Resolução – UNICAMP 2015 (1ª Fase) – Física (continuação 2)

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Questão

Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixarão de ser comercializadas para uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 5% da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica, qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação?
a) 10.800 J.
b) 34.200 J.
c) 205.200 J.
d) 216.000 J.
Solução:
A unidade de potência, Watt, pode ser escrita como J/s. Logo, a energia elétrica consumida pela lâmpada é $$E = P\cdot t \longrightarrow E = 60\cdot 3600 \longrightarrow E = 216.000\, J$$. No enunciado é dito que 5% dessa energia se transforma em luz visível e o restante vira calor. Logo, a energia perdida em forma de calor é 95% do valor encontrado: $$Q = 0,95\cdot 216.000 \longrightarrow Q = 205.200\, J$$.
Resposta: letra C.

Questão

A figura 1 apresentada a seguir representa a potência elétrica dissipada pelo filamento de tungstênio de uma lâmpada incandescente em função da 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 150 W de potência elétrica, a temperatura do filamento da lâmpada é mais próxima de:
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a) $$325^{0}\, C$$.
b) $$1.250^{0}\, C$$.
c) $$3.000^{0}\, C$$.
d) $$3.750^{0}\, C$$.
Solução:
Devemos entrar no primeiro gráfico com o valor 150 W no eixo vertical e encontrar a resistência no eixo horizontal, que será 325 Ω. Agora entramos no gráfico com o valor de resistência no eixo horizontal e encontramos a temperatura aproximada no eixo vertical, que será $$3000^{0}\, C$$.
Resposta: letra C.

Questão

Quando as fontes de tensão contínua que alimentam os aparelhos elétricos e eletrônicos são desligadas, elas levam normalmente certo tempo para atingir a tensão de $$U = 0\, V$$. Um estudante interessado em estudar tal fenômeno usa um amperímetro e um relógio para acompanhar o decréscimo da corrente que circula pelo circuito a seguir em função do tempo, após a fonte ser desligada em $$t = 0\, s$$. Usando os valores de corrente e tempo medidos pelo estudante, pode-se dizer que a diferença de potencial sobre o resistor $$R = 0,5\, kΩ$$ para $$t = 400\, ms$$ é igual a
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a) 6 V.
b) 12 V.
c) 20 V.
d) 40 V.
Solução:
O tempo do enunciado nos indica que devemos retirar o valor de corrente da segunda imagem. Cada marcação do ponteiro representa 2 mA, portanto temos uma leitura de $$i = 12\, mA = 0,012\, A$$. Como o resistor de $$R = 0,5\, k\Omega = 500\, \Omega$$, temos \[U = R\cdot i \longrightarrow U = 500\cdot 0,012 \longrightarrow U = 6\, V\]
Resposta: letra A.

Questão

Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto
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a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.
b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.
c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.
d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.
Solução:
Observe a imagem:
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Sabemos que para formar a imagem, o raio que chega paralelo passa pelo foco e o raio que chega no vértice é refletido com o mesmo ângulo, logo ao traçar esses raios especiais a partir da imagem podemos encontrar onde está o objeto: entre o foco e o vértice e aponta na direção da imagem.
Resposta: letra A.

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