Caderno de provaEste caderno, com dezesseis pginas numeradas sequencialmente, contm dez questes de Fsica.

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Instrues1. Verifique se voc recebeu mais dois cadernos de prova.

2. Verifique se seu nome, seu nmero de inscrio e seu nmero do documento de identidade esto corretos nas sobrecapas dos trs cadernos.

Se houver algum erro, notifique o fiscal.

3. Destaque, das sobrecapas, os comprovantes que tm seu nome e leve-os com voc.

4. Ao receber autorizao para abrir os cadernos, verifique se a impresso, a paginao e a numerao das questes esto corretas.

Se houver algum erro, notifique o fiscal.

5. Todas as respostas e o desenvolvimento das solues, quando necessrio, devero ser apresentados nos espaos apropriados, com caneta azul ou preta de corpo transparente.

No sero consideradas as questes respondidas fora desses espaos.

Informaes geraIsO tempo disponvel para fazer as provas de cinco horas. Nada mais poder ser registrado aps o trmino desse prazo.

Ao terminar, entregue os trs cadernos ao fiscal.

Nas salas de prova, no ser permitido aos candidatos portar arma de fogo, fumar, usar relgio, culos escuros ou bon, chapu, viseira ou gorro de qualquer tipo, bem como utilizar lpis, canetas de material no transparente, corretores ortogrficos lquidos ou similares.

Ser eliminado do Vestibular Estadual 2015 o candidato que, durante a prova, utilizar qualquer instrumento de clculo e/ou qualquer meio de obteno de informaes, eletrnicos ou no, tais como calculadoras, agendas, computadores, rdios, telefones, receptores, livros e anotaes.

Ser tambm eliminado o candidato que se ausentar da sala levando consigo qualquer material de prova.

Boa prova!

fsICa30/11/2014

EXAME DISCURSIVO 2 fase

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo2

Constantes fsicas

Acelerao da gravidade 10 m/s2

Calor especfico da gua 1 cal/g oC

Densidade da gua do mar 103 kg/m3

1 caloria 4,2 J

1 atm 105 N/m2

Para seus cLcuLos, semPre que necessrio, utiLize os DaDos a seGuir.

Formulrio

Q = m c

P = Qt

A = i = PPo

FR = m a

p = m vFc = m v

2

R

P = V i = R i2 = V2

R

V = R iC =

F 32 = K 273

5 59

Fm = q v B sen

s = s0 + v0t + 1 at22

Ec = 1 m v2

2

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo 3

No mapa abaixo, est representada a variao mdia da temperatura dos oceanos em um determinado ms do ano. Ao lado, encontra-se a escala, em graus Celsius, utilizada para a elaborao do mapa.

Determine, em graus Kelvin, o mdulo da variao entre a maior e a menor temperatura da escala apresentada.

01

Desenvolvimento e resposta:

Adaptado de enos.cptec.inpe.br.

4,5

3,5

1,5

1

0,5

0,5

1

1,5

2

3

3,5

0

3

2

4

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo4

Um corpo de massa igual a 500 g, aquecido por uma fonte trmica cuja potncia constante e igual a 100 cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no grfico a variao de temperatura do corpo em funo do tempo.

Calcule o calor especfico da substncia da qual o corpo composto, bem como a capacidade trmica desse corpo.

02

Desenvolvimento e resposta:

50

40

30

2010 -

- - -

0 t (min)

T (C)

30

----

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo 5

Um esquiador, com 70 kg de massa, colide elasticamente contra uma rvore a uma velocidade de 72 km/h.

Calcule, em unidades do SI, o momento linear e a energia cintica do esquiador no instante da coliso.

03

Desenvolvimento e resposta:

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo6

Para localizar obstculos totalmente submersos, determinados navios esto equipados com sonares, cujas ondas se propagam na gua do mar. Ao atingirem um obstculo, essas ondas retornam ao sonar, possibilitando assim a realizao de clculos que permitem a localizao, por exemplo, de um submarino.

