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Lista UNICAMP / UNESP

1. (Unesp 2011) Uma bolsa térmica com 500 g de água à temperatura inicial de 60 ºC é empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente. Transcorrido um certo tempo desde o início do tratamento, a temperatura da água contida na bolsa é de 40 ºC.Considerando que o calor específico da água é 1 cal/(g.ºC), e supondo que 60% do calor cedido pela água foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a a) 2 000. b) 4 000. c) 6 000. d) 8 000. e) 10 000. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Em abril de 2010, erupções vulcânicas na Islândia paralisaram aeroportos em vários países da Europa. Além do risco da falta de visibilidade, as cinzas dos vulcões podem afetar os motores dos aviões, pois contêm materiais que se fixam nas pás de saída, causando problemas no funcionamento do motor a jato.

2. (Unicamp 2011) Considere que o calor específico de um material presente nas cinzas seja c = 0,8 J/g0C . Supondo que esse material entra na turbina a −200C, a energia cedida a uma massa m = 5g do material para que ele atinja uma temperatura de 8800C é igual a a) 220 J. b) 1000 J. c) 4600 J. d) 3600 J. 3. (Unesp 2012) Um frasco para medicamento com capacidade de 50 mL, contém 35 mL de remédio, sendo o volume restante ocupado por ar. Uma enfermeira encaixa uma seringa nesse frasco e retira 10 mL do medicamento, sem que tenha entrado ou saído ar do frasco. Considere que durante o processo a temperatura do sistema tenha permanecido constante e que o ar dentro do frasco possa ser considerado um gás ideal.

Na situação final em que a seringa com o medicamento ainda estava encaixada no frasco, a retirada dessa dose fez com que a pressão do ar dentro do frasco passasse a ser, em relação à pressão inicial, a) 60% maior. b) 40% maior. c) 60% menor. d) 40% menor. e) 25% menor. 4. (Unicamp 2017) Fazer vácuo significa retirar o ar existente em um volume fechado. Esse processo é usado, por exemplo, para conservar alimentos ditos embalados a vácuo ou para criar ambientes controlados para experimentos científicos. A figura abaixo representa um pistão

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que está sendo usado para fazer vácuo em uma câmara de volume constante litros. O pistão, ligado à câmara por uma válvula aumenta o volume que pode ser ocupado pelo ar em litros. Em seguida, a válvula é fechada e o ar que está dentro do pistão é expulso através de uma válvula ligada à atmosfera, completando um ciclo de bombeamento.

Considere que o ar se comporte como um gás ideal e que, durante o ciclo completo, a temperatura não variou. Se a pressão inicial na câmara é de a pressão final na câmara após um ciclo de bombeamento será de a) b) c) d) 5. (Unesp 2008) Um recipiente contendo um certo gás tem seu volume aumentado graças ao trabalho de 1664 J realizado pelo gás. Neste processo, não houve troca de calor entre o gás, as paredes e o meio exterior. Considerando que o gás seja ideal, a energia de 1 mol desse gás e a sua temperatura obedecem à relação U = 20,8T, onde a temperatura T é medida em kelvin e a energia U em joule. Pode-se afirmar que nessa transformação a variação de temperatura de um mol desse gás, em kelvin, foi de: a) 50. b) - 60. c) - 80. d) 100. e) 90. 6. (Unesp 2010) Nos últimos anos temos sido alertados sobre o aquecimento global. Estima-se que, mantendo-se as atuais taxas de aquecimento do planeta, haverá uma elevação do nível do mar causada, inclusive, pela expansão térmica, causando inundação em algumas regiões costeiras. Supondo, hipoteticamente, os oceanos como sistemas fechados e considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica da água é aproximadamente 2 x 10–4 ºC–1 e que a profundidade média dos oceanos é de 4 km, um aquecimento global de 1 ºC elevaria o nível do mar, devido à expansão térmica, em, aproximadamente, a) 0,3 m. b) 0,5 m. c) 0,8 m. d) 1,1 m. e) 1,7 m. 7. (Unicamp 2007) Um gás ideal sofre uma compressão isobárica sob a pressão de

e o seu volume diminui Durante o processo, o gás perde de calor. A variação da energia interna do gás foi de: a)

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b)

c)

d)

e) 8. (Unesp 2015) Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica.

