Prova escrita de 2011. Enunciados reunidos com o texto de apoio de cada questão; figuras recortadas do caderno original. Gabarito: oficial da OBF 2011. Resoluções próprias do Método TEF. Os alunos do 9º ano escolhiam 20 das 30 questões; os alunos do 1º ano escolhiam também 20 (ver as instruções do caderno). A errata oficial corrige a unidade do eixo do tempo no gráfico das questões 16 a 18 (segundos). Use $g=10\,\text{m/s}^2$ e $\pi=3$, como indicado no caderno. Erros e ambiguidades do original são explicados nas resoluções.
Q01
Física geral — Grandezas e unidades — Conversão de unidades do IMC
Exclusiva do 9º ano no caderno original
Questões 1 a 3. Pesquisa do Ministério da Saúde mostra que a obesidade aumentou nos brasileiros: 13% dos adultos são obesos. O excesso de peso é diagnosticado a partir do Índice de Massa Corporal (IMC), obtido pela razão entre a massa e o quadrado da altura: IMC igual ou superior a 25 kg/m² indica excesso de peso, e igual ou superior a 30 kg/m² indica obesidade.
Tabela 1 – Classificação do IMC
IMC (kg/m²)
Classificação
< 18,5
Magreza
18,5–24,9
Saudável
25–29,9
Sobrepeso
30–34,9
Obesidade Grau I
35–39,9
Obesidade Grau II
≥ 40
Obesidade Grau III
Sabendo que 1 kg = 1.000 g e 1 m = 100 cm, a unidade de IMC em g/m² é:
A)$10^{1}$ g/cm²
B)$10^{2}$ g/cm²
C)$10^{3}$ g/cm²
D)$10^{-1}$ g/cm²
E)$10^{-2}$ g/cm²
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
$1\,\dfrac{\text{kg}}{\text{m}^2}=\dfrac{1000\,\text{g}}{10^{4}\,\text{cm}^2}=10^{-1}\,\text{g/cm}^2$. Alternativa D.
Alternativa correta: D.
Q02
Física geral — Grandezas e unidades — Conversão de unidades do IMC
Exclusiva do 9º ano no caderno original
Questões 1 a 3. Pesquisa do Ministério da Saúde mostra que a obesidade aumentou nos brasileiros: 13% dos adultos são obesos. O excesso de peso é diagnosticado a partir do Índice de Massa Corporal (IMC), obtido pela razão entre a massa e o quadrado da altura: IMC igual ou superior a 25 kg/m² indica excesso de peso, e igual ou superior a 30 kg/m² indica obesidade.
Tabela 1 – Classificação do IMC
IMC (kg/m²)
Classificação
< 18,5
Magreza
18,5–24,9
Saudável
25–29,9
Sobrepeso
30–34,9
Obesidade Grau I
35–39,9
Obesidade Grau II
≥ 40
Obesidade Grau III
De acordo com a tabela acima, uma pessoa com IMC igual a 2 g/cm² é diagnosticada como:
A)Saudável
B)Sobrepeso
C)Obesidade Grau I
D)Obesidade Grau II
E)Obesidade Grau III
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
$2\,\text{g/cm}^2=2\times10\,\text{kg/m}^2=20\,\text{kg/m}^2$, valor na faixa $18{,}5$–$24{,}9$: Saudável. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q03
Física geral — Grandezas e unidades — Cálculo de massa a partir do IMC
Exclusiva do 9º ano no caderno original
Questões 1 a 3. Pesquisa do Ministério da Saúde mostra que a obesidade aumentou nos brasileiros: 13% dos adultos são obesos. O excesso de peso é diagnosticado a partir do Índice de Massa Corporal (IMC), obtido pela razão entre a massa e o quadrado da altura: IMC igual ou superior a 25 kg/m² indica excesso de peso, e igual ou superior a 30 kg/m² indica obesidade.
