FUVEST 2022
FUVEST – 2022
Compare essa e outras resoluções da FUVEST 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.
A Universidade de São Paulo (USP) é uma das três universidades públicas mantidas pelo governo do estado brasileiro de São Paulo, junto com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e a Universidade Estadual Paulista (UNESP). É a maior universidade pública brasileira, bem como uma das universidades mais prestigiadas do país. A USP é uma das maiores instituições de ensino superior na América Latina, com aproximadamente 88 000 alunos matriculados.
Ela possui doze campi, quatro deles em São Paulo (o campus principal é chamado Cidade Universitária Armando de Salles Oliveira, com uma área de 7 443 770 m²).
Há campi nas cidades de Bauru, Lorena, Piracicaba, Pirassununga, Santos, Ribeirão Preto e dois em São Carlos. A USP está envolvida no ensino, pesquisa e extensão universitária em todas as áreas do conhecimento.
Segundo o relatório mundial de 2012 (SIR World Report) da SCImago Institutions Rankings, a USP está classificada na décima primeira posição mundial entre as 3 290 instituições de ensino e pesquisa internacionais classificadas. No ano de 2012, de acordo com o University Ranking by Academic Performance (URAP), a USP continua sendo a melhor universidade iberoamericana e está colocada na vigésima oitava posição no mundo.
A principal forma de ingresso é o vestibular da Fuvest
01- (FUVEST- SP- 2022)
Um vídeo tem três minutos de duração.
Se o vídeo for reproduzido, desde o seu início, com velocidade de 1,5 vezes a velocidade original, o tempo de reprodução do vídeo inteiro será de
(A) 1min30s.
(B) 1min50s.
(C) 2min00s.
(D) 2min30s.
(E) 2min50s.
R- C
02- (FUVEST- SP- 2022)
Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80
o.
Para evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa.
Uma xícara contém 60 mL de café a uma temperatura de 80 .
Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de 5) deve ser misturada ao café para
que a temperatura final do café com leite seja de 65?
(A) 5 mL
(B) 10 mL
(C) 15 mL
(D) 20 mL
(E) 25 mL
Princípio das trocas de calor
São dados:
Calor específico do café = calor específico do leite = c
Da teoria acima:
R- C
03- (FUVEST- SP- 2022)
Uma criança deixa cair de uma mesma altura duas maçãs, uma delas duas vezes mais pesada do que a outra.
Ignorando a resistência do ar e desprezando as dimensões das maçãs frente à altura inicial, o que é correto afirmar a respeito das energias cinéticas das duas maçãs na iminência de atingirem o solo?
(A) A maçã mais pesada possui tanta energia cinética quanto a maçã mais leve.
(B) A maçã mais pesada possui o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
(C) A maçã mais pesada possui a metade da energia cinética da maçã mais leve.
(D) A maçã mais pesada possui o quádruplo da energia cinética da maçã mais leve.
(E) A maçã mais pesada possui um quarto da energia cinética da maçã mais leve.
Veja a teoria a seguir:
Assim, desprezando-se a resistência do ar, um elefante e uma formiga, quando abandonados da mesma altura, chegam ao solo ao mesmo tempo e com a mesma velocidade V.
R- B
04- (FUVEST- SP- 2022)
Uma bola de bilhar vermelha está inicialmente em repouso a 40 cm de duas das bordas (lateral e superior da figura) de uma mesa de bilhar, como mostra a figura.
Uma bola branca de mesma massa e tamanho é lançada em direção à vermelha com velocidade 
paralela à borda lateral.
As duas bolas colidem e, algum tempo depois, a bola vermelha está prestes a cair na caçapa posicionada na junção das duas bordas.
No mesmo instante, a bola branca toca a borda superior da mesa a uma distância d da bola vermelha, conforme figura.
O valor de d é aproximadamente:
(A) 20 cm
(B) 40 cm
(C) 60 cm
(D) 80 cm
(E) 100 cm
Se você não domina a teoria ela está a seguir:
Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento
No caso do exercício:
Antes da colisão
Muita atenção agora. Pelo teorema da conservação da quantidade de movimento, se, antes da colisão a quantidade de movimento sistema tem direção vertical e sentido para cima, depois da colisão a quantidade de movimento do sistema também terá direção horizontal e sentido para cima, não possuindo componente horizontal na direção x.
