Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

EMESCAM 2009.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Escola Superior de Ciências da Santa Casa de Misericórdia de Vitória

Processo Seletivo 2009/2 · Curso de Medicina · Questões de Física (Q26–33) — resolução comentada Método TEF.

Q26
Mecânica — Cinemática — Frenagem e Tempo de Reação

Um motociclista move-se com velocidade constante de ${108}\text{ km/h}$ em uma estrada retilínea. Ao ver um animal a ${120}\text{ m}$, leva ${1}\text{ s}$ para iniciar a frenagem.

Qual é o módulo da desaceleração mínima necessária para parar antes de atingir o animal?

a)${2}\text{ m/s}^2$
b)${3}\text{ m/s}^2$
c)${4}\text{ m/s}^2$
d)${5}\text{ m/s}^2$
e)${6}\text{ m/s}^2$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

D
Resolução

Convertendo a velocidade: ${108}\text{ km/h}={30}\text{ m/s}$.

Durante o tempo de reação, a moto percorre $\Delta s_r=vt=30\cdot1={30}\text{ m}$.

Restam ${90}\text{ m}$ para a frenagem. Usando $v^2=v_0^2+2a\Delta s$:

$0=30^2-2a\cdot90\Rightarrow a={5}\text{ m/s}^2$.

Alternativa correta: D

Q27
Mecânica — Dinâmica — Conservação da Quantidade de Movimento

Uma pessoa está parada sobre um barco inicialmente em repouso em um lago sem correnteza. Ela caminha de uma extremidade para a outra do barco.

Assinale a alternativa que descreve corretamente o movimento do sistema.

a)O barco permanece em repouso, pois a força resultante sobre ele é nula.
b)O barco se desloca no mesmo sentido da pessoa.
c)A pessoa fica em repouso em relação à margem e somente o barco se desloca.
d)O barco se desloca no sentido oposto e a energia mecânica do sistema permanece constante.
e)O barco se desloca no sentido oposto e a quantidade de movimento total do sistema permanece constante.

Gabarito — EMESCAM 2009.2

E
Resolução

Na direção horizontal, o sistema pessoa–barco pode ser considerado isolado, pois as forças externas horizontais são desprezíveis.

Como a quantidade de movimento inicial é nula, a pessoa e o barco adquirem quantidades de movimento de mesmo módulo e sentidos opostos.

Assim, quando a pessoa caminha em um sentido, o barco recua no sentido contrário.

Alternativa correta: E

Q28
Mecânica — Gravitação — Lei da Gravitação Universal

Duas estrelas possuem massas $m_1=3m_0$ e $m_2=2m_0$ e estão separadas por uma distância $d_0$. A estrela 1 captura uma massa $m_0$ da estrela 2.

Supondo que a força gravitacional entre elas permaneça a mesma, qual deve ser a nova distância entre as estrelas?

a)$\dfrac{\sqrt7}{3}d_0$
b)$\dfrac{\sqrt6}{3}d_0$
c)$\dfrac{\sqrt5}{3}d_0$
d)$\dfrac{\sqrt3}{3}d_0$
e)$\dfrac{\sqrt2}{3}d_0$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

B
Resolução

Inicialmente:

$F=G\dfrac{(3m_0)(2m_0)}{d_0^2}=G\dfrac{6m_0^2}{d_0^2}$.

Após a transferência de massa, as massas passam a ser $4m_0$ e $m_0$:

$F=G\dfrac{4m_0^2}{d^2}$.

Igualando as forças: $\dfrac6{d_0^2}=\dfrac4{d^2}\Rightarrow d=d_0\sqrt{\dfrac23}=\dfrac{\sqrt6}{3}d_0$.

Alternativa correta: B

Q29
Mecânica — Hidrostática — Corpo Flutuante

Um objeto flutua em um líquido com metade de seu volume submerso. A temperatura do sistema é aumentada em $\Delta T$.

Determine o novo volume submerso em função do volume final do objeto $V_F$, do coeficiente de dilatação linear do objeto $\alpha_O$ e do coeficiente de dilatação volumétrica do líquido $\gamma_L$.

a)$\dfrac{V_F}{2}\left(\dfrac{1+\gamma_L\Delta T}{1+3\alpha_O\Delta T}\right)$
b)$\dfrac{V_F}{2}\left(\dfrac{1+\gamma_L\Delta T}{1+\alpha_O\Delta T}\right)$
c)$V_F\left(\dfrac{1+\gamma_L\Delta T}{1+3\alpha_O\Delta T}\right)$
d)$\dfrac{V_F}{2}\left(\dfrac{1+\gamma_L\Delta T}{1-\alpha_O\Delta T}\right)$
e)$V_F\left(\dfrac{1-\gamma_L\Delta T}{1-3\alpha_O\Delta T}\right)$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

A
Resolução

Inicialmente, como metade do volume está submersa, $\rho_O=\rho_L/2$.

Após o aquecimento, a densidade do líquido passa a ser $\rho_L'=\rho_L/(1+\gamma_L\Delta T)$.

O volume do objeto varia com o coeficiente volumétrico $3\alpha_O$, de modo que sua densidade final é $\rho_O'=\rho_O/(1+3\alpha_O\Delta T)$.

Na flutuação, $\rho_O'V_F=\rho_L'V_s$. Portanto:

$V_s=\dfrac{V_F}{2}\left(\dfrac{1+\gamma_L\Delta T}{1+3\alpha_O\Delta T}\right)$.