Tabela 1 – Classificação do IMC
IMC (kg/m²)
Classificação
< 18,5
Magreza
18,5–24,9
Saudável
25–29,9
Sobrepeso
30–34,9
Obesidade Grau I
35–39,9
Obesidade Grau II
≥ 40
Obesidade Grau III
Um paciente de 1,70 m de altura foi diagnosticado como obeso mórbido com IMC igual a 42 kg/m². Calcule quantos quilogramas ele deve perder para que seja diagnosticado como uma pessoa saudável (de acordo com a tabela 1) com IMC igual a 24 kg/m²:
A)36 kg
B)43 kg
C)52 kg
D)61 kg
E)70 kg
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
$m=\text{IMC}\cdot h^2$, com $h^2=1{,}7^2=2{,}89\,\text{m}^2$. Massa inicial: $42\cdot2{,}89\approx121{,}4\,\text{kg}$; massa alvo: $24\cdot2{,}89\approx69{,}4\,\text{kg}$.
Perda: $121{,}4-69{,}4=52\,\text{kg}$. Alternativa C.
Alternativa correta: C.
Q04
Mecânica — Trabalho e energia — Potência média de um ser humano
Exclusiva do 9º ano no caderno original
Questões 4 e 5. Na natureza as fontes mais comuns de energia são químicas. Nos animais, o processo de oxidação do alimento resulta em energia térmica ou trabalho. O ser humano precisa consumir cerca de 2000 kcal por dia para que possa suprir suas necessidades básicas. Se consumimos mais energia do que precisamos, esta é armazenada na forma de gordura.
A potência média de um ser humano durante o dia é aproximadamente:
A)100 W
B)200 W
C)300 W
D)400 W
E)500 W
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
$E=2000\,\text{kcal}=2000\cdot4200\approx8{,}4\times10^{6}\,\text{J}$ em $86\,400\,\text{s}$: $P=\dfrac{8{,}4\times10^{6}}{86\,400}\approx97\,\text{W}\approx100\,\text{W}$. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q05
Mecânica — Trabalho e energia — Gasto energético em uma caminhada
Exclusiva do 9º ano no caderno original
Questões 4 e 5. Na natureza as fontes mais comuns de energia são químicas. Nos animais, o processo de oxidação do alimento resulta em energia térmica ou trabalho. O ser humano precisa consumir cerca de 2000 kcal por dia para que possa suprir suas necessidades básicas. Se consumimos mais energia do que precisamos, esta é armazenada na forma de gordura.
Em uma caminhada gastamos cerca de 4,0 kcal/min. Se uma pessoa consome 1000 kcal a mais em sua dieta diária, para não engordar deve caminhar por dia cerca de:
A)1 h e 30 min
B)2 h e 40 min
C)3 h e 20 min
D)4 h e 10 min
E)5 h e 15 min
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
$t=\dfrac{1000\,\text{kcal}}{4{,}0\,\text{kcal/min}}=250\,\text{min}=4\,\text{h}\,10\,\text{min}$. Alternativa D.
Alternativa correta: D.
Q06
Mecânica — Dinâmica — Inércia e referenciais não inerciais
Questões sobre a “força G”. Os pilotos de F1 passam por um rigoroso treinamento físico para suportar os efeitos das enormes acelerações durante a corrida. Dentre as partes do corpo do piloto, a que mais sofre os efeitos da chamada “força G” é a musculatura do pescoço, que sofre acelerações da ordem de grandeza do valor da gravidade terrestre. Porém a “força G”, do ponto de vista da mecânica newtoniana, não é uma força, e sim apenas um efeito da inércia sobre o piloto.
De acordo com o texto e seus conhecimentos de física assinale a alternativa falsa.
A)A inércia é a tendência que um corpo tem de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, a menos que sofra a ação de uma força externa.
B)A massa de um corpo é a medida quantitativa de sua inércia.
C)Ao acelerar em uma reta, o piloto é pressionado contra o banco do carro.
D)Quando o carro vira contornando o centro da curva, o piloto tende a continuar seu movimento na direção tangencial.
E)Ao realizar a curva, o piloto tem a sensação de ser empurrado para o centro da curva na direção radial.
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
Na curva, a inércia faz o piloto tender a seguir em linha reta (direção tangencial); no referencial do carro ele tem a sensação de ser empurrado para fora da curva, e não para o centro. A afirmação da alternativa A é a falsa.
Alternativa correta: E.
Q07
Mecânica — Dinâmica — Aceleração centrípeta
Questões sobre a “força G”. Os pilotos de F1 passam por um rigoroso treinamento físico para suportar os efeitos das enormes acelerações durante a corrida. Dentre as partes do corpo do piloto, a que mais sofre os efeitos da chamada “força G” é a musculatura do pescoço, que sofre acelerações da ordem de grandeza do valor da gravidade terrestre. Porém a “força G”, do ponto de vista da mecânica newtoniana, não é uma força, e sim apenas um efeito da inércia sobre o piloto.
