Física e Vestibular

Unicamp – Universidade Estadual de Campinas – 2022

Universidade Estadual de Campinas – Unicamp – 2022

Compare essa e outras resoluções da UNICAMP – SP – 2022 e dos vestibulares das demais Universidades pelo fisicaevestibular.com.br com outras e você verá que ela:

Tem melhor visual e mais ilustrações esclarecedoras.

Foi feito para alunos que realmente tenham dificuldades nos conceitos de Física e Matemática procurando sempre explicar os menores detalhes.

Não coloca apenas as fórmulas procurando sempre mostrar suas procedências e utilidades.

Sempre que preciso procura explicar por meio de desenhos e ilustrações.

Não queima etapas explicando sequência por sequência.

A preocupação com que o aluno entenda as resoluções é muito grande. O professor se coloca no lugar do aluno.

Muitas vezes fornece informações além das necessárias para as resoluções, mas úteis nos próximos vestibulares.

 E muito, muito mais.

Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)

É uma universidade pública do estado de São Paulo, Brasil, considerada uma das melhores universidades do país e da América Latina.

É uma das quatro universidades mantidas pelo governo paulista, ao lado da Universidade de São Paulo (USP), da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade Virtual do Estado de São Paulo (Univesp).

Fundada em 1962, a Unicamp foi projetada do zero como um sistema integrado de centros de pesquisa, ao contrário de outras universidades brasileiras, geralmente criadas pela consolidação das escolas e institutos anteriormente existentes.

Seu foco em pesquisa reflete que quase metade de seus estudantes são alunos de pós-graduação, a maior proporção entre todas as grandes universidades no Brasil. Ela também se destaca no grande número de cursos de pós-graduação oferecidos (153, comparados aos 70 cursos de graduação), além de oferecer vários cursos para cerca de 8 mil estudantes por meio de sua escola de extensão.

Seu principal campus ocupa 3,5 quilômetros quadrados e está localizado no distrito de Barão Geraldo, uma área suburbana há 12 km do centro de Campinas, construída logo após a criação da universidade.

A instituição também tem campi satélites nos municípios de LimeiraPiracicaba e Paulínia, além de gerir duas escolas secundárias técnicas, localizadas em Campinas e Limeira. Seu financiamento é quase inteiramente oriundo do governo do estado. Como outras universidades públicas brasileiras, a Unicamp também não cobra mensalidades ou taxas de administração para seus cursos de graduação e pós-graduação.

A Unicamp é responsável por cerca de 15% da produção científica brasileira.

Ela também produz mais patentes do que qualquer outra organização de pesquisa brasileira, atrás somente da estatal Petrobras.

Vários rankings universitários internacionais classificam a Unicamp como uma das melhores universidades do mundo. Em 2015, o QS a classificou como a 195ª melhor universidade do mundo, além da 11ª melhor universidade com menos de 50 anos de existência do planeta e como a 24ª melhor instituição universitária dos BRICS e de outros países em desenvolvimento. Em 2015, a Unicamp foi a universidade com maior número de cursos bem avaliados do país pelo Ministério da Educação.

(UNICAMP – SP – 2022)

USE O TEXTO A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES 01 E 02.

Em 2018, a NASA lançou a sonda Solar Parker com o objetivo de estudar o Sol.

Para isso, ao longo de suas órbitas, a sonda se aproximará gradativamente da estrela, coletando dados a cada passagem.

Em abril de 2021, a Solar Parker fez sua oitava aproximação, atingindo dois novos recordes de artefatos realizados pelo homem: maior velocidade e máxima aproximação do Sol.

01- (UNICAMP – SP – 2022)

a) 83.

b) 30.

c) 14.

d) 0,5.

Velocidade escalar (V) de um MCU (movimento circular uniforme com velocidade de módulo constante)

Para qualquer móvel em MCU, o espaço percorrido (ΔS) durante um período (Δt = T – tempo que demora para efetuar uma volta completa) será ΔS = 2πR, onde R é o raio da circunferência.

ΔS = 2πR e Δt =T    V= ΔS/Δt    V = 2πR/T

No caso do exercício o móvel é a sonda que se desloca com velocidade de módulo constante v =

R- C

02- (UNICAMP – SP – 2022)

Aceleração da Gravidade

A Terra (ou qualquer outro planeta) origina ao seu redor um campo gravitacional de maneira que qualquer corpo de massa m, quando colocado no interior desse campo fica sujeito à uma força de atração gravitacional, dirigida para o centro da Terra e de intensidade FG = , sendoG a constante de gravitação universal, M a massa da Terra ou do planeta e r a distância do centro da Terra ou do planeta ao centro do corpo. Essas forças que o corpo de massa m troca com o centro do planeta de massa M constituem par ação e reação.