Depois da colisão
Apenas na horizontal onde a componente resultante da quantidade de movimento deve ser nula, sendo o choque perfeitamente elástico, as bolas tendo a mesma massa m e as mesmas dimensões (tamanhos) a velocidade da bola vermelha (horizontal e para a esquerda) deve ter o mesmo módulo que a velocidade da bola branca (horizontal e para a direita).
Se v é a mesma, deverão percorrer a mesma distância horizontal de 40 cm.
Portanto, a distância d pedida é de d = 40 + 40 = 80 cm
R- D
05- (FUVEST- SP- 2022)
Considere a situação indicada na figura, em que um motor, com o auxílio de uma polia, ergue verticalmente uma caixa de massa 12 kg.
A caixa contém materiais frágeis e deve ser erguida com velocidade constante.
Qual é a magnitude da força vertical que o motor deve exercer para realizar a tarefa?
(A) 0 N
(B) 30 N
(C) 60 N
(D) 120 N
(E) 240 N
Veja teoria a seguir:
Princípio da Inércia (Primeira Lei de Newton)
“Todo corpo que esteja em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme (movendo-se em trajetória reta com velocidade vetorial constante), tende a continuar nestes estados se a força resultante que age sobre ele for nula”.
No caso do exercício como a caixa deve ser erguida na vertical (em linha reta) com velocidade constante ela está em MRU e a força resultante sobre ela deve ser nula 
.
O motor, através da corda ideal e da polia fixa “que muda a direção e o sentido da força aplicada pelo motor mas mantendo a intensidade da mesma” transmite uma força constante de intensidade F até a caixa puxando-a para cima.
Além da força 
(vertical e para cima) transmitida pelo motor sobre a caixa existe também a força peso 
(vertical e para baixo) aplicada pela Terra, agindo sobre a caixa.
Mas, como a caixa está subindo em linha reta com velocidade constante (MRU) a força resultante
sobre ela deve ser nula (primeira lei de Newton) e, para que isso ocorra as forças e devem se anular possuindo a mesma intensidade, ou seja, F = P.
Como P = m.g = 12.10 
P = 120 N e F = P, então magnitude da força vertical que o motor deve exercer para realizar a tarefa, elevando a caixa em MRU é F = 120 N.
R- D
06- (FUVEST- SP- 2022)
Dois fios muito longos transportam, cada um deles, uma corrente elétrica de intensidade I, conforme indicado na figura.
Uma partícula de carga +Q, situada a uma distância R de cada um dos fios, move-se com velocidade constante ao longo da direção z.
O módulo e sentido da força magnética atuando sobre a carga devido ao campo magnético produzido pelos fios são dados por:
Se você não domina a teoria ela está a seguir:
Direção e sentido do campo magnético 
produzido por um fio muito longo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 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 = μo =
. Matematicamente:
No caso do exercício: Utilizando a regra da mão direita para o fio da esquerda você verifica que entre os dois fios o campo magnético 
gerado pelo fio 1 está penetrando na folha de papel e que utilizando a regra da mão direita para o fio da direita você verifica que entre os dois fios o campo magnético 
gerado pelo fio 2 está penetrando na folha de papel. (figura 1)
Então à distância R de cada fio onde se move a carga elétrica Q o campo magnético resultante 
é a soma vetorial de e de ( = + ) e está penetrando na folha. (figura 2)
Para determinar a direção e sentido da força magnética 
sobre a carga Q movendo-se a uma distância R de cada um dos fios verticalmente e para cima você deve utilizar a regra da mão esquerda cujas características estão fornecidas a seguir:
Força magnética sobre carga elétrica
Você já viu que as principais características da força magnética 
que atua sobre uma carga elétrica imersa num campo magnético tem as seguintes características:
Direção e sentido de 
fornecidos pela regra da mão esquerda conforme mostrado na figura abaixo.
Observe na figura da direita que é perpendicular a 
e a 
, o que impõe a condição de que edevem pertencer a um mesmo plano. Observe também que θ é o ângulo entre e .
