O texto a seguir se refere às questões 1 e 2.
“Em 1960 surgiu o primeiro laser, 44 anos após Albert Einstein prever a sua existência. Na época da sua descoberta, o LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ou Amplificação de Luz por Emissão Estimulada de Radiação - foi considerado apenas um objeto de muita curiosidade. Posteriormente foi descoberta uma infinidade de aplicações para ele, desde a
pesquisa básica até o uso em medicina.” (Texto extraído de Revista Eletrônica de Ciências, Número 07, Maio
de 2002).
A luz viaja a uma velocidade de aproximadamente 300.000 km/s. Sendo as distâncias
astronômicas muito grandes, muitas vezes é conveniente expressá-las em ano-luz (espaço
percorrido pela luz em um ano corresponde aproximadamente a 9,5 x 1012 km)
1. Imagine que uma informação fosse enviada por laser ao sistema Alfa Centauri e percorresse
uma distância de 4,1 x 1016 m. Qual essa distância, aproximadamente, em anos-luz?
(a) 3,6 (b) 4,1 (c) 4,3 (d) 4,6 (e) 5,0
2. Qual o tempo gasto para a luz percorrer a distância de 4,1x1016 m em segundos,
aproximadamente?
(a) 1,4 x 108 (b) 2,4 x 108 (c) 3,5 x 108 (d) 4,5 x 108 (e) 6,1 x 108
(a) 1,4 x 108 (b) 2,4 x 108 (c) 3,5 x 108 (d) 4,5 x 108 (e) 6,1 x 108
3. O astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630) fez contribuições fundamentais para o desenvolvimento da astronomia com a proposição de leis que levam seu nome. Uma delas, conhecida como primeira lei de Kepler, estabelece que todos os planetas movem-se em orbitas elípticas, com o Sol ocupando um de seus focos. Na figura abaixo, representa-se esquematicamente o movimento de um planeta. Quando o planeta encontra-se no ponto de sua órbita mais próximo do Sol, diz-se que o mesmo atingiu:
(a) apogeu (b) afélio (c) periélio (d) apoastro (e) equinócio
4. “O Radar Fixo, é um equipamento eletrônico, computadorizado, que visa monitorar um
determinado ponto da rodovia ou toda ela, estabelecendo uma rotina de fiscalização, objetivando através dessas ações a redução das estatísticas de acidentes com vítimas fatais nas rodovias e
disciplinando a curto e médio prazo o motorista no que se refere ao controle de velocidade”. (Texto Extraído da Secretaria do Rio de Janeiro, DER-RJ; http://www.der.rj.gov.br/lombadas_radares.asp,
acessado em 07/04/2015).
Na figura acima, considere que o radar detecta veículos dentro do triângulo retângulo em
destaque. Qual a área da estrada, em m2 coberta pelo feixe?
(a) 6 (b) 9 (c) 10 (d) 12 (e) 20
5. Considere uma partícula que se move de acordo com a função horária x = 3 + 5t + 2t 2 , onde a
posição x é dada em metros e o tempo t em segundos. Qual a velocidade média da partícula entre
os instantes t1 = 3 s e t2 = 4 s, em m/s?
(a) 17 (b) 19 (c) 21 (d) 34 (e) 38
O texto a seguir se refere às questões 6, 7 e 8.
Considere uma situação análoga a uma montanha russa na qual um bloco desliza sem atrito sobre uma calha que tem o perfil representado na figura abaixo, onde h = 4R, sendo R o raio do trecho circular.
6. Considerando que o bloco parte do repouso do ponto A e h = 5,0 m, qual a velocidade do bloco no ponto B?
(a) 5,0 m/s (b) 10 m/s (c) 20 m/s (d) 40 m/s (e) 100 m/s
7. Abaixo os valores das energias mecânica (E), cinética (K) e potencial (U) do carrinho são representados por colunas verticais, e que o comprimento da parte sombreada é proporcional a esses valores.
Identifique os diagramas que melhor representam a distribuição energética, nos pontos A, B e C respectivamente;
(a) I, IV e V (b) II, VI e IV (c) III, II e V (d) I, II e III (e) I, II e V
8. Baseado nas leis de Newton qual diagrama melhor representa a(s) força(s) que atua(m) no carrinho no ponto C.
9. Um trabalho recente publicado na Revista Brasileira de Ensino da Física destaca um “Refrigerador termoelétrico de Peltier usado para estabilizar um feixe laser em experimentos
didáticos” (Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 36, n. 1, 1308 (2014)). O trabalho destaca um experimento onde é montado um sistema de estabilização de um laser de diodo mantido à temperatura controlada e estabilizada com materiais de baixo custo. Destacando o controle da
temperatura, imaginemos que o experimento registra uma temperatura de 68 oF, e você tivesse
que obter esta informação na escala Celsius, qual alternativa fornece essa temperatura.
