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LISTA DE REVISÃO DE FÍSICA – 3ºANO – 1º TRIMESTRE PROF. JOÃO PAULO Orientações: • Esta lista contém exercícios referentes aos conteúdos da Avaliação Institucional CT e Prova específica P1; • É um material de apoio para auxiliar os estudos durante este período de suspensão das aulas e isolamento para conter a disseminação do COVID-19; • Não é um trabalho que deva ser entregue, mas irei vistar as resoluções, podendo haver pontuação extra acrescida na nota da P1. • É importante resolverem os exercícios para estudarem não só para as provas, mas também para os vestibulares. Frente 1 – Mecânica – Cinemática – Módulos 1 ao 5. 1. Uma bicicleta está em movimento com a relação espaço x tempo dada por: s = 1,0t2 – 16,0 (SI) válida para t ≥ 0 Analise as proposições que se seguem: (01) O gráfico da função s = f(t) é parabólico. (02) A trajetória da bicicleta é parabólica. (04) O espaço inicial vale 16,0m. (08) No instante t = 4,0s, a bicicleta passa pela origem dos espaços. (16) Se a bicicleta estiver descrevendo uma trajetória circular de raio R = 8,0m e adotarmos para π o valor 3, então no instante t = 8,0s a bicicleta estará passando pela origem dos espaços. Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. 2. (FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS) A invenção do basquete Um esporte que pudesse ser praticado por várias pessoas, fácil de aprender, que pudesse ser adaptado a um espaço fechado e não fosse violento. Esse foi o pedido que o diretor da Faculdade Springfield, de Massachussetts, fez ao professor James Naismith. No rigoroso inverno de 1891, era necessário inventar alguma atividade esportiva que motivasse os alunos, impossibilitados de praticar esportes ao ar livre e entediados com as aulas de ginástica. Naismith meditou na encomenda do diretor: para um jogo coletivo, pensou logo na bola. Mas não queria que ela fosse chutada ou ficasse muito tempo retida nas mãos dos jogadores. A bola teria de ser rapidamente atirada para um alvo, acima da cabeça dos jogadores. Para acertar o alvo, eles deveriam lançar a bola descrevendo uma parábola, o que evitaria a violência do arremesso na horizontal. Essas seriam as regras básicas. (Walter Spinelli. Matemática. S. Paulo: Nova Geração, v.1. 2005. p. 75.) Após sofrer uma falta, um jogador arremessou a bola em direção à cesta. A altura h da bola, relativa ao solo, é dada em função do tempo de movimento t pela relação: h = 2,1 + 10,0t – 4,9t2 (SI) Sendo a altura da cesta H = 2,5m. Considere as proposições a seguir: (I) No instante em que a bola deixa a mão do atleta, ela está a uma altura de 2,1m. (II) No instante t = 2,0s, a bola está na altura da cesta. (III) A altura do atleta que arremessou a bola é, necessariamente, maior que 2,0m. Somente está correto o que se afirma em: a) (I). b) (II). c) (III). d) (I) e (II). e) (II) e (III). 3. (FUVEST) – Um passageiro, viajando de metrô, fez o registro de tempo entre duas estações e obteve os valores indica dos na tabela. Supondo-se que a velocidade escalar média entre duas estações consecutivas seja sempre a mesma e que o trem pare o mesmo tempo em qualquer estação da linha, de 15km de extensão, é possível estimar que um trem, desde a partida da Estação Bosque até a chegada à Estação Terminal, leva aproximadamente: a) 20min b)25min c) 30min d) 35min e)40min 4. (FUVEST) – Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade escalar média de 90km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade escalar média para 60km/h, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade escalar média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em a) 5 minutos. b) 7,5 minutos. c) 10 minutos. d) 15 minutos. e) 30 minutos. 5. (UNICAMP) – Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as marcas em competições em que houver vento favorável (mesmo sentido do corredor) com velocidade de módulo superior a 2,0m/s. Sabe-se que, com vento favorável de 2,0m/s, o tempo necessário para a conclusão da prova é reduzido em 0,1s. Se um velocista realiza a prova em 10,0s sem vento, qual seria sua velocidade escalar média se o vento fosse favorável com velocidade de módulo 2,0m/s? a) 8,0m/s. b) 9,9m/s. c) 10,1m/s. d) 12,0m/s. 6. (UNESP) – João mora em São Paulo e tem um compromisso às 16h em São José dos Campos, distante 90km de São Paulo. Pretendendo fazer uma viagem tranquila, saiu, no dia do compro misso, de São Paulo às 14h, planejando chegar ao local pontualmente no horário marcado. Durante o trajeto, depois