De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é: a) mergulhar o copo em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo

com água à temperatura ambiente. b) colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo c) mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo

sem líquido. d) encher o copo com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo

em água gelada (inferior à temperatura ambiente). e) encher o copo com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo

em água quente (superior à temperatura ambiente). 9. (Unesp 2010) Um professor de física propôs aos seus alunos que idealizassem uma experiência relativa ao fenômeno luminoso. Pediu para que eles se imaginassem numa sala completamente escura, sem qualquer material em suspensão no ar e cujas paredes foram pintadas com uma tinta preta ideal, capaz de absorver toda a luz que incidisse sobre ela. Em uma das paredes da sala, os alunos deveriam imaginar uma fonte de luz emitindo um único raio de luz branca que incidisse obliquamente em um extenso espelho plano ideal, capaz de refletir toda a luz nele incidente, fixado na parede oposta àquela na qual o estudante estaria encostado (observe a figura).

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Se tal experiência pudesse ser realizada nas condições ideais propostas pelo professor, o estudante dentro da sala a) enxergaria somente o raio de luz. b) enxergaria somente a fonte de luz. c) não enxergaria nem o espelho, nem o raio de luz. d) enxergaria somente o espelho em toda sua extensão. e) enxergaria o espelho em toda sua extensão e também o raio de luz. 10. (Unesp 2011) Considere um raio de luz monocromático de comprimento de onda ë, que incide com ângulo θi em uma das faces de um prisma de vidro que está imerso no ar, atravessando-o como indica a figura.

Sabendo que o índice de refração do vidro em relação ao ar diminui com o aumento do comprimento de onda do raio de luz que atravessa o prisma, assinale a alternativa que melhor representa a trajetória de outro raio de luz de comprimento 1,5 λ, que incide sobre esse mesmo prisma de vidro.

a)

b)

c)

d) 11. (Unesp 2014) Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.

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Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da lente utilizada pelo estudante é igual a a) 5. b) 2. c) 6. d) 4. e) 3. 12. (Unesp 2017) No centro de uma placa de madeira, há um orifício no qual está encaixada uma lente delgada convergente de distância focal igual a Esta placa é colocada na vertical e um objeto luminoso é colocado frontalmente à lente, à distância de No lado oposto, um espelho plano, também vertical e paralelo à placa de madeira, é disposto de modo a refletir a imagem nítida do objeto sobre a placa de madeira. A figura ilustra a montagem.

Nessa situação, o espelho plano se encontra em relação à placa de madeira a uma distância de a) b) c) d) e) 13. (Unicamp 2013) Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo. Os focos principais da lente são indicados com a letra F. Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente

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a) é real, invertida e mede 4 cm. b) é virtual, direta e fica a 6 cm da lente. c) é real, direta e mede 2 cm. d) é real, invertida e fica a 3 cm da lente. 14. (Unesp 2014) Duas ondas mecânicas transversais e idênticas, I e II, propagam-se em sentidos opostos por uma corda elástica tracionada. A figura 1 representa as deformações que a onda I, que se propaga para direita, provocaria em um trecho da corda nos instantes t = 0 e

em que T é o período de oscilação das duas ondas. A figura 2 representa as

deformações que a onda II, que se propaga para esquerda, provocaria no mesmo trecho da corda, nos mesmos instantes relacionados na figura 1. Ao se cruzarem, essas ondas produzem uma figura de interferência e, devido a esse fenômeno, estabelece-se uma onda estacionária na corda. A figura 3 representa a configuração da corda resultante da interferência dessas duas

ondas, nos mesmos instantes t = 0 e

A figura que melhor representa a configuração da corda nesse mesmo trecho devido à

formação da onda estacionária, no instante está representada na alternativa

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a)

b)

c)

d)

e) 15. (Unesp 2013) A imagem, obtida em um laboratório didático, representa ondas circulares produzidas na superfície da água em uma cuba de ondas e, em destaque, três cristas dessas ondas. O centro gerador das ondas é o ponto P, perturbado periodicamente por uma haste vibratória.