Um carro de F1 entra numa curva de raio igual a 50 m com velocidade igual a 180 km/h. A aceleração sofrida pelo pescoço do piloto (em termos da aceleração gravitacional local $g$) é:
A)$4g$
B)$5g$
C)$6g$
D)$7g$
E)$8g$
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
$v=180\,\text{km/h}=50\,\text{m/s}$. $a_c=\dfrac{v^2}{R}=\dfrac{50^2}{50}=50\,\text{m/s}^2=5\,g$. Alternativa B.
Alternativa correta: B.
Q08
Mecânica — Cinemática — Leitura de tabela: primeiro ano de vida
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
Sobre o primeiro ano de vida do bebê é correto afirmar:
A)Cresceu 35,2 cm e engordou 4,17 kg
B)Cresceu 28,3 cm e engordou 7,36 kg
C)Cresceu 24,6 cm e engordou 6,67 kg
D)Cresceu 12,5 cm e engordou 3,85 kg
E)Cresceu 19,1 cm e engordou 2,92 kg
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
Altura: $75{,}2-50{,}6=24{,}6\,\text{cm}$. Massa: $10{,}070-3{,}400=6{,}67\,\text{kg}$. Alternativa C.
Alternativa correta: C.
Q09
Mecânica — Cinemática — Taxas médias de crescimento
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
Considere que o ser humano se desenvolve de forma uniforme no decorrer do tempo (isto é apenas uma aproximação). As taxas médias de ganho de peso e crescimento desde o nascimento até os 18 anos são respectivamente:
A)3,3 kg/ano e 6,9 cm/ano
B)4,6 kg/ano e 7,5 cm/ano
C)5,4 kg/ano e 8,4 cm/ano
D)6,8 kg/ano e 9,6 cm/ano
E)7,9 kg/ano e 11,3 cm/ano
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
Massa: $\dfrac{63{,}05-3{,}4}{18}=\dfrac{59{,}65}{18}\approx3{,}3\,\text{kg/ano}$. Altura: $\dfrac{174{,}5-50{,}6}{18}=\dfrac{123{,}9}{18}\approx6{,}9\,\text{cm/ano}$. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q10
Mecânica — Cinemática — Função horária (equação do 1º grau)
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
A lei de crescimento é dada pela equação temporal ($t$ é medido em anos e $h$ em cm):
A)$h(t)=28{,}6+11{,}3t$
B)$h(t)=50{,}6+9{,}6t$
C)$h(t)=36{,}7+8{,}4t$
D)$h(t)=44{,}2+7{,}5t$
E)$h(t)=50{,}6+6{,}9t$
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
Em $t=0$, $h=50{,}6\,\text{cm}$ e a taxa média é $6{,}9\,\text{cm/ano}$: $h(t)=50{,}6+6{,}9\,t$. Alternativa E.
Alternativa correta: E.
Q11
Mecânica — Cinemática — Função horária (equação do 1º grau)
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
A lei de ganho de peso é dada pela equação temporal ($t$ é medido em anos e $m$ em kg):
A)$m(t)=3{,}4+5{,}4t$
B)$m(t)=2{,}8+7{,}9t$
C)$m(t)=5{,}6+4{,}6t$
D)$m(t)=3{,}4+3{,}3t$
E)$m(t)=4{,}2+6{,}8t$
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
Em $t=0$, $m=3{,}4\,\text{kg}$ e a taxa média é $3{,}3\,\text{kg/ano}$: $m(t)=3{,}4+3{,}3\,t$. Alternativa D.
Alternativa correta: D.
Q12
Mecânica — Cinemática — Relação linear entre grandezas
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
A dependência do ganho de peso com a altura é dada pela equação ($m$ é medido em kg e $h$ em cm):
A)$m=0{,}75h-32{,}1$
B)$m=0{,}48h-20{,}8$
C)$m=0{,}84h+43{,}2$
D)$m=1{,}6h+25{,}2$
E)$m=0{,}65h-24{,}6$
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
Declividade: $\dfrac{\Delta m}{\Delta h}=\dfrac{59{,}65}{123{,}9}\approx0{,}48\,\text{kg/cm}$. Passando por $(h,m)=(50{,}6;\,3{,}4)$: $m=3{,}4+0{,}48\,(h-50{,}6)\approx0{,}48\,h-20{,}9$. Alternativa B.
