Unifor 2027.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade de Fortaleza
Prova de Física do Processo Seletivo de Medicina 2027.1, com resolução comentada pelo Método TEF.
Q16
Termologia — Calorimetria — Ebulição Em Altitude
A cidade de Guaramiranga no estado do Ceará ganha notoriedade nacional por ser uma localização onde baixas temperaturas são registradas em um ponto em meio ao semiárido nordestino. A altitude é o principal fator por trás das temperaturas mais baixas. Se alguém acampa nas proximidades do pico alto de Guaramiranga, quando a temperatura é de $12^\circ\text{C}$, em um ponto onde a altitude é de $1000\text{ m}$ acima do nível do mar, essa pessoa, ao tentar ferver $250\text{ mL}$ de água, perceberá que
A)a água ferve acima de $100^\circ\text{C}$ e consome $22\text{ kcal}$ para ferver.
B)a água ferve abaixo de $100^\circ\text{C}$ e consome $22\text{ kcal}$ para ferver.
C)a água ferve abaixo de $100^\circ\text{C}$ e consome $21\text{ kcal}$ para ferver.
D)a água ferve acima de $100^\circ\text{C}$ e consome $21\text{ kcal}$ para ferver.
E)a água ferve acima de $100^\circ\text{C}$ e consome $23\text{ kcal}$ para ferver.
Gabarito preliminar — Unifor 2027.1 (Medicina)
C
Resolução
Em maior altitude, a pressão atmosférica é menor. Por isso, a água entra em ebulição a uma temperatura inferior a $100^\circ\text{C}$.
Adotando uma estimativa usual de aproximadamente $97^\circ\text{C}$ para a ebulição da água a cerca de $1000\text{ m}$ de altitude, e considerando $250\text{ mL}$ de água como aproximadamente $250\text{ g}$:
Ressalva técnica: o enunciado não fornece a pressão atmosférica local nem uma relação entre altitude e temperatura de ebulição. Portanto, a temperatura de ebulição necessária para o cálculo não pode ser determinada rigorosamente apenas com os dados fornecidos.
Q17
Óptica — Refração — Reflexão Interna Total
O avanço da biofísica e da engenharia médica permitiu o desenvolvimento de procedimentos diagnósticos minimamente invasivos de grande importância, como a endoscopia digestiva. Nesse exame, um tubo flexível contendo feixes de fibras ópticas é introduzido no trato gastrointestinal do paciente para iluminar e capturar imagens de órgãos internos em tempo real. Cada fibra óptica individual funciona guiando a luz em seu interior e é composta por um núcleo cilíndrico transparente de índice de refração $n_{\text{núcleo}}$, envolvido por uma casca protetora de índice de refração $n_{\text{casca}}$.
A figura abaixo representa, de forma esquemática, um corte longitudinal de uma fibra óptica, destacando a trajetória de um raio luminoso que se propaga no interior do núcleo e incide no ponto P da interface núcleo-casca sob o ângulo limite (crítico) $\theta_L$ para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total:
Considere uma fibra óptica em que o núcleo possui índice de refração $n_{\text{núcleo}}=1{,}60$ e a casca possui índice de refração $n_{\text{casca}}=1{,}44$.
Com base no comportamento óptico descrito, determine o valor do seno do ângulo crítico de incidência $(\text{sen}\theta_L)$ nessa interface para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total.
A)$0{,}72$
B)$0{,}75$
C)$0{,}80$
D)$0{,}90$
E)$0{,}96$
Gabarito — Unifor 2027.1 (Medicina)
D
Resolução
No ângulo crítico, o raio refratado se propaga ao longo da interface, de modo que o ângulo de refração é $90^\circ$.
Pela lei de Snell, $n_{\text{núcleo}}\text{sen}\theta_L=n_{\text{casca}}\text{sen}90^\circ$.
Imagem e manchete reproduzidas no caderno da prova como contexto da questão.
Em junho de 2026, reportagem do Correio Braziliense destacou a forte mobilização da Marinha do Brasil em defesa da soberania nacional sobre a chamada "Amazônia Azul" — um território marítimo estratégico de cerca de $4{,}5$ milhões de quilômetros quadrados que abriga imensas riquezas biológicas, minerais e de segurança energética. No vídeo institucional lançado para a data comemorativa, foram apresentados alguns dos meios navais mais importantes do país, como os submarinos de propulsão convencional da classe Riachuelo (Prosub). O domínio tecnológico desses submarinos baseia-se na engenharia naval aplicada a tanques de lastro, que controlam a flutuabilidade da embarcação para permitir que flutue na superfície ou submerja com segurança.