Alternativa correta: A

Q30
Termologia — Calorimetria — Equivalente Mecânico do Calor

O experimento de Joule converte energia mecânica em energia térmica por meio da descida de dois corpos que movimentam hélices dentro de um recipiente termicamente isolado contendo água.

Aparato do experimento de Joule: duas massas suspensas por fios e roldanas acionam hélices imersas na água de um recipiente isolado

Considere duas massas de ${10{,}5}\text{ kg}$, cada uma descendo ${10}\text{ m}$, e ${2}\text{ L}$ de água. Desprezando perdas, determine a variação de temperatura da água.

a)${0{,}05}\,°\text{C}$
b)${0{,}15}\,°\text{C}$
c)${0{,}25}\,°\text{C}$
d)${0{,}35}\,°\text{C}$
e)${0{,}45}\,°\text{C}$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

C
Resolução

A energia potencial gravitacional total é:

$E=2mgh=2\cdot10{,}5\cdot10\cdot10={2.100}\text{ J}$.

Convertendo para calorias: $Q=2.100/4{,}2={500}\text{ cal}$.

A massa de água é ${2.000}\text{ g}$. Assim:

$Q=mc\Delta T\Rightarrow500=2.000\cdot1\cdot\Delta T$.

$\Delta T={0{,}25}\,°\text{C}$.

Alternativa correta: C

Q31
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Fontes e Resistores

Um aluno dispõe de duas fontes ideais de ${2}\text{ V}$ cada e dois resistores de ${2}\,\Omega$ cada. Ele deve montar um circuito em que a corrente nos resistores seja mínima e outro em que seja máxima.

Quais são, respectivamente, essas correntes?

a)${0{,}5}\text{ A}$ e ${2}\text{ A}$
b)${1}\text{ A}$ e ${2}\text{ A}$
c)${0{,}5}\text{ A}$ e ${4}\text{ A}$
d)${1}\text{ A}$ e ${4}\text{ A}$
e)${0{,}5}\text{ A}$ e ${8}\text{ A}$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

C
Resolução

Para a corrente mínima, ligam-se as fontes em paralelo, mantendo ${2}\text{ V}$, e os resistores em série, resultando em ${4}\,\Omega$:

$i_{\min}=2/4={0{,}5}\text{ A}$.

Para a corrente máxima, ligam-se as fontes em série, totalizando ${4}\text{ V}$, e os resistores em paralelo, com resistência equivalente de ${1}\,\Omega$:

$i_{\max}=4/1={4}\text{ A}$.

Ressalva: na configuração de máxima corrente descrita acima, 4 A é a corrente total fornecida pelas fontes. Cada resistor em paralelo recebe 4 V e conduz 2 A. Na configuração de mínima corrente, cada resistor em série conduz 0,5 A. Portanto, a resposta registrada pressupõe corrente total e fontes em concordância; se o pedido for interpretado como corrente em cada resistor, o par muda. O gabarito oficial desta versão ainda não foi reconfirmado.

Alternativa correta: C

Q32
Ondulatória — Acústica — Intensidade e Nível Sonoro

Uma fonte sonora isotrópica emite uma onda de frequência ${1.000}\text{ Hz}$. A ${10}\text{ m}$ da fonte, o nível sonoro é de ${100}\text{ dB}$.

Mantendo-se constante a potência da fonte, qual será o nível sonoro a ${100}\text{ m}$?

a)${50}\text{ dB}$
b)${60}\text{ dB}$
c)${70}\text{ dB}$
d)${80}\text{ dB}$
e)${90}\text{ dB}$

Gabarito — EMESCAM 2009.2

D
Resolução

Para uma fonte isotrópica, a intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância.

Ao aumentar a distância de ${10}\text{ m}$ para ${100}\text{ m}$, ela é multiplicada por 10; portanto, a intensidade cai por um fator 100.

A variação do nível sonoro é:

$\Delta\beta=10\log(1/100)=-20\text{ dB}$.

Logo, $\beta_2=100-20={80}\text{ dB}$.

Alternativa correta: D

Q33
Óptica — Refração — Refração, Reflexão Total e Cores

Analise as afirmações:

I. Ao passar do ar para o vidro, a luz vermelha sofre maior desvio que a violeta.

II. A piscina parece mais rasa porque o raio luminoso se aproxima da normal ao passar da água para o ar.

III. A reflexão total só ocorre quando a luz passa de um meio menos refringente para outro mais refringente.

IV. Um objeto verde iluminado, separadamente, por luz vermelha, verde e branca parece, respectivamente, preto, verde e verde.

V. Em uma lâmina de faces paralelas, o ângulo de emergência no ar obedece à expressão indicada no enunciado, diferente do ângulo de incidência.

Quais afirmações estão corretas?

a)Todas.
b)Somente IV.
c)Somente III e IV.
d)Somente II e IV.
e)Somente I e V.

Gabarito — EMESCAM 2009.2

B
Resolução

I. Incorreta. A luz violeta possui maior índice de refração no vidro e sofre maior desvio.

II. Incorreta. Ao passar da água para o ar, o raio se afasta da normal.

III. Incorreta. A reflexão total ocorre na passagem do meio mais refringente para o menos refringente.

IV. Correta. O objeto verde absorve a luz vermelha e reflete luz verde; sob luz branca, continua refletindo predominantemente verde.

V. Incorreta. Em uma lâmina de faces paralelas imersa no mesmo meio nas duas faces, o raio emergente é paralelo ao incidente e o ângulo de emergência é igual ao de incidência.

Alternativa correta: B

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