No próximo domingo a Fuvest realizará a primeira fase de seus vestibulares. Preparamos para você uma coletânea de exercícios de provas recentes da instituição. Tente resolvê-los, depois tire as dúvidas consultando as resoluções por nós fornecidas. Boa prova!
(Fuvest-SP)
Astrônomos observaram que a nossa galáxia, a Via Láctea, está a 2,5 x 10
6 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 10
19 km.
III. A luz proveniente de Andrômeda leva 2,5 milhões de anos para chegar à Via Láctea.
Dados:
1 ano tem aproximadamente 3 x 10
7 s
Velocidade de propagação da luz no vácuo: 3 x 10
8 m/s
Está correto apenas o que se afirma em
a) I. b) II. c) III. d) I. e III. e) II. e III.
Resolução:
1 ano luz é a distância que a luz percorre no vácuo em 1 ano.
Assim, como d = v x Δt, temos:
1 ano-luz = (3 x 10
8 m/s) x (3 x 10
7 s) = 9 x 10
15 km
Distância entre a Via Láctea e Andrômeda:
d = 2,5 x 10
6 anos-luz = 2,5 x 10
6 x 9 x 10
15 km = 2,25 x 10
22 km.
Portanto:
I) está incorreta;
II) Correta, pois 2,25 x 10
22 km é maior do que 2 x 10
19 km.
III) Correta, de acordo com a definição de ano-luz.
Resposta: e
Exercício 2:
(Fuvest–SP)
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.
Resolução:
Se o avião acelera para baixo com aceleração a > g, a bola será acelerada para cima, em relação ao avião, desprendendo-se do assento. Dependendo do intervalo de tempo que o avião acelerou para baixo, a bola poderá chocar-se com o teto do avião.
Resposta: d
Exercício 3:
(Fuvest-SP)
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 uma velocidade aproximada de
a) 72 km/h
b) 60 km/h
c) 54 km/h
d) 36 km/h
e) 18 km/h
Resolução:
Pela conservação da Quantidade de Movimento, imediatamente antes e imediatamente depois da colisão, podemos escrever:
M
carro x v
carro = (M
carro + M
caminhão) x V
M
carro x v
carro = (M
carro + 3.M
carro) x 18
v
carro = 72 km/h
Resposta: a
Exercício 4:
(Fuvest-SP)
Um aquecedor elétrico é mergulhado em um recipiente com água a 10º C e, cinco minutos depois, a água começa a ferver a 100º C. Se o aquecedor não for desligado, toda a água irá vaporizar e o aquecedor será danificado. Considerando o momento em que a água começa a ferver, a vaporização de toda a água ocorrerá em um intervalo de aproximadamente
a) 5 minutos.
b) 10 minutos.
c) 12 minutos.
d) 15 minutos.
e) 30 minutos.
Desconsidere perdas de calor para o recipiente, para o ambiente e para o próprio aquecedor.
Calor específico da água = 1,0 cal/(gºC)
Calor de vaporização da água = 540 cal/g
Resolução:
P
ot = Q/Δt = constante.
Portanto: Q
1/Δt
1 = Q
2/Δt
2 => m.c.Δθ/t
1 = m.L/Δt
2
1,0.(100 -10)/5 = 540/Δt
2 => Δt
2 = 30 minutos
Resposta: e
Exercício 5:
(Fuvest-SP)
Um objeto decorativo consiste de um bloco de vidro transparente, de índice de refração igual a 1,4, com a forma de um paralelepípedo, que tem, em seu interior, uma bolha, aproximadamente esférica, preenchida com um líquido, também transparente, de índice de refração n. A figura mostra um perfil do objeto.
Nessas condições, quando a luz visível incide perpendicularmente em uma das faces do bloco e atravessa a bolha, o objeto se comporta, aproximadamente, como
a) uma lente divergente, somente se n > 1,4.
b) uma lente convergente, somente se n > 1,4.
c) uma lente convergente, para qualquer valor de n.
d) uma lente divergente, para qualquer valor de n.
e) se a bolha não existisse, para qualquer valor de n.
Resolução:
Vamos analisar duas possibilidades:
1ª) O líquido é mais refringente do que o vidro: n > 1,4. Neste caso a lente é convergente:
2ª) O líquido é menos refringente do que o vidro: n < 1,4. Neste caso a lente é divergente:
Resposta: b
Exercício 6:
(Fuvest-SP)
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, E
R, 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,
