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1. CASD Vestibulares FRENTE N 1
1º Simulado FUVEST (1ª FASE) - Física
TODAS AS FRENTES
DATA: 09/04/2016
1ª FASE
QUESTÃO 1
Prof. Norberto Alves
TEMA: Equação de Torricelli
Um carro está a 20 m de um semáforo quando este
passa de verde para amarelo. Supondo que o motorista
acione o freio imediatamente, aplicando ao carro uma
desaceleração de 10 m/s2, assinale a alternativa que
contém, em km/h, a velocidade máxima que o carro
pode ter, imediatamente antes de começar a frear, para
que consiga parar antes de cruzar o semáforo.
a) 20
b) 36
c) 72
d) 5,55
e) 12
QUESTÃO 2
Prof. Norberto Alves
TEMA: Movimento vertical no vácuo
Um homem solta uma pedra de cima de um poço de
profundidade H, e escuta o som da colisão da pedra
com o fundo do poço 9 s após soltá-la. Admitindo que a
velocidade do som no ar é de 320 m/s, e que a
aceleração da gravidade no local vale g = 10 m/s2,
podemos afirmar que a profundidade H do poço é de:
a) 5 m
b) 20 m
c) 45 m
d) 180 m
e) 320 m
QUESTÃO 3
Prof. Mateus Morais
TEMA: 2a Lei de Newton
Um sistema mecânico é formado por duas polias ideais
que suportam três corpos A, B e C de mesma massa m,
suspensos por fios ideais como representados na
figura.
O corpo B está suspenso simultaneamente por dois
fios, um ligado a A e outro a C. Podemos afirmar que a
aceleração do corpo B será:
a) zero
b)
𝑔
3
para baixo
c)
𝑔
3
para cima
d)
2𝑔
3
para baixo
e)
2𝑔
3
para cima
QUESTÃO 4
Prof. Mateus Morais
TEMA: Força de Atrito
Um homem exerce uma força horizontal sobre um
bloco, que se desloca com velocidade constante na
direção e sentido da seta.
A resultante das forças que a superfície exerce sobre o
bloco está melhor representada em:
QUESTÃO 5
Prof. Mateus Morais
TEMA: Força Elástica
Um corpo C de massa igual a 3 𝑘𝑔 está em equilíbrio
estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio
de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo,
como mostra a figura a seguir.

2. 2 FRENTE N CASD Vestibulares
O comprimento natural da mola (sem carga é 𝐿𝑜 =
1,35 𝑚) e, ao sustentar estaticamente o corpo, ela se
distende, atingindo o comprimento 𝐿 = 1,50 𝑚. Os
possíveis atritos podem ser desprezados.
A constante elástica da mola, em 𝑁
𝑚⁄ , vale então:
a) 10
b) 30
c) 50
d) 90
e) 100
NOTE E ADOTE:
𝑔 = 10 𝑚
𝑠2⁄
QUESTÃO 6
Prof. Marco Aurélio
TEMA: Espelhos Esféricos
Um holofote é constituído por dois espelhos esféricos
côncavos E1 e E2, de modo que a quase totalidade da
luz proveniente da lâmpada L seja projetada pelo
espelho maior E1, formando um feixe de raios quase
paralelos. Neste arranjo, os espelhos devem ser
posicionados de forma que a lâmpada esteja
aproximadamente:
a) nos centros de curvatura de E1 e E2.
b) no centro de curvatura de E2 e no vértice de E1.
c) nos centros de curvatura de E1 e E2.
d) no foco de E1 e no centro de curvatura de E2.
e) nos focos dos espelhos E1 e E2.
QUESTÃO 7
Prof. Marco Aurélio
TEMA: Espelhos Esféricos
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 θA, θB e θC tais
que:
a) θA > θB > θC
b) θA > θc > θB
c) θA < θc > θB
d) θA < θB < θC
e) θA =θB = θC
QUESTÃO 8
Prof. Gustavo Mendonça
TEMA: Superfícies Equipotenciais e Linhas
de Força
Considere as superfícies equipotenciais e as linhas da
força de um campo elétrico gerado por uma carga
puntiforme negativa, como mostra a figura a seguir.
Considere as afirmativas abaixo:
I. As linhas de força são perpendiculares às superfícies
equipotenciais em cada ponto.
II. No sentido de uma linha de força, os potenciais
elétricos sempre decrescem.
III. Carga elétrica positiva abandonada no campo
elétrico move-se para regiões de menor potencial
elétrico.
IV. Carga elétrica negativa abandonada no campo
elétrico move-se ao longo das linhas equipotenciais.
V. Qualquer carga elétrica abandonada no campo
elétrico move-se no sentido das linhas de força.
