Caderno oficial conferido questão a questão · gabarito definitivo publicado pela FCM-MG/FELUMA em 09/06/2025.
Q39
Hidrostática — empuxo e flutuação
Um navio transporta grandes quantidades de carga e de pessoas flutuando em equilíbrio, apesar de alguns materiais que o compõem terem densidades maiores do que a da água. A explicação não está na massa total desse navio, mas sim no seu volume.
Assim como a explicação descrita acima, considere a situação, como a indicada na figura abaixo, em que dois objetos de ferro de mesma massa são colocados na água. Um tem o formato de cubo, com 10 cm de lado, e o outro tem forma de U.
Disponível em: HEWITT, Paul G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. Adaptado.
Sabendo-se que a densidade do ferro é de $8\,\mathrm{g/cm^3}$ e a da água é de $1\,\mathrm{g/cm^3}$, determine, em litros, o volume de água deslocado pelo recipiente em forma de U para que ele flutue em equilíbrio.
A)5 litros.
B)8 litros.
C)10 litros.
D)80 litros.
Gabarito definitivo oficial — FCM-MG Medicina 2025.2
Alternativa correta: B
Resolução
O cubo de ferro tem aresta de $10\,\mathrm{cm}$, portanto seu volume é
$$V_{\text{cubo}}=(10)^3=1000\,\mathrm{cm^3}.$$
Como a densidade do ferro é $8\,\mathrm{g/cm^3}$, a massa de cada objeto é
O recipiente em forma de U tem a mesma massa. Para flutuar em equilíbrio, o empuxo deve igualar seu peso; logo, a massa de água deslocada também deve ser $8\,\mathrm{kg}$.
Portanto, o recipiente desloca $8\,\mathrm{L}$ de água quando flutua em equilíbrio.
Q40
Eletrostática — aterramento elétrico
De acordo com a ABNT NBR 5410 — Instalações elétricas de baixa tensão, é necessário garantir a equipotencialização e o aterramento de partes metálicas acessíveis em determinadas condições, a fim de evitar riscos de choque elétrico. Isso se aplica a corrimãos metálicos, especialmente quando:
passam próximos a instalações elétricas;
estão sujeitos à possibilidade de contato acidental com fios ou dispositivos energizados; e
estão instalados em áreas industriais, hospitalares ou ambientes de grande circulação, onde há maior risco elétrico.
O aterramento elétrico consiste na conexão intencional de partes metálicas de um sistema elétrico ou de estruturas metálicas à Terra, por meio de condutores apropriados.
As imagens a seguir ilustram situações em que a estrutura está aterrada ao solo para atender às exigências da norma.
Com base nas informações citadas acima, é CORRETO afirmar que o aterramento
A)promove a polarização da estrutura metálica, garantindo que não ocorram choques elétricos.
B)causa a eletrização da estrutura metálica, impedindo a movimentação de cargas elétricas ao longo do metal.
C)impede que os prótons da estrutura metálica se desloquem ao longo do condutor, evitando choques elétricos no usuário.
D)evita o acúmulo de cargas elétricas na estrutura metálica, permitindo a troca gradual de elétrons entre a estrutura e o solo.
Gabarito definitivo oficial — FCM-MG Medicina 2025.2
Alternativa correta: D
Resolução
Em um condutor metálico, as cargas móveis são elétrons. Ao conectar a estrutura à Terra por um condutor adequado, estabelece-se um caminho para a redistribuição de cargas.
Assim, um excesso ou uma deficiência de elétrons na estrutura pode ser compensado por transferência entre o metal e o solo, reduzindo diferenças de potencial perigosas e evitando o acúmulo de carga.
Não há bloqueio do movimento eletrônico nem deslocamento de prótons ao longo do metal; o aterramento permite a troca gradual de elétrons entre a estrutura e o solo.
Q41
Dinâmica — movimento circular
O helicóptero é uma aeronave capaz de decolar verticalmente, pairar e se deslocar em diferentes direções, graças ao movimento rotativo de suas hélices. Sua força de sustentação total ($F_S$) é aplicada em um ponto fixo das hélices, chamado centro de pressão, e pode ser calculada pela expressão
$$F_S=\beta v^2,$$
em que $\beta$ é uma constante e $v$ é a velocidade escalar do movimento circular das pás.
Considere um helicóptero suspenso no ar, em repouso, cuja massa é igual a $4.000\,\mathrm{kg}$ e sua hélice possui um raio de centro de pressão igual a $2{,}5\,\mathrm{m}$. Nas condições de voo, a constante $\beta$ é igual a $100\,\mathrm{kg/m}$ e $g=10\,\mathrm{m/s^2}$.
Assinale a alternativa CORRETA que determina a velocidade angular da hélice durante esse voo.
A)$5{,}0\,\mathrm{rad/s}$.
B)$8{,}0\,\mathrm{rad/s}$.
C)$20\,\mathrm{rad/s}$.
D)$24\,\mathrm{rad/s}$.
Gabarito definitivo oficial — FCM-MG Medicina 2025.2
Alternativa correta: B
Resolução
Como o helicóptero está suspenso no ar e em repouso, a força de sustentação total equilibra o peso:
Portanto, a velocidade angular da hélice é $8{,}0\,\mathrm{rad/s}$.
Q42
Termologia — convecção térmica
O exaustor eólico é um dispositivo geralmente instalado no teto de galpões, depósitos e outros ambientes fechados, com a finalidade de melhorar a ventilação. Composto por um globo giratório, ele se movimenta com a ação do vento e das correntes de ar, promovendo a renovação do ar interno, sem a necessidade de energia elétrica, funcionando de forma passiva ao aproveitar a circulação natural do ar.
A imagem a seguir apresenta um gradiente de temperaturas em dois galpões submetidos às mesmas condições climáticas externas: um com exaustor eólico instalado e outro sem o equipamento de ventilação.
Fonte: do(a) autor(a).
A explicação adequada para o movimento de rotação do exaustor eólico e a dissipação de energia que ele promove no local está relacionada
A)à entrada do ar quente que, por ser mais denso que o ar frio, adquire um movimento ascendente e escapa do interior do galpão, gerando movimento no exaustor.
B)à entrada do ar frio que, por ser mais denso que o ar quente, adquire um movimento descendente e escapa do interior do galpão, gerando movimento no exaustor.
C)à saída do ar quente que, por ser menos denso que o ar frio, adquire um movimento ascendente e escapa do interior do galpão, gerando movimento no exaustor.
D)à saída do ar frio que, por ser menos denso que o ar quente, adquire um movimento descendente e escapa do interior do galpão, gerando movimento no exaustor.
Gabarito definitivo oficial — FCM-MG Medicina 2025.2
Alternativa correta: C
Resolução
O ar aquecido no interior do galpão se expande e fica menos denso do que o ar mais frio. Pela diferença de densidade, ele tende a subir, estabelecendo uma corrente de convecção.
Ao alcançar a região superior do galpão, esse ar quente sai pelo exaustor. O escoamento do ar, somado à ação do vento externo, favorece a rotação do equipamento e a renovação do ar interno.
Portanto, o ar quente ascende e escapa pelo exaustor, mantendo a circulação do ar no galpão.
