UEA 2023 | Vestibular — Questões de Física comentadas — Método TEF

Nos anos 80 e 90, uma caneta esferográfica muito conhecida possuía em seu nome o apelo de que seria possível escrever o equivalente a vários quilômetros com a carga total da caneta.

(www.voceselembra.com)

Considerando que a velocidade média com que uma pessoa desliza a ponta de uma caneta sobre uma folha de papel enquanto escreve é de $1{,}05\text{ cm/s}$, o tempo total de utilização de uma dessas canetas, supondo que ela pudesse escrever o equivalente a $3{,}6\text{ km}$, seria de, aproximadamente,

Uma pessoa pressiona com a mão o centro de um livro que está apoiado sobre uma mesa, aplicando sobre o livro uma força $\vec{F}$, vertical e que aponta para baixo, como indica a figura.

A força de reação correspondente à força, $\vec{F}$, aplicada sobre o livro aponta

Na figura estão representadas uma vela, que acaba ser acesa, e uma estátua, a $16\text{ cm}$ da vela, ambas dispostas sobre uma mesa. Devido à iluminação da vela, forma-se uma sombra da estátua sobre a mesa, que se estende por $24\text{ cm}$ a partir de sua base. A estátua possui altura de $18\text{ cm}$ e a vela, no momento em que foi acesa, possuía $30\text{ cm}$ de altura. O fabricante da vela estima que ela derreta totalmente em 5 dias após ser acesa.

Considerando que a vela permaneça acesa até o seu completo derretimento e que obedeça à estimativa do fabricante, a velocidade média com que a vela derrete é de

Na figura estão representadas uma vela, que acaba ser acesa, e uma estátua, a $16\text{ cm}$ da vela, ambas dispostas sobre uma mesa. Devido à iluminação da vela, forma-se uma sombra da estátua sobre a mesa, que se estende por $24\text{ cm}$ a partir de sua base. A estátua possui altura de $18\text{ cm}$ e a vela, no momento em que foi acesa, possuía $30\text{ cm}$ de altura. O fabricante da vela estima que ela derreta totalmente em 5 dias após ser acesa.

Para que a sombra da estátua dobre de tamanho em relação ao momento em que a vela foi acesa, será necessário que se passe

Considere a representação do Sistema Solar, em que os planetas descrevem órbitas ao redor do Sol.

De acordo com a terceira lei de Kepler, $$\frac{T^2}{R^3} = k$$, em que $T$ e $R$ são, respectivamente, o período e o raio médio da órbita e $k$ é uma constante, um dos planetas do Sistema Solar que possui um ano com menos de 365 dias é

Analise a figura que representa o esquema básico de determinada usina hidrelétrica, em que os tipos de energia envolvidos são somente potencial gravitacional, cinética e elétrica.

Das regiões destacadas na imagem, 1, 2, 3, 4 e 5, as únicas nas quais estão ocorrendo transformações de energia são as regiões de números

Uma viola com cordas de aço foi perfeitamente afinada pelo violeiro em uma noite fria. Na tarde do dia seguinte, com uma temperatura mais elevada em relação à noite passada, o violeiro percebeu que todas as cordas de sua viola estavam desafinadas em tons de frequências mais altas. A constatação do violeiro decorre do fato de que, em temperaturas mais elevadas, as cordas da viola ficam mais tensionadas. Considerando que o restante dos componentes da viola é feito de uma madeira uniforme, que não há empenamento de nenhuma de suas partes e que a umidade manteve-se constante, verificou-se que

Uma pessoa retira da geladeira um pote de plástico com tampa metálica que havia sido guardado no dia anterior. Ao tocar a tampa, a pessoa deduz que esta esteja mais fria do que o pote. A dedução da pessoa em relação às temperaturas do pote e da tampa está

Sonorizadores, como o da imagem, são dispositivos utilizados para causar vibrações nos veículos que trafegam em rodovias, de forma a alertar os condutores de que há uma situação atípica à frente.

