UDESC 2026.2

Um jogador de futebol chuta uma bola, que passa a se mover descrevendo uma trajetória parabólica (movimento de projétil). A Figura 1 destaca três pontos dessa trajetória, identificados como 1 (subida), 2 (ponto mais alto) e 3 (descida). Em cada um desses pontos, estão desenhadas setas. Apenas uma das setas em cada ponto representa a força resultante que atua sobre a bola.

Desprezando completamente a resistência do ar, assinale a alternativa correta que indica a força resultante sobre a bola em cada um desses três pontos.

Durante o procedimento de pouso, um avião precisa manter sua trajetória alinhada com o eixo da pista. Considere que a pista está orientada na direção norte–sul e que o avião se aproxima da pista pelo sul. Em certo instante da aproximação final, sopra um vento lateral constante leste-oeste de 35 m/s em relação ao solo. Por questões de segurança, o avião deve pousar, mantendo uma velocidade de 70 m/s em relação ao ar.

Desprezando variações de velocidade, turbulência e efeitos de sustentação, assinale a alternativa correta em que o ângulo $\theta$ entre a direção do nariz do avião e o eixo da pista deve ser de:

Na prova de slalom gigante, o esquiador brasileiro Lucas Pinheiro Braathen desce uma encosta em alta velocidade, convertendo energia potencial gravitacional em energia cinética. Suponha que ele parta do repouso no topo de um trecho da pista situado a $h=45\ \text{m}$ acima do ponto considerado de chegada. Despreze o atrito com a neve e a resistência do ar, e considere $g=10\ \text{m/s}^2$.

Assinale a alternativa correta em que, nessas condições, ao atingir o ponto mais baixo da pista, a velocidade de Lucas será de:

Na missão Artemis II, o primeiro voo tripulado ao redor da Lua desde o programa Apollo, uma espaçonave segue em trajetória entre a Terra e a Lua. Durante a viagem, em certo ponto ao longo da linha que liga os centros da Terra e da Lua, a força gravitacional resultante sobre a nave se anula.

Considere: massa da Terra: $M_T=81M_L$, onde $M_L$ é a massa da Lua.

Se $D$ é a distância entre os centros da Terra e da Lua, e $x$ é a distância da nave ao centro da Terra no ponto de equilíbrio, então $x$ vale:

Uma forma de armazenar energia elétrica em larga escala consiste em convertê-la em energia potencial gravitacional, elevando grandes massas durante períodos de baixa demanda e recuperando parte dessa energia quando a rede volta a exigir maior fornecimento. Esse princípio já aparece em sistemas modernos de armazenamento por gravidade, nos quais blocos de concreto são elevados por motores elétricos e depois abaixados para acionar geradores.

Considere um sistema que utiliza blocos de concreto de massa $2{,}0\times10^4\ \text{kg}$, elevados verticalmente a uma altura de 60 m. Em certo período, há um excedente de energia elétrica de $1{,}5\times10^8\ \text{J}$, que é usado para elevar blocos. O rendimento do processo de armazenamento é de 80%, isto é, apenas 80% da energia elétrica disponível é efetivamente convertida em energia potencial gravitacional dos blocos.

Considere: $g=10\ \text{m/s}^2$.

Assinale a alternativa correta em que o número máximo de blocos que podem ser elevados é de:

Em uma manhã de domingo, para manter as tradições familiares, um senhor decide preparar um chimarrão. Para isso, coloca 1,5 kg de água em uma chaleira de alumínio de massa igual a 500 g para aquecer. Inicialmente, tanto a água quanto a chaleira encontram-se em equilíbrio térmico a uma temperatura de 20 °C.

Sabendo que os calores específicos do alumínio e da água são, respectivamente, $0{,}21\ \text{cal/g°C}$ e $1{,}0\ \text{cal/g°C}$, e desconsiderando perdas de energia para o ambiente, assinale a alternativa correta que apresenta a quantidade de calorias necessárias para elevar a temperatura do sistema até 80 °C.

Com base nas Leis da Termodinâmica, analise as proposições:

I. Motores à combustão interna e refrigeradores são considerados máquinas térmicas que, operando em ciclos, transformam toda energia na forma de calor em trabalho.

II. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, transforme toda energia na forma de calor em trabalho.

