Resolução - Unicamp 2014 - Física
Física

Resolução - Unicamp 2014 - Física


TEXTO PARA AS QUESTÕES 1 E 2

Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos.


1. O passeio completo no complexo do Pão de Açúcar inclui um trecho de bondinho de aproximadamente 540 m, da Praia Vermelha ao Morro da Urca, uma caminhada até a segunda estação no Morro da Urca, e um segundo trecho de bondinho de cerca de 720 m, do Morro da Urca ao Pão de Açúcar. A velocidade escalar média do bondinho no primeiro trecho é v1 = 10,8 km/h e, no segundo, é v2 = 14,4 km/h. Supondo que, em certo dia, o tempo gasto na caminhada no Morro da Urca somado ao tempo de espera nas estações é de 30 minutos, o tempo total do passeio completo da Praia Vermelha até o Pão de Açúcar será igual a
a) 33 min.
b) 36 min.
c) 42 min.
d) 50 min.












  
2. A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar é de cerca de 400 m, ambas em relação ao solo. A variação da energia potencial gravitacional do bondinho com passageiros de massa total M = 5000 kg, no segundo trecho do passeio, é
(Use g = 10 m/s2.)
a) 11 x 106J.
b) 20 x 106J.
c) 31 x 106J.
d) 9 x 106J.

Resolução

A variação de energia potencial gravitacional ocorre devido a variação na altura, dada por:
?Epot = M.g.?H
?Epot = 5000 . 10 (400 ? 220)
?Epot = 9,0 . 106 J

Alternativa D

3. As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir dezenas de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de trabalho nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura abaixo gira em movimento circular uniforme a uma frequência de 300 rpm.
A velocidade de um ponto extremo P da pá vale
(Considere p= 3)

a) 9 m/s.
b) 15 m/s.
c) 18 m/s.
d) 60 m/s.


Resolução

Dados: R = 0,60m
f = 300 rpm = 5 Hz
p = 3

V = 2pRf
V = 2 . 3 . 0,60 . 5
V = 18 m/s

Alternativa C

4. Uma boia de sinalização marítima muito simples pode ser construída unindo-se dois cilindros de mesmas dimensões e de densidades diferentes, sendo um de densidade menor e outro de densidade maior que a da água, tal como esquematizado na figura abaixo. Submergindo-se totalmente esta boia de sinalização na água, quais serão os pontos efetivos mais prováveis de aplicação das forças Peso e Empuxo?

a) Peso em C e Empuxo em B.
b) Peso em B e Empuxo em B.
c) Peso em C e Empuxo em A.
d) Peso em B e Empuxo em C.



Resolução

O centro de gravidade da barra (ponto de aplicação do peso) fica deslocado para o lado da boia com densidade maior (ponto C).
O empuxo fica aplicado no centro geométrico da parte imersa (centro de empuxo). Como a boia está totalmente imersa, o centro de empuxo é o centro geométrico da barra (ponto B).



5 . A tecnologia de telefonia celular 4G passou a ser utilizada no Brasil em 2013, como parte da iniciativa de melhoria geral dos serviços no Brasil, em preparação para a Copa do Mundo de 2014. Algumas operadoras inauguraram serviços com ondas eletromagnéticas na frequência de 40 MHz. Sendo a velocidade da luz no vácuo c = 3,0 . 108m/s , o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas é
a) 1,2 m.
b) 7,5 m.
c) 5,0 m.
d) 12,0 m.


Resolução

Dados: f = 40 MHz = 40 . 106 Hz
c = 3,0 . 108 m/s,
Equação fundamental da Ondulatória:
V = l.f ? 3,0 . 108 = l . 40 . 106
l = 7,5 m

Alternativa B

6. A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações industriais, tal como a pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de partículas carregadas, nos vértices de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas sobre a carga A no centro desse quadrado. Na situação apresentada, o vetor que melhor representa a força resultante agindo sobre a carga A se encontra na figura







Resolução

Construindo-se o diagrama de todas as forças eletrostáticas que atuam na partícula A, pode-se determinar a força resultante, assim:


Aplicando-se a regra do paralelogramo, determina-se a direção e o sentido da força eletrostática resultante na partícula A.




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