O texto a seguir se refere às questões de 10 a 13
“Totem da ousadia humana, orgulho da engenharia náutica, colosso de 269 metros de
comprimento, uma largura de 28 m, altura de 71 m e 46 mil toneladas, obra-prima de 7,5 milhões de dólares, o RMS Titanic, tido e havido como inexpugnável pelos mais insuspeitos especialistas, soçobrou em sua viagem inaugural. Ao colidir com um iceberg, nas últimas horas do dia 14 de abril, o navio afundou e levou consigo a vida de mais de 1.500 pessoas nas águas gélidas do
Atlântico norte”. (http://veja.abril.com.br/historia/titanic/tragedia-naufragio-iceberg-mortos-causas-investigacao.shtml)
10. Imagine que um compartimento vazio de 60,0 m3, no qual a água penetra numa vazão de 50,0
litros por segundo. Em quanto tempo, em minutos, o compartimento será inundado
completamente?
(a) 1,2 (b) 12,0 (c) 16,0 (d) 20,0 (e) 30,0
11. As pessoas ao caírem nas águas geladas do Atlântico, sofreram hipotermia, com isso a perda excessiva de calor levou rapidamente a temperatura corporal baixar levando muitos passageiros ao óbito. Com relação aos conceitos de calor e temperatura qual alternativa melhor representa tais conceitos?
(a) Temperatura e calor representam o grau de agitação das moléculas que constituem um corpo.
(b) Temperatura é uma grandeza que mede o estado de agitação térmico das moléculas que constituem um corpo; calor é energia térmica em trânsito.
(c) Temperatura é energia térmica em trânsito; calor é uma grandeza que mede o estado de agitação térmico de um corpo.
(d) Calor é uma forma de energia que se dissipa; temperatura é uma forma de energia que se conserva.
(e) Calor é uma forma de energia que se conserva; temperatura é uma forma de energia que se dissipa.
12. O Titanic possuía uma turbina de baixa pressão com potência de 34 MW, aproximadamente. Considere que a queima de 1 kg de carvão produz 30 MJ, e que no Titanic 20% dessa energia era efetivamente aproveitada para realizar trabalho mecânico. Qual era a quantidade de carvão utilizada, em kg/s, quando a turbina operava em máxima potência?
(a) 0,88 (b) 1,1 (c) 2,1 (d) 4,5 (e) 5,7
13. Considere uma das hélices do Titanic, completando um ciclo. Considere por hipótese, que a frequência de rotação da hélice seja de 360 rotações por minutos, quanto tempo aproximadamente, em segundos, é registrado para uma volta completa?
(a) 17,00 (b) 1,70 (c) 0,17 (d) 150,0 (e) 15,00
O sistema Internacional de Unidades
Em 1971, a 14ª Conferência Geral de Pesos e Medidas escolheu sete grandezas como fundamentais, formando assim a base do Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI.
Algumas Unidades Fundamentais do SI.
14. Com base no Sistema Internacional (SI), a unidade de Força é equivalente a:
(a) g.m/s3 (b) g/m.s (c) kg2.m/s3 (d) kg.m/s2 (e) g.m2/s2
O texto a seguir se refere às questões de 15 e 16
Uma fonte de calor tem uma potência constante de 30 cal/min. Tomemos um corpo de massa de 100 g que absorve toda a energia transmitida pela fonte e sua temperatura sofre alteração de acordo com a tabela abaixo.
15. Qual a energia absorvida pelo corpo, em calorias, durante 20 min?
(a) 300 (b) 400 (c) 525 (d) 600 (e) 800
16. “O calor especifico de uma substância corresponde à quantidade de calor que cada unidade de massa deve trocar, para que a sua temperatura varie de uma unidade (um grau).” Com base
nos dados apresentados na tabela, qual alternativa indica o calor especifico, em cal/g°C, da substância que constitui o corpo.
(a) 0,1 (b) 0,3 (c) 0,5 (d) 0,7 (e) 1,0
17. Em um espetáculo no teatro Santa Rosa, um número de mágica utiliza um contrapeso de 400 kg. A corda que o sustenta passa por uma polia fixa sem atrito, que está presa ao fundo do palco.
Em seu número, um mágico de 100 kg, para criar uma ilusão que está voando, discretamente desamarra a extremidade da corda e a prende em um colete escondido em seu corpo. Com que aceleração o mágico “voa” para fora da cena?
(a) 2,0 m/s2 (b) 3,0 m/s2 (c) 4,0 m/s2 (d) 5,0 m/s2 (e) 6,0 m/s2
18. Em uma recreação na piscina, alguns jovens observaram que durante a brincadeira seus corpos aparentavam estar mais leves. Este fenômeno é explicado pela presença de qual força exercida pela água sobre os corpos dos jovens?
(a) elétrica (b) empuxo (c) gravitacional (d) arrasto (e) normal
19. João e Carlos decidem fazer um passeio de bicicleta, entre Osasco e São Bernardo do
Campo. A distância entre as duas cidades é de 40 km. João pergunta a Carlos quantas pedaladas seriam necessárias para percorrer tal distância. Considerando que em cada pedalada a distância percorrida é de 50 cm, qual alternativa representa o número de pedaladas necessárias?
(a) 2,0 x 104 (b) 4,0 x 104 (c) 6,0 x 104 (d) 8,0 x 104 (e) 9,0 x 104
20. Placas metálicas de 20 cm X 30 cm devem ser pintadas de tal forma que recebam uma
película de tinta de 0,20 mm de espessura. Sabendo que a densidade da tinta é de 0,25 g/cm3,
determine quantas placas poderão ser pintadas com 10 kg de tinta?
Qual a resposta da questão 13?
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