Alternativa correta: B.
Q13
Mecânica — Cinemática — Encontro de funções horárias
Um garoto possui crescimento abaixo do recomendado pelos médicos dado pela seguinte equação: $h(t)=48{,}7+3{,}3\,t$. O crescimento mínimo recomendado é dado pela equação $y(t)=46{,}3+6{,}3\,t$ ($t$ em anos, $h$ e $y$ em cm).
A idade de tal garoto quando este terá a altura mínima recomendada:
A)5,8 meses
B)6,9 meses
C)7,5 meses
D)8,3 meses
E)9,6 meses
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
Igualando: $48{,}7+3{,}3\,t=46{,}3+6{,}3\,t\Rightarrow2{,}4=3{,}0\,t\Rightarrow t=0{,}8\,\text{ano}=0{,}8\cdot12=9{,}6\,\text{meses}$. Alternativa E.
Alternativa correta: E.
Q14
Mecânica — Cinemática — Valor da função no instante do encontro
Um garoto possui crescimento abaixo do recomendado pelos médicos dado pela seguinte equação: $h(t)=48{,}7+3{,}3\,t$. O crescimento mínimo recomendado é dado pela equação $y(t)=46{,}3+6{,}3\,t$ ($t$ em anos, $h$ e $y$ em cm).
A altura desse garoto nessa idade:
A)51,3 cm
B)64,8 cm
C)72,1 cm
D)80,3 cm
E)86,2 cm
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
$h(0{,}8)=48{,}7+3{,}3\cdot0{,}8=51{,}34\,\text{cm}\approx51{,}3\,\text{cm}$. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q15
Mecânica — Cinemática — Comparação de taxas médias
Questões 8 a 15. A tabela abaixo apresenta informações sobre o desenvolvimento ideal de um homem.
Tabela 2
Idade
Altura (cm)
Massa (kg)
Nascimento
50,6
3,400
3 meses
60,4
5,720
6 meses
66,4
7,580
9 meses
71,2
9,070
12 meses
75,2
10,070
6 anos
117,5
21,910
12 anos
149,6
38,280
18 anos
174,5
63,050
Sobre as taxas médias de crescimento desde o nascimento até os seis anos ($T_{0-6}$), dos seis aos 12 anos ($T_{6-12}$), e dos 12 aos 18 anos ($T_{12-18}$), assinale a alternativa correta.
Mecânica — Cinemática — Distância pela área do gráfico v × t
Questões 16 a 18. O gráfico da velocidade ($v$) como função do tempo ($t$) mostra o desempenho de um atleta durante um treinamento (errata oficial: o eixo do tempo é em segundos, e não em m/s como impresso).
A distância percorrida pelo atleta durante o treinamento foi:
A)152 m
B)285 m
C)346 m
D)421 m
E)530 m
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
A distância é a área sob a curva: trecho AB (triângulo): $\tfrac12\cdot2{,}5\cdot10=12{,}5\,\text{m}$; BC (retângulo): $(42{,}5-2{,}5)\cdot10=400\,\text{m}$; CD (trapézio): $\dfrac{10+7}{2}\cdot1=8{,}5\,\text{m}$.
Total: $12{,}5+400+8{,}5=421\,\text{m}$. Alternativa D.
Alternativa correta: D.
Q17
Mecânica — Cinemática — Velocidade média pelo gráfico
Questões 16 a 18. O gráfico da velocidade ($v$) como função do tempo ($t$) mostra o desempenho de um atleta durante um treinamento (errata oficial: o eixo do tempo é em segundos, e não em m/s como impresso).
A velocidade média do atleta durante a prova é aproximadamente:
A)6,4 m/s
B)7,3 m/s
C)7,8 m/s
D)8,5 m/s
E)9,7 m/s
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
$v_m=\dfrac{\Delta s}{\Delta t}=\dfrac{421}{43{,}5}\approx9{,}7\,\text{m/s}$. Alternativa E.
Alternativa correta: E.
Q18
Mecânica — Cinemática — Aceleração média pelo gráfico
Questões 16 a 18. O gráfico da velocidade ($v$) como função do tempo ($t$) mostra o desempenho de um atleta durante um treinamento (errata oficial: o eixo do tempo é em segundos, e não em m/s como impresso).