Intensidade de é proporcional a q, V, B e ao senθ, obedecendo à equação:
No caso do exercício o campo magnético resultante está penetrando na folha de papel, a carga elétrica + Q se move com velocidade V verticalmente e para cima e a direção e sentido da força magnética pode ser determinada pela regra da mão esquerda conforme teoria acima.
Na sequência acima aplicando a regra da mão esquerda você verifica que a força magnética (polegar) tem direção horizontal e sentido para a esquerda.
Sentido para a esquerda (oposto a Y), no sentido de – Y
A Fuvest fornece como gabarito a alternativa B, mas nela falta a velocidade V.
R- ?
07- (FUVEST- SP- 2022)
Um componente eletrônico tem curva característica mostrada no gráfico a seguir
A resistência elétrica do componente na região em que ele se comporta como um resistor ôhmico vale aproximadamente:
(A) 0,4 Ω
(B) 0,6 Ω
(C) 0,8 Ω
(D) 1,0 Ω
(E) 1,2 Ω
No caso do exercício é pedida a resistência elétrica do componente na região em que ele se comporta como um resistor ôhmico, ou seja, na região em que o gráfico fornecido corresponde a uma reta, mostrada abaixo.
R- C
08- (FUVEST- SP- 2022)
O canhão de Newton, esquematizado na figura, é um experimento mental imaginado por Isaac Newton para mostrar que sua lei da gravitação era universal.
Disparando o canhão horizontalmente do alto de uma montanha, a bala cairia na Terra em virtude da força da gravidade.
Com uma maior velocidade inicial, a bala iria mais longe antes de retornar à Terra.
Com a velocidade certa, o projétil daria uma volta completa em torno da Terra, sempre “caindo” sob ação da gravidade, mas nunca alcançando a Terra.
Newton concluiu que esse movimento orbital seria da mesma natureza do movimento da Lua em torno da Terra.
Qual deveria ser a velocidade inicial de um projétil lançado horizontalmente do alto do Everest (a uma distância aproximada de 6.400 km do centro da Terra) para colocá-lo em órbita em torno da Terra?
(A) 8 km/s
(B) 11,2 km/s
(C) 80 km/s
(D) 112 km/s
(E) 8.000 km/s
Características da Força Peso
Com a velocidade certa e constante de intensidade V, o projétil daria uma volta completa em torno da Terra, sempre “caindo” sob ação da gravidade (sujeito à força peso P = mg, de direção radial e dirigida para o centro da Terra), mas nunca alcançando a mesma.
Acontece que em todo movimento circular surge sempre uma força resultante denominada força resultante centrípeta 
com as seguintes características:
R- A
09- (FUVEST- SP- 2022)
Em virtude do movimento das placas tectônicas, a distância entre a América do Sul e a África
aumenta, nos dias atuais, cerca de 2,0 cm a cada ano.
Supondo que essa velocidade tivesse sido constante ao longo do tempo, e tomando uma distância atual de cerca de 5.000 km entre os limites dessas duas massas continentais, indique a melhor estimativa para quanto tempo teria transcorrido desde quando ambas estavam unidas em um
único supercontinente.
(A) 250.000 anos
(B) 2.500.000 anos
(C) 25.000.000 anos
(D) 250.000.000 anos
(E) 2.500.000.000 anos
R- D
10- (FUVEST- SP- 2022)
Alguns equipamentos de visão noturna têm seu funcionamento baseado no efeito fotoelétrico, uma
das primeiras descobertas que contribuíram para o surgimento da mecânica quântica.
Nesses equipamentos, fótons de frequência f emitidos por um objeto incidem sobre uma superfície metálica.
Elétrons são então liberados da superfície e acelerados por um campo elétrico.
Em seguida, o sinal eletrônico é amplificado e produz uma imagem do objeto.
Diferentemente do que a física clássica prevê, apenas os elétrons com energia hf acima de uma certa energia mínima E0 são liberados da superfície metálica.
Considerando a incidência de fótons com frequência da ordem de 
, a ordem de grandeza do valor limite de 
para que o equipamento funcione deve ser:
R- D