1
FUVEST2F2016 CPV
pra quem faz questão das melhores faculdades FUVEST
2a fase - física
Resolução:
a) A diferença N entre o número de prótons e o número de elétrons da esfera E1, após o atrito, é dada por:
Q = N . e
0,8 x 10–9 = N . 1,6 x 10–19
N = 5 x 109
b) Na eletrização por atrito, os corpos adquirem mesmo valor de carga, porém com sinais opostos.
A carga elétrica Q de E2 fica negativa e de módulo 0,8 x 10–9 C.
c) A corrente elétrica média I é dada por:
I = ΔqΔt
I = 0,8 x 10–9
5
I = 1,6 x 10–10 A
d) Utilizando a lei de Coulomb, tem-se:
F = k . | Q1 | . | Q2 |
d2
F = 9 x 109 . | 0,8 x 10–9 | . | –0,8 x 10–9 |
(30 x 10–2)2
F = 6,4 x 10–8 N
2
CPV FUVEST2F2016
FUVEST pra quem faz questão das melhores faculdades
Resolução:
a) Utilizando a Lei de Hooke, obtemos:
F = k . Δx
F = 300 . (0,3 – 0,2)
F = 30N
b) A força elástica tem direção radial, sendo a resultante centrípeta. Logo:
F = Fcp
F = m . ω2 . R
30 = 1 . ω2 . 0,3
ω = 10 rad/s
c) A energia mecânica do sistema é a soma da cinética com a potencial. Logo:
E = m . v2
2 + k . Δx2
2 Como v = ω . R, tem-se:
E = m . ω2 . R2
2 + k . Δx2
2
E = 1 . 102 . 0,32
2 + 300 . 0,12
2 E = 6 J
d) O intervalo de tempo decorrido desde o início do movimento é dado por:
P = ΔEΔt
0,3 = 6Δt
Δt = 20s
3
FUVEST2F2016 CPV
pra quem faz questão das melhores faculdades FUVEST
Resolução:
a) Frequência da luz verde: f = 0,6 x 1015 Hz
Velocidade da luz: v = 3 x 108 m/s
v = λ . f Þ 3 x 108 = λ . 0,6 x 1015 Þ λ = 5 x 10–7 m
b) Cada pulso: P = 1015 W; Δt = 30 x 10–15 s
P = ΔEΔt
Þ 1015 = E
30 x 10–15 Þ E = 30 J
c) LED: P = 3 W
P = ΔEΔt
Þ 3 = 30Δt
Þ Δt = 10 s
d) Energia do fóton:
E(fóton) = h . f = 6 x 10–34 . 0,6 x 1015 Þ E(fóton) = 3,6 x 10–19 J
Energia do pulso: E = 30 J
1 fóton 3,6 x 10–19 J N fótons 30 J
N » 8,3 x 1019 fótons
4
CPV FUVEST2F2016
FUVEST pra quem faz questão das melhores faculdades
Resolução:
a) Onda sonora emitida pela sirene:
λ = 17 cm = 0,17 m v = 340 m/s v = λ . f Þ 340 = 0,17 . fM Þ fM = 2000 Hz
Estando Miguel parado na esquina, ouvirá o som da sirene com a mesma frequência emitida por ela. Assim, fM = 2000 Hz.
b) Como João corre na mesma direção, mas em sentido oposto às ondas sonoras emitidas pela sirene, a velocidade relativa entre eles será a soma dos módulos das velocidades:
vR = 340 + 3,4 Þ vR = 343,4 m/s
c) Estabelecendo a orientação do ouvinte (João) para a fonte (sirene):
vO = +3,4 m/s; vF = 0
fOfF
= vS ± vOvS ± vF
Þ fJ
2000 =
340 + 3,4340 + 0 Þ fJ = 2020 Hz
d) Assobio de Miguel:
λ = 10 cm = 0,1 m
v = 340 m/s
v = λ . f Þ 340 = 0,1 . f Þ f = 3400 Hz
Estabelecendo a orientação do ouvinte (João) para a fonte (Miguel):
vO = –3,4 m/s; vF = 0
fOfF
= vS ± vOvS ± vF
Þ fA
3400 =
340 – 3,4340 + 0 Þ fA = 3366 Hz
5
FUVEST2F2016 CPV
pra quem faz questão das melhores faculdades FUVEST
Resolução:
a) A velocidade média da nave durante a viagem é dada por:
v = ΔSΔt
v = 5 x 109
9,5 . 3 x 107
v ≈ 17,5 km/s
b) As ondas de rádio, no vácuo, propagam-se com a mesma velocidade que a luz neste meio (3 x 108 m/s).
Logo, o intervalo de tempo em que as informações levaram para chegar ao nosso planeta é:
v = ΔSΔt
3 x 108 = 5 x 1012
Δt
Δt ≈ 16,667s
c) O período de translação de Plutão é dado por:
v = ΔST
4,7 = 35,4 x 109
T
T = 354 x 109
47s
Utilizando a proporção adequada:
1 ano terrestre 3 x 107s
X anos terrestres 354 x 109
47s
X ≈ 251 anos
Como Plutão foi descoberto em 1930 e leva aproximadamente 251 anos para dar uma volta em torno do Sol, o ano solicitado será 1930 + 251 = 2181.
Plutão completará uma volta em torno do Sol no ano de 2181.
6
CPV FUVEST2F2016
FUVEST pra quem faz questão das melhores faculdades
Resolução:
a) Aplicando a equação fornecida:
R = 3 x 10–8 . LA
R = 3 x 10–8 . 500 x 10–9
100 x 10–9 . 50 x 10–9
R = 3Ω
b) A potência dissipada (P) na conexão é:
P = R . i2
P = 3 . (10 x 10–6)2
P = 3 x 10–10 W
c) A energia dissipada por N conexões num intervalo de tempo Δt será dada por:
E = N . P . Δt
E = 106 . 3 x 10–10 . 5
E = 1,5 x 10–3 J
d) Sendo:
Q = C . ΔT e Q = N . P . Δt
tem-se:
N . P . Δt = C . ΔT
106 . 3 x 10–10 . Δt = 5 x 10–5 . 300
Δt = 50s
7
FUVEST2F2016 CPV
pra quem faz questão das melhores faculdades FUVEST
COMENTÁRIO DO CPV
A prova de Física do 3o dia da 2a fase da Fuvest 2016 apresentou questões com enunciados claros e precisos, de nível relativamente simples, cobrando assuntos básicos do conteúdo programático. As questões abordaram os seguintes temas:
F01: conceitos básicos da Eletrostática e conceito de corrente elétrica;
F02: conceitos básicos de Mecânica (Dinâmica, Energia Mecânica e Potência);
F03: conceitos básicos de Ondulatória, conceito de potência e Física Moderna, sendo a equação necessária fornecida;
F04: conceitos básicos de Ondulatória e conceito de Efeito Doppler;
F05: conceito de velocidade média (Cinemática);
F06: conceitos básicos de Eletrodinâmica e Calorimetria.
Sentimos falta da tradicional questão de Óptica Geométrica, que exige o traçado dos raios de luz.
Acreditamos que um candidato bem preparado não tenha sentido dificuldades em realizar a prova.
Top Related