FÍSICA - TODAS AS FRENTES1º Simulado UNICAMP 2016 (2ª Fase)

DATA: 18/06/2016

QUESTÃO 1TEMA: Óptica da Visão (Prof. Marco

Aurélio)

Nos olhos das pessoas míopes, um objeto localizado muito longe, isto é, no infinito, é focalizado antes da retina. À medida que o objeto se aproxima, o ponto de focalização se afasta até cair sobre a retina. A partir deste ponto, o míope enxerga bem. A dioptria D, ou "grau", de uma lente é definida como D = 1/(distância focal) e 1 grau = 1 m-1. Considere uma pessoa míope que só enxerga bem objetos mais próximos do que 0,4 m de seus olhos.

a) Faça um esquema mostrando como uma lente bem próxima dos olhos pode fazer com que um objeto no infinito pareça estar a 40 cm do olho.b) Qual a dioptria (em graus) dessa lente?c) A partir de que distância uma pessoa míope que usa óculos de "4 graus" pode enxergar bem sem os óculos?

QUESTÃO 2TEMA: Potência (Prof. Gustavo Mendonça)

A transmissão de energia elétrica das usinas hidrelétricas para os centros consumidores é feita através de fios metálicos que transmitem milhares de watts. Como esses fios não são condutores perfeitos, uma das formas de perda de energia na transmissão é por aquecimento, o chamado efeito Joule.A tabela a seguir mostra quatro projetos diferentes, que têm como objetivo transmitir uma mesma potência elétrica numa linha de transmissão de 64km de extensão.

Com base nas informações dadas e na física envolvida:

a) Especifique, do ponto de vista técnico, qual o projeto que deve ser escolhido para que essa linha de transmissão tenha a menor perda por efeito Joule. Justifique sua resposta.

b) Calcule a energia dissipada por efeito Joule, em uma hora, utilizando o projeto que você escolheu. Explicite seus cálculos.

QUESTÃO 3TEMA: Lançamento Oblíquo (Prof. Norberto

Alves)

Considere hipoteticamente duas bolas lançadas de um mesmo lugar ao mesmo tempo: a bola 1, com velocidade para cima de 30 m/s, e a bola 2, com velocidade de 50 m/s formando um ângulo de 30° com a horizontal. Considerando a aceleração da gravidade no local g = 10 m/s2, determine:

a) O tempo necessário para que a bola 1 atinja sua altura máxima.

b) As coordenadas (x,y) da bola 2 no instante em que a bola 1 atinge sua altura máxima, considerando que as bolas foram lançadas da origem do sistema de coordenadas cartesianas.

c) A distância (em metros) entre as bolas no instante em que a bola 1 atinge sua altura máxima.

QUESTÃO 4TEMA: Termometria e Calorimetria (Prof.

Mateus Morais)

Um médico inglês mede a temperatura de um paciente com suspeita de infecção e obtém em seu termômetro clínico o valor de 102,2 ℉ (graus Fahrenheit).Adote que a temperatura normal do corpo humano é de 36 ℃.

a) Tem ele motivo de preocupação com o paciente? Justifique.

b) Por que um doente com febre sente frio? Responda e defina também o conceito físico de calor.

QUESTÃO 5TEMA: Lentes (Prof. Marco Aurélio)

O sistema de imagens street view disponível na internet permite a visualização de vários lugares do mundo através de fotografias de alta definição, tomadas em 360 graus, no nível da rua. Em uma câmera fotográfica tradicional, como a representada na figura abaixo, a imagem é gravada em um filme fotográfico para posterior revelação. A posição da lente é ajustada de modo a produzir a imagem no filme colocado na parte posterior da câmera.

CASD Vestibulares FRENTE N 1

Considere uma câmera para a qual um objeto muito distante fornece uma imagem pontual no filme em uma posição p’ = 5 cm. O objeto é então colocado mais perto da câmera, em uma posição p = 100 cm, e a distância entre a lente e o filme é ajustada até que uma imagem nítida real invertida se forme no filme, conforme mostra a figura. Obtenha a variação da posição da imagem p’ decorrente da troca de posição do objeto.

QUESTÃO 6TEMA: Potência (Prof. Gustavo Mendonça)

Nos meses de maio e junho, a temperatura cai um pouco em várias cidades do Rio Grande do Norte. Isso faz com que algumas famílias passem a utilizar o chuveiro elétrico para um banho morno.O Sr. Newton vai ao comércio e solicita do vendedor um chuveiro de pouca potência (P), que apenas "quebre a frieza" da água, pois está preocupado com o aumento do consumo de energia elétrica (E) e, por conseguinte, com o aumento da sua conta mensal.O vendedor lhe oferece dois chuveiros (ôhmicos, comuns) para a voltagem (V) do Rio G. do Norte, que é 220 V: um com resistência elétrica (R) de 20,0Ω e outro de 10,0Ω, por onde circula a corrente (i) que aquece a água.

a) Qual dos dois chuveiros o Sr. Newton deve escolher, tendo em vista sua preocupação econômica? Justifique.

b) Após fazer sua escolha, o Sr. Newton decide estimar em quantos graus o chuveiro é capaz de aumentar a temperatura da água. A partir do diâmetro do cano que leva água ao chuveiro, ele sabe que a quantidade de massa (m) d'água que cai em cada segundo (vazão) é de 30,25g. O Sr. Newton supõe, como primeira aproximação, que toda a energia elétrica (E) é dissipada na forma de calor (Q) pelo resistor do chuveiro, sendo totalmente absorvida pela água. Além disso, ele ouve, no rádio, que a temperatura na sua cidade permanece estável, na marca dos 23°C.

Ajude o Sr. Newton a fazer a estimativa da temperatura (final) em que ele tomará seu banho morno. Calor específico da água: c = 4,18 J/g.ºC.

RESOLUÇÃO 1

a) Observe a figura a seguir:

b) V=1f= 1

0,4=2,5 °

Como lente é divergente (com vergência negativa) V=-2,5 graus.

c)

V=−4=1f

−4 f=1; f=−14

=−0,25m=−25cm

Uma pessoa míope que usa óculos de "4 graus" só pode enxergar bem sem os óculos com o objeto no máximo a 25 cm dos olhos.

RESOLUÇÃO 2

RESOLUÇÃO 3

RESOLUÇÃO 4

a) Sabemos que a conversão entre as escalas Celsius é Fahrenheit é dada por:

θC5

=θF−32

9⇒θC=

59∙ (102,2−32 )=39℃

Dessa forma o médico deve sim se preocupar com o paciente, pois esse apresenta temperatura corporal superior à temperatura normal do corpo humano.

b) O doente, por apresentar temperatura maior que a temperatura do ambiente, tende a perder energia térmica até atingir o equilíbrio térmico. A essa troca de calor – energia térmica em movimento - com o ambiente esta associada a sensação de frio.

RESOLUÇÃO 5

Sendo a lente convergente e o objeto muito distante (impróprio), a imagem forma-se no foco imagem. Assim:

2 FRENTE N CASD Vestibulares

Para a nova situação, a imagem é p’’. Aplicando a equação dos pontos conjugados:

A variação na posição da imagem é:

RESOLUÇÃO 6

CASD Vestibulares FRENTE N 3