Unifimes · 21.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Centro Universitário de Mineiros

Vestibular de Medicina 2021.1 · Prova II · Física — questões 36 a 40 · Fundação Vunesp.

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Q36
Mecânica — Cinematica — Deslocamento pela area do grafico v x t
Gráfico v em cm/s por t em segundos: a velocidade cresce linearmente de 0 a 20 cm/s entre 0 e 2 s, é constante em 20 cm/s até 4 s e decresce linearmente até zero em 8 s

Sobre um trilho, o braço robótico de uma ferramenta é movimentado do local em que se encontra até uma nova posição, com velocidade que varia de acordo com o gráfico.

Sabendo que o reposicionamento do braço robótico sobre o trilho demora 8 s para ser realizado, pode-se concluir que, em relação à sua posição original, o braço foi colocado a uma distância de

A)60 cm.
B)100 cm.
C)40 cm.
D)80 cm.
E)50 cm.

Gabarito oficial

B
Resolução

O deslocamento é a área sob o gráfico, dividida em três trechos:

$$\Delta s_{0-2}=\frac{2\cdot 20}{2}=20\ \text{cm},\qquad \Delta s_{2-4}=2\cdot 20=40\ \text{cm},\qquad \Delta s_{4-8}=\frac{4\cdot 20}{2}=40\ \text{cm}.$$

Somando:

$$\Delta s=20+40+40=100\ \text{cm}.$$
Q37
Mecânica — Estatica — Decomposicao de forcas em componentes
Barraca com suporte horizontal na parte superior; o cordame 1, à esquerda, forma 60° com o solo, e o cordame 2, à direita, forma 30° com o solo

Para ajudar a impedir que uma barraca seja levada pelo vento, dois cordames são presos ao chão a partir de ambos os extremos do suporte horizontal da lona, cuja projeção cai exatamente ao centro da base da barraca.

Em relação ao solo horizontal, o cordame 1 foi preso e tensionado com 1044 N sob um ângulo de 60º como sugere o fabricante da barraca, enquanto o cordame 2 foi preso e tensionado com 600 N sob um ângulo de 30º, devido à existência de pedras no solo.

Sendo sen60º = cos30º = 0,87 e sen30º = cos60º = 0,50, a intensidade da força vertical adicionada pelos dois cordames sobre a estrutura da barraca tem intensidade de, aproximadamente,

A)600 N.
B)800 N.
C)900 N.
D)1000 N.
E)1200 N.

Gabarito oficial

E
Resolução

Cada cordame forma um ângulo com o solo horizontal, então a componente vertical da tração é $T\,\text{sen}\,\theta$:

$$F_{1y}=1044\cdot\text{sen}\,60^\circ=1044\cdot 0{,}87\approx 908\ \text{N},\qquad F_{2y}=600\cdot\text{sen}\,30^\circ=600\cdot 0{,}50=300\ \text{N}.$$

Os dois cordames puxam a estrutura no mesmo sentido vertical, portanto:

$$F_y=908+300\approx 1\,208\ \text{N}\approx 1\,200\ \text{N}.$$
Q38
Termologia — Gases — Transformacao isotermica lei de boyle

Cadeiras de escritório possuem um sistema de amortecimento a ar. Entre o assento e os pés da cadeira, há um cilindro dotado de um pistão contendo ar em seu interior. (A figura da prova é uma fotografia de uma cadeira de escritório.)

Em uma dessas cadeiras, o volume de ar contido no interior do cilindro é de $2{,}8\times 10^{-4}\ \text{m}^3$, sendo sua pressão igual a $1{,}0\times 10^{5}\ \text{Pa}$. No momento em que uma pessoa se senta na cadeira, o volume de ar aprisionado passa a ser de $2{,}0\times 10^{-4}\ \text{m}^3$.

Admitindo-se que o ar possa ser considerado um gás ideal, que ele não escape do sistema de amortecimento e que sua temperatura não sofra alteração, o novo valor da pressão do ar aprisionado é de

A)$0{,}8\times 10^{5}$ Pa.
B)$2{,}2\times 10^{5}$ Pa.
C)$2{,}0\times 10^{5}$ Pa.
D)$1{,}4\times 10^{5}$ Pa.
E)$1{,}0\times 10^{5}$ Pa.

