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Simulado Quinzenal II
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2ª FASE FUVEST
3º DIA: PROVA COM 6 QUESTÕES
PROVA DE FÍSICA
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Este caderno contém 6 (SEIS) questões e acompanha 1 (UM) caderno de respostas.
A correção de cada questão está restrita somente ao que estiver registrado no espaço correspondente, no caderno de
respostas.
Escreva a resposta de cada matéria nos cadernos apropriados.
É indispensável indicar a resolução das questões, não sendo suficiente apenas escrever as respostas.
Lembre-se de que será considerada a resolução parcial das questões. Assim, é aconselhável não deixar questões em
branco.
Q.01
°
a) Em um plano inclinado de 30 em relação à horizontal, são colocados dois blocos de massas M1 = 10 kg e
M2 = 10 kg, sustentados por uma única roldana, como mostra a figura 1 a seguir.
2
°
°
A aceleração da gravidade é de 10 m/s , sen 30 = 0,50 e cos 30 = 0,87. Desprezando o peso da corda, bem
como os efeitos de atrito, determine o vetor aceleração do bloco de massa M1.
b) No mesmo sistema, o bloco de massa M2 é preso agora a uma segunda roldana. A corda em uma das
extremidades está fixada no ponto A, conforme figura 2.
Desprezando o peso da corda e da segunda roldana, bem como os efeitos de atrito, determine o vetor
aceleração para cada um dos dois blocos.
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Q.02
Considere dois blocos empilhados, A e B, de massas mA = 1,0 kg e mB = 2,0 kg. Com a aplicação de uma força
horizontal F sobre o bloco A, o conjunto move-se sem ocorrer deslizamento entre os blocos. O coeficiente de atrito
estático entre as superfícies dos blocos A e B é igual a 0,60, e não há atrito entre o bloco B e a superfície horizontal.
Faça o diagrama de forças de cada um dos blocos.
Determine o valor máximo do módulo da força F , em newtons, para que não ocorra deslizamento entre os blocos.
Q.03
Em um processo industrial, duas esferas de cobre maciças, A e B, com raios Ra= 16 cm e Rb= 8 cm,
inicialmente à temperatura de
, permaneceram em um forno muito quente durante períodos diferentes.
Constatou-seque a esfera A, ao ser retirada, havia atingido a temperatura de
. Sabendo que ambas receberam
a mesma quantidade de calor, pede-se:
(Dica: Como as esferas são do mesmo material, as massas são proporcionais ao volume.
).
A razão
, entre as massas das esferas.
A temperatura da esfera B, ao ser retirada do forno.
Q.04
A partida entre professores e alunos do CASDVest é um dos momentos mais esperados do ano. Uma das
regras do futebol que gera polêmica com certa frequência é a do impedimento. Para que o atacante A não esteja em
impedimento, deve haver ao menos dois jogadores adversários a sua frente, G e Z, no exato instante em que o
jogador L lança a bola para A (ver figura). Considere que somente os jogadores G e Z estejam à frente de A e que
somente A e Z se deslocam nas situações descritas abaixo.
a) Suponha que a distância entre A e Z seja de 12 m. Se A
parte do repouso em direção ao gol com aceleração de 3,0 m/s² e
Z também parte do repouso com a mesma aceleração no sentido
oposto, quanto tempo o jogador L tem para lançar a bola depois da
partida de A antes que A encontre Z?
b) O árbitro demora 0,1 s entre o momento em que vê o
lançamento de L e o momento em que determina as posições dos
jogadores A e Z. Considere agora que A e Z movem-se a
velocidades constantes de 6,0 m/s, como indica a figura. Qual é a
distância mínima entre A e Z no momento do lançamento para que
o árbitro decida de forma inequívoca que A não está impedido?
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Q.05
O cientista que conseguiu determinar a carga elementar se chamava Robert Millikan. No seu experimento ele
borrifava óleo, usando um vaporizador, em um ambiente onde havia uma fonte de raios X e um campo elétrico
uniforme entre duas placas eletrizadas. A radiação que incide nas gotas tem energia suficiente para arrancar
elétrons das gotas de óleo e algumas gotas de óleo deixam de cair e passam a ‘flutuar’, como se não tivessem mais
peso, e outras até vão para cima!
Pode-se medir a massa média das gotículas de óleo, encontrando o valor médio de 0,08 mg. A respeito
desse experimento, responda o que se pede:
Em função da carga elementar
, determine os possíveis valores de carga de uma gota
carregada.
Desenhe o diagrama das forças das gotas de óleo para três situações: gotas neutras, gotas flutuantes e
gotas que se dirigem para cima. Explique a diferença entre essas situações.
Determine dois valores possíveis de campo elétrico aplicados para os quais existirão gotas flutuantes de óleo
entre as placas. Qual deve ser o sentido do campo elétrico?
Q.06
Considere um par de placas paralelas carregadas com cargas +Q e –Q, no espaço entre as placas podemos
considerar que existe um campo elétrico uniforme de módulo
. Um elétron é arrancado da placa A e é
acelerada, a partir do repouso, em direção à placa B.
Determine qual das placas A e B deve ser carregada com carga positiva ou negativa. Represente um
desenho com o sentido do campo elétrico e da força elétrica que atua no elétron.
Calcule a aceleração do elétron.
Sabendo que a distância entre as placas é de d=2 cm, qual o tempo necessário para que o elétron arrancado
atinja a outra placa carregada.
Note e adote:
Massa do elétron:
Carga elementar:
Despreze quaisquer efeitos gravitacionais sobre o elétron.
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