Unioeste Vestibular 2025 — Questões de Física comentadas — Método TEF

O Sol é uma estrela que passa por ciclos regulares de atividade, com período de cerca de $11$ anos. Instituições científicas que monitoram a atividade solar estimam que, no ciclo atual, o Sol deve atingir sua atividade máxima durante o ano de 2024, de forma que nosso planeta pode ser atingido por tempestades solares severas ao longo desse ano. Uma tempestade solar, é um evento que ocorre quando o Sol emite uma grande quantidade de partículas eletricamente carregadas e radiação eletromagnética, as quais interagem com o campo magnético da Terra e com a atmosfera da Terra.

Em relação aos possíveis efeitos das tempestades solares, considere as assertivas a seguir:

• I.As tempestades solares causam auroras boreais e austrais devido à interação das partículas carregadas com o campo magnético terrestre, descrita pelo movimento das partículas carregadas no campo magnético da Terra, governado pelas forças de Lorentz.
• II.Podem ocorrer interferências em sinais de rádio e comunicações por satélite devido ao ruído eletromagnético induzido pelas ondas eletromagnéticas originadas na tempestade solar, afetando comunicações e sistemas eletrônicos.
• III.As redes de distribuição de energia elétrica podem sofrer falhas devido às correntes elétricas induzidas pela radiação eletromagnética originada na tempestade solar, de acordo com a lei da indução eletromagnética de Faraday.
• IV.Podem ocorrer eventos climáticos extremos na Terra, como ondas de calor ou de frio, tempestades, tufões ou furacões, induzidas exclusivamente pelo aumento da atividade solar.

São CORRETAS as assertivas

Recentemente, em uma cidade chinesa, os moradores observaram no céu um fenômeno visual em que era possível identificar $7$ “sóis” no horizonte. Essa ilusão de ótica é da mesma natureza do arco-íris por exemplo, em que os efeitos da refração e dispersão da luz na atmosfera, entre outros, contribuem para o fenômeno. A respeito do comportamento da luz, assinale a alternativa CORRETA.

Decaimentos radioativos envolvem a transformação de um núcleo atômico instável em um núcleo mais estável, pela emissão de partículas ou radiação. Dentre as partículas que podem ser emitidas temos a partícula alfa, composta por dois prótons e dois nêutrons, e a partícula beta, que nada mais é que um elétron, com seu número de massa nulo e carga negativa. Uma sequência de decaimentos que ocorre na série do Urânio(235) é mostrada abaixo:

$^{219}_{\,86}\text{Rn}\ \to\ ^{215}_{\,84}\text{Po}\ \to\ ^{211}_{\,82}\text{Pb}\ \to\ ^{211}_{\,83}\text{Bi}$

Assinale a alternativa CORRETA que mostra a ordem das partículas emitidas nesta sequência de decaimentos.

Nas olimpíadas, uma das modalidades mais tradicionais do atletismo é o arremesso de peso, em que os atletas homens devem lançar uma esfera de $7{,}26\text{ kg}$ e as mulheres lançam uma esfera de $4\text{ kg}$ o mais longe possível. Suponha que um atleta lance o peso com uma velocidade inicial de lançamento cinco vezes maior que a velocidade que o peso terá quando atingir a altura máxima. Nessa situação, assinale a alternativa CORRETA.

Na aviação em geral um sério problema que causa uma preocupação significativa é o choque de pássaros com as aeronaves. Mesmo uma colisão com uma ave de tamanho médio pode causar danos consideráveis devido à grande variação da quantidade de movimento, conhecida na Física como Impulso. Considere um avião, voando a $720\text{ km/h}$, quando um pássaro de $2\text{ kg}$ se choca perpendicularmente à sua fuselagem, ficando preso a ela. Como a velocidade do avião é muito maior que a do pássaro, podemos considerar que ele estava em repouso antes de colidir. Se o choque aconteceu num tempo de $0{,}001\text{ s}$, assinale a alternativa CORRETA que mostra a força média que o pássaro exerce na fuselagem do avião.

