Primeira fase – 2016

Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) é umauniversidade pública brasileira, com atuação no ensino, na pesquisa e na extensão de serviços à comunidade. A instituição é uma das três universidades mantidas pelo governo do estado de São Paulo, ao lado da Universidade de São Paulo (USP) e daUniversidade Estadual de Campinas (Unicamp).

A UNESP distingue-se das outras universidades estaduais por sua estrutura multicampi que abrange 24 municípios do estado – 21 campi no interior, um campus na cidade de São Paulo, um campus em São Vicente e um campus em Registro(estes 2 últimos campi tendo sido os primeiros de uma universidade pública no litoral paulista).1

Unesp foi a segunda colocada entre as universidades públicas no “VIII Prêmio Melhores Universidades”, presenteado anualmente pela publicação Guia do Estudante, da Editora Abril.  A Classificação Acadêmica das Universidades Mundiais(ARWU – sigla em inglês classificou a universidade entre as posições 301ª-400ª no mundo e entre as cinco melhores instituições de ensino superior do Brasil.

01-(UNESP-SP)

Em uma viagem de carro com sua família, um garoto colocou em prática o que havia aprendido nas aulas de física. Quando seu pai ultrapassou um caminhão em um trecho reto da estrada, ele calculou a velocidade do caminhão ultrapassado utilizando um cronômetro.

02-(UNESP-SP)

Um pequeno motor a pilha é utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo.

Nessas condições, quando o motor girar com frequência f_M, as duas rodas do carrinho girarão com frequência f_R.

Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D possuem 24 dentes, que não há escorregamento entre elas e que f_M = 13,5 Hz, é correto afirmar que f_R, em Hz, é igual a

03-(UNESP-SP)

Algumas embalagens trazem, impressas em sua superfície externa, informações sobre a quantidade máxima de caixas iguais a ela que podem ser empilhadas, sem que haja risco de danificar a embalagem ou os produtos contidos na primeira caixa da pilha, de baixo para cima.

04-(UNESP-SP)

Ótimos nadadores, os golfinhos conseguem saltar até 5 m acima do nível da

água do mar.

Considere que um golfinho de 100 kg, inicialmente em repouso no ponto A, situado 3 m abaixo da linha da água do mar, acione suas nadadeiras e atinja, no ponto B, determinada velocidade, quando inicia o seu movimento ascendente e seu centro de massa descreve a trajetória indicada na figura pela linha tracejada.

05-(UNESP-SP)

E os raios solares que atingem as regiões altas das montanhas incidem em superfícies que absorvem quantidades menores de radiação, por serem inclinadas em comparação com as superfícies horizontais das regiões baixas.

Em grandes altitudes, a quantidade de energia absorvida não é suficiente para aquecer o ar ao seu redor. (http://super.abril.com.br. Adaptado.)

Segundo o texto e conhecimentos de física, o topo da montanha é mais frio que a base devido

(A) à expansão adiabática sofrida pelo ar quando sobe e ao fato de o ar ser um bom condutor de calor, não retendo energia térmica e esfriando.

(B) à expansão adiabática sofrida pelo ar quando sobe e à pouca irradiação recebida da superfície montanhosa próxima a ele.

(C) à redução da pressão atmosférica com a altitude e ao fato de as superfícies inclinadas das montanhas impedirem a circulação do ar ao seu redor, esfriando-o.

(D) à transformação isocórica pela qual passa o ar que sobe e à pouca irradiação recebida da superfície montanhosa próxima a ele.

(E) à expansão isotérmica sofrida pelo ar quando sobe e à ausência do fenômeno da convecção que aqueceria o ar.

06-(UNESP-SP)

Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa:

(A) o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real.

(B) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real.

(C) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual.

(D) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual.

(E) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual.

07-(UNESP-SP)

08-(UNESP-SP)

Mas as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência R) são medidas por ∆E = R·i² ·∆t.

Então, para um mesmo valor de R e ∆t, quando i diminui, essa perda também será reduzida. Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor área de secção transversal, o que implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores. (Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)

Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto afirmar que:

(A) se a resistência elétrica de um condutor é constante, em um mesmo intervalo de tempo, as perdas por efeito joule em um condutor são inversamente proporcionais à corrente que o atravessa.

(B) é mais econômico usarmos em nossas residências correntes elétricas sob tensão de 110 V do que de 220 V.

(C) em um mesmo intervalo de tempo, a energia elétrica consumida por um aparelho elétrico varia inversamente com a potência desse aparelho.

(D) uma possível unidade de medida de energia elétrica é o kV·A (quilovolt-ampère), que pode, portanto, ser convertida para a unidade correspondente do Sistema Internacional, o joule.

E) para um valor constante de tensão elétrica, a intensidade de corrente que atravessa um condutor será tanto maior quanto maior for a área de sua secção transversal.