As acelerações médias do atleta nos trechos AB, BC, e CD são respectivamente:
A aceleração média é a inclinação do gráfico: AB: $\dfrac{10-0}{2{,}5-0}=4{,}0\,\text{m/s}^2$; BC: velocidade constante, $0$; CD: $\dfrac{7-10}{43{,}5-42{,}5}=-3{,}0\,\text{m/s}^2$. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q19
Mecânica — Gravitação — Terceira lei de Kepler
No decorrer do último século o ser humano sempre buscou por lugares onde possa haver vida. A NASA tem enviado sondas de exploração a Marte com o intuito de receber informações advindas do planeta vermelho, objetivando uma futura colonização. Marte situa-se a 1,5 UA (uma unidade astronômica é igual à distância da Terra ao Sol), sua massa é cerca de nove vezes menor que a massa da Terra, e seu raio equatorial é cerca de a metade do raio terrestre. Um ano marciano (tempo necessário para que Marte complete uma volta em torno do Sol) equivale a (AT = ano terrestre):
A)$2\sqrt6\,\text{AT}$
B)$\dfrac{3\sqrt6}{4}\,\text{AT}$
C)$\sqrt6\,\text{AT}$
D)$\dfrac{3\sqrt6}{2}\,\text{AT}$
E)$\dfrac{\sqrt6}{2}\,\text{AT}$
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
Terceira lei de Kepler: $\dfrac{T^2}{R^3}=\text{const.}$ Para Marte e Terra: $\dfrac{T_M^2}{T_T^2}=\left(\dfrac{1{,}5}{1}\right)^3=\dfrac{27}{8}$.
$T_M=\sqrt{\dfrac{27}{8}}\,\text{AT}=\dfrac{3\sqrt3}{2\sqrt2}=\dfrac{3\sqrt6}{4}\,\text{AT}\approx1{,}84\,\text{AT}$. Alternativa B. A massa e o raio de Marte são dados irrelevantes.
Questões sobre temperatura. O ser humano possui a capacidade de manter uma temperatura média de 36 °C. O estado febril é caracterizado para temperaturas entre 37,5 °C e 38 °C. Para temperaturas superiores é diagnosticada febre. Os médicos recomendam medicação adequada e banho para baixar a temperatura. A água do banho deve estar a uma temperatura de 30 °C aproximadamente.
Contando apenas com um termômetro graduado na escala Fahrenheit uma mãe verificou que seu bebê estava a uma temperatura de 100,4 °F. A temperatura do bebê em Celsius é: (Obs: 0 °C → 32 °F e 100 °C → 212 °F)
A)37,5 °C
B)38,0 °C
C)38,5 °C
D)39,0 °C
E)39,5 °C
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
$\dfrac{\theta_C}{5}=\dfrac{\theta_F-32}{9}\Rightarrow\theta_C=\dfrac{5\,(100{,}4-32)}{9}=38{,}0\,^\circ\text{C}$. Alternativa B.
Alternativa correta: B.
Q21
Termologia — Calorimetria — Capacidade térmica e equilíbrio térmico
Questões sobre temperatura. O ser humano possui a capacidade de manter uma temperatura média de 36 °C. O estado febril é caracterizado para temperaturas entre 37,5 °C e 38 °C. Para temperaturas superiores é diagnosticada febre. Os médicos recomendam medicação adequada e banho para baixar a temperatura. A água do banho deve estar a uma temperatura de 30 °C aproximadamente.
De acordo com o texto e seus conhecimentos sobre calorimetria é correto afirmar que:
A)A água do banho baixa a capacidade térmica do corpo humano.
B)A água do banho aumenta a capacidade térmica do corpo humano.
C)A água do banho não altera a capacidade térmica do corpo humano.
D)A capacidade térmica da água é negativa.
E)A temperatura de equilíbrio é definida como a média das temperaturas iniciais.
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
A capacidade térmica $C=mc$ depende da massa e do calor específico do corpo, e não de ele estar em contato com a água do banho: o banho só troca calor com o corpo. Alternativa C.
A capacidade térmica nunca é negativa (D), e a temperatura de equilíbrio só é a média simples quando as capacidades térmicas são iguais (E).