Admita uma operao dessa natureza sob as seguintes condies:

temperatura constante da gua do mar;

velocidade da onda sonora na gua igual a 1450 m/s;

distncia do sonar ao obstculo igual a 290 m.

Determine o tempo, em segundos, decorrido entre o instante da emisso da onda pelo sonar e o de seu retorno aps colidir com o submarino.

04

Desenvolvimento e resposta:

Adaptado de naval.com.br.

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo 7

Uma empresa japonesa anunciou que pretende construir o elevador mais rpido do mundo. Ele alcanaria a velocidade de 72 km/h, demorando apenas 43 segundos para chegar do trreo ao 95 andar de um determinado prdio.

Considere os seguintes dados:

acelerao constante do elevador;

altura de cada andar do prdio igual a 4 m;

massa do elevador, mais sua carga mxima, igual a 3000 kg.

Estime a fora mdia que atua sobre o elevador, quando est com carga mxima, no percurso entre o trreo e o 95 andar.

05

Desenvolvimento e resposta:

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo8

Um lpis com altura de 20 cm colocado na posio vertical a 50 cm do vrtice de um espelho cncavo. A imagem conjugada pelo espelho real e mede 5 cm.

Calcule a distncia, em centmetros, da imagem ao espelho.06

Desenvolvimento e resposta:

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo 9

No esquema abaixo, est representada a instalao de uma torneira eltrica.

De acordo com as informaes do fabricante, a resistncia interna r da torneira corresponde a 200 . A corrente que deve percorrer o circuito da torneira de 127 mA.Determine o valor da resistncia R que deve ser ligada em srie torneira para que esta possa funcionar de acordo com a especificao do fabricante, quando ligada a uma tomada de 127 V. Calcule, em watts, a potncia dissipada por essa torneira.

07

Desenvolvimento e resposta:

C

V = 127 V

B

AR

r

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo10

Para aquecer 1 L de gua contida em um recipiente de capacidade trmica desprezvel, uma pessoa dispe de um aquecedor eltrico porttil cuja potncia de 1273 W, quando submetido a uma tenso de 127 V. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor seja absorvida pela gua.

Nessas condies, calcule a variao de temperatura da gua aps o aquecedor inserido no recipiente ficar ligado por 165 segundos.

08

Desenvolvimento e resposta:

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo 11

Observe o aumento da profundidade de prospeco de petrleo em guas brasileiras com o passar dos anos, registrado na figura a seguir.

Considerando os dados acima, calcule, em atm, a diferena entre a presso correspondente profundidade de prospeco de petrleo alcanada no ano de 1977 e aquela alcanada em 2003.

09

Desenvolvimento e resposta:

Adaptado de cmqv.org.

709 m

1977

124 m1979

189 m 1983

293 m1985

383 m1988

492 m

1992

781 m1994

1027 m

1997

1079 m

1999

1853 m2000

1877 m2003

1886 m

fsica

Vestibular estadual 2015 2 fase exame discursiVo12

Partculas de carga eltrica q e massa m penetram no plano horizontal de uma regio do espao na qual existe um campo magntico de intensidade B, normal a esse plano. Ao entrar na regio, as partculas so submetidas a um selecionador de velocidades que deixa passar apenas aquelas com velocidade v0.

Admita que, na regio do campo magntico, a trajetria descrita por uma das partculas selecionadas seja circular.

Escreva a expresso matemtica para o raio dessa trajetria em funo de:

massa, carga e velocidade da partcula;

intensidade do campo magntico.

10

Desenvolvimento e resposta:

vestIBular estadual 2015 2 fase exame dIsCursIvo 13

RASCUNHO

vestIBular estadual 2015 2 fase exame dIsCursIvo14

RASCUNHO

vestIBular estadual 2015 2 fase exame dIsCursIvo 15

RASCUNHO