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Fuvest 2001 – Prova V - Física
41 – C
Para que no espelho horizontal haja apenas uma reflexão, a luz vinda do espelho
inclinado deve incidir, formando um ângulo reto com ele. Logo o raio de luz
refletido pelo espelho inclinado também form um ângulo reto horizontal que sai
dos olhos do obervador, e portanto, forma um ângulo de 45 graus com o plano do
espelho inclinado. Dessa forma, concluímos que o ângulo entre os dois espelho só
pode ser 45 graus.
42 – A
A figura mostra que a lente forma uma imagem direita e reduzida, o que é
conseguido com uma lente divergente. Afastada do livro a lente divergente
continua a produzir uma imagem direita, porém a cada afastamento fica menor.
43 – B
Aplicando a relação entre velocidade angular e período, podemos calcular o
período da peça, que é o tempo gasto por ela para realizar uma volta completa.
Neste calculo, obtemos 2 s. Durante o tempo que a peça gasta para dar uma volta
completa, a haste realiza três oscilações completas. Cada oscilação completa é o
movimento de subir e descer.
Assim, o período da haste é um terço do período da peça, ou seja, o período da
haste é igual a 2/3 s. Como a freqüência é o inverso do período, sua freqüência
será igual a 3/2 Hz, que é 1,5 Hz.
44 – D
O ouvido externo humano pode ser considerado aproximadamente como um tubo
sonoro fechado onde a ressonância, reforço da intensidade da freqüência, ocorre
para um comprimento de onda quatro vezes maior do que o comprimento do tubo,
assim a onda percebida tem um comprimento de 10 cm. Aplicando a relação
fundamental para ondas periódicas: onde a velocidade da onda é igual ao produto
da freqüência pelo comprimento de onda obtemos a freqüência que mais
sensibiliza o ouvido citado, cujo valor é 3.400 Hz.
45 – E
O caminhão, sobre a balança, está em equilíbrio estático. Desta forma, a
resultante das forças que atuam sobre ele é nula. Como a balança indica as
reações normais aplicadas sobre o caminhão, a soma delas é igual ao peso do
caminhão. Portanto P = 30.000 + 20.000 + 10.000 = 60.000 N.
46 – A
Montando o polígono de forças observamos que a tração irá depender do seno do
ângulo que as cordas formam com a base horizontal do pacote. E quanto menor
este ângulo, maior a tração. Este ângulo é menor quando o ângulo entre as cordas
é maior, como é o caso do item A.
47 – B
Ao atingir a altura máxima a granada tem velocidade zero, assim a energia
liberada na explosão é, em parte, transformada em energia cinética das duas
partes em que a granada explode.
Em explosões podemos considerar que a quantidade de movimento do sistema
fica constante. O pedaço de 2 Kg que cai a 300 m do ponto de lançamento 10 s
após a explosão tem uma velocidade horizontal de 30 m/s e sua energia cinética
pode ser calculada e obtemos o valor de 900 J.
Aplicando a conservação da quantidade de movimento a velocidade horizontal do
outro pedaço (o de massa 3 Kg) é 20 m/s e sua energia cinética é 600 J.
Assim a energia cinética total obtida na explosão é 900 J + 600 J que resulta em
1.500 J.
48 – C
Consideramos o peso da prancha (Fp ) aplicada no centro da mesma, ou seja, um
metro à esquerda do apoio P. Quando a prancha desencostar do chão ela estará
em equilíbrio estático, ou seja, o momento resultante é nulo. Em relação ao ponto
P, podemos escrever:
Fp . 1,0 =( Fp /2) . x, onde x é a ditância pedida.
Logo, x = 2,0 metros.
49 – D
Observação: o posicionamento da fórmula dentro da questão pode gerar
insegurança, pois está incorreto.
Partindo da fórmula do Erro Relativo fornecida, iremos substituir o Peso medido
por Peso Real menos Empuxo. Como o valor máximo do Erro Relativo é 0,02, que
sendo substituído na referida fórmula, vamos obter 0,02 = [Peso Real – (Peso
Real-Empuxo)] / Peso Real.
Isolando nesta fórmula o Empuxo iremos obter Empuxo = 0,02 . Peso Real.
Como o Empuxo é igual ao peso do fluido deslocado, e o peso é o produto massa
vezes aceleração da gravidade, iremos ter: densidade(ar) . Volume(corpo) =
densidade(ar) / 0,02
Lembrando que 0,02 é o valor máximo, então, teremos a densidade mínima do
corpo. Como 1 / 0,02 = 50, então, a resposta á a alternativa D.
