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Q39

Termologia — Gases — Compressão isotérmica

Durante uma prova de travessia em águas abertas, um atleta foi resgatado após apresentar sinais compatíveis com edema pulmonar por imersão. No instante do resgate, seu tórax permanecia a aproximadamente 1,0 m abaixo da superfície da água. Antes da prova, exames de rotina estimaram que seus pulmões continham cerca de 4,4 L de ar, em equilíbrio com a pressão atmosférica de 1,0 atm. Em indivíduos suscetíveis, a pressão externa total sobre a caixa torácica pode dificultar a expansão pulmonar e favorecer o desenvolvimento do chamado edema pulmonar por imersão, condição rara descrita em praticantes de mergulho e de natação em águas abertas.

Para fins de modelagem física, despreze os efeitos da elasticidade dos tecidos, da rigidez da caixa torácica e da ação dos músculos respiratórios, admitindo que a temperatura do ar contido nos pulmões permaneça constante durante todo o processo.

Considere a densidade da água igual a 1,0 × 10³ kg/m³, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e adote 1,0 atm = 1,0 × 10⁵ Pa.

Com relação às condições descritas acima, assinale a alternativa CORRETA que apresenta o volume de ar nos pulmões do atleta, no instante do resgate.

A)3,5 L.

B)3,8 L.

C)4,0 L.

D)4,4 L.

Gabarito deduzido pelo Método TEF

Resolução — Método TEF

Gabarito deduzido pelo Método TEF.

Ideia central: A pressão externa absoluta inclui a atmosfera e a coluna de água.

Passo 1. $P_2=10^5+10^3\cdot10\cdot1=1{,}1\times10^5\ \mathrm{Pa}$.

Passo 2. Na transformação isotérmica, $P_1V_1=P_2V_2$. Logo, $V_2=4{,}4/1{,}1=4{,}0\ \mathrm L$.

Q40

Ondulatória — Fenômenos periódicos — Frequência cardíaca

A Frequência Cardíaca (FC) indica o número de contrações do coração por minuto, refletindo a atividade cardíaca e circulatória, sendo influenciada por fatores como idade, sexo e estresse. O Eletrocardiograma (ECG) mede a atividade elétrica do coração através de eletrodos na pele, permitindo avaliar o ritmo e frequência cardíaca, além de identificar anomalias como arritmias e infartos. O resultado é impresso em uma folha quadriculada, onde cada conjunto de cinco quadrados pequenos representa 0,2 segundos.

Fonte: do(a) autor(a).

A tabela a seguir apresenta valores de referência da frequência cardíaca, em batimentos por minuto (BPM), para homens acima de 18 anos de idade.

Idade	18-25 anos	26-35 anos	36-45 anos	46-55 anos	56-65 anos	+65 anos
Excelente	56-61	55-61	57-62	58-63	57-61	56-61
Boa	62-65	62-65	63-66	64-67	62-67	62-65
Normal	70-73	71-74	71-75	72-76	72-75	70-73
Menos boa	74-81	75-81	76-82	77-83	76-81	74-79
Ruim	+82	+82	+83	+84	+82	+80

MEDPREV. Frequência Cardíaca: como medir os batimentos. Medprev, 2026. Disponível em: https://medprev.online/blog/frequencia-cardiaca/. Acesso em: 20 de jul. 2026. Texto adaptado.

Na imagem a seguir, tem-se o eletrocardiograma de um paciente do sexo masculino com 40 anos de idade.

Fonte: do(a) autor(a).

Com relação às informações apresentadas no texto, na tabela e no eletrocardiograma, é CORRETO afirmar que esse paciente apresenta FC

A)boa.

B)ruim.

C)normal.

D)menos boa.

Gabarito deduzido pelo Método TEF

Resolução — Método TEF

Gabarito deduzido pelo Método TEF.

Ideia central: A frequência cardíaca é o inverso do intervalo entre dois picos R consecutivos.

Passo 1. A leitura do traçado fornece aproximadamente 19 quadrados pequenos entre picos. Cada um corresponde a 0,04 s; assim, $T\approx0{,}76\ \mathrm s$.

Passo 2. Logo, $FC\approx60/0{,}76\approx79\ \mathrm{BPM}$. Para 40 anos, a coluna 36–45 anos classifica 76–82 BPM como “Menos boa”.

