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
A)
B)
C)
D)
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.
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
A)
B)
C)
D)
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
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
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,
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:
A)
B)
C)
D)
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)
B)
C)
D)
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,
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.
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
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
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.