de ter percorrido um terço do percurso com velocidade média de 45 km/h, João recebeu uma ligação em seu celular pedindo que ele chegasse meia hora antes do horário combinado. Para chegar ao local do compromisso no novo horário, desprezando-se o tempo parado para atender a ligação, João deverá desenvolver, no restante do percurso, uma velocidade média, em km/h, no mínimo, igual a a) 120 b) 60 c) 108 d) 72 e) 90 7. (UNICAMP) – Drones são veículos voadores não tripulados, controlados remotamente e guiados por GPS. Uma de suas potenciais aplicações é reduzir o tempo da prestação de primeiro socorros, levando pequenos equipamentos e instruções ao local do socorro, para que qualquer pessoa administre os primeiros cuidados até a chegada de uma ambulância. Considere um caso em que o drone ambulância se deslocou 9,0 km em 5,0 minutos. Nesse caso, o módulo de sua velocidade escalar média é de aproximadamente a) 1,4m/s. b) 30m/s. c) 45m/s. d) 140m/s. e) 150m/s. 8. (UNIFESP) – A função da velocidade em relação ao tempo de um ponto material em trajetória retilínea, no SI, é v = 5,0 – 2,0t. Por meio dela, pode-se afirmar que, no instante t = 4,0 s, a velocidade desse ponto material tem módulo a) 13 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. b) 3,0 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. c) zero, pois o ponto material já parou e não se movimenta mais. d) 3,0 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. e) 13 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. 9. (VUNESP) – O gráfico corresponde ao movimento uniformemente variado de um objeto. A partir do gráfico, é possível concluir que a velocidade escalar se anulou no instante a) 0, somente. b) 2s, somente. c) 3s, somente. d) 4s, somente. e) 2s e no instante 4s. 10. (UERJ) – Um móvel se desloca em movimento variado e sua velocidade escalar em função do tempo está representada pelo arco de parábola abaixo. Entre os instantes t1 = 1,0s e t2 = 3,0s, a aceleração escalar média do móvel vale, em m/s2, a) –15,0 b) –10,0 c) zero d) 10,0 e) 15,0 11. Uma bicicleta se move durante 10,0s com equação horária dos espaços dada por: s = 0,5t2 (SI) a) Qual é a trajetória descrita pela bicicleta? Justifique sua resposta. b) Calcule a velocidade escalar e a aceleração escalar no instante t1 = 5,0s. 12. Uma partícula descreve uma trajetória retilínea com equação horária dos espaços dada, em unidades do SI, por s = 2,0t3 – 24,0t, válida para t ≥ 0 A aceleração escalar da partícula, no instante em que ela para, vale a) zero b) 3,0m/s2 c) 6,0m/s2 d) 12,0m/s2 e) 24,0m/s2 13. Uma partícula, em trajetória retilínea, tem equação horária dos espaços dada, em unidades do SI, pela relação: s = 1,0t3 – 12,0t + A (válida para t ≥ 0), em que A é um parâmetro constante. Determine: a) o valor de A para que a partícula pare na origem dos espaços; b) a aceleraçãoescalar da partícula no instante em que ela para. 14. (ENEM) Rua da Passagem Os automóveis atrapalham o trânsito. Gentileza é fundamental. Não adianta esquentar a cabeça. Menos peso do pé no pedal. O trecho da música, de Lenine e Arnaldo Antunes (1999), ilustra a preocupação com o trânsito nas cidades, motivo de uma campanha publicitária de uma seguradora brasileira. Considere dois automóveis, A e B, respectivamente conduzidos por um motorista imprudente e por um motorista consciente e adepto da campanha citada. Ambos se encontram lado a lado no instante inicial t = 0 s, quando avistam um semáforo amarelo (que indica atenção, parada obrigatória ao se tornar vermelho). O movimento de A e B pode ser analisado por meio do gráfico, que representa a velocidade escalar de cada automóvel em função do tempo. As velocidades escalares dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10 s e 20 s; (II) entre os instantes 30 s e 40 s. De acordo com o gráfico, quais são os módulos das taxas de variação da velocidade escalar do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s2, nos intervalos (I) e (II), respectivamente? a) 1,0 e 3,0 b) 2,0 e 1,0 c) 2,0 e 1,5 d) 2,0 e 3,0 e) 10,0 e 30,0 Frente 2 – Termologia – módulos 1 ao 5. 