A estrutura para um semáforo foi montada conectando a extremidade de uma barra homogênea de comprimento $L$ e massa $M_L$ perpendicularmente a um poste vertical, no ponto O, indicado na figura. O conjunto de lâmpadas que formam o semáforo foi pendurado na extremidade oposta, no ponto B, indicado na figura. Para auxiliar na sustentação do semáforo, um cabo de aço foi estendido entre a extremidade superior do poste e o ponto C sobre a barra e localizado a uma distância $\tfrac34L$ do ponto O. A massa da barra é $M_L=120\text{ kg}$, a massa do semáforo é $M_S=30\text{ kg}$, a massa do cabo é desprezível e o ângulo formado entre a barra horizontal e o cabo de aço é $\theta=30°$. Nessa situação, considerando o valor da aceleração da gravidade $g=10{,}0\text{ m/s}^2$, a tensão suportada pelo cabo de aço é:

Um bloco com a forma de paralelepípedo reto medindo $20\times10\times10\text{ cm}$ feito de um material homogêneo com densidade de $1{,}5\text{ g/cm}^3$, repousa no fundo de um recipiente contendo água, como mostra a figura abaixo. O bloco está totalmente em contato com o fundo de recipiente, ou seja, não há água na interface bloco/recipiente. A face superior do bloco se encontra a $10\text{ cm}$ abaixo da superfície. Sabendo que a densidade da água é de $1{,}0\text{ g/cm}^3$, despreze a pressão atmosférica e assinale a alternativa CORRETA que mostra o valor da pressão que o bloco exerce sobre o fundo do recipiente.

Dado: $g=10\text{ m/s}^2$ (aceleração da gravidade).

Durante o inverno, em uma região onde a temperatura ambiente é de $10\text{ °C}$, uma pessoa com massa corporal de $70\text{ kg}$ permanece ao ar livre por um longo período. Sabendo que o corpo humano mantém uma temperatura interna de aproximadamente $37\text{ °C}$ e que o calor específico médio do corpo humano é de $c=3470\text{ J/kg}\text{ °C}$, considere que o corpo troca calor com o ambiente apenas por condução e convecção. Despreze outras formas de perda de calor, como radiação ou evaporação do suor. Com base nessas informações, analise as afirmativas a seguir:

• I.Se a temperatura corporal da pessoa diminuir em $2\text{ °C}$, o corpo terá perdido cerca de $485\,800\text{ J}$ de energia para o ambiente.
• II.A quantidade de energia perdida pelo corpo, em calorias, se a temperatura corporal variar $5\text{ °C}$, será de aproximadamente $290\text{ kcal}$.
• III.O corpo humano, para repor a perda de calor mencionada, precisaria metabolizar cerca de $29\text{ g}$ de gordura, considerando que $1\text{ g}$ de gordura libera $9\text{ kcal}$.
• IV.Para cada $1\text{ °C}$ de variação na temperatura corporal, o corpo dessa pessoa perde aproximadamente $242\,900\text{ J}$.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas CORRETAS.

O funcionamento de um chuveiro elétrico começa com a água liberada pela torneira, que entra na caixa do chuveiro com muita pressão. Inicialmente, o volume de água que sai pelos crivos é menor do que o volume que entra no chuveiro, e parte dela se acumula dentro na caixa do chuveiro. A água acumulada empurra o diafragma, peça que serve de apoio para os pontos de contato elétrico. Quando o diafragma sobe, esses pontos tocam nos contatos da parte superior do chuveiro, que é conectado à rede elétrica. Com o acionamento da corrente elétrica, a resistência dissipa calor que aquece a água contida na caixa do chuveiro.

Considere um chuveiro em funcionamento com $5000\text{ W}$ de potência, e cuja caixa contenha $500\text{ ml}$ de volume disponível para a água. Para que este volume de água contida no chuveiro seja aquecido da temperatura inicial de $18{,}0\text{ °C}$ para $38{,}0\text{ °C}$, por quanto tempo deve permanecer em contato com a resistência elétrica antes de sair pelos crivos? Considere que a densidade da água é $\rho=1{,}0\text{ g/cm}^3$ que o calor específico da água é $c=4200\text{ J/kg}\cdot\text{K}$.