Resolução comentada das questões de Física do vestibular da EsPCEx-Aman-2016/2017
Resolução comentada das questões de Física do vestibular da
01- Veja na figura da esquerda os ângulos que confirmam que o ângulo de incidência do raio de luz na interface ar – líquido (ponto A) vale i = 60o.
Aplicando a lei de Snell – Descartes na figura da direita acima no ponto A da interface ar – líquido
Nar.seni = nlíquido.senr 
1.sen60o = nlíquido.sen30o 1.
= nlíquido.
nlíquido =
R- C
02-
Ultrapassagem
Trem de comprimento (x = 150 m) atravessando totalmente um túnel de comprimento (c=?) observe que para atravessar completamente o túnel, um ponto P fixo em qualquer parte do trem
deve percorrer uma distância ΔS = 150 + c, com velocidade V num intervalo de tempo Δt, tal que
V = 
16 = 
150 + c = 800 c = 800 – 150 c = 650 m
R- B
03-
No equilíbrio de translação, para que ocorra equilíbrio na vertical a resultante das forças deve ser nula, ou seja, NA + NB = NN 75 + 150 = NN NN = 225 N
R- D
04- A intensidade da força F aplicada na polia A, chega ao cubo com intensidade 
, direção vertical e sentido para cima (veja figura)
A intensidade do empuxo (força vertical e para cima que equivale ao peso do volume de líquido deslocado) é fornecida por:
Como o cubo está totalmente imerso o volume de líquido deslocado corresponde ao próprio volume do cubo, sendo ρo a densidade do líquido e V o volume do cubo E = ρo.V.g.
Peso do cubo (vertical e para baixo) P = mg =dcubo.V.d P = ρ.V.g.
A mola de constante elástica K e deformada de X puxa o cubo para baixo com uma força elástica de intensidade Fe = KX.
Estando, pelo enunciado, o cubo em equilíbrio, a força resultante sobre ele deve ser nula + E = P + Fe + ρo.V.g = ρ.V.g + KX F = 2ρ.V.g + 2KX – 2ρo.V.g F = 2[Vg(ρ – ρo) + KX].
R- E
05- Observe que o dispositivo de 8V (maior valor) é o gerador (a corrente sai de seu polo positivo) e o de 6 V é o receptor (a corrente sai de seu polo negativo) U = 8 – 6 = 2V.
Os resistores estão associados em série Req = 3 + 3 + 4 = 10 Ω.
Req = 
10 = 
i = 0,2 A (corrente em cada resistor) P4Ω = R.i2 = 4.(0,2)2 = 4.0,04
P4Ω = 0,16 W.
R- A
06- São dados m = 4 kg Vo = 0 (inicialmente em repouso) t = 3 s ∆S = 9m. Equação horária dos espaços do MUV com aceleração a S = So + Vot + 
S – So = Vot + ∆S = Vot + 9 = 0.3 + 
18 = 9.a a = 2 m/s2.
Lei fundamental da dinâmica (segunda lei de Newton) F = m.a = 4,2 F = 8 N.
Velocidade V no instante t = 3 s V = Vo + a.t = 0 + 2.3 V = 6 m/s.
Impulso I = F.∆t = 8.3 I = 24 N.s.
Quantidade de movimento Q no instante t = 3 s quando sua velocidade é V = 6 m/s Q = m.V = 4.6
Q = 24 kg.m/s.
R- C
07-
Direção e sentido do campo magnético 
originado por um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica i
Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética 
ou vetor campo magnético , é a regra da mão direita. Esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina.
Você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida
você fecha a mão para pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura).
Observe na terceira figura que é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto.
Intensidade do campo magnético
Comprova-se experimentalmente que a intensidade do campo magnético depende da intensidade da corrente elétrica i, da distância r do fio até o ponto (P) onde se quer o campo magnético e do meio onde o condutor se encontra. Essa dependência de com o meio é fornecida pela constante μ que recebe o nome de permeabilidade magnética do meio e no vácuo ela vale μ = 4π.10-7 T.m/A. Matematicamente:
Agora vamos calcular o campo elétrico no interior da espira circular:
Direção e sentido do vetor campo magnético
no interior de uma espira circular
Na figura da esquerda você observa um condutor sob forma de espira circular com centro O e raio R sendo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i.
Em torno da espira (figura da direita) surge um campo magnético cuja direção e sentido é fornecido pela regra da mão direita (você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada, em seguida você fecha a mão como se fosse pegar o pegar o fio e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor ), considerando cada pequeno trecho da circunferência como sendo um condutor retilíneo.
Observe na figura da direita que no plano do círculo, todas as linhas de força têm sentidos coincidentes e que no centro da espira, em qualquer posição que você use a regra da mão direita, o campo magnético 
é perpendicular ao plano do papel e, nesse exemplo, entrando nele.
Intensidade de
R- E
08-
Transformação adiabática
Nela, o sistema não troca calor com o meio externo (Q = 0) e isso ocorre porque o gás está termicamente isolado ou porque a transformação é muito rápida de modo que qualquer troca de calor com possa ser considerada.
Se Q = 0 
ΔU = Q – W ΔU = 0 – W ΔU = – W.
R- D
09- Como o elevador está subindo com velocidade constante, ele está em MU e a força Fm aplicada pelo motor do elevador para elevá-lo de h = 20 m é o seu peso P = m.g = 6.103.10 P = 6.104 N.
A energia dissipada pelo elevador nessa subida (trabalho W) é a energia potencial gravitacional W = Ep = P.h = 6.104.20 W = 12.105 J.
P = 
= 
P = 12.104 = 120.103 W = 120 kW.
R- A
10-
Observe que a alternativa correta é a C, cuja análise é feita a seguir:
Na sequência abaixo é fornecido o cálculo da corrente elétrica total i.
11- Chamando de A o ponto onde a altura em relação ao solo é de h = 4m e onde a esfera de massa m = 0,8 kg é abandonada (VA = 0), vamos calcular a energia mecânica total nesse ponto que vale EmA = EcA + EpgA = 
+ mgh = 0,8.
+ 0,8.10.4 EmA = 0 + 32 EmA = 32 J.
Cálculo da energia mecânica da esfera no ponto B, quando a mola já está comprimida de X, máxima deformação que ocorre quando a velocidade da esfera é nula (EcB = 0).
Nesse ponto a energia potencial gravitacional também é nula (h = 0). Portanto no ponto B (compressão máxima da mola deformada de X) a energia do sistema é apenas a energia potencial elástica da mola de constante elástica k = 400 N/m Epe = k.
= 400. EmB = Epe = 200X2.
Supondo o sistema conservativo pode-se aplicar o princípio da conservação da energia mecânica igualando EmA com EmB 32 = 200X2 X = 
X = 0,4 m = 40 cm.
R- E
12- A força peso que age sobre a partícula é vertical e para baixo e tem intensidade P = m.g =10-6.10
P = 10-5 N.
R- D