Unifimes · 22.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Centro Universitário de Mineiros

Vestibular de Medicina 2022.1 · Prova II · Física — questões 36 a 40 · Fundação Vunesp.

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Q36
Mecânica — Estatica — Equilibrio de um sistema suspenso
Móbile com um suporte de braços curvos preso ao teto por um fio, com a força T indicada para cima; do suporte pendem fios com bolinhas e abelhas de feltro

O móbile mostrado na figura é constituído por 4 abelhas de feltro, de massa 60 g cada uma, 8 bolinhas de 20 g cada e um suporte de massa 200 g, o qual está preso ao teto por meio de um fio.

Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² e desprezando o peso dos fios, a intensidade da força $\vec{T}$ que o fio que sustenta o móbile exerce sobre o suporte, quando o móbile está em equilíbrio estático, é igual a

A)6,0 N.
B)0,3 N.
C)0,6 N.
D)3,0 N.
E)5,0 N.

Gabarito oficial

A
Resolução

Em equilíbrio estático, a tração no fio equilibra o peso de todo o conjunto pendurado. A massa total é

$$m=4\cdot 60+8\cdot 20+200=240+160+200=600\ \text{g}=0{,}6\ \text{kg}.$$ $$T=mg=0{,}6\cdot 10=6{,}0\ \text{N}.$$
Q37
Mecânica — Gravitacao — Ausencia de peso aparente em queda livre

A nova nave da empresa Virgin Galactic, a Virgin Spaceship Unity, é uma das que estão abrindo as portas para a era do turismo espacial, propiciando aos tripulantes e passageiros a sensação de ausência de gravidade durante alguns minutos do voo.

No caso da Unity, essa sensação é possível porque, na parte mais alta da sua trajetória, a cerca de 85 km de altitude,

A)a nave está acelerada para cima, o que anula a gravidade.
B)a ação gravitacional da Terra é equilibrada pela atração gravitacional da Lua.
C)a gravidade se torna nula, devido ao grande distanciamento da superfície da Terra.
D)já há vácuo e, consequentemente, nenhuma gravidade.
E)a potência dos motores é reduzida, colocando a nave em queda livre.

Gabarito oficial

E
Resolução

A 85 km de altitude, a gravidade ainda é praticamente a mesma da superfície, cerca de 97% do valor ao nível do mar. A sensação de ausência de peso não decorre de a gravidade desaparecer, mas de a nave e seus ocupantes estarem apenas sob a ação da gravidade, ou seja, em queda livre.

Nessa condição, a aceleração da nave é a mesma dos passageiros, e o piso deixa de exercer força normal sobre eles. Isso acontece quando os motores deixam de empurrar a nave e ela segue em trajetória balística. Vácuo e distância à Terra não anulam a gravidade, e a atração da Lua é desprezível nessa altitude.

Q38
Termologia — Mudancas de fase — Temperatura de ebulicao e pressao atmosferica

Na cidade litorânea de Santos, a água entra em ebulição à temperatura de 100 ºC. Em Campos do Jordão, cuja altitude média é de 1630 metros acima do nível do mar, a temperatura em que a água entra em ebulição é

A)menor do que 100 ºC, pois a pressão atmosférica diminui em maior altitude.
B)menor do que 100 ºC, pois a pressão atmosférica aumenta em menor altitude.
C)igual a 100 ºC, pois a temperatura de ebulição da água não depende da altitude.
D)maior do que 100 ºC, pois a pressão atmosférica diminui em maior altitude.
E)maior do que 100 ºC, pois a pressão atmosférica aumenta em maior altitude.

Gabarito oficial

A
Resolução

Uma substância entra em ebulição quando a pressão de vapor se iguala à pressão externa. Quanto menor a pressão sobre o líquido, menor a temperatura necessária para isso.

A pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude, porque há menos ar acima. Em Campos do Jordão, a pressão é menor que em Santos e, portanto, a água ferve abaixo de 100 ºC.

Q39
Óptica — Reflexao e espelhos — Distancia focal pelo grafico p linha x p
Gráfico de p′ em cm por p em cm: curva decrescente que parte da origem e passa pelos pontos (30; −15) e (60; −20), com linhas tracejadas indicando esses valores

No gráfico, estão representadas as posições p′ da imagem conjugada por um espelho convexo em função das posições p de um objeto colocado em frente à superfície refletora do espelho e sobre seu eixo óptico principal, utilizando-se o referencial de Gauss.

A distância focal do espelho é igual a

A)−10 cm.
B)−30 cm.
C)−20 cm.
D)−50 cm.
E)−40 cm.

Gabarito oficial

B
Resolução

O gráfico traz pontos bem marcados, como $p=30\ \text{cm}$ e $p^{\prime}=-15\ \text{cm}$. Pela equação de Gauss:

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p^{\prime}}=\frac{1}{30}-\frac{1}{15}=\frac{1-2}{30}=-\frac{1}{30}\ \Rightarrow\ f=-30\ \text{cm}.$$

Conferindo com o outro ponto, $p=60\ \text{cm}$ e $p^{\prime}=-20\ \text{cm}$:

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{60}-\frac{1}{20}=-\frac{2}{60}=-\frac{1}{30}.$$
Q40
Eletricidade — Eletrodinamica — Potencia e energia eletrica

Segundo uma empresa fabricante de automóveis elétricos, uma das vantagens de utilizar baterias de 800 V é o tempo para recarregá-las. Se o carregador aplicar uma diferença de potencial de 800 volts e uma corrente elétrica de intensidade 300 ampères, as baterias podem ser carregadas em até 80% da sua carga total em 20 minutos.

(www.tveuropa.pt. Adaptado.)

Considerando-se que toda energia fornecida por esse carregador é armazenada pelas baterias, nesses 20 minutos elas armazenam uma quantidade de energia igual a

A)180 kWh.
B)120 kWh.
C)48 kWh.
D)80 kWh.
E)220 kWh.

Gabarito oficial

D
Resolução

A potência do carregador é

$$P=U\,i=800\cdot 300=240\,000\ \text{W}=240\ \text{kW}.$$

Em 20 min, ou seja, $\dfrac{1}{3}\ \text{h}$:

$$E=P\,\Delta t=240\cdot\frac{1}{3}=80\ \text{kWh}.$$
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