Considere um submarino de pesquisa similar aos de patrulha da classe Riachuelo, que possui massa total de $12.000\text{ kg}$ (com seus tanques de lastro de água vazios) e volume externo total de $15\text{ m}^3$. Inicialmente, esse submarino flutua em equilíbrio estático na superfície da água do mar com seus tanques de lastro preenchidos apenas por ar (cuja massa é desprezível).
Sabendo que a densidade da água do mar é de $1{,}0\times10^3\text{ kg/m}^3$ e que a aceleração da gravidade local é de $10\text{ m/s}^2$, determine a porcentagem do volume externo total do submarino que permanece submersa enquanto ele flutua estaticamente na superfície.
A)$80\%$
B)$70\%$
C)$60\%$
D)$50\%$
E)$40\%$
Gabarito — Unifor 2027.1 (Medicina)
A
Resolução
Como o submarino flutua em equilíbrio estático, o empuxo tem a mesma intensidade do peso.
A fração submersa do volume externo é $\dfrac{12}{15}=0{,}80=80\%$.
Alternativa A.
Q19
Termologia — Termometria — Escalas Termométricas
Fahrenheit e Helmholtz, dois nomes de origem alemã e separados por quase um século, são mundialmente conhecidos por suas contribuições à Física. O primeiro eternizado pela proposta da famosa escala termométrica, o segundo conhecido por sua ampla atuação científica incluindo prática médica. Suponha que, momentos antes de atender um de seus pacientes, Helmholtz deixou cair seu termômetro graduado, partindo-se imediatamente. Neste instante o médico e físico lembra que possui um termoscópio com o qual estava trabalhando, em que o ponto de congelamento da água ocorre na marca de $2{,}0\text{ cm}$ e o ponto de ebulição da água ocorre na marca de $6{,}0\text{ cm}$ de altura. Qual a expressão encontrada por Helmholtz para relacionar a altura $h$ de seu termoscópio com a temperatura $T$ na escala Fahrenheit, para assim atender seu paciente?
A)$T=44h+58$
B)$T=45h-58$
C)$T=40h-48$
D)$T=44h-56$
E)$T=45h-32$
Gabarito — Unifor 2027.1 (Medicina)
B
Resolução
A relação entre a altura $h$ e a temperatura $T$ é linear, portanto podemos escrever $T=ah+b$.
No congelamento da água: $h=2$ e $T=32^\circ\text{F}$, então $32=2a+b$.
Na ebulição da água: $h=6$ e $T=212^\circ\text{F}$, então $212=6a+b$.
Subtraindo as equações, $180=4a$, logo $a=45$. Então $b=32-2\times45=-58$.
Assim, $T=45h-58$. Alternativa B.
Q20
Mecânica — Impulso E Quantidade De Movimento — Gráfico Força × Tempo
A segurança passiva nos automóveis modernos é uma área de intensa pesquisa que se baseia nas Leis da Dinâmica de Newton. Durante uma colisão frontal contra uma barreira rígida (crash test), os dispositivos de segurança — como o cinto de segurança e o airbag — atuam para prolongar o tempo de desaceleração dos passageiros, minimizando a força média de impacto que age sobre seus corpos.
Considere um ensaio de colisão em que um boneco de testes (dummy) com massa de $80\text{ kg}$ está no interior de um veículo que trafega a uma velocidade constante de $54\text{ km/h}$ $(15\text{ m/s})$. O veículo colide contra uma barreira de concreto, vindo a parar completamente. Durante o impacto, a força horizontal exercida sobre o tórax do boneco pelos sistemas de retenção (cinto de segurança e airbag) varia ao longo do tempo conforme o perfil triangular apresentado no gráfico abaixo:
Com base nas informações apresentadas e na interpretação do gráfico, determine o valor da força máxima $F_{\max}$ exercida sobre o boneco de testes durante a desaceleração.
A)$15\text{ kN}$
B)$20\text{ kN}$
C)$25\text{ kN}$
D)$30\text{ kN}$
E)$45\text{ kN}$
Gabarito — Unifor 2027.1 (Medicina)
D
Resolução
A variação do módulo da quantidade de movimento do boneco é $|\Delta p|=m|\Delta v|=80\times15=1200\text{ N}\cdot\text{s}$.
O impulso é igual à área sob o gráfico de força em função do tempo. O trecho não nulo é um triângulo de base $80\text{ ms}=0{,}080\text{ s}$ e altura $F_{\max}$.
$I=\dfrac{0{,}080F_{\max}}{2}=0{,}040F_{\max}$.
Como $I=|\Delta p|$, temos $0{,}040F_{\max}=1200$.
