Edição: UNEB 2026, segundo dia.Física: questões 16 a 23.Fonte: matriz local de prova 1, com respostas assinaladas no próprio documento. Letras A–E preservadas; indicações de resposta removidas dos enunciados e figuras para permitir o treino.Revisão TEF: resoluções e análises próprias; ressalvas de modelagem explicitadas nas questões correspondentes.
Q16
Ressonância em um tubo fechado
A Ressonância no Ouvido Humano O canal auditivo humano pode ser fisicamente modelado como um tubo sonoro fechado em uma das extremidades (próxima ao tímpano) e aberto na outra (na orelha externa). Esse modelo simplificado ajuda a entender a sensibilidade do ouvido a determinadas frequências sonoras, especialmente na faixa de 3 kHz a 4 kHz, onde a audição humana é naturalmente mais aguçada devido ao fenômeno da ressonância. Sabe-se que o comprimento médio do canal auditivo de um adulto é de aproximadamente 2,5 cm. Ouvido Humano Simplificado (Fonte: http://www.conecteeducacao.com/escconect/medio/fis/FIS04020505.asp)
Considerando o canal auditivo humano como um tubo sonoro fechado de comprimento médio L = 2,5cm e a velocidade de propagação do som no ar como v = 340 m/s, qual é a frequência fundamental de ressonância, em Hz, desse canal?
A)4250
B)850
C)2500
D)1700
E)3400
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
E
Resolução
No modelo de tubo fechado em uma extremidade, o fundamental possui um quarto de comprimento de onda no comprimento do tubo.
\[L=\frac{\lambda_1}{4}\]
\[\lambda_1=4L\]
\[\lambda_1=4\times0{,}025\]
\[\lambda_1=0{,}10\,m\]
A frequência de ressonância é:
\[f_1=\frac{v}{\lambda_1}\]
\[f_1=\frac{340}{0{,}10}\]
\[f_1=3400\,Hz\]
O resultado de 3,4 kHz é compatível com a faixa de maior sensibilidade mencionada no texto, dentro do modelo simplificado.
Alternativa correta: E.
Q17
Fusão do gelo e aquecimento da água
O Chuveiro Eficiente Um estudante de Física, durante uma análise de consumo de energia em sua residência, depara-se com um chuveiro elétrico. Ele decide calcular o tempo necessário para que esse chuveiro, operando com uma potência térmica constante de 600 W, seja capaz de derreter uma certa quantidade de gelo e, em seguida, aquecer a água resultante. O estudante considera as seguintes informações e constantes físicas para a água:
Massa de gelo a ser processada: 50g
Temperatura inicial do gelo: 0ºC
Temperatura final desejada para a água: 40ºC
Calor latente de fusão do gelo: 80cal/g
Calor específico da água: 1cal/g.ºC
Considerar: 1 cal = 4 J e que toda a energia fornecida pelo chuveiro é absorvida pelo gelo/água.
Qual o tempo total, em segundos, que o chuveiro leva para realizar todo o processo, desde a fusão do gelo até o aquecimento da água à temperatura desejada?
A)50.
B)20.
C)30.
D)40.
E)10.
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
D
Resolução
Primeiro, os 50 g de gelo a 0 °C fundem.
\[Q_f=mL_f\]
\[Q_f=50\times80\]
\[Q_f=4000\,cal\]
Depois, a água aquece de 0 °C a 40 °C.
\[Q_a=mc\Delta T\]
\[Q_a=50\times1\times40\]
\[Q_a=2000\,cal\]
Usando a conversão dada e absorção integral da energia:
\[Q_{\mathrm{total}}=4000+2000\]
\[Q_{\mathrm{total}}=6000\,cal\]
\[Q_{\mathrm{total}}=6000\times4\]
\[Q_{\mathrm{total}}=24000\,J\]
O tempo é:
\[t=\frac{Q_{\mathrm{total}}}{P}\]
\[t=\frac{24000}{600}\]
\[t=40\,s\]
Alternativa correta: D.
Q18
Tração no balanço e perda de contato
O balanço de parque é um brinquedo clássico e fundamental para o desenvolvimento infantil, oferecendo muito mais do que apenas entretenimento. É um elemento comum em áreas de lazer, consiste geralmente em um assento suspenso por cordas ou correntes e em uma estrutura de apoio, que permite o movimento de vaivém.
Considere uma criança de massa 40 kg que brinca num desses balanços de parque sentada no assento, como mostra a figura, formada por todas as suas estruturas ideais e na outra extremidade um bloco de massa 65,6 kg, inicialmente apoiado no solo horizontal.
Sabendo que as polias são ideais, que durante o movimento, a criança executa uma trajetória circunferencial de raio 2,5 m e que a aceleração da gravidade nesse local é 10 m/s²; no momento em que a parte da corda onde a criança está sentada fica na vertical, determine, em m\s, a velocidade da criança para que o bloco fique na iminência de perder o contato com o solo. Desconsidere qualquer tipo de forças dissipativas.