(www.mestresdotransito.com.br)

Um sonorizador, que foi construído em formato ondulado, possui uma distância de $20\text{ cm}$ entre duas saliências consecutivas, conforme ilustrado.

Se as rodas dianteiras de um veículo passarem, simultaneamente, por esse sonorizador com velocidade de $72\text{ km/h}$, a frequência das vibrações experimentada pelo condutor será de

Analise a figura que representa duas pequenas esferas e as linhas de campo elétrico produzidas por elas.

Em relação às cargas totais das esferas, conclui-se que

Um refrigerador foi instalado em uma mercearia e, em decorrência de sua utilização, o consumo mensal de energia da mercearia subiu de $300\text{ kWh}$ para $372\text{ kWh}$. Considerando que esse aumento ocorreu somente devido à utilização do refrigerador e que este ficou ligado durante os 30 dias do mês, a potência média do refrigerador é de

Para disparar o flash de uma câmera, é necessário que um capacitor, de $1{,}2 \times 10^{-4}\text{ F}$, ligado a esse flash, esteja carregado com uma carga de $6{,}0 \times 10^{-4}\text{ C}$. Sabendo que, ao carregar o capacitor, a bateria da câmera, considerada ideal, fica ligada diretamente a ele, a diferença de potencial fornecida pela bateria deve ser de, no mínimo,

Um estudante de engenharia construiu um medidor de consumo de combustível para seu próprio carro que registrava o número de litros consumidos por minuto ($\text{L/min}$). Durante uma viagem, conduzindo seu carro com velocidade média de $120\text{ km/h}$, o estudante notou que o consumo médio de combustível, marcado pelo medidor, era de $0{,}20\text{ L/min}$. Nesse momento, o consumo de combustível do carro era de

Em uma casa duas crianças brincam com uma bola de $400\text{ g}$. Uma das crianças, que se encontra com os braços esticados à altura do parapeito da janela do 2º andar da casa, aguarda que a outra criança lance a bola, verticalmente para cima, a partir do parapeito da janela do 1º andar. As duas janelas se encontram alinhadas verticalmente e seus parapeitos estão separados por uma altura de $3\text{ metros}$. Sendo a aceleração da gravidade igual a $10\text{ m/s}^2$, para que a criança no 2º andar consiga apanhar a bola, sem se debruçar na janela, a criança no 1º andar deve conferir à bola uma energia cinética de, no mínimo,

Uma pessoa, andando às margens de um rio, percebe que está sobre uma região de areia movediça. Imediatamente ela para de caminhar e começa a afundar durante alguns instantes. No instante $t_a$, ela percebe que para de afundar na areia movediça. Sabendo que o peso da pessoa é de $720\text{ N}$, dentre os gráficos, o que melhor representa a variação da intensidade da força normal à qual a pessoa está submetida, em função do tempo, é

A força gravitacional de um astronauta na Lua, isto é, seu peso na superfície da Lua, é de $96\text{ N}$. Na superfície da Terra, o peso desse astronauta é de $600\text{ N}$. Se os raios da Lua e da Terra são, respectivamente, $6{,}4 \times 10^6\text{ m}$ e $1{,}6 \times 10^6\text{ m}$, a razão entre a massa da Terra e a massa da Lua, $$\frac{M_T}{M_L}$$, vale

O seguinte gráfico foi extraído de uma região do diagrama de fases da água. Nas condições acima da linha azul, a água se encontra no estado líquido e abaixo dessa linha a água estará na condição de vapor.

Sabendo que, em condições normais de uso, o interior de uma panela de pressão pode chegar a $2 \times 10^5\text{ Pa}$, a temperatura máxima que a água, em estado líquido, pode atingir no interior da panela é de

Um cientista constrói uma máquina térmica que, em um ciclo, retira calor ($Q_{quente}$) de uma fonte quente, realiza certa quantidade de trabalho ($\tau$) e rejeita certa quantidade de calor ($Q_{frio}$) para uma fonte fria, conforme esquematizado.

