figura à esquerda. Uma armação foi construída com quatro dessas barras, formando um quadrado, como representado à direita.
Se uma carga positiva for colocada no centro P da armação, a força elétrica que agirá sobre a carga terá sua direção e sentido indicados por
Resposta: B
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Questão 9
Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante
a) 6 horas. xxxxx b) 10 horas. xxxxx c) 36 horas.
d) 60 horas. xxxxx e) 72 horas.
Resposta: E
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Questão 10
Em uma experiência, um longo fio de cobre foi enrolado, formando dois conjuntos de espiras, E1 e E2, ligados entre si e mantidos muito distantes um do outro. Em um dos conjuntos, E2, foi colocada uma bússola, com a agulha apontando para o Norte, na direção perpendicular ao eixo das espiras.
A experiência consistiu em investigar possíveis efeitos sobre essa bússola, causados por um ímã, que é movimentado ao longo do eixo do conjunto de espiras E1.
Foram analisadas três situações:
I. Enquanto o ímã é empurrado para o centro do conjunto das espiras E1.
II. Quando o ímã é mantido parado no centro do conjunto das espiras E1.
III. Enquanto o ímã é puxado, do centro das espiras E1, retornando a sua posição inicial.
Um possível resultado a ser observado, quanto à posição da agulha da bússola, nas três situações dessa experiência, poderia ser representado por
O eixo do conjunto de espiras E2 tem direção leste-oeste
Resposta: A
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Prova de 2010
Questão 1
Astrônomos observaram que a nossa galáxia, a Via Láctea, está a 2,5 x 106 anos-luz de Andrômeda, a galáxia mais próxima da nossa. Com base nessa informação, estudantes em uma sala de aula afirmaram o seguinte:
I. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é de 2,5 milhões de km.
II. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é maior que 2 x 1019 km.
III. A luz proveniente de Andrômeda leva 2,5 milhões de anos para chegar à Via Láctea.
1 ano tem aproximadamente 3 x 107 s
Está correto apenas o que se afirma em
a) I. xxxxx b) II. xxxxx c) III. xxxxx d) I e III. xxxxx e) II e III.
Resposta: E
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Questão 2
Na Cidade Universitária (USP), um jovem, em um carrinho de rolimã, desce a rua do Matão, cujo perfil está representado na figura abaixo, em um sistema de coordenadas em que o eixo Ox tem a direção horizontal. No instante t = 0, o carrinho passa em movimento pela posição y = y0 e x = 0.
Dentre os gráficos das figuras abaixo, os que melhor poderiam descrever a posição x e a velocidade v do carrinho em função do tempo t são, respectivamente,
a) I e II. xxxxx b) I e III. xxxxx c) II e IV.
d) III e II. xxxxx e) IV e III.
Resposta: A
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Questão 3
Numa filmagem, no exato instante em que um caminhão passa por uma marca no chão, um dublê se larga de um viaduto para cair dentro de sua caçamba. A velocidade v do caminhão é constante e o dublê inicia sua queda a partir do repouso, de uma altura de 5 m da caçamba, que tem 6 m de comprimento. A velocidade ideal do caminhão é aquela em que o dublê cai bem no centro da caçamba, mas a velocidade real v do caminhão poderá ser diferente e ele cairá mais à frente ou mais atrás do centro da caçamba. Para que o dublê caia dentro da caçamba, v pode diferir da velocidade ideal, em módulo, no máximo:
a) 1 m/s. xxxxx b) 3 m/s. xxxxx c) 5 m/s.
d) 7 m/s. xxxxx e) 9 m/s.
Resposta: B
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Questão 4
Um avião, com velocidade constante e horizontal, voando em meio a uma tempestade, repentinamente perde altitude, sendo tragado para baixo e permanecendo com aceleração constante vertical de módulo a > g, em relação ao solo, durante um intervalo de tempo Δt. Pode-se afirmar que, durante esse período, uma bola de futebol que se encontrava solta sobre uma poltrona desocupada
a) permanecerá sobre a poltrona, sem alteração de sua posição inicial.
b) flutuará no espaço interior do avião, sem aceleração em relação ao mesmo, durante o intervalo de tempo Δt.
c) será acelerada para cima, em relação ao avião, sem poder se chocar com o teto, independentemente do intervalo de tempo Δt.
d) será acelerada para cima, em relação ao avião, podendo se chocar com o teto, dependendo do intervalo de tempo Δt.
e) será pressionada contra a poltrona durante o intervalo de tempo Δt.
Resposta: D
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Questão 5
A partícula neutra conhecida como méson K0 é instável e decai, emitindo duas partículas, com massas iguais, uma positiva e outra negativa, chamadas, respectivamente, méson π+ e méson π–. Em um experimento, foi observado o decaimento de um K0, em repouso, com emissão do par π+ e π–. Das figuras abaixo, qual poderia representar as direções e sentidos das velocidades das partículas π+ e π– no sistema de referência em que o K0 estava em repouso?
Resposta: A
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Questão 6
Energia térmica, obtida a partir da conversão de energia solar, pode ser armazenada em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas.
Para isso, pode-se utilizar o sal nitrato de sódio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300°C para 550°C, fazendo-se assim uma reserva para períodos sem insolação. Essa energia armazenada poderá ser recuperada, com a temperatura do sal retornando a 300°C. Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina, necessita-se de uma massa de NaNO3 igual aPoder calorífico da gasolina = 3,6 x 107 J/L
Calor específico do NaNO3 = 1,2 x103 J/kg°C
a) 4,32 kg. xxxxx b) 120 kg. xxxxx c) 240 kg.
d) 3 x 104 kg. xxxxx e) 3,6 x 104 kg.
Resposta: B
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Questão 7
Um estudo de sons emitidos por instrumentos musicais foi realizado, usando um microfone ligado a um computador. O gráfico abaixo, reproduzido da tela do monitor, registra o movimento do ar captado pelo microfone, em função do tempo, medido em milissegundos, quando se toca uma nota musical em um violino.
Consultando a tabela acima, pode-se concluir que o som produzido pelo violino era o da nota
1 ms = 10-3
a) dó. xxxxx b) mi. xxxxx c) sol. xxxxx d) lá. xxxxx e) si.
Resposta: C
********************Questão 8
Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,
a) não causa efeitos no anel.
b) produz corrente alternada no anel.
c) faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice-versa.
d) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã.
e) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã.
Resposta: E
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Questão 9
Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L1, L2 e L3, conforme a figura abaixo. L1 e L3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L1 acesa.
O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é
Resposta: D
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Questão 10
Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?
a) 1/2 xxxxx b) 1/3 xxxxx c) 1/4 xxxxx d) 1/10 xxxxx e) 1/20
Resposta: C
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