A)4.
B)1.
C)2.
D)3.
E)5.
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
A
Resolução
Na iminência de o bloco deixar o solo, a normal se anula. A tração ideal da corda é:
\[T=M_bg\]
\[T=65{,}6\times10\]
\[T=656\,N\]
No ponto inferior, o sentido centrípeto da criança é para cima.
\[T-mg=\frac{mv^2}{R}\]
\[656-40\times10=\frac{40v^2}{2{,}5}\]
\[256=16v^2\]
\[v^2=16\]
\[v=4\,m/s\]
As polias fixas ideais apenas mudam a direção da corda; não multiplicam a tração neste arranjo.
Alternativa correta: A.
Q19
Potência de lâmpadas em série
Em uma residência, a instalação elétrica é projetada, em sua maioria, com circuitos em paralelo, pois isso garante que cada aparelho funcione com a mesma tensão nominal da rede (como 110 V ou 220 V) e que a falha de um dispositivo não interrompa o funcionamento dos demais. No entanto, em algumas situações específicas, como em piscas-piscas de Natal, a ligação em série é utilizada. A segurança e a eficiência dependem do dimensionamento correto desses circuitos, evitando sobrecargas.
Um morador decide instalar, em um cômodo de sua casa, três lâmpadas idênticas, cada uma com potência nominal de 60 W quando operando sob tensão de 120 V. Ele dispõe de uma fonte de tensão contínua de 120 V.
Por engano, ao invés de conectá-las em paralelo, ele as conecta em série à fonte de 120 V.
Considerando que a resistência das lâmpadas seja ôhmica (permaneça constante) e que a tensão da fonte seja ideal, qual será a potência total consumida, em watts, pelo conjunto das três lâmpadas quando conectadas incorretamente em série?
A)60
B)20
C)120
D)10
E)180
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
B
Resolução
A resistência de cada lâmpada, no modelo ôhmico dado, é:
Cada lâmpada recebe 40 V. O resultado depende da hipótese do enunciado de que a resistência permanece constante.
Alternativa correta: B.
Q20
Tempo de percurso e horário de partida
Carga gigante percorre 16 km na Dutra nesta segunda (22) e estaciona em Pindamonhangaba. A carga saiu de Taubaté, onde estava parada desde sexta-feira (19). Por g1 Vale do Paraíba e Região 22/09/2025 18h32 Descrição da imagem: Carga gigante percorre 16 km na Dutra nesta segunda (22) e estaciona em Pindamonhangaba. Foto: Divulgação/PRF A nova carreta gigante com 800 toneladas, que transporta um transformador pela rodovia Presidente Dutra, percorreu um total de 16 quilômetros nesta segunda-feira (22). A operação de transporte da carga, que seguiu a uma velocidade máxima de 15 km/h, começou de tarde, com o transformador saindo do km 117, em Taubaté. As equipes optaram por levar a carga até o km 101, em Pindamonhangaba. Ela estacionou por volta das 15h. (Fonte: g1.globo.com. Acesso em 03/11/2025).
Conforme as informações da reportagem do G1, qual o horário de saída da carreta em Taubaté, considerando que manteve a velocidade máxima durante todo o percurso?
A)14 h e 14 min
B)13 h e 14 min
C)13 h e 56 min
D)14 h e 06 min
E)13 h e 44 min
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
C
Resolução
Considerando, como pede a questão, velocidade de 15 km/h durante todo o trajeto:
\[\Delta t=\frac{d}{v}\]
\[\Delta t=\frac{16}{15}\,h\]
\[\Delta t=\frac{16}{15}\times60\,min\]
\[\Delta t=64\,min\]
Subtraindo 1 h e 4 min da chegada às 15 h:
\[t_{\mathrm{saida}}=15h00min-1h04min\]
\[t_{\mathrm{saida}}=13h56min\]
Como o texto informa chegada por volta das 15 h, o horário obtido também é aproximado dentro dessa hipótese.
Alternativa correta: C.
Q21
Vergência corretiva para miopia
O olho humano funciona como um sistema óptico que projeta as imagens dos objetos sobre a retina, que atua como um "sensor" sensível à luz. Esse sistema é composto principalmente pela córnea e pelo cristalino, que atuam como lentes convergentes de vergência variável. Em uma pessoa com visão normal (emétrope), o conjunto córnea-cristalino é capaz de ajustar sua vergência para que a imagem de objetos, tanto distantes quanto próximos, seja sempre formada exatamente sobre a retina. Uma pessoa com miopia tem uma condição em que a imagem de um objeto distante é formada antes da retina. Para corrigir essa condição, utiliza-se uma lente corretiva de óculos, fazendo com que o sistema óptico combinado (lente do óculos + olho míope) projete a imagem precisamente na retina.