São dados:

R- B

USE O TEXTO A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES 03 E 04.

Em abril de 2021 faleceu o astronauta norte-americano Michael Collins, integrante da missão Apolo 11, que levou o primeiro homem à Lua.

Enquanto os dois outros astronautas da missão, Neil Armstrong e Buzz Aldrin, desceram até a

superfície lunar, Collins permaneceu em órbita lunar pilotando o Módulo de Comando Columbia.

03- (UNICAMP – SP – 2022)

Sendo o módulo da velocidade do Columbia v = 1600m/s, qual foi aproximadamente o período T da órbita?

a) T = 20 min.

b) T = 2,0 h.

c) T = 3,0 h.

d) T = 4,0 h.

Satélites em Órbitas Circulares

Satélite  Qualquer objeto que gira em torno de um planeta em órbita circular ou elíptica.

Pelo enunciado o módulo da velocidade do Columbia a uma órbita de raio r da Lua é de v = 1600 m/s.

A aceleração da gravidade nessa órbita é fornecida por:

R – B

04- (UNICAMP – SP – 2022)

A viagem desde o Columbia até a superfície da Lua foi realizada no Módulo Lunar Eagle, formado por dois estágios: um usado na descida e outro, na subida.

A massa seca do estágio de subida, ou seja, sem contar a massa do combustível (quase totalmente

consumido na viagem de volta), era m = 2500 kg.

Considere que o módulo da aceleração gravitacional seja aproximadamente constante e dado por

desde a superfície lunar até a órbita do Columbia, que se situava a uma altitude

h = 110 km.

Qual é a variação da energia potencial gravitacional do estágio de subida (massa seca que reencontra o Columbia) na viagem de volta?

Energia potencial gravitacional

Considere um corpo de massa m que se encontra num ponto P que está a uma determinada altura h de outro ponto Q.

No caso do exercício:

São dados:

Massa seca do módulo lunar Eagle durante a subida m = 2500 kg

A variação de energia potencial gravitacional (trabalho da força peso) durante a viagem de volta, colocando o nível zero da altura na superfície da Lua onde Epi = 0, é fornecida por:

WP = Epi – Eph = mghi – mgh = 2500.1,4.0 – 2500.1,4.11.104 = 0 – 38500.104 = – 3,85.104.104

= 3,85.108 J

R- C

05- (UNICAMP – SP – 2022)

A figura a seguir mostra a temperatura da tigela de uma panela de arroz elétrica em função do tempo de cozimento.

Ligando-se a panela, uma resistência elétrica aumenta a temperatura da tigela contendo arroz e água até que a água entre em ebulição.

Depois que toda a água é consumida ─ por evaporação e por absorção pelo arroz ─, a temperatura da tigela volta a subir, o que é detectado por um sensor, e a panela é então desligada.

A potência elétrica dissipada pela resistência elétrica, na forma de calor, é P = 400 W, constante durante todo o cozimento.

Quanto vale a energia elétrica dissipada desde o início do processo até que toda a água seja consumida?

a) 13,3 kJ.

b) 240 kJ.

c) 720 kJ.

d) 2000 kJ.

Observe pelo gráfico fornecido que, depois que a panela é ligada sua temperatura começa a subir desde 20 oC até 100 oC permanecendo em estado líquido durante 10 s, quando entra em ebulição e começa a evaporar permanecendo assim até t = 30 s, quando começa a subir.

Assim, pelo enunciado, quando a temperatura começa a subir toda a água é consumida e a panela desligada, o que ocorre quando t = 30 s.

Energia Elétrica

Potência Elétrica (Po)

No caso do exercício são dados:

R- C

06- (UNICAMP – SP – 2022)

A autoclave, um equipamento de esterilização de objetos por meio de vapor de água em alta

temperatura e pressão, foi inventada por Charles Chamberland, a pedido de Louis Pasteur.

A figura a seguir mostra a curva da pressão máxima de vapor da água em função da temperatura.

Para temperaturas e pressões do lado esquerdo da curva, a água encontra-se na fase líquida; do lado direito, a água está na fase de vapor.

Nos pontos sobre a curva, as fases líquida e de vapor coexistem.

A pressão de funcionamento de uma determinada autoclave é p = 3,0 atm.