Considerando as informações da figura e sabendo que a velocidade de propagação dessas ondas na superfície da água é 13,5 cm/s, é correto afirmar que o número de vezes que a haste toca a superfície da água, a cada segundo, é igual a a) 4,5.

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b) 3,0. c) 1,5. d) 9,0. e) 13,5. 16. (Unesp 2016) Em um parque de diversões, existe uma atração na qual o participante tenta acertar bolas de borracha na boca da figura de um palhaço que, presa a uma mola ideal, oscila em movimento harmônico simples entre os pontos extremos A e E, passando por B, C e D, de modo que em C, ponto médio do segmento a mola apresenta seu comprimento natural, sem deformação.

Uma pessoa, ao fazer suas tentativas, acertou a primeira bola quando a boca passou por uma posição em que o módulo de sua aceleração é máximo e acertou a segunda bola quando a boca passou por uma posição onde o módulo de sua velocidade é máximo. Dos pontos indicados na figura, essas duas bolas podem ter acertado a boca da figura do palhaço, respectivamente, nos pontos a) A e C. b) B e E. c) C e D. d) E e B. e) B e C. 17. (Unesp 2014) Observe o espectro de radiação eletromagnética com a porção visível pelo ser humano em destaque. A cor da luz visível ao ser humano é determinada pela frequência н, em Hertz (Hz). No espectro, a unidade de comprimento de onda é o metro (m) e, no destaque, é o nanômetro (nm).

Sabendo que a frequência н é inversamente proporcional ao comprimento de onda sendo a constante de proporcionalidade igual à velocidade da luz no vácuo de, aproximadamente,

e que 1 nanômetro equivale a pode-se deduzir que a frequência da cor, no ponto do destaque indicado pela flecha, em Hz, vale aproximadamente a)

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b)

c)

d)

e) 18. (Unesp 2017) Radares são emissores e receptores de ondas de rádio e têm aplicações, por exemplo, na determinação de velocidades de veículos nas ruas e rodovias. Já os sonares são emissores e receptores de ondas sonoras, sendo utilizados no meio aquático para determinação da profundidade dos oceanos, localização de cardumes, dentre outras aplicações.

Comparando-se as ondas emitidas pelos radares e pelos sonares, temos que: a) as ondas emitidas pelos radares são mecânicas e as ondas emitidas pelos sonares são

eletromagnéticas. b) ambas as ondas exigem um meio material para se propagarem e, quanto mais denso for

esse meio, menores serão suas velocidades de propagação. c) as ondas de rádio têm oscilações longitudinais e as ondas sonoras têm oscilações

transversais. d) as frequências de oscilação de ambas as ondas não dependem do meio em que se

propagam. e) a velocidade de propagação das ondas dos radares pela atmosfera é menor do que a

velocidade de propagação das ondas dos sonares pela água. 19. (Unesp 2008) Um corpo I é colocado dentro de uma campânula de vidro transparente evacuada. Do lado externo, em ambiente à pressão atmosférica, um corpo II é colocado próximo à campânula, mas não em contato com ela, como mostra a figura.

As temperaturas dos corpos são diferentes e os pinos que os sustentam são isolantes térmicos. Considere as formas de transferência de calor entre esses corpos e aponte a alternativa correta. a) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque não estão em contato entre si. b) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque o ambiente no interior da campânula está

evacuado. c) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque suas temperaturas são diferentes. d) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por convecção. e) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por meio de radiação

eletromagnética. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O radar é um dos dispositivos mais usados para coibir o excesso de velocidade nas vias de trânsito. O seu princípio de funcionamento é baseado no efeito Doppler das ondas eletromagnéticas refletidas pelo carro em movimento.Considere que a velocidade medida por um radar foi Vm = 72 km/h para um carro que se aproximava do aparelho.