Estão corretas:
a) I, II, III

3. CASD Vestibulares FRENTE N 3
b) I, III, V
c) I, IV, V
d) II, III
e) II, V
QUESTÃO 9
Prof. Gustavo Mendonça
TEMA: Dinâmica e Força Elétrica
O pêndulo da figura está em equilíbrio sob ação do
campo gravitacional vertical e de um campo elétrico
horizontal de amplitude E = 2,0 kV/m. A esfera do
pêndulo tem massa m=3,0kg e carga elétrica q =
2,0×10-2 C. O fio tem massa desprezível. Qual o valor
da tensão no fio, em newtons, e a tangente do ângulo
formado entre o fio e a vertical?
a) 5,48; 0,75
b) 5,48; 1
c) 30; 0,6
d) 50; 0,8
e) 50; 1,33
NOTE E ADOTE:
g = 10 m/s²
QUESTÃO 10
Prof. Gustavo Mendonça
TEMA: INTERDISCIPLINAR - Física +
Filosofia (Eletrostática + Mito vs.
Pensamento Racional)
Na antiguidade, o homem arcaico observava
regularidades na natureza e tentava justificá-las através
de entidades sobrenaturais. Com o passar do tempo, a
razão passou a interpretar os fenômenos físicos
regulares. O pré-socrático Tales de Mileto (640-548
a.C.) afirmava que a arché era a água, isto é, para ele,
tudo era composto por esse elemento líquido. A ele
também é atribuído o primeiro registro sobre
eletricidade. Ao esfregar âmbar com lã, ele verificou
que os corpos passavam a se atrair. Hoje em dia, esse
fenômeno é explicado, dentre outras formas, pela série
triboelétrica, exposta abaixo:
Assinale a alternativa correta:
a) Tales de Mileto baseava suas teorias em mitos. O
mito não pode ser encarado como ciência, dessa forma,
o primeiro registro da eletricidade não tem nenhuma
fundamentação no método científico.
b) Para Tales de Mileto, parte dos elétrons da lã iriam
para o âmbar após o atrito, deixando a primeira com
carga positiva e o segundo com carga negativa.
c) Para Tales de Mileto, a matéria era contínua e
formada por água. Dessa forma, parte da água de cada
um dos corpos (lã e âmbar) se “moveria” para causar o
fenômeno de atração entre eles.
d) Tales de Mileto baseava suas teorias no pensamento
racional. O pensamento racional pode ser encarado
como ciência, dessa forma, o primeiro registro da
eletricidade tem fundamentação no método científico.
e) Para Tales de Mileto, parte dos elétrons do âmbar
iriam para a lã após o atrito, deixando o primeiro com
carga positiva e o segundo com carga negativa.
RESOLUÇÃO 1
ALTERNATIVA C
Como não é dado o tempo que o carro gasta
para percorrer a distância de 20 metros até parar,
vamos aplicar a equação de Torricelli.
Conforme visto em sala de aula: 𝑣2 = 𝑣0
2
+ 2𝑎∆𝑠
Note que a velocidade final do carro é nula, e sua
aceleração é de -10 m/s2.
Substituindo esses valores na equação
obtemos:
0 = 𝑣0
2
+ 2(−10)(20) ⇒ 𝑣0
2
= 400 ⇒ 𝑣0 = 20 𝑚/𝑠
Para converter essa velocidade para km/h
basta multiplica-la por 3,6.
𝑣0 = 20. (3,6) = 72 𝑘𝑚/ℎ

4. 4 FRENTE N CASD Vestibulares
RESOLUÇÃO 2
ALTERNATIVA E
Note que 9 s é o tempo necessário para que a
pedra chegue até o fundo do poço (tempo de queda),
mais o tempo necessário para que o som (gerado em
sua colisão) percorra a profundidade do poço e chegue
até o homem.
Vamos calcular o tempo de queda escrevendo
a função horária da posição para a pedra.
Conforme visto em sala de aula: 𝑦 = 𝑦0 + 𝑣0 𝑡 +
𝑎
2
𝑡2
Substituindo 𝑦 = 0, 𝑦0 = 𝐻, 𝑣0 = 0, 𝑎 = −10,
teremos:
0 = 𝐻 + 0𝑡 +
(−10)
2
𝑡 𝑄
2
⇒ 5𝑡 𝑄
2
= 𝐻 ⇒ 𝑡 𝑄 = √
𝐻
5
Após a pedra chegar ao fundo do poço, o som
percorrerá uma distância igual a profundidade do poço
e chegará até o homem, logo:
𝑣𝑠𝑜𝑚 =
∆𝑠 𝑠𝑜𝑚
∆𝑡 𝑠𝑜𝑚
⇒ 𝑡 𝑠𝑜𝑚 =
𝐻
320
, logo:
𝑡 𝑄 + 𝑡 𝑠𝑜𝑚 = 9 ⇒ √
𝐻
5
+
𝐻
320
= 9
Testando os valores de H dados nas
alternativas, concluímos que o único valor que satisfaz
a equação acima é H = 320 m.