Questões sobre temperatura. O ser humano possui a capacidade de manter uma temperatura média de 36 °C. O estado febril é caracterizado para temperaturas entre 37,5 °C e 38 °C. Para temperaturas superiores é diagnosticada febre. Os médicos recomendam medicação adequada e banho para baixar a temperatura. A água do banho deve estar a uma temperatura de 30 °C aproximadamente.
O volume mínimo de água necessário para que um bebê de 3 kg tenha sua temperatura de 39 ºC baixada de 1 °C é aproximadamente: (O calor específico do ser humano é 0,85 cal/g°C; a densidade da água é 1 g/cm³)
A)1,00 litros
B)0,80 litros
C)0,60 litros
D)0,50 litros
E)0,30 litros
Gabarito oficial: E.
Resolução comentada · Método TEF
Calor cedido pelo bebê: $Q=m\,c\,\Delta\theta=3000\cdot0{,}85\cdot1=2550\,\text{cal}$.
A água a $30\,^\circ\text{C}$ pode aquecer até a temperatura final do bebê, $38\,^\circ\text{C}$ (ganho de $8\,^\circ\text{C}$): $m_a\cdot1\cdot8=2550\Rightarrow m_a\approx319\,\text{g}\approx0{,}30\,\text{L}$. Alternativa A.
Alternativa correta: E.
Q23
Mecânica — Cinemática — Lançamento oblíquo: tempo de voo
Questões 23 a 25. A figura ilustra a trajetória de um atleta do salto em distância durante o salto, lançado com velocidade de 8,0 m/s a 45° (dado: $\text{sen}\,45^\circ=\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt2}{2}$).
O tempo que o atleta permanece no ar durante o salto é:
A)$\dfrac{\sqrt2}{5}\,\text{s}$
B)$\dfrac{2\sqrt2}{5}\,\text{s}$
C)$\dfrac{4\sqrt2}{5}\,\text{s}$
D)$\dfrac{8\sqrt2}{5}\,\text{s}$
E)$\dfrac{16\sqrt2}{5}\,\text{s}$
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
$v_y=v\,\text{sen}\,45^\circ=4\sqrt2\,\text{m/s}$. O tempo de voo é $t=\dfrac{2\,v_y}{g}=\dfrac{8\sqrt2}{10}=\dfrac{4\sqrt2}{5}\,\text{s}$. Alternativa C.
Questões 23 a 25. A figura ilustra a trajetória de um atleta do salto em distância durante o salto, lançado com velocidade de 8,0 m/s a 45° (dado: $\text{sen}\,45^\circ=\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt2}{2}$).
A altura máxima $h$ atingida pelo atleta durante o salto é:
A)1,2 m
B)1,4 m
C)1,6 m
D)1,8 m
E)2,0 m
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
$h=\dfrac{v_y^2}{2g}=\dfrac{(4\sqrt2)^2}{20}=\dfrac{32}{20}=1{,}6\,\text{m}$. Alternativa C.
Questões 23 a 25. A figura ilustra a trajetória de um atleta do salto em distância durante o salto, lançado com velocidade de 8,0 m/s a 45° (dado: $\text{sen}\,45^\circ=\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt2}{2}$).
O alcance horizontal $d$ conseguido pelo atleta é:
A)2,8 m
B)3,6 m
C)5,2 m
D)6,4 m
E)8,2 m
Gabarito oficial: D.
Resolução comentada · Método TEF
$d=v_x\,t=4\sqrt2\cdot\dfrac{4\sqrt2}{5}=\dfrac{32}{5}=6{,}4\,\text{m}$. Alternativa D.
Alternativa correta: D.
Q26
Mecânica — Cinemática — Taxa de variação (inclinação do gráfico)
Questões 26 a 29. Em 2007, pesquisadores da Universidade de Oakland analisaram o batimento cardíaco máximo de 132 indivíduos com base em estudos realizados num período de 25 anos. A melhor representação gráfica do número máximo de batimentos cardíacos de uma pessoa saudável com relação à idade é a do gráfico (bpm = batimentos por minuto).
A taxa de diminuição do batimento cardíaco máximo por ano é:
A)0,2 bpm/ano
B)0,5 bpm/ano
C)0,7 bpm/ano
D)0,8 bpm/ano
E)0,9 bpm/ano
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
Entre $t=10$ e $t=70$ anos, $f$ cai de $200$ a $158\,\text{bpm}$: $\dfrac{200-158}{60}=0{,}7\,\text{bpm/ano}$. Alternativa C.
