SIMUFIS #2

1. Em 2018, o instrutor de artes marciais Markus Hass realizou a impressionante façanha de apanhar uma flecha disparada pela arqueira olímpica Laurence Baldauff. Após ser lançada pela corda do arco, a flecha atingiu uma velocidade máxima de 216 km/h, que foi mantida constante.

Disponível em: https://carros.ig.com.br. Acesso em: 7 out. 2024 (adaptado).

Considere que a corda do arco foi esticada a 0,5 m e que toda a energia potencial elástica armazenada nela foi transferida na forma de energia cinética à flecha, de massa igual a 0,05 kg.

A constante elástica da corda do arco, em N/m, equivale a

A) 720.

B) 180.

C) 216.

D) 360.

E) 1 440.

2. Cuiabá é uma cidade conhecida pelas variações extremas de temperatura ao longo do ano. Pode ocorrer, por exemplo, de a temperatura máxima ser igual a 45 °C e a temperatura mínima, a 5 °C. Esses valores foram considerados no projeto de um viaduto, o qual prevê que, nas condições de temperatura mínima, haja um espaço de separação máxima – uma junta de dilatação – entre um trecho de 25 m do viaduto e outro, conforme exemplificado a seguir.

No entanto, para a prevenção contra os efeitos atípicos de variações de temperatura, uma construtora utilizou um concreto cujo coeficiente de dilatação linear é 10% menor que o previsto pelo projeto original. Suponha que cada trecho dilate 5 cm quando a temperatura atinge seu valor máximo.

O coeficiente de dilatação linear, em °C–1, do concreto utilizado pela construtora equivale a

A) 1,5 · 10–5.

B) 3,6 · 10–5.

C) 4,5 · 10–5.

D) 5,0 · 10–5.

E) 9,0 · 10–5.

3. Um trabalhador mora no bairro da Paciência, na zona oeste do Rio de Janeiro, e precisa chegar às 06:00 na transportadora na qual trabalha, que fica localizada a 35 km da casa dele. Correndo contra o tempo, ele sai de casa às 03:30. A primeira jornada tem que ser uma caminhada de meia hora. Em seguida, um trecho de ônibus e um complemento de van concluem os 33 km restantes do trajeto.

Disponível em: https://agenciabrasil.ebc.com.br. Acesso em: 13 set. 2024 (adaptado).

Considerando-se que o movimento do trabalhador é uniforme, sua velocidade média na primeira jornada do trajeto tem módulo equivalente a

A) 1 km/h.

B) 4 km/h.

C) 14 km/h.

D) 66 km/h.

E) 70 km/h.

4. No sistema de resfriamento utilizado em geladeiras, um fluido refrigerante retira calor dos alimentos acondicionados, transferindo-o para o meio externo. O fluxo espontâneo de calor entre o fluido e os alimentos decorre de uma diferença no grau de agitação das moléculas que o compõem.

A transferência de calor ocorre dessa forma porque, em relação aos alimentos, o fluido refrigerante possui

A) maior volume.

B) menor densidade.

C) menor temperatura.

D) maior calor específico.

E) menor capacidade térmica.

5. Na tentativa de propor uma nova escala termométrica, um grupo de estudantes construiu um termômetro que consiste basicamente em uma mangueira cilíndrica transparente preenchida com água. Eles fizeram marcações na mangueira para conseguir verificar a dilatação da água quando exposta ao sol e, assim, obter os dados necessários para construir a escala.

Após a realização de alguns testes, percebendo que a água dilatava pouco, os estudantes decidiram adicionar corante ao líquido para aumentar a quantidade de energia solar absorvida e possibilitar uma dilatação mais rápida e significativa. Para isso, com base no espectro de radiação solar ilustrado a seguir, eles definiram a cor do corante que maximiza a dilatação da água.

A cor do corante escolhido pelos estudantes é

A) azul.

B) verde.

C) laranja.

D) amarelo.

E) vermelho.

6.E m uma aula experimental, uma professora pediu aos seus alunos que produzissem diferentes frequências de som, considerando a velocidade das ondas sonoras no ar constante e igual a 340 m/s. Já tendo produzido com sucesso a primeira onda, uma dupla de estudantes decidiu que a segunda onda deveria ter uma frequência igual ao dobro da frequência da primeira.

Em relação à primeira onda, o comprimento de onda da segunda deve ser

A) mantido.

B) duplicado.

C) quadruplicado.

D) reduzido à metade.

E )reduzido à quarta parte.

7. Em um procedimento de rotina, um veículo elétrico foi conectado a uma estação de carregamento. A estação possui uma fonte de tensão elétrica V, enquanto a bateria do veículo se comporta como um receptor de tensão V' e resistência interna r, conforme ilustrado a seguir.

O tempo de carregamento de um veículo desse tipo pode ser estimado com base na intensidade da corrente elétrica que alimenta a bateria. Considere que um amperímetro ideal (representado pelo símbolo A ) foi instalado corretamente no circuito para medir a intensidade dessa corrente elétrica.

Utilizando-se a representação de projetos elétricos, o circuito equivalente a esse sistema é

8. O gerador de Van de Graaff consiste em uma grande esfera de metal ligada por correias de borracha a um motor elétrico. Esse dispositivo produz um efeito interessante e bastante conhecido: transfere cargas elétricas que produzem o aspecto de “cabelo arrepiado” naqueles que tocam sua parte metálica. O gerador é eletrizado pela fricção da correia com uma escova localizada na parte inferior de sua estrutura. Esta, por sua vez, é mantida ligada a um eletrodo positivo ou negativo da fonte de tensão.

O processo de eletrização do gerador ocorre por

A) atrito.

B) contato.

C) indução.

D) condução.

E) convecção.

9. Com a baixa umidade relativa do ar, muita energia se acumula em nosso corpo e é comum ver pessoas reclamando de sentir choques ao encostar em outras pessoas ou em objetos. Não é visível, mas todos temos uma carga elétrica. Essa energia precisa ser descarregada de alguma maneira, como forma de equilibrar a eletricidade do corpo. É por isso que ocorre a sensação de estar levando um choque.

Disponível em: https://g1.globo.com. Acesso em: 9 out. 2024 (adaptado).

A sensação relatada no texto decorre do fato de que o(a)

A) ar seco age como um condutor, facilitando a dissipação de cargas elétricas acumuladas.

B) baixa umidade relativa do ar aumenta a condutividade do corpo, facilitando a condução de eletricidade.

C) quantidade de partículas de água no ar é reduzida, favorecendo o acúmulo de cargas elétricas no corpo.

D) corpo isolante é transformado em condutor devido à baixa umidade relativa, favorecendo as descargas elétricas.

E) energia elétrica absorvida pelo ar seco é transmitida para o corpo, favorecendo o aterramento de cargas elétricas.

10. Há alguns anos, uma alteração nas normas de utilização de aparelhos eletrônicos que se conectam via dados flexibilizou o uso desses dispositivos durante o voo. A nova lei permite que os equipamentos sejam utilizados em todas as fases de voo, desde que o “modo avião” permaneça ativado. A manutenção do uso dessa funcionalidade se justifica, pois é necessário garantir que as ondas emitidas pelos aparelhos não interfiram na comunicação entre a aeronave e as torres de controle.

A ocorrência do fenômeno que se pretende evitar implica a formação de uma onda resultante de menor

A) período.

B) amplitude.

C) frequência.

D) comprimento de onda.

E) velocidade de propagação.