Resolução – UNICAMP 2016 (1ª Fase) – Física

Questão

Drones são veículos voadores não tripulados, controlados remotamente e guiados por GPS. Uma de suas potenciais aplicações é reduzir o tempo da prestação de primeiros 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 km em 5 minutos. Nesse caso, o módulo de sua velocidade média é de aproximadamente
a) 1,4 m/s.
b) 30 m/s.
c) 45 m/s.
d) 140 m/s.
Solução:

Aqui só precisamos utilizar a equação da velocidade média, sendo $$\Delta S = 9\, km = 9000\, m$$ e $$\Delta t = 5\, min = 300\, s$$. \[v = \frac{\Delta S}{\Delta t} \longrightarrow v = \frac{9000}{300} \longrightarrow v = 30\, m/s\] Resposta: letra B.

Questão

300x250-livros
A demanda por trens de alta velocidade tem crescido em todo o mundo. Uma preocupação importante no projeto desses trens é o conforto dos passageiros durante a aceleração. Sendo assim, considere que, em uma viagem de trem de alta velocidade, a aceleração experimentada pelos passageiros foi limitada a $$a_{max} = 0,09\cdot g$$, onde $$g = 10 m/s^{2}$$ é a aceleração da gravidade. Se o trem acelera a partir do repouso com aceleração constante igual a $$a_{max}$$, a distância mínima percorrida pelo trem para atingir uma velocidade de 1080 km/h corresponde a
a) 10 km.
b) 20 km.
c) 50 km.
d) 100 km.
Solução:

Aqui vamos utilizar uma das equações da cinemática. Como temos velocidade e aceleração mas não temos o tempo, vamos utilizar a equação de Torricelli: $$v^{2} = v_{0} ^{2} + 2\cdot a\cdot\Delta S$$. A velocidade dada precisa ser transformada em m/s, dividindo o valor por 3,6: $$v = \frac{1080\, km/h}{3,6} = 300\, m/s$$. Assim, partindo do repouso \[300^{2} = 0 ^{2} + 2\cdot 0,09\cdot 10\cdot\Delta S \longrightarrow \Delta S = 50.000\, m = 50\, km\] Resposta: letra C.

Questão

Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível. Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido.
I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por […]
II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por […].
III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por [….].
Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são:
a) condução, convecção e radiação.
b) condução, radiação e convecção.
c) convecção, condução e radiação.
d) convecção, radiação e condução.
Solução:
I. Dentro da geladeira o ar quente sobe e se resfria no congelador para depois descer. Esse movimento recebe o nome de convecção.
II. No vácuo não tem ar, portanto o único modo de transmissão de calor é por ondas, ou seja, radiação.
III. Se não houvesse vácuo entre as paredes da garrafa térmica, o ar levaria o calor de dentro para fora e vice-versa. Esse processo chama-se condução.
Resposta: letra D.
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