FCM-MG 2000 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais

Vestibular · Física · Q31 a Q45 · 15 questões.

Dados da prova

FCM-MG 2000
Física · 15 questões

Gabarito oficial anexado à página 43 do próprio caderno, conferido para Q31 a Q45.

Enunciados, alternativas, dados e referências transcritos integralmente do caderno. Grafias e inconsistências originais são mantidas; as explicações do Método TEF aparecem separadamente.

Fonte: FCMMG 2000.pdf. Páginas do PDF: 21 a 30.

Q31
Mecânica — Cinemática — Gráfico de velocidade

A figura abaixo mostra a posição inicial de uma pequena esfera sobre uma rampa que descerá, a partir do repouso, na superfície lisa, próxima da superfície da Terra.

O gráfico velocidade x tempo que melhor representa o movimento dessa esfera, desde a posição inicial até o final da rampa, é

Figura original da questão
A)
Figura original da questão
B)
Figura original da questão
C)
Figura original da questão
D)
Figura original da questão

Gabarito oficial

B
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: Em cada trecho reto, a componente tangencial da gravidade é constante.

Passo 1. A esfera parte do repouso, ganha velocidade na primeira descida e mantém a velocidade no trecho horizontal sem atrito.

Passo 2. Na descida final, mais inclinada, a aceleração é maior: o último segmento do gráfico v × t deve ser mais íngreme. Isso ocorre em B.

Q32
Mecânica — Dinâmica circular — Resultante centrípeta

As questões 32 e 33 referem-se ao enunciado e à figura seguintes.

A figura representa uma estrada plana, vista de um avião, na qual um carro viaja com seu velocímetro indicando sempre 50 km/h do ponto M para o ponto N. A segunda curva por onde passa o carro é mais fechada do que a primeira.

Dos esquemas abaixo, onde $\vec F_P$ e $\vec F_Q$ representam as forças resultantes sobre o carro nos pontos P e Q, respectivamente, o que melhor representa a situação descrita é

Figura original da questão
A)
Figura original da questão
B)
Figura original da questão
C)
Figura original da questão
D)
Figura original da questão

Gabarito oficial

A
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: Com rapidez constante, a resultante é centrípeta.

Passo 1. Em P, ela aponta para baixo; em Q, para cima, sempre para o centro local da curva.

Passo 2. Como $F=mv^2/R$, a curva mais fechada em Q exige maior força. A alternativa A apresenta esses sentidos e módulos relativos.

Q33
Mecânica — Dinâmica — Atrito estático em curva

As questões 32 e 33 referem-se ao enunciado e à figura seguintes.

A figura representa uma estrada plana, vista de um avião, na qual um carro viaja com seu velocímetro indicando sempre 50 km/h do ponto M para o ponto N. A segunda curva por onde passa o carro é mais fechada do que a primeira.

A resultante das forças que atua no carro quando ele passa pelo ponto P é

Figura original da questão
A)o peso do carro.
B)a reação normal da estrada sobre o carro.
C)a força de atrito cinético entre os pneus do carro e a estrada.
D)a força de atrito estático entre os pneus do carro e a estrada.

Gabarito oficial

D
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: O peso e a normal se equilibram na direção vertical.

Passo 1. A força resultante horizontal necessária para fazer a curva é fornecida pelo contato entre os pneus e o piso.

Passo 2. Sem deslizamento, essa força é de atrito estático.

Q34
Mecânica — Trabalho e energia — Potência muscular

Um jogador de futebol, querendo medir a potência de seus músculos, chuta uma bola verticalmente para cima. As grandezas físicas de que necessita para atingir esse objetivo são

A)massa da bola, altura máxima atingida pela bola e tempo gasto na subida.
B)peso da bola, altura máxima atingida pela bola e intervalo de tempo em que o pé do jogador tem contato com a bola.
C)força máxima que o pé do jogador faz na bola, distância que o pé do jogador penetra na bola e tempo gasto nessa ação.
D)constante elástica da bola, distância que o pé do jogador penetra na bola e o tempo gasto na subida.

