Simulado de Física

01. (Fuvest 2021) Considere as seguintes afirmações:

I. Uma pessoa em um trampolim é lançada para o alto. No ponto mais alto de sua trajetória, sua aceleração será nula, o que dá a sensação de “gravidade zero”.

II. A resultante das forças agindo sobre um carro andando em uma estrada em linha reta a uma velocidade constante tem módulo diferente de zero.

III. As forças peso e normal atuando sobre um livro em repouso em cima de uma mesa horizontal formam um par ação-reação.

De acordo com as Leis de Newton:

1. Somente as afirmações I e II são corretas.
2. Somente as afirmações I e III são corretas.
3. Somente as afirmações II e III são corretas.
4. Todas as afirmações são corretas.
5. Nenhuma das afirmações é correta.

02. (Fuvest 2020) Em julho de 1969, os astronautas Neil Armstrong e Buzz Aldrin fizeramo primeiro pouso tripulado na superfície da Lua, enquanto seu colega Michael Collins permaneceu a bordo do módulo de comando Columbia emórbita lunar.

Considerando que o Columbia estivesse em uma órbita perfeitamente circular a uma altitude de 260 km acima da superfície da Lua, o tempo decorrido (em horas terrestres ‐ h) entre duas passagens do Columbia exatamente acima do mesmo ponto da superfície lunarseria de

Note e adote:

Constante gravitacional: G ≅ 9 x 10⁻¹³ km³/(kg h²);

Raio da Lua = 1.740 km;

Massa da Lua ≅ 8 × 10²² kg;

π ≅ 3.

1. 0,5 h.
2. 2 h.
3. 4 h.
4. 8 h.
5. 72 h.

03. (Fuvest 2019) Um chuveiro elétrico que funciona em 220 V possui uma chave que comuta entre as posições “verão” e “inverno”. Na posição “verão”, a sua resistência elétrica tem o valor 22 Ω, enquanto na posição “inverno” é 11 Ω. Considerando que na posição “verão” o aumento de temperatura da água, pelo chuveiro, é 5 °C, para o mesmo fluxo de água, a variação de temperatura, na posição “inverno”, em °C, é

1. 2,5
2. 5,0
3. 10,0
4. 15,0
5. 20,0

04. (Fuvest 2018) Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos automáticos de focalização.

Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver corretamente focalizado, é, aproximadamente,

1. 1.
2. 5.
3. 10.
4. 15.
5. 20.

05. (Fuvest 2017) No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo foi, aproximadamente,

Note e adote:

Calor específico da água: 1 cal/(g · °C)

1 cal = 4 J

Temperatura de congelamento da água: 0 °C

Temperatura de ebulição da água: 100 °C

Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.

1. 0,06 W
2. 0,10 W
3. 0,14W
4. 0,18 W
5. 0,22 W

06. (Fuvest 2021) Os smartphones modernos vêm equipados com um acelerômetro, dispositivo que mede acelerações a que o aparelho está submetido.

O gráfico foi gerado a partir de dados extraídos por um aplicativo do acelerômetro de um smartphone pendurado por um fio e colocado para oscilar sob a ação da gravidade. O gráfico mostra os dados de uma das componentes da aceleração (corrigidos por um valor de referência constante) em função do tempo.

Com base nos dados do gráfico e considerando que o movimento do smartphone seja o de um pêndulo simples a ângulos pequenos, o comprimento do fio é de aproximadamente:

Note e adote:

Use π = 3.

Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2.

1. 5 cm
2. 10 cm
3. 50 cm
4. 100 cm
5. 150 cm

07. (Fuvest 2020) Em 20 de maio de 2019, as unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) passaram a ser definidas a partir de valores exatos de algumas constantes físicas. Entre elas, está a constante de Planck h, que relaciona a energia E de um fóton (quantum de radiação eletromagnética) coma sua frequência f na forma E = hf.

