Resolução comentada das questões de FÍSICA da FUVEST-SP – 2018

Resolução comentada das questões de

FÍSICA da FUVEST-SP – 2018

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R- B

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Veja a expressão matemática da equação das lentes esféricas:

Equação de Gauss

São dados: P = 2 m = 2 000 mm f = 20 mm.

R – E

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Observe o fenômeno representado na figura abaixo:

Cálculo do volume V de água de chuva coletado na precipitação de h = 1,5 cm = 1,5.10-2 m de chuva por dia (∆t = 8,6.104 s) em uma região plana de raio R = 660 km = 66.104m.

R- B

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Características da queda livre vertical

Qualquer corpo abandonado a partir do repouso (Vo = 0), ou lançado verticalmente para baixo com velocidade inicial Vo ≠ 0, descreve um movimento uniformemente acelerado, com aceleração a=g.

Corpo abandonado de certa altura h do solo

R- A

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Observe no gráfico que à medida que a profundidade h da água vai aumentando, a velocidade de propagação da onda também aumenta.

R- C

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Cálculo da intensidade da velocidade inicial Vo do sistema sabendo que ele está freando com aceleração a = – 5 m/saté parar V = 0 após se deslocar de ∆S = 10 m.

Equação de Torricelli V2 = Vo2 + 2.a. ∆S 02 = Vo2 – 2.5.10 Vo2 = 100 Vo = 10 m/s (velocidade dos dois veículos juntos após o impacto).

Agora você deve aplicar o princípio da conservação da quantidade de movimento imediatamente antes e imediatamente após o impacto.

Antes Qsa = mc.Vc + ms.Vs = 2000.Vc + 1000.0 = 2000Vc + 0 Qsa = 2000Vc.

Depois Qsd = M.Vo = 3000.10 Qsd = 30000 kgm/s.

R- E

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Como qualquer tipo de atrito ou resistência ao movimento é desprezada o sistema pode ser considerado conservativo e você pode aplicar o princípio da conservação da energia mecânica entre os pontos P e Q.

Na posição mais baixa Q as forças que agem sobre a pessoa são:

Seu peso P, vertical e para baixo de intensidade P =m.g = 60.10 P = 600 N.

R- C

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Como, pelo enunciado o elétron se desloca de A para B, então a placa A é negativa (menor potencial), pois deve repelir o elétron (carga negativa) e a placa B é positiva (maior potencial) devendo atrair o elétron.

I. Correta Considerando a força elétrica como a força resultante sobre o elétron (única força que age sobre ele) e lembrando que o campo elétrico entre as placas é uniforme, vamos calcular o trabalho da força elétrica entre A e B (WAB), em função da diferença de potencial entre A e B sabendo que o elétron possui carga negativa e que VA < VB:

WBA = q.(VA – VB) = (-1,6.10-19).(- 2,0.104) = 3,2.10-15 J. (Observe que esse trabalho independe da trajetória dependendo apenas de q e de (VA – VB) que são os mesmos para as duas trajetórias)

Esse trabalho também é o mesmo quando calculado pela variação da energia cinética (Teorema da energia cinética) WAB = EcB – EcA 3,2.10-15 = EcB – mVA2/2 = EcB – m.02/2 = EcB – 0 EcB = 3,2.10-15 J.(energia cinética com que o elétron atinge a placa B).

II. Correta Como já vimos em I.

III. Falsa Veja I e II.

R- D

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Os valores nominais do LED são P = 8 W e U = 4 V fornecidos pelo enunciado (LED (L) de 8 W, que opera com 4 V).

Pelos valores nominais você pode calcular o valor da resistência do LED através da expressão P =

8 = R = RL = 2 Ω.

Para que o LED opere segundo sua tensão nominal (U = 4 V) ele deverá ser percorrido por uma corrente elétrica de R = 2 = i = 2 A.

Como R e RL estão em série a corrente elétrica neles é a mesma e a resistência do resistor equivalente será Req = R + RL = R + 2.

Esse Req = R + 2 está ligado na fonte de U = 6 V lei de Ohm Req = R + 2 = R = 3 – 2

R = 1 Ω.

R- A

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Lâmpada fluorescente

Cálculo do custo total de uma lâmpada fluorescente de potência Pf = 28 W = 28.10-3 kW durante sua vida útil fornecida (tf = 10000 h = 104 h).

Energia elétrica (Wf) consumida por essa lâmpada durante sua vida útil Wf = Pf.tf = 28.10-3 kW. 104h Wf = 280 kWh.

Custo total de cada lâmpada fluorescente C$ = 70,00 + preço de uma lâmpada = 70,00 + 20,00 C$ = 90,00.

Lâmpada incandescente

Cálculo do custo total de uma lâmpada incandescente de potência Pf = 100 W = 10-1 kW durante a mesma vida útil que a da fluorescente (tf = 10 000 h = 104 h).

Energia elétrica (Wf) consumida por essa lâmpada durante sua vida útil Wf = Pf.tf = 10-1 kW. 104h Wf = 103 kWh = 1 000 kWh.

Observe que você necessita de 10 lâmpadas incandescentes (vida útil 10 000 h) para operar na mesma vida útil (mesmo período de tempo) que a das fluorescentes (vida útil 1 000 h).

Assim, o custo total de cada incandescente deverá ser C$ = custo de uma incandescente + 10xpreço de uma lâmpada incandescente = 250,00 + 10×4,00 C$ = 290,00 (custo total de cada incandescente para a mesma vida útil de cada fluorescente)

Assim, o valor poupado será C$ = 290,00 – 90,00 = 200,00.

R- C

 

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