Se toda a água está na fase de vapor, o que se pode dizer sobre a sua temperatura θ?

Dado: 1,0 atm = 100 kPa.

O enunciado afirma que a pressão de funcionamento da autoclave é p = 3,0 atm e que 1,0 atm = 100 kPa, portanto a autoclave está funcionando sob pressão de P = 3.100 kPa P = 300 kPa.

Observe no diagrama fornecido abaixo que, para que a autoclave funcione de maneira que toda água

se encontre na fase de vapor, sob pressão constante de P = 300 kPa o valor da temperatura deve se encontrar acima de, aproximadamente, .

R- D

07- (UNICAMP – SP – 2022)

As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram ferramentas importantes no combate à

disseminação do novo coronavírus durante a pandemia da Covid-19.

Essas máscaras possuem fibras compostas de um material com campo elétrico permanente e são

capazes de realizar uma filtragem eletrostática das partículas ou gotículas dispersas no ar.

Considere um campo elétrico uniforme de módulo em uma região do espaço.

A diferença de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas paralelas entre si e perpendiculares à direção desse campo elétrico, separadas por uma distância d, conforme mostra a figura acima a seguir, é igual a

Expressões do trabalho W e da diferença de potencial U de um campo elétrico uniforme

No caso do exercício são dados:

R- B

08- (UNICAMP – SP – 2022)

Uma imagem capturada recentemente pela sonda Perseverance na superfície de Marte mostrou o

que parece ser um arco-íris no céu daquele planeta.

Na Terra, um arco-íris surge como resultado da decomposição da luz branca do Sol por refração nas

gotículas quase esféricas de água, suspensas na atmosfera.

Em Marte, contudo, não há chuva. Portanto, a origem do arco-íris ainda é controversa.

Em relação ao fenômeno de formação do arco-íris na Terra, quando a luz solar incide em uma gotícula de água, é correto afirmar que

a) o índice de refração da água para as diferentes cores da luz branca é menor do que o do ar; assim, no interior das gotículas, os raios de luz das diferentes cores se aproximam mais da reta normal à interface entre os meios de refração, quanto maior for o índice de refração corresponde àquela cor, na água.

b) o índice de refração da água para as diferentes cores da luz branca é menor do que o do ar; assim, os raios de luz das diferentes cores, no interior das gotículas, se afastam mais da reta normal à interface entre os meios de refração, quanto maior for o índice derefração corresponde àquela cor, na água.

c) o índice de refração da água para as diferentes cores da luz branca é maior do que o do ar; assim, os raios de luz das diferentes cores, no interior das gotículas, se aproximam mais da reta normal à interface entre os meios de refração, quanto maior for o índice de refração corresponde àquela cor, na água.

d) o índice de refração da água para as diferentes cores da luz branca é maior do que o do ar; assim, os raios de luz das diferentes cores, no interior das gotículas, se afastam mais da reta normal à interface entre os meios de refração, quanto maior for o índice de refração corresponde àquela cor, na água.

Dispersão

A dispersão luminosa é o fenômeno da separação da luz policromática branca em suas cores componentes, o que ocorre quando a luz branca sofre refração, como por exemplo em gotas de água.

No vácuo e, aproximadamente no ar, de índice de refração absoluto n = 1, todas as cores (frequências) se movem com a mesma velocidade (3,0.108m/s) e por essa razão estão sempre juntas, formando a luz policromática branca. 

Assim, como a luz branca é composta de infinitas frequências (cores), cada uma delas, num meio com índice de refração diferente (maiores) que o do vácuo e do ar, se move com velocidades diferentes e sofre desvios diferentes, separando essas cores.

A figura representa, esquematicamente, a trajetória de um feixe de luz branca atravessando uma gota de água. É dessa forma que se origina o arco-íris.

Em 1 ocorre o fenômeno óptico da refração, em 2 da reflexão e, em 3 novamente da refração.

A decomposição da luz branca (dispersão) ocorre entre 1 e 2 e entre 2 e 3 e sua causa é devido ao fato de o índice de refração absoluto da água da gota ser diferente para cada frequência (cor) da luz, o que provoca em cada uma desvios diferentes, se aproximando ou se afastando da normal, separando-as.

Quando a luz passar de um meio menos refringente (menor indice de refração, no caso, ar) para um meio mais refringente (maior índice de refração, no caso, água), o ângulo de refração será menor que o ângulo de incidência (ele se aproxima da normal) e menor será a velocidade da luz nele. 

O menor desvio é o do vermelho e o maior é o do violeta.

R- C

 

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