A unidade da constante de Planck em termos das unidades de base do SI (quilograma, metro e segundo) é:

1. kg m²/s
2. kg s/m²
3. m²s/kg
4. kg s/m
5. kg m²/s³

08. (Fuvest 2019) Uma postagem de humor na internet trazia como título “Provas de que gatos são líquidos” e usava, como essas provas, fotos reais de gatos, como as reproduzidas aqui.

O efeito de humor causado na associação do título com as fotos baseia‐se no fato de que líquidos

Note e adote:

Considere temperatura e pressão ambientes.

1. metálicos, em repouso, formam uma superfície refletora de luz, como os pelos dos gatos.
2. têm volume constante e forma variável, propriedade que os gatos aparentam ter.
3. moleculares são muito viscosos, como aparentam ser os gatos em repouso.
4. são muito compressíveis, mantendo forma mas ajustando o volume ao do recipiente, como os gatos aparentam ser.
5. moleculares são voláteis, necessitando estocagem em recipientes fechados, como os gatos aparentam ser.

09. (Fuvest 2018) Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água. De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,

Note e adote:

π=3

Calor latente de vaporização da água: 2x10⁶ J/kg.

Densidade da água; 10³ kg/m³.

1 dia= 8,6 x 10⁴s.

1. 3,8 x 10¹⁵ W.
2. 4,6 x 10¹⁴ W.
3. 2,1 x 10¹³ W.
4. 1,2 x 10¹² W.
5. 1,1 x 10¹¹ W.

10. (Fuvest 2017) Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L0 = 15 m e constante elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de Helena é

Note e adote:

Aceleração da gravidade: 10 m/s².

A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem ser ignorado

1. 0 m/s
2. 5 m/s
3. 10 m/s
4. 15 m/s
5. 20 m/s

11. (Fuvest 2021) Uma comunidade rural tem um consumo de energia elétrica de 2 MWh por mês. Para suprir parte dessa demanda, os moradores têm interesse em instalar uma miniusina hidrelétrica em uma queda d'água de 15 m de altura com vazão de 10 litros por segundo. O restante do consumo seria complementado com painéis de energia solar que produzem 40 kWh de energia por mês cada um.

Considerando que a miniusina hidrelétrica opere 24h por dia com 100% de eficiência, o número mínimo de painéis solares necessários para suprir a demanda da comunidade seria de:

Note e adote:

Densidade da água: 1 kg/litro.

1 mês = 30 dias.

Aceleração da gravidade: g = 10 m/s².

1. 12
2. 23
3. 30
4. 45
5. 50

12. (Fuvest 2020) Um estímulo nervoso em um dos dedos do pé de um indivíduo demora cerca de 30 ms para chegar ao cérebro. Nos membros inferiores, o pulso elétrico, que conduz a informação do estímulo, é transmitido pelo nervo ciático, chegando à base do tronco em 20 ms. Da base do tronco ao cérebro, o pulso é conduzido na medula espinhal.

Considerando que a altura média do brasileiro é de 1,70 m e supondo uma razão média de 0,6 entre o comprimento dos membrosinferiores e a altura de uma pessoa, pode‐se concluir que as velocidades médias de propagação do pulso nervoso desde os dedos do pé até o cérebro e da base do tronco até o cérebro são, respectivamente:

1. 51 m/s e 51 m/s
2. 51 m/s e 57 m/s
3. 57 m/s e 57 m/s
4. 57 m/s e 68 m/s
5. 68 m/s e 68 m/s

13. (Fuvest 2019) Em uma fábrica, um técnico deve medir a velocidade angular de uma polia girando. Ele apaga as luzes do ambiente e ilumina a peça somente com a luz de uma lâmpada estroboscópica, cuja frequência pode ser continuamente variada e precisamente conhecida. A polia tem uma mancha branca na lateral. Ele observa que, quando a frequência de flashes é 9 Hz, a mancha na polia parece estar parada. Então aumenta vagarosamente a frequência do piscar da lâmpada e só quando esta atinge 12 Hz é que, novamente, a mancha na polia parece estar parada. Com base nessas observações, ele determina que a velocidade angular da polia, em rpm, é

1. 2.160
2. 1.260
3. 309
4. 180
5. 36

14. (Fuvest 2018) Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45 m em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente,

Note e adote:

Considere o ar em repouso e ignore sua resistência.

