Provas Anteriores | FAMEMA 2018 | Prof. Ricardo Bastos

Q36

Mecânica — Cinemática — Movimento circular uniforme

A figura representa um satélite geoestacionário em movimento circular e uniforme a uma distância (d) da superfície da Terra. A trajetória desse satélite está contida no plano equatorial terrestre e seu período de translação é igual ao de rotação da Terra, cerca de 24h.

Figura original da questão 36 — FAMEMA 2018

Considerando que o raio equatorial da Terra mede R e adotando π = 3, a velocidade orbital desse satélite é de

A)$\frac{3(R+d)}{4}$

B)$\frac{R+d}{4}$

C)$\frac{2(R+d)}{3}$

D)$\frac{R+d}{12}$

E)$\frac{R+d}{8}$

Gabarito oficial VUNESP

Resolução

O raio orbital é $R+d$, e não apenas d. A velocidade é $v=2\pi(R+d)/T$. Com $\pi=3$ e $T=24\,\mathrm{h}$, resulta $v=(R+d)/4$, com unidades de comprimento por hora quando R e d usam a mesma unidade.

Alternativa B.

Q37

Óptica — Refração — Lei de Snell e desvio

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio A, que apresenta índice de refração absoluto n_A = 1, e passa para outro meio B, de índice de refração $n_B=\sqrt{2}$, conforme figura.

Figura original da questão 37 — FAMEMA 2018

Considere que o raio incidente forma com a normal à superfície o ângulo de 45º. Nessas condições, o ângulo de desvio (d), indicado na figura, é igual a

A)60º.

B)30º.

C)45º.

D)15º.

E)90º.

Gabarito oficial VUNESP

Resolução

Pela lei de Snell, $1\sin45^\circ=\sqrt2\sin r$, portanto $\sin r=1/2$ e $r=30^\circ$. O desvio entre a continuação do raio incidente e o raio refratado é $d=45^\circ-30^\circ=15^\circ$.

Alternativa D.

Q38

Ondulatória — Acústica — Harmônicos em tubo aberto

A figura representa um instrumento musical de sopro constituído por um tubo de comprimento L, aberto nas duas extremidades. Ao soprar esse instrumento, estimula-se a vibração do ar, produzindo ondas estacionárias, que se propagam com velocidade (v), dentro desse tubo, conforme a figura.

Figura original da questão 38 — FAMEMA 2018

Considerando essas informações, a frequência do som emitido por esse instrumento será

A)$f=\frac{3v}{2L}$

B)$f=\frac{v}{4L}$

C)$f=\frac{v}{2L}$

D)$f=\frac{2v}{L}$

E)$f=\frac{v}{L}$

Gabarito oficial VUNESP

Resolução

As duas extremidades abertas são ventres de deslocamento. A figura mostra dois meios comprimentos de onda dentro do tubo, isto é, $L=\lambda$. Logo, $f=v/\lambda=v/L$: trata-se do segundo harmônico de um tubo aberto.

Alternativa E.

Q39

Eletricidade — Eletrostática — Energia potencial elétrica

Raios cósmicos constantemente arrancam elétrons das moléculas do ar da atmosfera terrestre. Esses elétrons se movimentam livremente, ficando sujeitos às forças eletrostáticas associadas ao campo elétrico existente na região que envolve a Terra. Considere que, em determinada região da atmosfera, atue um campo elétrico uniforme de intensidade E = 100 N/C, conforme representado na figura.

Figura original da questão 39 — FAMEMA 2018

Se um elétron de carga 1,6 × 10^–19 C e de massa desprezível, sujeito a uma força constante, se movimenta verticalmente para cima nessa região, percorrendo uma distância d = 500 m, a variação de energia potencial elétrica sofrida por ele, nesse trajeto, será de

A)– 1,5 × 10^–14 J

B)– 8,0 × 10^–15 J

C)– 1,6 × 10^–15 J

D)– 9,0 × 10^–15 J

E)– 1,2 × 10^–14 J

Gabarito oficial VUNESP

Resolução

O elétron tem carga negativa, portanto a força elétrica aponta para cima, contrária ao campo. O trabalho da força elétrica é positivo: $W=|q|Ed=1{,}6\times10^{-19}\times100\times500=8{,}0\times10^{-15}\,\mathrm{J}$. Como $\Delta E_p=-W$, a variação é $-8{,}0\times10^{-15}\,\mathrm{J}$.

Alternativa B.

Q40

Eletricidade — Eletrodinâmica — Consumo de energia elétrica

A tabela apresenta parte das informações contidas em uma conta de energia elétrica de determinada residência.

Figura original da questão 40 — FAMEMA 2018

Considere que, nessa residência, 8 lâmpadas de 60 W fiquem acessas durante 4 horas por dia, durante um mês de 30 dias. O valor a ser pago por esse consumo será de

A)R$ 28,80.

B)R$ 21,60.

C)R$ 25,20.

D)R$ 14,40.

E)R$ 3,60.

Gabarito oficial VUNESP

Resolução

A tabela fornece o preço de $70/140=0{,}50\,\mathrm{R\$/kWh}$. As oito lâmpadas somam $8\times60=480\,\mathrm{W}=0{,}48\,\mathrm{kW}$. Em 30 dias, funcionam $4\times30=120\,\mathrm{h}$ e consomem $0{,}48\times120=57{,}6\,\mathrm{kWh}$. O custo é $57{,}6\times0{,}50=\mathrm{R\$}\,28{,}80$.

Alternativa A.