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20. (Unicamp 2011) Para se obter Vm o radar mede a diferença de frequências Δf, dada por Δf

= f – f0 = ± f0, sendo f a frequência da onda refletida pelo carro, f0 = 2,4 x1010 Hz a

frequência da onda emitida pelo radar e c = 3,0 x108 m/s a velocidade da onda eletromagnética. O sinal (+ ou -) deve ser escolhido dependendo do sentido do movimento do carro com relação ao radar, sendo que, quando o carro se aproxima, a frequência da onda refletida é maior que a emitida.Pode-se afirmar que a diferença de frequência Δf medida pelo radar foi igual a a) 1600 Hz. b) 80 Hz. c) –80 Hz. d) –1600 Hz. 21. (Unesp 2016) Um experimento foi feito com a finalidade de determinar a frequência de vibração de um diapasão. Um tubo cilíndrico aberto em suas duas extremidades foi parcialmente imerso em um recipiente com água e o diapasão vibrando foi colocado próximo ao topo desse tubo, conforme a figura 1. O comprimento L da coluna de ar dentro do tubo foi ajustado movendo-o verticalmente. Verificou-se que o menor valor de L, para o qual as ondas sonoras geradas pelo diapasão são reforçadas por ressonância dentro do tubo, foi de conforme a figura 2.

Considerando a velocidade de propagação do som no ar igual a é correto afirmar que a frequência de vibração do diapasão, em é igual a a) b) c) d) e) 22. (Unesp 2008) Considere um lago onde a velocidade de propagação das ondas na superfície não dependa do comprimento de onda, mas apenas da profundidade. Essa relação pode ser dada por v = , onde g é a aceleração da gravidade e d é a profundidade. Duas regiões desse lago têm diferentes profundidades, como ilustrado na figura.

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O fundo do lago e formado por extensas plataformas planas em dois níveis; um degrau separa uma região com 2,5 m de profundidade de outra com 10 m de profundidade. Uma onda plana, com comprimento de onda ë, forma-se na superfície da região rasa do lago e propaga-se para a direita, passando pelo desnível. Considerando que a onda em ambas as regiões possui mesma frequência, pode-se dizer que o comprimento de onda na região mais profunda e

a) .

b) 2λ. c) λ.

d) .

e) .

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Gabarito:

Resposta da questão 1: [C]

.

Resposta da questão 2: [D]

Dados: m = 5 g; c = 0,8 J/g·°C; = [880 – (-20)] = 900 °C.

Da equação fundamental da calorimetria:Q = m c = (5) (0,8) (900) Q = 3.600 J.


O volume inicial (V0) de ar no frasco é:

Como foram retirados 10 mL de líquido e as paredes do frasco não murcharam, como indica a figura, o volume (V) ocupado pelo ar passa a ser:

Sendo constante a temperatura, e p e p0 as respectivas pressões final e inicial do ar, aplicando a Lei Geral dos Gases:

Então, a pressão final é 40% menor, em relação à pressão inicial.

Resposta da questão 4: [A]

Como o volume do pistão é com o pistão cheio, o volume final ocupado pelo ar é Se, na ejeção do ar, a válvula está fechada, a pressão final do ar restante na câmara

após um ciclo é a mesma do início da ejeção.Assim, aplicando a equação geral dos gases para transformação isotérmica, vem:



Como a água dilata-se em todas as direções, não podemos levar em conta apenas a dilatação na vertical, como se fosse dilatação linear. O enunciado manda considerar os oceanos como sistemas fechados, então a área ocupada pela água (área da base do “recipiente”) se mantém constante.