Ignore as dimensões das pessoas envolvidas.

Velocidade do som no ar: 360 m/s.

Aceleração da gravidade: 10 m/s².

1. 3,1.
2. 4,3.
3. 5,2.
4. 6,2.
5. 7,0.

15. (Fuvest 2017) Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão registradas as seguintes especificações:

BATERIA

1650 mAh

3,7 V

6,1 Wh

CARREGADOR

Entrada AC:

100 - 240 V

50 - 60 Hz

0,2 A

Saída DC: 5V; 1,3 A

Com a bateria sendo carregada em uma rede de 127 V, a potência máxima que o carregador pode fornecer e a carga máxima que pode ser armazenada na bateria são, respectivamente, próximas de

1. 25,4 W e 5940 C.
2. 25,4 W e 4,8 C.
3. 6,5W e 21960 C.
4. 6,5W e 5940 C.
5. 6,1W e 4,8 C.

16. (Fuvest 2021)

Um mol de um gás ideal percorre o processo cíclico ABCA em um diagrama P-V, conforme mostrado na figura, sendo que a etapa AB é isobárica, a etapa BC é isocórica e a etapa CA é isotérmica.

Considere as seguintes afirmações:

I. O gás libera calor tanto na etapa BC quanto na etapa CA.

II. O módulo do trabalho realizado pelo gás é não nulo tanto na etapa AB quanto na etapa BC.

III. O gás tem sua temperatura aumentada tanto na etapa AB quanto na etapa CA.

É correto o que se afirma em:

1. Nenhuma delas.
2. Apenas I.
3. Apenas II.
4. Apenas III.
5. Apenas I e II.

17. (Fuvest 2020) A velocidade de escape de um corpo celeste é a mínima velocidade que um objeto deve ter nas proximidades da superfície desse corpo para escapar de sua atração gravitacional. Com base nessa informação e em seus conhecimentos sobre a interpretação cinética da temperatura, considere as seguintes afirmações a respeito da relação entre a velocidade de escape e a atmosfera de um corpo celeste.

I. Corpos celestes com mesma velocidade de escape retêm atmosferas igualmente densas, independentemente da temperatura de cada corpo.

II. Moléculas de gás nitrogênio escapam da atmosfera de um corpo celeste mais facilmente do que moléculas de gás hidrogênio.

III. Comparando corpos celestes com temperaturas médias iguais, aquele com a maior velocidade de escape tende a reter uma atmosfera mais densa.

Apenas é correto o que se afirma em

1. I.
2. II.
3. III.
4. I e II.
5. I e III.

18. (Fuvest 2019) Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro biconvexa, como representado na figura.

Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu ponto focal F. Nesta condição, a imagem observada pela pessoa é

1. virtual, invertida e maior.
2. virtual, invertida e menor.
3. real, direita e menor.
4. real, invertida e maior.
5. virtual, direita e maior.

19. (Fuvest 2018) Ondas na superfície de líquidos têm velocidades que dependem da profundidade do líquido e da aceleração da gravidade, desde que se propaguem em águas rasas. O gráfico representa o módulo v da velocidade da onda em função da profundidade h da água.

Uma onda no mar, onde a profundidade da água é 4,0 m, tem comprimento de onda igual a 50 m. Na posição em que a profundidade da água é 1,0 m, essa onda tem comprimento de onda, em m, aproximadamente igual a

1. 8.
2. 12.
3. 25
4. 35
5. 50

20. (Fuvest 2017) Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 x 10^-12 C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 10^-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente,

1. zero e zero.
2. zero e – 5,0 x 10^-12 C.
3. – 2,5 x 10^-12C e –2,5 x 10^-12 C.
4. – 2,5 x 10^-12C e +2,5 x 10^-12 C.
5. + 5,0 x 10^-12 C e zero.