Gabarito oficial

B
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A potência média do chute relaciona energia transferida e tempo de contato.

Passo 1. Sem perdas após o chute, a energia transferida à bola é o ganho de energia potencial $E=Ph$.

Passo 2. Logo, $\mathcal P=Ph/\Delta t$, usando peso, altura máxima e duração do contato do pé com a bola.

Q35
Mecânica — Cinemática circular — Frequência dos rolos

Uma pessoa faz exercícios, andando numa esteira rolante com velocidade constante de 3,6 km/h, ficando sempre em repouso em relação à Terra, como mostra a figura.

Se o raio dos rolos que mantêm a esteira esticada é de 10 cm (0,10 m), o número de voltas que esses rolos dão por segundo é

Figura original da questão
A)0,057
B)0,63
C)1,6
D)5,7

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A velocidade da correia coincide com a velocidade tangencial dos rolos.

Passo 1. $3{,}6\ \mathrm{km/h}=1\ \mathrm{m/s}$ e $v=2\pi Rf$.

Passo 2. Assim, $f=1/(2\pi\cdot0{,}10)\approx1{,}6$ voltas por segundo.

Q36
Termologia — Temperatura — Sensação térmica

Considere o seguinte experimento:

Dispõe-se de três bacias iguais contendo iguais quantidades de água. A bacia B1 contém água quente, a bacia B2 água fria e a bacia B3, água morna. Uma pessoa inicialmente coloca a mão direita na bacia B1 e a esquerda na B2. Depois de uns 30 segundos transfere as duas mãos para a bacia B3 e nesse momento sente que a mão que estava inicialmente na água quente parece estar fria e a outra mão parece estar quente.

Através desse experimento, constata-se que

A)temperatura e calor são conceitos diferentes.
B)a percepção do ser humano não serve como um termômetro.
C)calor é a energia transferida do corpo mais quente para o corpo mais frio.
D)a temperatura do corpo humano pode variar com o contato com o meio exterior.

Gabarito oficial

B
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A sensação térmica depende do estado anterior da pele.

Passo 1. As duas mãos entram na mesma água morna, mas recebem estímulos diferentes depois da adaptação à água quente e fria.

Passo 2. Por isso, a percepção humana não determina de maneira confiável a temperatura como um termômetro.

Q37
Termologia — Mudanças de estado — Pressão de ebulição

Um estudante puxou $2\ \mathrm{cm^3}$ de água fervente de uma vasilha, através de uma seringa de vidro de $15\ \mathrm{cm^3}$. Depois, tapou o orifício de entrada de líquido da seringa e puxou o seu êmbolo até a marca de $12\ \mathrm{cm^3}$. Observou, então, que a água voltou a ferver.

Nesse experimento, a água entra novamente em ebulição porque

A)a diminuição da pressão abaixa o ponto de ebulição da água.
B)o aumento de volume provoca uma diminuição do calor específico da água.
C)o aumento de volume aumenta a área de contato da água com a seringa.
D)a diminuição da pressão faz a densidade da água diminuir, provocando uma convecção.

Gabarito oficial

A
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A ebulição ocorre quando a pressão de vapor iguala a pressão externa.

Passo 1. Ao puxar o êmbolo com a entrada fechada, o volume disponível aumenta e a pressão diminui.

Passo 2. A temperatura de ebulição fica menor, permitindo que a água volte a ferver sem aquecimento adicional.

Q38
Óptica — Espelhos planos — Distância à imagem

As questões 38 e 39 referem-se à figura e ao enunciado abaixo.

A figura representa a planta baixa de uma sala de espera de um consultório médico retangular (ABCD) de 3,0 m de comprimento por 2,0 m de largura.

Para que a sala tenha uma aparência mais ampla, o médico mandou revestir a parede AB com um espelho plano. Uma pessoa se encontra parada no canto D.

