15 Questões de Física do FUVEST 2024

Nas embalagens de lâmpadas de LED atuais, está indicada uma “temperatura de cor” (expressa na escala Kelvin), que corresponde à tonalidade da luz emitida pela lâmpada. A “temperatura de cor” não indica a temperatura de operação da lâmpada, servindo apenas como uma referência da cor predominante da radiação eletromagnética termicamente emitida por um corpo a essa dada temperatura. A densidade ?(?) de energia eletromagnética irradiada é função do comprimento de onda ? da luz emitida. As curvas presentes nos gráficos das alternativas mostram ?(?) dividida pelo seu valor máximo ?(?max). O máximo de cada curva corresponde ao comprimento de onda ?max predominante da luz irradiada. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta o gráfico que melhor corresponde à situação em que a cor predominante da luz irradiada seja amarela. Note e adote: Velocidade da luz no vácuo: 3 × 10^8 m/s. Cores associadas a frequências de luz visível: [FUVEST 2024 - Questão 26] FUVEST - 2024

1. A) [IMAGEM]
2. B) [IMAGEM]
3. C) [IMAGEM]
4. D) [IMAGEM]
5. E) [IMAGEM]

A temperatura ideal para uso de um forno a lenha para preparo de pizzas pode ser inferida pela observação da coloração das paredes internas do forno. Abaixo da temperatura ideal, um material particulado preto proveniente da queima da lenha pode ser visto recobrindo as paredes internas. Quando a temperatura ideal é atingida, esse material particulado não é mais observado e a superfície mais clara do interior do forno pode ser vista, como apresentado nas fotos. A coloração da superfície interior do forno permite inferir a temperatura ideal, pois [FUVEST 2024 - Questão 28] FUVEST - 2024

1. A) a fuligem advinda do processo de combustão incompleta da lenha deposita-se nas paredes e, com o aumento da temperatura, reage com o oxigênio do ar e produz gás carbônico, permitindo ver a cor mais clara da parede interna do forno.
2. B) a coloração preta é originada pela fuligem da combustão completa da lenha, o que causa o aumento da temperatura até que a parede do forno se torne incandescente, revelando sua cor mais clara.
3. C) a coloração preta é observada por conta da baixa quantidade de luz gerada pelas chamas da lenha em combustão a baixas temperaturas e essa quantidade de luz aumenta à medida que a temperatura se torna elevada.
4. D) o material particulado se funde, escorrendo pelas paredes do forno quando a temperatura ideal é atingida, revelando a coloração mais clara do interior do forno.
5. E) a alta quantidade de gás carbônico produzida em baixas temperaturas forma uma névoa que não permite a passagem de luz, o que torna o interior escuro.

Como ilustrado pela foto, o gerador de Van de Graaf, equipamento popular em parques de ciência, permite o acúmulo de cargas elétricas em uma cúpula metálica. A distribuição de cargas na cúpula de um desses geradores, quando ninguém a toca, pode ser considerada esférica. Dois desses geradores, A e B, estão separados por uma certa distância. O gerador A contém uma carga +Q, e o gerador B, uma carga +2Q, com Q > 0. [IMAGEM] Entre as alternativas, assinale aquela que melhor corresponde ao vetor campo elétrico resultante produzido pelos geradores no ponto médio P entre eles. [FUVEST 2024 - Questão 55] FUVEST - 2024

1. A) ?
2. B) ?
3. C) ?
4. D) ?
5. E) nulo

A foto a seguir mostra um circuito com três resistores (R1, R2 e R3) conectados em uma protoboard (base de contatos). Nesse tipo de placa, os cinco furos de uma mesma linha (indicados pelos retângulos amarelos) estão em curto, formando os nós do circuito. Os cabos vermelho e preto, por sua vez, estão conectados aos terminais de uma fonte contínua de 5V. [IMAGEM] Se R1 = 150 kO e R2 = R3 = 100 kO, a corrente elétrica que passa pelo resistor R1 será de: [FUVEST 2024 - Questão 57] FUVEST - 2024

1. A) 12,5 µA
2. B) 14,3 µA
3. C) 25,0 µA
4. D) 37,5 µA
5. E) 50,0 µA

Para esfriar um copo contendo 250 mL de água fervente (100°C), é comum utilizar o seguinte método: Passo 1. Colocar esse copo dentro de uma vasilha em contato com 1 litro de água à temperatura ambiente (25°C), como mostrado na figura. Passo 2. Esperar que entrem em equilíbrio térmico. Passo 3. Tirar o copo e trocar a água da vasilha por outro litro de água à temperatura ambiente. Passo 4. Colocar o copo em contato com a água “nova” e esperar que entrem em equilíbrio térmico. Após o passo (4) desse método, a temperatura da água no copo será aproximadamente: [IMAGEM] [FUVEST 2024 - Questão 71] FUVEST - 2024

1. A) 14°C
2. B) 28°C
3. C) 40°C
4. D) 60°C
5. E) 84°C

Um protótipo de máquina térmica caseira baseia-se num motor de quatro etapas e pode ser construído com o auxílio de uma bomba de bicicleta, uma pequena câmara de pneu e um aquecedor térmico. Na primeira etapa, o gás da câmara de pneu é comprimido adiabaticamente. Na segunda etapa, o gás é aquecido isovolumetricamente. Na terceira etapa, o gás sofre uma expansão adiabática e, finalmente, na quarta etapa, um resfriamento isovolumétrico. Assinale a alternativa que melhor representa o diagrama correspondente a essa máquina térmica no plano pressão (p) x volume (V). Note e adote: Despreze efeitos de dilatação ou contração da câmara do pneu. [FUVEST 2024 - Questão 72] FUVEST - 2024

1. A) [IMAGEM]
2. B) [IMAGEM]
3. C) [IMAGEM]
4. D) [IMAGEM]
5. E) [IMAGEM]