50 – E
Através da Lei da Gravitação de Newton, temos que a Força com que a Terra atrai
um corpo é inversamente proporcional ao quadrado da distância desse corpo ao
centro dela. Logo; a razão Fe/F vale:
Fe/F = [ 1/(1,05R) 2]/ (1/R2)=R/1,05R=1/1,05
Portanto Fe/F = 0,95 ( aproximadamente)
51 – A
Desprezando os possíveis atritos, na horizontal, a moto mantém a velocidade de
10 m/s e cai durante um certo tempo “t”, decorrendo então a relação: D=10 . t Na
vertical, podemos considerar a moto caindo em que dá livre com velocidade
vertical zero, no mesmo tempo “t”, decorrendo a relação: H=5t2 (ao quadrado).
Como D=H, temos por conseqüência t=2s. Logo a distância D será: D=10 . 2 D=
20m
52 – E
Como todas as colisões são elásticas, temos conservação da quantidade de
movimento e da energia mecânica. Logo, a seqüência de colisões é a seguinte: O
corpo B colide com A, ficando em repouso enquanto o corpo A parte com
velocidade Vo. O corpo A colide com a parede e retorna com velocidade Vo. Na
seqüência, o corpo A colide com o corpo B, ficando parado enquanto o corpo B
retorna com velocidade Vo.
53 – D
O leite quente entra novamente em B, a 80 graus C e sai do sistema, em C, a 20
graus C. Portanto, neste trocador de calor B, a variação de temperatura é de 60
graus C. Como o fluxo de calor é constante, para um mesmo intervalo de tempo,
teremos a mesma massa de leite fluindo e assim, a mesma variação de
temperatura para o leite quente e o leite frio, que entra em A a 5 grausC. Como a
variação de temperatura será também de 60 graus C, a temperatura final deste
leite será de 65 grausC.
54 – E
A fonte térmica mostrada no gráfico fornece um fluxo de calor constante. Durante
o aquecimento combinando a relação para o calor sensível ( Q = m.c.t) e a do
fluxo de calor
( = Q/t) concluímos que o fluxo é 10m.
Durante a fervura o fluxo é o mesmo, e combinado com a expressão para o calor
latente (Q = m.L) concluímos que o tempo necessário para a fervura total é 54
minutos.
55 – C
Quando o gás é aquecido, a sua temperatura sobe para T=2To e o seu volume
aumenta para V=2Vo. Logo, aplicando a equação geral dos gases: Po.Vo / To =
P.2Vo / 4To ===> P = 2Po
56 – B
Como as cargas são iguais, o módulo do campo elétrico resultante é o mesmo nas
duas situações, mesmo porque o campo é inversamente proporcional ao quadrado
da ditância. Porém, a distância que diminui é a mesma que aumenta.
O arranjo das cargas em relação ao ponto P é alterado e assim, são alteradas as
direções do campo elétrico da situação I para a situação II.\
57 – C
Quando associamos resistores em paralelo a resistência equivalente sempre
diminui. Quando associamos resistores em série, a resistência equivalente sempre
aumenta. Como queremos um conjunto onde a resistência equivalente seja a
maior possível (entre as alternativas propostas), escolhemos aquele que tem pelo
menos um resistor em série, com os outros dois resistores, o que ocorre apenas
na alternativa c.
58 – D
Como pólo Norte repele Norte, a situação I é possível pois poderá ocorrer uma
desaceleração que fará a velocidade do imã A cair a zero, quando irá inverter o
sentido de seu movimento e ser então acelerado no sentido oposto ao inicial, or
esta mesma repulsão.
A situação II não será possível pois a variação linear da velocidade só aconteceria
se a aceleração (isto é, força entre imãs) fosse constante e, neste caso, não é.
A situação III é possível, pois se a velocidade V for suficientemente intensa a
ponto de não chegar a zero, o imã A irá pssar sem parar e sem inverter o sentido
de seu movimento.
Neste caso, após o Norte de A passar pelo imã B, surgirá uma força de repulsão
no mesmo sentido da velocidade, o que fará com que ela aumente. Depois que o
pólo Sul de A passar pelo imã B, sugira uma força de atração contrária à
velocidade, que fará seu valor diminuir, como mostra o gráfico.
59 – B
A corrente total que passa pelo fusível é 15 A, e a tensão no circuito é 110V,
podemos obter a partir da expressão, P = U.i, uma potência total de 1.650W;
descontados os 150W da lâmpada, o ferro pode ter uma potência de 1.500W.
60 – A
Aplicando a regra da mão direita para fios retilíneos, observa-se que a bússola
ficaria submetida a três camos magnéticos horizontais para a esquerda, ou seja, o
campo magnético está na direção AA’ e a agulha orienta-se com o campo
resultante.
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