Observe: √
320
5
+
320
320
= √64 + 1 = 9
RESOLUÇÃO 3
ALTERNATIVA C
Sabemos que as acelerações escaleres dos
blocos são iguais, visto que os fios têm comprimento
constante. Assim, analisando os corpos
separadamente, sendo 𝑎 a aceleração do corpo B para
cima:
Bloco A: 𝐹𝑟 = 𝑃𝑎 − 𝑇 = 𝑚𝑎 (Resultante para baixo)
Bloco B: 𝐹𝑟 = 2𝑇 − 𝑃𝑏 = 𝑚𝑎 (Resultante para cima )
Bloco C: 𝐹𝑟 = 𝑃𝑐 − 𝑇 = 𝑚𝑎 (Resultante para baixo)
Somando as equações acima:
𝑃𝑎 − 𝑃𝑏 + 𝑃𝑐 = 3𝑚𝑎 ⟹ 𝑚𝑔 = 3𝑚𝑎 ⟹ 𝑎 =
𝑔
3
.
RESOLUÇÃO 4
ALTERNATIVA B
Como o bloco desloca-se com velocidade
constante temos que a força resultante deve ser nula,
de forma que existe uma força de atrito vertical, de
módulo igual e sentido oposto aos da força aplicada
pelo operador.
Assim sendo a superfície aplica sobre o bloco
uma força normal vertical e uma força de atrito
horizontal para a esquerda. Fazendo o somatório
vetorial das forças aplicadas pela superfície:
RESOLUÇÃO 5
ALTERNATIVA E
Como o plano inclinado está em repouso
temos, decompondo a força peso nas direções normal
e paralela ao plano:
( 𝐷𝑖𝑟. 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙) 𝑁 = 𝑃 cos 30° (1)
( 𝐷𝑖𝑟. 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜) 𝑇 = 𝑃 sin30° (2)
Para a mola, de massa desprezível e
aceleração nula (𝐹𝑟 = 0):
𝐹𝑟 = 𝑇 − 𝐹𝑒𝑙 = 0 ⟹ 𝑇 = 𝐾(L − Lo) ⟹ 𝑇 = 0,15𝐾
Substituindo esse valor de tração na eq. (2):
0,15𝐾 = 𝑚𝑔 sin30° ⟹ 𝐾 = 100 𝑁
𝑚⁄ .
RESOLUÇÃO 6
ALTERNATIVA D
Para que os raios retornem paralelos a
lâmpada, L deve estar no foco de E1 (todo raio de luz
que incide passando pelo foco retorna paralelamente
ao eixo principal) e no centro de curvatura de E2 (todo
raio de luz que incide passando pelo centro de
curvatura retorna sobre ele mesmo).
Assim, todo raio de luz que emerge à esquerda
de L e incide sobre E2 retorna sobre si mesmo, passa
pelo foco de E1 e retorna novamente de forma paralela.
RESOLUÇÃO 7
ALTERNATIVA B

5. CASD Vestibulares FRENTE N 5
RESOLUÇÃO 8
ALTERNATIVA A
Linhas de força são perpendiculares às superfícies
equipotenciais e vão do maior para o menor potencial.
Ao soltar uma carga puntiforme numa região de campo
elétrico, ele se moverá, espontaneamente, ao longo das
linhas de força, no mesmo sentido (se positiva) ou no
sentido oposto (se negativa). Caso a carga seja
positiva, tenderá a ir para potenciais menores, caso
negativa, maiores.
RESOLUÇÃO 9
ALTERNATIVA E
O peso apontará para baixo e terá módulo: P =
mg = 3.10 = 30 N.
A força elétrica apontará para a direita e terá
módulo Fele = qE = 2.10-2.2.103 = 40 N.
Somando os vetores P e Fele (que são
perpendiculares), temos:
{Tsenα = 40
Tcosα = 30
=> T = 50 N e tgα =
4
3
= 1,33
RESOLUÇÃO 10
ALTERNATIVA C
Tales de Mileto utilizava o pensamento racional para
tirar suas conclusões sobre a natureza. Entretanto,
esse pensamento não pode ser chamado de método
científico, visto que este método só foi desenvolvido
séculos mais tarde por Descartes. Da mesma forma,
não faz sentido pensar em elétrons, pois esses só
foram descobertos no século XIX. Resta-nos a noção
da carga elétrica como sendo um fluido (isso ainda é
presente na Física, ao passo que a grandeza
capacitância tem a ver com a ideia de capacidade de
armazenar fluido).