Alternativa correta: C.
Q27
Mecânica — Cinemática — Equação da reta a partir do gráfico
Questões 26 a 29. Em 2007, pesquisadores da Universidade de Oakland analisaram o batimento cardíaco máximo de 132 indivíduos com base em estudos realizados num período de 25 anos. A melhor representação gráfica do número máximo de batimentos cardíacos de uma pessoa saudável com relação à idade é a do gráfico (bpm = batimentos por minuto).
A função que representa a curva é:
A)$f(t)=207+0{,}7t$
B)$f(t)=207-0{,}7t$
C)$f(t)=230+0{,}5t$
D)$f(t)=100-0{,}2t$
E)$f(t)=156-0{,}9t$
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
A reta tem declividade $-0{,}7\,\text{bpm/ano}$ e passa por $(10;\,200)$: $f=200-0{,}7\,(t-10)=207-0{,}7\,t$. Alternativa B.
Alternativa correta: B.
Q28
Ondas — Conceitos básicos — Frequência e período
Utilizando a própria freqüência cardíaca como “medida de tempo”, Galileu Galilei observou que o tempo decorrido para o candelabro da igreja completar um ciclo era sempre o mesmo. A freqüência cardíaca média de um adulto saudável em repouso é 70 bpm. A mesma freqüência em Hertz é:
A)1,17 Hz
B)2,30 Hz
C)3,24 Hz
D)5,42 Hz
E)6,71 Hz
Gabarito oficial: A.
Resolução comentada · Método TEF
$f=\dfrac{70}{60\,\text{s}}\approx1{,}17\,\text{Hz}$. Alternativa A.
Alternativa correta: A.
Q29
Ondas — MHS — Período do pêndulo simples
Utilizando a idéia de Galileu, um estudante observou o balanço do lustre pendurado no teto de sua casa e contou 70 pulsações durante 30 ciclos. Assim foi possível calcular o comprimento da haste do lustre. O valor encontrado foi:
A)0,62 m
B)0,83 m
C)1,11 m
D)1,60 m
E)1,75 m
Gabarito oficial: C.
Resolução comentada · Método TEF
70 pulsações a $70\,\text{bpm}$ duram $60\,\text{s}$; em 30 ciclos, $T=\dfrac{60}{30}=2\,\text{s}$.
$T=2\pi\sqrt{\dfrac Lg}\Rightarrow L=\dfrac{g\,T^2}{4\pi^2}=\dfrac{10\cdot4}{4\cdot9}\approx1{,}11\,\text{m}$ (com $\pi=3$). Alternativa C.
Alternativa correta: C.
Q30
Óptica — Óptica da visão — Catarata e formação da imagem
“A catarata é uma patologia dos olhos que consiste na opacidade parcial ou total do cristalino ou de sua cápsula. Pode ser desencadeada por vários fatores, como traumatismo, idade, Diabetes mellitus, uveítes, uso de medicamentos, etc. Tipicamente apresenta-se como embaçamento visual progressivo que pode levar a cegueira ou visão subnormal.” É muito comum o desenvolvimento de catarata em idosos, sendo necessária intervenção cirúrgica. No desenvolvimento inicial da catarata relacionada a idade a magnificação das lentes (cristalino) pode ser aumentada causando miopia; o gradual amarelamento e o aumento de opacidade da lente podem ocasionar redução da percepção do azul.
De acordo com o texto e seus conhecimentos sobre ótica geométrica é correto afirmar que:
A)O indivíduo com catarata enxerga apenas algumas cores devido à lesão no cristalino.
B)A catarata implica na diminuição da intensidade de luz detectada na retina.
C)O amarelamento do cristalino se deve ao fato de ocorrer maior absorção do amarelo.
D)A catarata implica no aumento da intensidade de luz detectada na retina.
E)Em alguns casos a catarata ocasiona aumento da distância focal do olho afetado.
Gabarito oficial: B.
Resolução comentada · Método TEF
A opacidade do cristalino absorve e espalha parte da luz, de modo que chega menos luz à retina. Alternativa A.
B) o indivíduo continua enxergando as cores (apenas o azul é menos percebido). C) o cristalino amarelado absorve mais o azul, não o amarelo. D) é o contrário. E) o texto fala em aumento da magnificação (miopia), isto é, diminuição da distância focal.