Acervo de Provas | CBMERJ 2025 | Prof. Ricardo Bastos

Q41

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

Ambulância do CBMERJ parada em uma ladeira

Admita que a tendência natural de movimento da ambulância seja a descida e que as forças de contato, normal e paralela à superfície da ladeira, atuam sobre esse veículo. O sentido da resultante das duas forças de contato pode ser representado pelo seguinte vetor:

A)

B)

Vetor inclinado apontando para cima e para a direita

C)

D)

Vetor inclinado apontando para baixo e para a direita

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B

Resolução

Como a ambulância permanece em repouso, a resultante de todas as forças sobre ela é nula. As únicas forças que atuam são o peso (vertical, para baixo) e as duas forças de contato com a ladeira — normal (perpendicular à superfície) e atrito (paralela à superfície, impedindo o deslizamento). Logo, a soma dessas duas forças de contato deve necessariamente equilibrar o peso, resultando em um vetor vertical, apontando para cima, com módulo igual ao peso do veículo — independentemente do ângulo da ladeira. Entre as alternativas, a única que representa um vetor apontando para cima é a B.

Q42

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

O comprimento de onda do som, em metros, emitido pela sirene da ambulância é de:

A)0,2

B)0,4

C)0,6

D)0,8

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

C

Resolução

Pela equação fundamental da ondulatória, $v = \lambda f$, logo $\lambda = v/f = 330/550 = 0{,}6$ m.

Q43

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

A intensidade da corrente elétrica, em ampères, que se estabelece em cada farol dianteiro do veículo é igual a:

A)1

B)2

C)3

D)4

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

D

Resolução

Os faróis, associados em paralelo, ficam submetidos à mesma tensão da bateria, $U=12$ V. Pela relação de potência elétrica, $P = U\cdot i$, a corrente em cada farol é $i = P/U = 48/12 = 4$ A.

Q44

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 44 e 45.

Em uma operação de resgate realizada em uma represa, um bombeiro partiu do repouso e desceu por um tubo vertical, percorrendo uma distância de 5,0 m. Ele atingiu o piso horizontal, com velocidade de 3,0 m/s, e entrou na viatura que o transportou até o local do resgate. Ao chegar à represa, esse bombeiro mergulhou a uma profundidade de 12,0 m. Para cálculos relacionados a esse contexto são admitidos os seguintes valores: g = 10 m/s², μ_água = 10³ kg/m³ e 1 atm = 10⁵ N/m².

O módulo da aceleração média, em m/s², experimentada pelo bombeiro, em seu deslocamento até alcançar o piso horizontal, é igual a:

A)0,7

B)0,9

C)1,3

D)1,6

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B

Resolução

Partindo do repouso, pela equação de Torricelli, $v^2 = 2a\,d \Rightarrow a = v^2/(2d) = 3{,}0^2/(2\times5{,}0) = 9/10 = 0{,}9$ m/s².

Q45

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 44 e 45.

Em uma operação de resgate realizada em uma represa, um bombeiro partiu do repouso e desceu por um tubo vertical, percorrendo uma distância de 5,0 m. Ele atingiu o piso horizontal, com velocidade de 3,0 m/s, e entrou na viatura que o transportou até o local do resgate. Ao chegar à represa, esse bombeiro mergulhou a uma profundidade de 12,0 m. Para cálculos relacionados a esse contexto são admitidos os seguintes valores: g = 10 m/s², μ_água = 10³ kg/m³ e 1 atm = 10⁵ N/m².

Considerando os dados da questão anterior, a pressão, em N/m², que atua no bombeiro, na profundidade indicada, corresponde a:

A)1,0 × 10⁵

B)1,2 × 10⁵

C)2,0 × 10⁵

D)2,2 × 10⁵

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

D

Resolução

Pelo Teorema de Stevin, $P = P_0 + \mu g h = 1{,}0\times10^5 + 10^3\times10\times12{,}0 = 1{,}0\times10^5 + 1{,}2\times10^5 = 2{,}2\times10^5$ N/m².

Q46

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Uma peça recuperada após um incêndio foi analisada por meio de uma lente convergente, capaz de conjugar uma imagem de modo a ampliar em 15 vezes as dimensões do objeto posicionado entre seu centro óptico e seu foco principal. Sabe-se que o perito que realizou a análise posicionou a peça a 4,0 cm da distância do centro óptico da lente.

A distância focal da lente, em centímetros, é aproximadamente de:

A)4,3

B)5,6

C)6,8

D)7,5

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

A

Resolução

Com o objeto entre o foco e o centro óptico, a lente convergente forma imagem virtual e ampliada, com aumento $A = -p'/p$. Como a imagem é virtual (do mesmo lado do objeto), $p'=-15\,p$ (aumento de 15 vezes, direita): $p' = -15\times4{,}0=-60$ cm. Pela equação de Gauss, $\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{p}+\dfrac{1}{p'} = \dfrac{1}{4{,}0}-\dfrac{1}{60} = \dfrac{15-1}{60}=\dfrac{14}{60} \Rightarrow f = \dfrac{60}{14} \approx 4{,}3$ cm.