III. O ciclo termodinâmico de um motor à combustão interna pode ser representado em um diagrama de pressão por volume $(P\times V)$. O aumento do rendimento do motor está associado ao aumento do trabalho líquido realizado por ciclo, o que, nesse diagrama, corresponde ao aumento da área interna delimitada pelo ciclo.

IV. Em um ciclo termodinâmico de um motor à combustão interna, representado em um diagrama de pressão por volume $(P\times V)$, a área interna delimitada pelo ciclo representa a variação de energia interna em cada ciclo.

V. As Leis da Termodinâmica relacionam grandezas de estado importantes, como temperatura, energia interna e entropia.

Assinale a alternativa correta.

Defeitos de visão, como miopia e hipermetropia, podem ser descritos, do ponto de vista físico, como erros de refração que impedem a luz de se focalizar corretamente na retina do olho, resultando em imagens embaçadas e com baixa nitidez. Para sua correção, são utilizadas, tradicionalmente, lentes corretoras, como as presentes em óculos ou lentes de contato.

Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta.

Em um simulador virtual de brinquedos radicais, semelhantes aos encontrados em parques de diversões, é representado um carro de corrida que se desloca em linha reta com velocidade constante de 60 m/s, emitindo um som de frequência de 600 Hz (veja a Figura 6). Um detector sonoro, fixo em uma base de observação rente à pista, registra a frequência do som emitido pelo carro tanto na aproximação (Situação 1) quanto no afastamento (Situação 2) em relação a esse detector. Na simulação, considera-se a velocidade de propagação do som no ar igual a 300 m/s.

Assinale a alternativa correta que apresenta a diferença entre as frequências medidas pelo detector nas situações de aproximação e de afastamento do carro.

Uma estrutura temporária é montada para atender às demandas da construção de um palco para um show. Para isso, são utilizados longos cabos de aço. Um técnico realiza testes em um desses cabos, provocando oscilações periódicas que geram uma onda transversal ao longo de seu comprimento. O cabo possui densidade linear de 0,5 kg/m e está submetido a uma tensão constante de 200 N. Em medições precisas, o técnico verifica que o cabo realiza 50 oscilações completas em 10 segundos.

Considerando que a onda se propaga ao longo do cabo sem perdas significativas, assinale a alternativa correta que apresenta os valores da velocidade de propagação da onda no cabo e o comprimento de onda, respectivamente.

Um aparelho celular pode ser carregado sem fio por meio de uma base que utiliza indução eletromagnética, princípio descrito pela Lei de Faraday. Na base, uma corrente elétrica percorre uma bobina, gerando um campo magnético variável no tempo. Esse campo induz uma corrente elétrica em outra bobina presente no celular.

Considerando esse processo, assinale a alternativa correta.

No trecho de circuito representado na figura abaixo, o voltímetro $V$ tem resistência interna $R_V=2000\ \Omega$. O amperímetro mede a corrente total que atravessa o ponto $Y$, e o voltímetro mede a diferença de potencial entre os pontos $X$ e $Y$. As leituras são 21 mA no amperímetro; e 2,0 V no voltímetro.

Assinale a alternativa correta para o valor da resistência $R$.

Automóveis equipados com sistemas avançados de assistência ao condutor utilizam diferentes sensores para detectar obstáculos e auxiliar na condução, como o RADAR e o LIDAR. O desempenho de ambos pode variar dependendo das condições do ambiente, como presença de neblina, composta por pequenas gotículas de água suspensas no ar. Considere gotículas com diâmetro $d\approx10\ \mu\text{m}$. O RADAR opera com comprimentos de onda $\lambda_R\approx1\ \text{cm}$, e o LIDAR com comprimentos de onda $\lambda_L\approx1\ \mu\text{m}$.

Sabendo que a interação entre uma onda e partículas do meio depende da razão $d/\lambda$, sendo fraca quando $d\ll\lambda$ e significativa quando $d\approx\lambda$, assinale a alternativa correta.

Os aparelhos celulares modernos utilizam diferentes princípios físicos em seu funcionamento. Alguns dispositivos operam com base na interação entre luz e matéria em nível microscópico. Considere que a luz visível possui comprimento de onda típico $\lambda\approx500\ \text{nm}$.

Assinale a alternativa correta.