Por ser muito desorganizado, esse cientista acaba por misturar suas anotações, de forma que agora ele só possui os valores $610\text{ J}$, $950\text{ J}$ e $340\text{ J}$ anotados em um pedaço de papel, mas não sabe a que certamente se referem esses números. Sabendo que ele anotou em seu papel os valores de $Q_{quente}$, $\tau$ e $Q_{frio}$, não necessariamente nessa ordem, uma possível combinação que permita que sua máquina térmica respeite as leis da termodinâmica é

Logo após o Big Bang, mais precisamente 380 mil anos a partir de seu início, nosso universo era quente e denso. Uma radiação proveniente desse período, que permeia o universo até hoje, é conhecida como radiação cósmica de fundo. Hoje em dia, a frequência mais intensa do espectro dessa radiação é de, aproximadamente, $150\text{ GHz}$. Sabendo que essa radiação se propaga com velocidade de $3 \times 10^8\text{ m/s}$, o comprimento de onda associado à frequência mais intensa dessa radiação é de

Devido à estação do ano, durante um período do dia, a luz proveniente do sol entra pela janela do quarto de um estudante fazendo um ângulo de $45^\circ$ com a direção perpendicular à janela, conforme ilustrado na imagem. Na parede oposta à da janela, distanciadas por $3{,}0\text{ m}$, está instalado um espelho plano de tal forma que esse fica centrado sobre a região iluminada diretamente pelo sol. O estudante deseja posicionar sua escrivaninha na parede da janela de modo que a luz, refletida pelo espelho, incida sobre o centro P da escrivaninha.

Desprezando a profundidade da escrivaninha, para que a luz refletida pelo espelho fique centrada em P, a distância x que o centro da escrivaninha deve ficar do centro da janela é de

Uma pessoa precisa medir o pé-direito de um apartamento, porém, possui disponível apenas uma pequena régua. Ela então utiliza uma lupa, com distância focal de $19\text{ cm}$, e realiza o seguinte procedimento: logo abaixo de uma lâmpada acesa, embutida no teto, procura a posição em que consegue formar uma imagem nítida da lâmpada no chão e com a utilização da régua mede, nessas condições, uma distância de $20\text{ cm}$ da lente da lupa até o chão. Seguindo esse procedimento, ela calcula que o pé-direito do apartamento mede

Para minimizar a dissipação de energia nas redes elétricas, é necessário que se utilize diferenças de potencial (d.d.p.) relativamente elevadas nos cabos elétricos que saem das estações de energia e chegam até os postes de vias públicas. Considere uma usina hidrelétrica que fornece uma potência total de $1{,}0 \times 10^9\text{ W}$ à rede elétrica de uma determinada região. Sabendo que a resistência equivalente do circuito composto pelos cabos da rede elétrica da região é de $200\text{ }\Omega$ e considerando um regime de corrente contínua, a d.d.p. fornecida pela usina à rede para que se tenha um rendimento $\eta = 0{,}8$ deve ser de

Tokamak é um modelo de reator que vem sendo estudado nas últimas décadas para obtenção de energia a partir do hidrogênio. Para gerar uma descarga elétrica no interior desse reator, é necessário que um banco de capacitores descarregue, rapidamente, toda energia armazenada nos capacitores. Durante a carga, todos os capacitores são ligados em paralelo a uma fonte externa e, durante a descarga, os capacitores são ligados todos em série ao reator. Considere que o banco de capacitores de um Tokamak seja composto por 1000 capacitores de $300\text{ mF}$ cada. As capacitâncias equivalentes do banco de capacitores na carga e na descarga são, respectivamente,

Um engenheiro projeta uma suspensão capaz de carregar as baterias de um carro elétrico. Nesse projeto, esquematizado na figura, um ímã é instalado no eixo móvel da suspensão e uma bobina fixa envolve o conjunto. Toda vez que a suspensão é acionada, o ímã se desloca para cima e para baixo em relação à bobina e, como consequência, uma corrente é induzida na bobina.

O princípio eletromagnético que explica o funcionamento dessa suspensão é