Considere uma pessoa míope que, sem óculos, consegue ver objetos nitidamente apenas até uma distância máxima de 50 cm. Para objetos mais distantes que 50 cm, a imagem se forma à frente da retina, de forma embaçada.
Qual a vergência (grau) da lente esférica, em dioptria, que essa pessoa deve usar em seus óculos para corrigir sua miopia e conseguir enxergar objetos muito distantes (considerados no infinito) com nitidez?
A)+0,5
B)+2,0
C)-0,5
D)-2,0
E)-50
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
D
Resolução
Para um objeto no infinito, a imagem formada pela lente deve ficar virtualmente no ponto remoto de 0,50 m, à frente do olho. Desprezando a distância entre óculos e olho:
\[p\to\infty\]
\[p'=-0{,}50\,m\]
Pela equação das lentes:
\[\frac1f=\frac1p+\frac1{p'}\]
\[\frac1f=0-\frac1{0{,}50}\]
\[f=-0{,}50\,m\]
A vergência é:
\[D=\frac1f\]
\[D=-2{,}0\,di\]
O sinal negativo corresponde à lente divergente necessária no modelo.
Alternativa correta: D.
Q22
Condução, convecção e radiação no café
O Café, a Colher e o Ambiente Ao preparar uma xícara de café quente, observam-se diversos fenômenos físicos relacionados à transferência de energia térmica. Considere a situação em que uma colher de metal é inserida no café e a xícara é deixada sobre a mesa em um dia ameno (temperatura na casa dos 20ºC). Rapidamente, percebe-se que a extremidade superior da colher se aquece, o líquido no interior da xícara se mantém aquecido por um tempo e, ao aproximar a mão das laterais da xícara sem tocá-la, sente-se o calor emanar.
Essas observações cotidianas ilustram os diferentes mecanismos pelos quais o calor se propaga, cada um com características distintas e que dependem do meio material envolvido. (Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/x%c3%adcara-de-caf%c3%a9-caf%c3%a9-colher-e-copo-2084544/)
Os processos de propagação de calor envolvidos no aquecimento da extremidade superior da colher, na manutenção da temperatura do café (antes de esfriar completamente) e na sensação de calor sentida pela mão ao se aproximar da xícara (sem contato físico), são, respectivamente:
A)condução, irradiação e convecção.
B)irradiação, condução e convecção.
C)convecção, condução e irradiação.
D)condução, convecção e irradiação.
E)irradiação, convecção e condução.
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
D
Resolução
Na colher metálica, a energia é transmitida ao longo do material por condução. No café, diferenças de temperatura e densidade podem produzir correntes de convecção. A xícara quente emite radiação térmica que pode ser absorvida pela mão próxima, sem contato. A sequência pretendida é condução, convecção e irradiação.
Ressalva editorial: a expressão manutenção da temperatura é imprecisa. A convecção distribui energia e pode contribuir para trocas com o ambiente; ela não impede o café de esfriar nem fornece energia adicional. O balanço térmico de resfriamento pode ser representado por:
Também pode haver troca com o ar aquecido. A resposta da banca identifica os mecanismos enfatizados no modelo didático, não mecanismos exclusivos.
Alternativa correta: D.
Q23
Torque do bíceps e equilíbrio do antebraço
O braço humano pode ser considerado, de forma simplificada, uma alavanca, para analisar o levantamento de um objeto. O cotovelo atua como o ponto de apoio, a força exercida pelo bíceps é a força potente, e o peso do objeto somado ao peso do antebraço é a força resistente.
Considere uma pessoa que mantém o antebraço na horizontal, segurando uma esfera de 5,0 kg. O antebraço, que tem massa de 2,0 kg, tem seu centro de massa localizado a 15 cm do ponto de apoio. A esfera está a 30 cm do cotovelo, e o ponto de inserção do bíceps no antebraço está a 4,0 cm desse ponto, como mostra a figura. Considere a aceleração da gravidade local 10 m/s².
Para que o braço se mantenha em equilíbrio, a força F exercida pelo músculo bíceps deve ser, em newtons, de aproximadamente:
A)150
B)500
C)200
D)450
E)625
Gabarito registrado na matriz local da prova. Letras originais A–E preservadas.
D
Resolução
Tomando o cotovelo como polo, a força de apoio não produz torque. No modelo da figura, a força do bíceps é perpendicular ao antebraço.
\[P_e=5\times10\]
\[P_e=50\,N\]
\[P_a=2\times10\]
\[P_a=20\,N\]
O equilíbrio dos momentos exige:
\[F\times0{,}04=P_e\times0{,}30+P_a\times0{,}15\]
\[F\times0{,}04=50\times0{,}30+20\times0{,}15\]
\[F\times0{,}04=18\]
\[F=\frac{18}{0{,}04}\]
\[F=450\,N\]
A força muscular elevada decorre do braço de alavanca pequeno de sua inserção.