Dados: h0 = 4 km = 4 103 m; = 2 10–4 °C-1; = 1 °C.

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Da expressão da dilatação dos líquidos:


Por ser uma compressão, o trabalho realizado pelo gás é negativo:

O calor é negativo, pois foi perdido pelo gás.

Pela Primeira Lei da Termodinâmica, sabemos que:

Resposta da questão 8: [E]

Enchendo o copo A com água gelada ele sofre contração e mergulhando o copo B em água quente ele sofre dilatação, criando uma folga entre eles, possibilitando a separação.


Como o ar está totalmente limpo, não há partículas em suspensão para difundir (espalhar) luz desse raio. (Na verdade, nunca enxergamos o feixe de luz, mas sim as partículas difundindo luz. Por isso, quando queremos “enxergar um feixe” jogamos fumaça ou poeira no ambiente). Como não há luz para o espelho refletir, o estudante também não o enxergaria.


Pela lei de Snell, sabemos que, quando um raio de luz passa do meio (-) refringente para o (+) refringente, ele se aproxima da normal, afastando-se quando em sentido oposto. É o que está registrado na Figura 1, e no enunciado.

Por isso:r1 < i e e > r2.

Aplicando a lei de Snell na Figura 2:

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.

De acordo com o enunciado, o índice de refração do vidro em relação ao ar diminui com o aumento do comprimento de onda.

Então: > senr1 > r1 .

Ao sair do prisma o raio deve se afastar na normal, o que nos leva ao trajeto da Figura 2.


Dados: p = 3 cm; A = 2,5.Da equação do Aumento Linear Transversal:


Pela equação de Gauss, a distância entre a imagem formada pela lente e a placa de madeira é de:

Logo, o espelho plano deverá ser colocado a uma distância de da placa de

madeira para refletir sobre ela a imagem formada.


Utilizando a equação de Gauss temos:

Observando a ilustração temos:

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Sabendo que é positivo, concluímos que a imagem é REAL. Vejamos agora se a imagem é direita ou invertida.

Logo, a imagem é duas vezes maior (fator 2) que o tamanho do objeto, porém é invertida (sinal negativo).

Observando a imagem apresentada, podemos observar que o objeto tem 2 cm de altura, logo sua imagem será invertida e de tamanho igual a 4 cm.

Assim concluímos que a imagem será é REAL, INVERTIDA e de tamanho igual a 4 cm.


Do instante até decorre meio período, ocorrendo inversão de fase em cada uma

das ondas, como ilustra a figura, acarretando a onda estacionária mostrada.


Dado: v = 13,5 cm/s

A figura mostra um perfil dessas ondas.

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Da figura:

O número de vezes que a haste toca a superfície da água a cada segundo é a própria frequência. Da equação fundamental da ondulatória:


O módulo da aceleração é máximo nos pontos onde a força elástica tem intensidade máxima, ou seja, onde a mola apresenta deformação máxima, o que corresponde aos pontos e O módulo da velocidade é máximo no ponto central onde toda energia potencial elástica transforma -se em energia cinética.


Aplicando a equação fundamental da ondulatória:


Seja a onda mecânica ou eletromagnética, a frequência independe do meio, mas da fonte de emissão.

Resposta da questão 19: [E]


Dados: f0 = 2,4 1010 Hz; v = 72 km/h = 20 m/s; c = 3 108 m/s.

Analisando a expressão dada: ∆f = f – f0 = ± f0. Como o carro se aproximava, de acordo

com o enunciado, a frequência refletida é maior que a emitida (f > f0).

Assim a diferença ∆f = f – f0 deve ser positiva, ou seja, devemos escolher o sinal (+).

Então:

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∆f = f0 ∆f = f = 1.600 Hz.

Resposta da questão 21: [B]

O comprimento corresponde a meio fuso ou a um quarto do comprimento de onda.

Da equação fundamental da ondulatória:

Resposta da questão 22: [B]

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