Q47

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Para conter um incêndio no terraço de um prédio, inicialmente o canhão de água de um caminhão dos bombeiros é mantido a uma inclinação constante. Sabe-se que a altura entre o ponto B de saída da água e o solo é de 4,0 m e que a altura máxima que o jato de água atinge, representada pelo ponto A, é de 26,0 m.

Jato de água de um caminhão dos bombeiros atingindo o ponto A

Considerando a resistência do ar nula e g = 10 m/s², a velocidade mínima da água, ao ser esguichada pelo canhão, nessa situação, em m/s, é aproximadamente de:

A)18

B)21

C)26

D)30

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B

Resolução

A menor velocidade de lançamento capaz de atingir uma altura máxima $\Delta h$ acima do ponto de saída é obtida quando toda a velocidade é vertical (lançamento na direção que minimiza o módulo de $v_0$ para uma dada altura). A diferença de altura entre A e B é $\Delta h = 26{,}0-4{,}0=22{,}0$ m. Usando Torricelli na subida, $v_0^2 = 2g\Delta h = 2\times10\times22 = 440 \Rightarrow v_0 = \sqrt{440} \approx 21$ m/s.

Q48

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Para resgatar uma vítima, dois bombeiros precisaram entrar pela janela de um apartamento. Para isso, utilizaram o cesto da plataforma giratória do caminhão. Sabe-se que o centro do cesto está localizado a 16,0 m do centro giratório e que essa plataforma tem inclinação de 30° em relação à direção horizontal. Observe o esquema a seguir.

Plataforma giratoria do caminhao dos bombeiros com dois bombeiros no cesto

Admita que os dois bombeiros e o cesto formam um conjunto com massa de 0,3 tonelada e que apenas a plataforma giratória homogênea tenha massa de 0,6 tonelada. O torque resultante desse sistema, em N·m, é aproximadamente igual a:

A)9,86 × 10⁴

B)8,16 × 10⁴

C)6,12 × 10⁴

D)4,08 × 10⁴

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B

Resolução

O torque de cada peso em relação ao centro giratório é $\tau = P\cdot r\cdot\cos30°$, usando a distância horizontal do ponto de aplicação do peso (vertical) até o eixo. O peso do cesto+bombeiros ($m=300$ kg) atua na ponta, a $r=16$ m: $\tau_1 = 300\,g\times16\times\cos30°$. Como a plataforma é homogênea, seu peso ($m=600$ kg) atua no seu centro de massa, a $r/2=8$ m: $\tau_2 = 600\,g\times8\times\cos30°$. Note que $300\times16 = 600\times8 = 4800$ kg·m, ou seja, os dois torques têm o mesmo módulo. O torque resultante é a soma: $\tau = 2\times4800\times g\times\cos30° \approx 2\times4800\times9{,}8\times0{,}87 \approx 8{,}2\times10^4$ N·m, mais próximo da alternativa B.

Q49

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Com o intuito de verificar a relação entre temperatura e período de um pêndulo de aço, foram realizadas três simulações em um laboratório de termodinâmica. A cada simulação a temperatura θ do ambiente foi modificada, sendo θ₁ = −10 °C, θ₂ = 20 °C e θ₃ = 50 °C. Nas simulações, apenas a temperatura foi alterada, mantendo-se constantes o comprimento inicial L₀ do pêndulo e o deslocamento em relação ao ponto de equilíbrio, como indica o esquema a seguir.

Após o equilíbrio térmico nas temperaturas θ₁, θ₂ e θ₃, foram medidos os respectivos períodos T₁, T₂ e T₃.

A relação entre os períodos está descrita em:

A)T₁ = T₂ = T₃

B)T₁ > T₂ > T₃

C)T₁ < T₂ < T₃

D)T₁ > T₂ = T₃

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

C

Resolução

O período do pêndulo depende do seu comprimento, $T = 2\pi\sqrt{L/g}$. Como a haste é de aço (coeficiente de dilatação positivo), quanto maior a temperatura, maior o comprimento $L$ e, portanto, maior o período $T$. Como $\theta_1<\theta_2<\theta_3$, segue que $T_1

Q50

Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Um caminhão dos bombeiros, com massa de 18 toneladas, se desloca inicialmente com velocidade $\vec{v}_1$ de módulo igual a 72 km/h. Após realizar uma curva, esse caminhão atinge a velocidade $\vec{v}_2$ de módulo igual a 54 km/h. Observe a imagem.

Nessa situação, o módulo da variação da quantidade de movimento do caminhão, em kg·m/s, é:

A)4,5 × 10⁵

B)6,3 × 10⁵

C)4,5 × 10¹⁰

D)6,3 × 10¹⁰

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

A

Resolução

Convertendo para o SI: $v_1=72$ km/h $=20$ m/s e $v_2=54$ km/h $=15$ m/s. Como o caminhão faz uma curva de 90° (os dois trechos de via são perpendiculares), os vetores $\vec v_1$ e $\vec v_2$ são perpendiculares entre si, e o módulo da variação de velocidade é $|\Delta \vec v| = \sqrt{v_1^2+v_2^2} = \sqrt{20^2+15^2} = \sqrt{625} = 25$ m/s. A variação da quantidade de movimento é $|\Delta \vec p| = m\,|\Delta \vec v| = 18000\times25 = 4{,}5\times10^5$ kg·m/s.