RB Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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FCM-MG · Medicina 2016.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais · FELUMA

Vestibular de Medicina 2016 — 1º semestre · Física Q41–Q45 · Gabarito oficial e resoluções pelo Método TEF.

Q41
Leis de newton

Na imagem abaixo, o He-Man, personagem muito forte de desenho animado, está sobre o solo segurando o trem de pouso de um helicóptero que está parado no ar a 2 m do solo. A figura mostra He-Man com a intenção de puxar o helicóptero para baixo. Considere que a massa do helicóptero é 20 vezes maior que a do He-Man e que esse personagem pode fazer uma força 30 vezes maior que seu próprio peso. Segundo as leis da Física, será possível ele realizar essa ação?

He-Man no chão segura um helicóptero acima dele.
A)
É possível, pois He-Man faz uma força bem maior para baixo que o peso do helicóptero.
B)
É possível porque o He-Man possui uma energia maior que a energia potencial gravitacional do helicóptero.
C)
Não é possível, porque a força que He-Man faz é igual e contrária à força que o helicóptero faz sobre ele.
D)
Não é possível, pois a força que He-Man faz é irrelevante, já que os seus pés não estão presos ao solo.

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

Ao puxar o helicóptero para baixo com força F, o personagem recebe dele uma força F para cima. Enquanto os pés permanecem apoiados em equilíbrio:

$$N+F=mg$$

$$N=mg-F\geq0$$

$$F\leq mg$$

Sem ancoragem, ele não consegue sustentar uma tração de 30mg enquanto permanece no chão: perde o apoio antes disso. Essa é a limitação pretendida pelo gabarito. Ressalva: dizer que a força é “irrelevante” é impreciso; a possibilidade de uma pequena descida do helicóptero depende da sustentação do rotor, que o enunciado não especifica. A terceira lei, sozinha, também não impede movimentos.

Q42
Gases ideais

Um grupo de estudantes de Medicina está acampado no mato, sem nenhum recurso, num dia de inverno no Sul de Minas. Um rapaz fica doente e seus amigos resolvem fazer um termômetro improvisado para avaliar o grau de sua febre. Usaram um pequeno vidro em que foi adaptado um canudinho de refresco vedado na tampa, conforme a figura. Colocaram o vidrinho na axila e, depois de alguns minutos, o retiraram e encostaram a extremidade do canudinho na superfície da água de um copo. Logo após, a água subiu no tubo do canudinho até parar. Compararam esse procedimento para uma pessoa sã e a outra doente. A melhor explicação para o fato de a água subir no tubo é:

Frasco e canudo: antes e depois da subida de água no tubo.
A)
A temperatura no interior do vidro passa a ser menor que a ambiente.
B)
O vácuo criado no interior do vidro faz a água subir no tubo do canudinho.
C)
A pressão no vidro diminui e a pressão atmosférica empurra a água para cima.
D)
O ar quente do tubo é expulso e, ao ser resfriado, puxa a água do copo para cima.

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

Ao aquecer o frasco, parte do ar pode sair pelo tubo. Quando o frasco é retirado da axila e resfria com o tubo mergulhado, a pressão interna diminui. A pressão atmosférica sobre a água do copo a empurra para dentro do tubo, até haver equilíbrio. Não é necessário formar vácuo perfeito nem resfriar o ar abaixo da temperatura ambiente.

Q43
Eletrodinamica

Um estudante faz tentativas experimentais com lâmpadas em circuitos mistos. Numa delas, usou três lâmpadas: nº1, de 40 W – 120 V; nº2, de 120 W – 120 V; e nº3 de 15 W – 120 V, montadas conforme o esquema abaixo. O estudante verificou que a ordem crescente de brilho das três lâmpadas é:

Lâmpadas um e dois em série, em paralelo com a lâmpada três, sob tensão de cento e vinte volts.
A)
3, 1, 2.
B)
2, 3, 1.
C)
1, 3, 2.
D)
1, 2, 3.

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

No modelo usual de resistências iguais às nominais:

$$R_1=\frac{120^2}{40}=360\ \Omega$$

$$R_2=\frac{120^2}{120}=120\ \Omega$$

As lâmpadas 1 e 2 estão em série e recebem juntas 120 V:

$$i=\frac{120}{360+120}=0{,}25\ \text{A}$$

$$P_1=i^2R_1=22{,}5\ \text{W}$$

$$P_2=i^2R_2=7{,}5\ \text{W}$$

A lâmpada 3 está diretamente entre os terminais de 120 V, funcionando a 15 W:

$$P_2<P_3<P_1$$

A ordem de brilho é 2, 3, 1. Em filamentos reais, a resistência varia com a temperatura; aqui se usa o modelo simplificado do gabarito.

Q44
Ondas

Para identificar a perda auditiva, os médicos produzem audiogramas que apresentam as frequências de tons puros, em diferentes intensidades. Níveis “normais” para cada frequência testada são representados pela linha de 0 dB no topo da figura abaixo. Audiogramas típicos, para pacientes de “audição normal”, são mostrados em diferentes estágios da vida (aos 20, 40, 60 e 90 anos). Os gráficos apresentados representam indivíduos de “controle”, ou seja, sem histórico de exposição significativa a drogas ou a níveis elevados de ruído. A escala de frequências abaixo mostra alguns sons relativos ao nosso cotidiano. Três estudantes fizeram afirmações com relação aos dados anteriores. Antenor afirmou que, entre dois sons graves, a perda auditiva não se altera para qualquer idade. Bela disse que a perda auditiva é mais acentuada nos sons mais agudos para idades maiores. Carlos acha que o som emitido por um prato de bateria é ouvido com facilidade por pessoas idosas. Do ponto de vista da Física, apenas:

Perda auditiva em decibéis por frequência para vinte, quarenta, sessenta e noventa anos; eixo de perda cresce para baixo.
Faixas de sons: subgraves, graves, médios, agudos e ultrassons.
A)
Carlos fez uma afirmação correta.
B)
Antenor fez uma afirmação correta.
C)
Bela e Carlos fizeram afirmações corretas.
D)
Antenor e Bela fizeram afirmações corretas.

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

Nos intervalos de baixa frequência, as curvas são aproximadamente horizontais: a perda varia pouco entre dois sons graves para uma mesma idade. Em altas frequências, a perda cresce, sobretudo nas curvas de pessoas mais idosas. Assim, Antenor e Bela expressam a leitura pretendida pelo gráfico. A afirmação de Antenor não significa perda igual em todas as idades. O prato de bateria está na faixa aguda, mais afetada nas curvas dos idosos; não se sustenta a afirmação de Carlos.

Q45
Eletromagnetismo

Um carregador de celular é ligado numa tomada de 127 V – 220 V para recarregar a bateria do celular. Sabe-se que a voltagem dessa bateria é aproximadamente 4 V. A principal lei física envolvida no processo de redução da voltagem de um carregador de celular é a lei de:

A)
Coulomb, que relaciona a força elétrica entre cargas e suas distâncias.
B)
Ampère, que mede a força magnética sobre cargas em movimento.
C)
Faraday, que envolve a variação do fluxo magnético entre bobinas.
D)
Ohm, que relaciona voltagem, corrente e resistência elétrica.

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

A transformação de tensão entre bobinas se baseia na lei de Faraday: a variação do fluxo magnético induz uma tensão. Em um transformador ideal:

$$\frac{V_s}{V_p}=\frac{N_s}{N_p}$$

Carregadores modernos também usam retificação, chaveamento e regulação; a bateria recebe tensão contínua. O princípio de transformação indicado no gabarito é a indução eletromagnética.

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