Essa pessoa verá o canto C, através do espelho, distando dela de, aproximadamente,

Figura original da questão
A)3,0 m.
B)3,6 m.
C)4,0 m.
D)5,0 m.

Gabarito oficial

D
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A imagem de C fica atrás do espelho à mesma distância perpendicular de C ao espelho.

Passo 1. A separação lateral entre D e a imagem é 3 m; a separação perpendicular é $2+2=4$ m.

Passo 2. Pelo teorema de Pitágoras, $d=\sqrt{3^2+4^2}=5\ \mathrm{m}$.

Q39
Óptica — Espelhos planos — Reversão da imagem

As questões 38 e 39 referem-se à figura e ao enunciado abaixo.

A figura representa a planta baixa de uma sala de espera de um consultório médico retangular (ABCD) de 3,0 m de comprimento por 2,0 m de largura.

Para que a sala tenha uma aparência mais ampla, o médico mandou revestir a parede AB com um espelho plano. Uma pessoa se encontra parada no canto D.

A pessoa, olhando para a parede AB, que contém o espelho, vê o símbolo desenhado a seguir que representa a logomarca do médico.

Para que tal fato ocorra, o médico teve que afixar sobre a parede CD um cartaz com esse símbolo, desenhado na seguinte forma:

Figura original da questão
Figura original da questão
A)
Figura original da questão
B)
Figura original da questão
C)
Figura original da questão
D)
Figura original da questão

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: O cartaz e sua imagem são simétricos em relação ao plano do espelho.

Passo 1. Para reproduzir a figura observada, a pequena barra deve ficar à esquerda e a peça maior à direita, mantendo a disposição vertical das partes claras e escuras.

Passo 2. Esse desenho corresponde a C.

Q40
Ondulatória — Refração — Ondas em água

Uma onda plana é emitida na superfície de um líquido (meio 1) e atinge, após alguns instantes, uma região de maior profundidade (meio 2). Nas figuras a seguir, cada grupo de quatro retas representa as cristas das ondas e a seta, o sentido de propagação dessas ondas. O diagrama que melhor representa a disposição das cristas das ondas nos dois meios é

A)
Figura original da questão
B)
Figura original da questão
C)
Figura original da questão
D)
Figura original da questão

Gabarito oficial

D
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: Ondas de superfície se propagam mais rapidamente na região mais profunda, no modelo usado na questão.

Passo 1. A frequência é mantida; portanto, o comprimento de onda aumenta no meio 2.

Passo 2. O raio se afasta da normal, e as cristas ficam mais afastadas. O desenho D combina os dois efeitos.

Q41
Eletricidade — Magnetismo — Polos de ímãs

Dois ímãs em barra estão sobre uma mesa, posicionados conforme a figura abaixo. Os números 1, 2, 3 e 4 representam os pólos desses ímãs.

As setas representam o sentido do campo magnético resultante nos pontos P, Q e R, devido à presença dos ímãs.

Para que tal fato ocorra, os pólos 1, 2, 3 e 4 dos ímãs serão, respectivamente,

Figura original da questão
A)sul, norte, sul e norte.
B)norte, sul, norte e sul.
C)sul, norte, norte e sul.
D)norte, sul, sul e norte.

Gabarito oficial

A
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: Fora de um ímã, as linhas de campo saem do polo norte e entram no polo sul.

Passo 1. O campo para a direita entre os ímãs pede norte em 2 e sul em 3.

Passo 2. Assim, os polos são sul, norte, sul e norte; o campo de retorno abaixo dos ímãs aponta para a esquerda, como indicado.

Q42
Eletricidade — Indução eletromagnética — Lei de Lenz

Sobre a borda de um pedaço de cano de PVC, existe um aro metálico, conforme a figura. Um ímã em barra, com seu eixo sempre na posição horizontal e com seu pólo norte sempre ao lado direito, pode-se movimentar ao longo do eixo do cano. Os pontos P, Q, R e S estão posicionados ao longo do eixo do cano.

Indique a alternativa CORRETA com relação a essa situação.