Exercícios da UNESP/2016 com resolução comentada

01- Veja a figura abaixo:

R- D

02- Pode-se interligar duas ou mais  polias através de uma correia (figura 1) ou acoplar duas ou mais engrenagens (figura 2)

R- A

03-

R- C

04- Energia mecânica (E_m)   é a energia total do sistema, ou seja, a soma das energias cinética (E_c) com a energia potencial (E_p), sendo que esta pode ser energia potencial gravitacional ou energia potencial elástica, ou ambas.

Sistemas conservativos  São aqueles onde não ocorre dissipação de energia e onde a energia cinética (E_c) e a energia potencial (E_p) são variáveis, mas sua soma, que é a energia mecânica é constante (é sempre a mesma em cada ponto), desde que o corpo se mova sob ação de forças conservativas (força peso, elástica, elétrica, etc.).

Agora podemos determinar o módulo da quantidade de movimento do golfinho no ponto B:

R- B

05- A transformação adiabática é aquela em que não há trocas de energia térmica (calor) entre o sistema e o meio exterior, por ser muito rápida.

No decorrer da subida, ocorre uma EXPANSÃO ADIABÁTICA, (sem trocas de calor com o meio exterior), pois o ar quente se expande muito rapidamente e, devido a isso, calor (Q) trocado entre o sistema e o meio exterior é nulo (Q = 0).

Aplicando a primeira lei da termodinâmica, temos U = Q – W U = 0 – W U = – W.

Assim, quando um gás se expande adiabaticamente, a variação de energia interna é negativa (U  0) o que provoca o resfriamento do gás (ar).

Observe que, se U  0, o trabalho W será positivo o que provoca uma expansão do ar (gás).

Quando temos altas altitudes, temos pouca absorção da radiação emitida pelo sol, devido
à superfície ser montanhosa.

A temperatura diminui com a altitude porque o aquecimento se dá a partir da superfície terrestre. É que do total de energia que chega do Sol, apenas 19% são retidos pelo ar; 34% acabam refletidos de volta. São os 47% restantes, retidos pela parte sólida do planeta, que passam calor à atmosfera.

Portanto, o topo da montanha está mais distante da superfície, que reflete quase toda a radiação solar sob forma de calor. A radiação solar incidente é inclinada nas encostas, ocorrendo menor absorção em relação a base da montanha.

R- B

06- Sabendo que o rapaz se posicionou sempre a mesma distância desses espelhos, enxergando três diferentes imagens de seu rosto, por comparação conseguimos identificar cada espelho:

Espelho convexo Para qualquer localização do objeto

Para qualquer posição do objeto, a imagem terá sempre:

Natureza – virtual

Localização – atrás do espelho e entre V e F e observe que à medida que o objeto se aproxima do espelho, a imagem também se aproxima e aumenta de tamanho, mas está sempre entre V e F..

Tamanho – menor que o do objeto

Orientação – direita em relação ao objeto

Utilidades: Os espelhos convexos são empregados como retrovisores em veículos, cabines de segurança, elevadores, etc. Sua vantagem sobre o espelho plano, nesse particular, é ter maior campo visual. Têm, entretanto, o inconveniente de não darem noção da distância.

R- C

07-

R- B

08-

B) é mais econômico usarmos em nossas residências correntes elétricas sob tensão de 110 V do que de 220 V.

B) ERRADA Exemplo prático considere um chuveiro elétrico de potência P = 4400 W. Quando ligado em U₁= 220 V, a corrente elétrica por ele consumida será P = U₁.i₁ 4400 = 220.i₁

i₁ = 4400/220 = 20 A.

O mesmo chuveiro de P = 4400 W quando ligado em U₂ = 110 V será percorrido por i₂ = 4400/110 = 40 A (menor corrente que quando ligado em 110 V).

Menor corrente elétrica, menor consumo de energia para a mesma potência, então ligado em 220 V o consumo será menor sendo mais econômico.

Isso ocorre, pois a potência dissipada por efeito Joule é menor quando ele é ligado em 220 V (menor corrente i), pois, pelo enunciado, as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência R) são medidas por ∆E = R·i²·∆t, onde R e ∆t são constantes e, nesse caso, como i² é diretamente proporcional à perda de energia ∆E, menor corrente (U = 220 V) implicará em menor perda de energia.

(C) em um mesmo intervalo de tempo, a energia elétrica consumida por um aparelho elétrico varia inversamente com a potência desse aparelho.

C) ERRADA Pelo enunciado E = V.i.∆t E = P. ∆t ∆t =E/P no mesmo intervalo de tempo, a energia consumida é diretamente proporcional à potência.

(D) uma possível unidade de medida de energia elétrica é o kV·A (quilovolt-ampère), que pode, portanto, ser convertida para a unidade correspondente do Sistema Internacional, o joule.

D) ERRADA Pelo enunciado E = V.i.∆t substituindo as unidades de medida, temos

E = V.i.∆t = kV.A.s

E) para um valor constante de tensão elétrica (V), a intensidade de corrente (i) que atravessa um condutor será tanto maior quanto maior for a área de sua secção transversal.