FUVEST 2017

Questão 37457

(UNICAMP - 2017 - 2ª FASE) Os brinquedos de parques de diversões utilizam-se de princípios da Mecânica para criar movimentos aos quais não estamos habituados, gerando novas sensações. Por isso um parque de diversões é um ótimo local para ilustrar princípios básicos da Mecânica.

a) Considere uma montanha russa em que um carrinho desce por uma rampa de altura H = 5 m e, ao final da rampa, passa por um trecho circular de raio R = 2 m, conforme mostra a figura a) abaixo. Calcule o módulo da aceleração no ponto mais baixo do circuito, considerando que o carrinho partiu do repouso.

b) Outro brinquedo comum em parques de diversões é o chapéu mexicano, em que cadeiras são penduradas com correntes na borda de uma estrutura circular que gira com seu eixo de rotação perpendicular ao solo. Considere um chapéu mexicano com estrutura circular de raio R = 6,3 m e correntes de comprimento L = 2 m. Ao girar, as cadeiras se elevam 40 cm, afastando-se 1,2 m do eixo de rotação, conforme mostra a figura b) abaixo. Calcule a velocidade angular de rotação do brinquedo.

Figuras da folhas de resolução.

Questão 37459

(UNICAMP - 2017 - 2ª FASE)

A energia solar é a única fonte de energia do avião Solar Impulse 2, desenvolvido na École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suíça.

a) Para aproveitar a energia obtida dos raios solares e poder voar tanto à noite quanto de dia, o Solar Impulse 2, de massa aproximada m = 2000 kg, voava em alta altitude e velocidade v_dia = 90 km/h durante o dia, armazenando energia solar para a noite. Ao anoitecer, o avião descia para altitudes menores e voava a uma velocidade aproximada de v_noite = 57,6 km/h. Qual é a variação da energia cinética do avião entre o dia e a noite?

b) As asas e a fuselagem do Solar Impulse 2 são cobertas por 270 m² de células solares, cuja eficiência em converter energia solar em energia elétrica é de aproximadamente 25%. O avião tem um conjunto de motores cuja potência total vale P = 50,0 kW e baterias que podem armazenar até E = 164 kWh de energia total. Suponha que o avião está voando com seus motores a 80% da sua potência máxima e que as baterias estão totalmente descarregadas. Considerando que a intensidade de energia solar que chega até as células solares é de 1,2 kW/m² , quanto tempo é necessário para carregar totalmente as baterias?

Questão 37463

(UNICAMP - 2017 - 2 FASE)

Um instrumento importante no estudo de sistemas nanométricos é o microscópio eletrônico. Nos microscópios ópticos, a luz é usada para visualizar a amostra em estudo. Nos microscópios eletrônicos, um feixe de elétrons é usado para estudar a amostra.

a) A vantagem em se usar elétrons é que é possível acelerá-los até energias em que o seu comprimento de onda é menor que o da luz visível, permitindo uma melhor resolução. O comprimento de onda do elétron é dado por 𝜆 = ℎ / (2𝑚_𝑒𝐸_𝑐 )^1⁄2 , em que 𝐸𝑐 é a energia cinética do elétron, 𝑚_𝑒~9 × 10⁻³¹ kg é a massa do elétron e ℎ~6,6 × 10⁻³⁴ N∙m∙s é a constante de Planck. Qual é o comprimento de onda do elétron em um microscópio eletrônico em que os elétrons são acelerados, a partir do repouso, por uma diferença de potencial de 𝑈 = 50 kV? Caso necessário, use a carga do elétron 𝑒 = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.

b) Uma forma usada para gerar elétrons em um microscópio eletrônico é aquecer um filamento, processo denominado efeito termiônico. A densidade de corrente gerada é dada por 𝐽 = 𝐴𝑇²𝑒^{(−Φ⁄(𝑘_𝐵𝑇))}, em que 𝐴 é a constante de Richardson, 𝑇 é a temperatura em kelvin, 𝑘_𝐵 = 1,4 × 10⁻²³ J/K é a constante de Boltzmann e Φ, denominado função trabalho, é a energia necessária para remover um elétron do filamento. A expressão para 𝐽 pode ser reescrita como o 𝑙𝑛(𝐽/𝑇²) = 𝑙𝑛(𝐴)−(Φ⁄𝑘_𝐵)(1⁄ 𝑇), que é uma equação de uma reta de 𝑙𝑛(𝐽 ⁄ 𝑇²) versus (1⁄𝑇), em que 𝑙𝑛(𝐴) é o coeficiente linear e (Φ⁄𝑘_𝐵) é o coeficiente angular da reta. O gráfico da figura abaixo apresenta dados obtidos do efeito termiônico em um filamento de tungstênio. Qual é a função trabalho do tungstênio medida neste experimento?