Figura original da questão
A)Se o ímã se mover de P para Q, ele provocará no aro uma corrente induzida no sentido horário.
B)Se o ímã estiver parado no centro do cano, provocará no aro uma corrente induzida no sentido anti-horário.
C)Se o ímã se mover de R para S, ele provocará no aro uma corrente induzida no sentido horário.
D)Se o ímã estiver parado no centro do cano, provocará no aro uma corrente induzida no sentido horário.

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A corrente induzida se opõe à variação do fluxo magnético.

Passo 1. No deslocamento de R para S, o polo sul se afasta do aro. O aro cria um polo norte em sua face direita, atraindo o ímã que se afasta.

Passo 2. Vista pela face esquerda mostrada no desenho, essa corrente é horária, conforme C. Ímã parado não produz variação de fluxo.

O sentido horário é tomado pela face do aro visível no desenho. O gabarito oficial anexado ao caderno indica C.

Q43
Eletricidade — Eletrostática — Atração e polarização

Uma régua de plástico está próxima de uma esfera metálica leve, suspensa por um fio isolante. Verifica-se que a esfera se aproxima da régua. Várias explicações podem ser dadas a este fato.

1 – A esfera tem carga negativa e a régua tem carga positiva;

2 – A esfera tem carga negativa e a régua está neutra;

3 – A esfera está neutra e a régua tem carga positiva;

4 – A esfera e a régua têm cargas de mesmo sinal;

5 – A esfera tem carga positiva e a régua está neutra.

A(s) explicação(ões) errada(s) para tal fato é(são) a(s) de número

A)4
B)4 e 5
C)3, 4 e 5
D)1 e 2

Gabarito oficial

A
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: A atração pode ocorrer entre cargas opostas ou entre um corpo carregado e outro neutro polarizável.

Passo 1. As situações 1, 2, 3 e 5 admitem atração; a neutralidade de um dos corpos não impede a polarização.

Passo 2. A explicação 4, com cargas de mesmo sinal, é a errada no modelo eletrostático elementar.

Q44
Eletricidade — Eletrostática — Superposição de campos

Duas cargas elétricas M e N, iguais em módulo, estão eqüidistantes de um ponto P, como na figura:

O módulo do campo elétrico no ponto P, devido à presença das duas cargas, é

Figura original da questão
A)menor, se as cargas forem positivas.
B)maior, se as cargas forem de sinais contrários.
C)maior, se as cargas forem negativas.
D)independente do sinal das cargas.

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: Campos elétricos se somam vetorialmente.

Passo 1. Com cargas de mesmo sinal, as componentes aproximadamente horizontais no ponto P se somam e as verticais se cancelam. Com sinais contrários, ocorre a combinação oposta, de menor módulo na geometria desenhada.

Passo 2. Cargas ambas negativas produzem, portanto, campo de módulo maior que o caso de sinais opostos. Ambas positivas teriam o mesmo módulo das negativas; o sentido seria invertido.

Q45
Eletricidade — Energia elétrica — Tarifação por faixas

Para famílias de baixa renda, a companhia de energia elétrica faz sua cobrança aos usuários, segundo o gráfico abaixo, que representa o valor, em reais, por kWh, em função da energia elétrica consumida.

Uma família usa, diariamente, em média, 5 lâmpadas de 60 W durante 6 h, 1 geladeira de 400 W durante 5 h e uma TV de 200 W durante 4 h. Num mês de 30 dias, pagará à companhia a quantia, em reais, de

Figura original da questão
A)9,20
B)19,10
C)27,60
D)40,70

Gabarito oficial

B
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Ideia central: O custo deve ser somado por faixas de consumo.

Passo 1. O consumo diário é $5\cdot0{,}060\cdot6+0{,}400\cdot5+0{,}200\cdot4=4{,}6\ \mathrm{kWh}$. Em 30 dias, são 138 kWh.

Passo 2. O valor é $30\cdot0{,}08+70\cdot0{,}13+38\cdot0{,}20=19{,}10$ reais.