Gabarito oficial

D
Resolução

Em uma transformação isotérmica de massa fixa de gás ideal, vale $P_1V_1=P_2V_2$:

$$P_2=\frac{P_1V_1}{V_2}=\frac{1{,}0\times 10^{5}\cdot 2{,}8\times 10^{-4}}{2{,}0\times 10^{-4}}=1{,}4\times 10^{5}\ \text{Pa}.$$
Q39
Óptica — Reflexao e espelhos — Campo visual de espelho plano
Malha quadriculada com seis pontos alinhados na base, de I a VI; um espelho menor, em azul e mais alto, se estende da vertical do ponto III até a vertical do ponto IV; um espelho maior, em rosa, se estende da vertical do ponto III até a vertical do ponto V

Seis pontos, I, II, III, IV, V e VI, estão alinhados sobre uma malha quadriculada. Dois espelhos são posicionados, um de cada vez, nos locais indicados na figura.

Um observador se coloca sobre o ponto IV. Por reflexão, esse observador vê o campo visual gerado pelo maior espelho. Trocados os espelhos, ele vê o campo visual gerado pelo espelho menor. Dos pontos indicados, são comuns dentro de ambos os campos visuais

A)IV e V, apenas.
B)V e VI, apenas.
C)II, III e IV, apenas.
D)I, II e III, apenas.
E)I, II, III, IV, V e VI.

Gabarito oficial

C
Resolução

Um ponto é visto pelo observador, por reflexão, quando o segmento que liga a imagem do observador a esse ponto cruza o espelho. A imagem do observador fica do outro lado do espelho, à mesma distância dele. Assim, se o espelho está a uma altura $h$ do eixo dos pontos, a imagem está a $2h$.

Por semelhança de triângulos, o segmento da imagem até um ponto do eixo cruza a altura do espelho exatamente na metade da distância horizontal entre o observador e esse ponto, qualquer que seja $h$. Medindo as posições em quadrículas a partir de IV, com dois pontos consecutivos separados por duas quadrículas, o ponto II está em $-4$, III em $-2$, V em $+2$ e VI em $+4$.

O espelho maior se estende de III ($-2$) até V ($+2$), e o menor, de III ($-2$) até IV ($0$). Um ponto na posição $x$ é visto se $x/2$ cai sobre o espelho, isto é, se $x$ está entre o dobro das extremidades:

  • espelho maior: $-4\le x\le +4$, ou seja, os pontos II, III, IV, V e VI;
  • espelho menor: $-4\le x\le 0$, ou seja, os pontos II, III e IV.

Os pontos comuns aos dois campos visuais são II, III e IV.

Q40
Eletricidade — Eletrodinamica — Resistencia equivalente com chave
Entre os terminais A e B há três ramos em paralelo: dois resistores R em série, um resistor R em série com a chave Ch e outros dois resistores R em série

No circuito a seguir foram utilizados resistores de resistências iguais a R. A chave Ch e os fios são ideais.

Sem fechar a chave, o valor da resistência equivalente é maior do que quando a chave é fechada. De fato, ao se fechar a chave, o valor da resistência equivalente fica menor em

A)50%.
B)10%.
C)20%.
D)25%.
E)75%.

Gabarito oficial

A
Resolução

Com a chave aberta, o ramo central não conduz. Restam dois ramos de $2R$ em paralelo:

$$R_{aberta}=\frac{2R}{2}=R.$$

Com a chave fechada, ficam três ramos em paralelo, de $2R$, $R$ e $2R$:

$$\frac{1}{R_{fechada}}=\frac{1}{2R}+\frac{1}{R}+\frac{1}{2R}=\frac{2}{R}\ \Rightarrow\ R_{fechada}=\frac{R}{2}.$$

A redução relativa é

$$\frac{R-R/2}{R}=0{,}5=50\%.$$
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