Questão 37464

(UNICAMP - 2017 - 2 FASE)

O controle da temperatura da água e de ambientes tem oferecido à sociedade uma grande gama de confortos muito bem-vindos. Como exemplo podemos citar o controle da temperatura de ambientes fechados e o aquecimento da água usada para o banho.

a) O sistema de refrigeração usado em grandes instalações, como centros comerciais, retira o calor do ambiente por meio da evaporação da água. Os instrumentos que executam esse processo são usualmente grandes torres de refrigeração vazadas, por onde circula água, e que têm um grande ventilador no topo. A água é pulverizada na frente do fluxo de ar gerado pelo ventilador. Nesse processo, parte da água é evaporada, sem alterar a sua temperatura, absorvendo calor da parcela da água que permaneceu líquida. Considere que 110 litros de água a 30ºC circulem por uma torre de refrigeração e que, desse volume, 2 litros sejam evaporados. Sabendo que o calor latente de vaporização da água é L = 540 cal/g e que seu calor específico é c = 1,0 cal/g∙ ºC, qual é a temperatura final da parcela da água que não evaporou?

b) A maioria dos chuveiros no Brasil aquece a água do banho por meio de uma resistência elétrica. Usualmente a resistência é constituída de um fio feito de uma liga de níquel e cromo de resistividade ρ = 1,1 x 10^-6 Ω∙m. Considere um chuveiro que funciona com tensão de U = 220 V e potência P = 5500 W. Se a área da seção transversal do fio da liga for A = 2,5 x 10^-7 m² , qual é o comprimento do fio da resistência?

Questão 37489

(Pucsp 2017)  Foi recomendada uma dieta especial a uma pessoa que precisa reduzir os níveis de ácido úrico no sangue. Nesse caso, é recomendável que essa pessoa reduza o consumo de alimentos como

Questão 37495

(Uece 2017)  A água é uma substância que possui funções importantes e essenciais para a sobrevivência dos organismos vivos. Uma função da água nas células vivas é

Questão 37496

(Mackenzie 2017)  Considere os grupos de invertebrados relacionados abaixo e as características descritas.

A alternativa que relaciona corretamente o grupo de invertebrado com as características (seguindo I, II, III, IV, V) é:

Questão 37502

(Fac. Albert Einstein - Medicin 2017)  Os peixes cartilaginosos são animais ureotélicos, uma vez que produzem ureia como excreta nitrogenada. Entretanto, os rins desses peixes reabsorvem a ureia em vez de eliminá-la na urina, como fazem os mamíferos. Dessa forma, a concentração de ureia no sangue de tubarões e raias chega a ser 100 vezes maior que a observada no sangue de mamíferos. Isso explica o fato de os fluídos corporais desses peixes serem ligeiramente mais concentrados que a própria água do mar. Assim, é correto afirmar que os peixes cartilaginosos

Questão 37503

(Upe-ssa 2 2017)  Morador da Ilha de Deus, Marcelo, um estudante de Ensino Médio, atravessa, quase todos os dias, os canais que cortam a cidade, seja a pé pelas pontes, seja de jangada com seu pai. Bastante curioso com a natureza, tem observado que existem poucos peixes no estuário e ouve sempre as reclamações do seu pai, pescador, sobre o fato de os peixes estarem sumindo sempre por causa da poluição. Ouviu também da professora que, nas marés baixas, o Rio Capibaribe está com pouco oxigênio.

Num belo dia de sol, observou um imenso Camurupim na flor d’água e ficou curioso em perguntar para a professora de Biologia como aquele peixe apareceu num rio, quase sem vida, escuro e fétido? Como ele respira?

Qual alternativa apresenta a resposta CORRETA da professora? 

Questão 37510

(Uece 2017)  De acordo com o Ministério da Saúde, um acidente ofídico compreende o quadro de envenenamento decorrente da inoculação de toxinas através das presas de serpentes peçonhentas que, no Brasil, são representadas por diferentes espécies entre as quais se encontram a cascavel e a coral verdadeira. Assinale a opção que corresponde às medidas corretas a ser tomadas, em menos de 30 minutos após a inoculação, para socorrer uma vítima atacada por animais dessa natureza.