15. (MACKENZIE-SP) – O quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na escala Celsius excede em 6 unidades o dobro da correspondente indicação na es cala Fahrenheit. Essa temperatura, medida na escala Kelvin, é de: a) 50K b) 223K c) 273K d) 300K e) 323K 16. (FUVEST) – Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600g de água à temperatura inicial de 90°C. Após 4,0 horas, ele observa que a temperatura da água é de 42°C. A perda média de energia da água por unidade de tempo é: a) 2,0cal/s (c = 1,0cal/g°C) b) 18cal/s c) 120cal/s d) 8,4cal/s e) 1,0cal/s 17. Em um sistema termicamente isolado, são colocados dois corpos, A e B. O corpo A tem massa 100g, calor específico sensível 0,30cal/g°C e temperatura inicial 10°C. O corpo B está a 60°C, tem massa 200g e calor específico sensível 0,10cal/g°C. Sabendo que não há mudanças de estado, determine a temperatura final de equilíbrio térmico. 18. Num sistema adiabático de capacidade térmica desprezível, existe um bloco de gelo de massa 100g a –20°C. No interior deste sistema, é colocada uma fonte térmica de potência constante e igual a 300cal/min. Quanto tempo essa fonte levará para obter 100g de água a +30°C? Dados: calor específico sensível do gelo = 0,50cal/g°C; calor específico latente de fusão do gelo = 80cal/g; calor específico sensível da água = 1,0cal/g°C. 19. (UNICAMP) – A figura 1 apresentada a seguir representa a potência elétrica dissipada pelo filamento de tungstênio de uma lâmpada incandescente em função de sua resistência elétrica. Já a figura 2 apresenta a temperatura de operação do filamento em função de sua resistência elétrica. Se uma lâmpada em funcionamento dissipa 150W de potência elétrica, a temperatura do filamento da lâmpada é mais próxima de: a) 325°C b) 1.250°C. c) 3.000°C d) 3.750°C. 20. (UNICAMP) – Considere que o calor específico de um material presente nas cinzas seja c = 0,8 J/g°C. Supondo que esse material entra na turbina a −20°C, a energia cedida a uma massa m = 5 g do material para que ele atinja uma temperatura de 880°C é igual a a) 220J. b) 1000J. c) 4600J. d) 3600 J. 21. (FUVEST) – Energia térmica, obtida a partir da conversão de energia solar, pode ser armazenada em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas. Para isso, pode-se utilizar o sal nitrato de sódio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300°C para 550°C, fazendo-se assim uma reserva para períodos sem insolação. Essa energia armazenada poderá ser recuperada, com a temperatura do sal retornando a 300°C. Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina, necessita-se de uma massa de NaNO3 igual a a) 4,32 kg. b) 120 kg. c) 240 kg. d) 3 x 104 kg. e) 3,6 x 104 kg. Poder calorífico da gasolina = 3,6 x 107 J/L Calor específico do NaNO3 = 1,2 x103 J/kg°C 22. (ENEM) Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70°C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30°C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25°C. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal? a) 0,111. b) 0,125. c) 0,357. d) 0,428. e) 0,833. 23. (ENEM) Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura. Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C. Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada? a) A b) B c) C d) D e) E Frente 3 – Eletricidade – módulos 1 ao 7. 24. (FUVEST) – Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s? a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 1/10 e) 1/20 25. (UEL-PR) – Uma corrente elétrica, cujo valor está representado no gráfico abaixo, flui num condutor durante 80s. Nesse intervalo de tempo, a carga elétrica, em coulombs, que passa por uma secção transversal do condutor, é igual a: a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 26. (UNESP) – Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0V; 20mA. Isso significa que a resistência elétrica do seu filamento é de a) 150Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada. b) 300Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada. c) 300Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada. d) 300Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando apagada. e) 600Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada. 27. (PUC-SP) – Para o circuito da figura, a resistência equivalente entre os terminais A e B é de: a) 10 Ω b) 5,33 Ω c) 2,4 Ω d) 1,0 Ω e) 0,33 Ω 28. (FUVEST) – Na associação de resistores da figura abaixo, os valores de i e de R são, respectivamente: a) 8A e 5Ω b) 5A e 8Ω c) 1,6A e 5Ω d) 2,5A e 2Ω e) 80A e 160Ω 29. (UNICAMP) – No circuito da figura, A é um amperímetro de resistência nula, V é um voltímetro de resistência infinita. a) Qual a intensidade da corrente medida pelo amperímetro? b) Qual a tensão elétrica medida pelo voltímetro? c) Quais os valores das resistências R1 e R2? 30. (VUNESP) – No circuito a seguir esquematizado, determine o valor da d.d.p. indicadapelo voltímetro V quando a) a chave CH está aberta; b) a chave CH está fechada.