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Resolução – FUVEST 2015 – Ciências da Natureza – 1ª Fase (continuação 1)

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Questão 59

Dispõe-se de várias lâmpadas incandescentes de diferentes potências, projetadas para serem utilizadas em 110 V de tensão. Elas foram acopladas, como nas figuras I, II e III abaixo, e ligadas em 220 V.


Em quais desses circuitos, as lâmpadas funcionarão como se estivessem individualmente ligadas a uma fonte de tensão de 110 V? a) Somente em I. b) Somente em II. c) Somente em III. d) Em I e III. e) Em II e III.

Solução:
https://youtu.be/FkHrME4xe3c

Questão 60

Luz solar incide verticalmente sobre o espelho esférico convexo visto na figura abaixo.


Os raios refletidos nos pontos A, B e C do espelho têm, respectivamente, ângulos de reflexão $$\Theta_{A}$$, $$\Theta_{B}$$ e $$\Theta_{C}$$ tais que a) $$\Theta_{A} >\Theta_{B} >\Theta_{C}$$ b) $$\Theta_{A} >\Theta_{C} >\Theta_{B}$$ c) $$\Theta_{A} <\Theta_{C} <\Theta_{B}$$ d) $$\Theta_{A} <\Theta_{B} <\Theta_{C}$$ e) $$\Theta_{A} =\Theta_{B} =\Theta_{C}$$

Solução:
https://youtu.be/tpD0qaXmaa8?t=11s

Questão 61

A notícia “Satélite brasileiro cai na Terra após lançamento falhar”, veiculada pelo jornal O Estado de S. Paulo de 10/12/2013, relata que o satélite CBERS-3, desenvolvido em parceria entre Brasil e China, foi lançado no espaço a uma altitude de 720 km (menor do que a planejada) e com uma velocidade abaixo da necessária para colocá-lo em órbita em torno da Terra. Para que o satélite pudesse ser colocado em órbita circular na altitude de 720 km, o módulo de sua velocidade (com direção tangente à órbita) deveria ser de, aproximadamente, a) 61 km/s b) 25 km/s c) 11 km/s d) 7,7 km/s e) 3,3 km/s Note e adote: raio da Terra = $$6\cdot 10^{3}\, km$$ massa da Terra = $$6\cdot 10^{24}\, kg$$ constante de gravitação universal $$G = 6,7\cdot 10^{-11}\, m^{3}/(s^{2} kg)$$

Solução:
Aqui temos o satélite sendo mantido em órbita por uma força centrípeta. Quem faz esse papel é a força gravitacional da terra que age sobre o satélite. Portanto, temos: \[F_{g} = F_{c} \longrightarrow \frac{GMm}{d^{2} = \frac{mv^{2}}{d}}\] Observe que a distância d é do satélite até o centro da terra, portanto $$d = R + h = 6\cdot 10^{6} + 0,72\cdot 10^{6} = 6,72\cdot 10^{6}\, m$$. Podemos também cancelar a massa do satélite, que aparece em ambos os lados e um d, que aparece em ambos os lados. \[\frac{GM}{d} = v^{2} \longrightarrow v^{2} = \frac{6,7\cdot 10^{-11}\cdot 6\cdot 10^{24}}{6,72\cdot 10^{6}} \longrightarrow v = 7,7\, km/s\] Resposta: letra D.

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