Q41

Física moderna — Modelo de Bohr — Emissão de fótons

Analisar a luz proveniente de galáxias formadas há mais de 13 bilhões de anos é como observar o Universo em seus primeiros instantes. Em 2025, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) detectou a presença de hidrogênio gasoso nessas galáxias por meio da análise de seus espectros de luz. Essa identificação é possível, porque as transições eletrônicas previstas pelo modelo atômico de Bohr produzem fótons com energias bem definidas, caracterizando linhas espectrais próprias de cada elemento químico.

NASA. James Webb Space Telescope. Nasa. Disponível em: https://science.nasa.gov/mission/webb/. Acesso em: 29 jun. 2026.

Ao analisar os dados enviados pelo telescópio, a equipe de astrônomos identificou um pico de intensidade correspondente a uma linha de emissão característica do hidrogênio.

De acordo com o modelo atômico de Bohr, assinale a alternativa CORRETA que explica como ocorreu a detecção desse sinal nos átomos de hidrogênio dessa galáxia.

A)A absorção de um fóton, promovendo um elétron para um nível de energia mais elevado.

B)A emissão contínua de radiação durante o deslocamento do elétron em direção ao núcleo.

C)A emissão de um fóton durante a transição de um elétron para um nível de energia menos elevado.

D)A interação de um fóton incidente com a eletrosfera do átomo, produzindo uma nova radiação eletromagnética.

Gabarito deduzido pelo Método TEF

Resolução — Método TEF

Gabarito deduzido pelo Método TEF.

Ideia central: As linhas de emissão correspondem a diferenças discretas de energia do átomo.

Passo 1. Um elétron em nível mais elevado pode transitar para outro de energia menor. A diferença é emitida como fóton: $hf=E_i-E_f$.

Passo 2. É essa emissão que produz a linha espectral detectada, conforme C.

Q42

Mecânica — Trabalho e energia — Armazenamento gravitacional

À medida que aumenta a participação de fontes renováveis na matriz energética, surge um desafio importante: a produção de energia nem sempre coincide com os horários de maior consumo. Para minimizar esse problema, vêm sendo desenvolvidos sistemas de armazenamento de energia, entre eles, as chamadas baterias gravitacionais.

O funcionamento dessas baterias é baseado em um princípio simples: em momentos de excesso de geração, a energia elétrica disponível é utilizada para elevar grandes massas a determinadas alturas, armazenando energia na forma de energia potencial gravitacional. Quando a produção diminui ou a demanda aumenta, essas massas são liberadas e descem sob ação da gravidade, movimentando geradores que convertem a energia mecânica em energia elétrica, devolvendo-a à rede.

SAAR, Mariana. Baterias Gravitacionais: O Futuro da Energia Armazenada. Universidade Federal de Juiz de Fora. 01 mai. 2026. Disponível em: https://energiainteligenteufjf.com.br/como-funciona/baterias-gravitacionais-o-futuro-da-energia-armazenada/. Acesso em: 21 jul. 2026. Texto adaptado.

O gráfico a seguir mostra a potência gerada por uma usina solar e a potência consumida por uma comunidade ao longo de um dia. Admita que toda a energia correspondente à região do gráfico em que a potência gerada supera a potência consumida seja integralmente destinada ao carregamento do sistema de baterias gravitacionais. Considere, ainda, que os trechos inclinados do gráfico sejam lineares.

Potência gerada por uma usina solar e potência consumida ao longo do dia por uma comunidade

Fonte: do(a) autor(a).

Nessa comunidade, o sistema de baterias gravitacionais utiliza blocos de concreto de massa igual a 20 toneladas. Considere que o centro de massa de cada bloco seja elevado até a altura de 81 m em relação ao solo. Inicialmente, a plataforma encontra-se vazia. Durante o processo de elevação, apenas 75% da energia elétrica excedente é efetivamente convertida em energia potencial gravitacional dos blocos, sendo o restante dissipado em perdas mecânicas e elétricas.

Considere:

$g=10\ \mathrm{m/s^2}$

$1\ \mathrm{MWh}=3{,}6\times10^9\ \mathrm J$

Com relação ao exposto acima, ao final do período de excedente energético representado no gráfico, é CORRETO afirmar que o número máximo de blocos que poderá ser armazenado na plataforma é

A)1.500 blocos.

B)1.600 blocos.

C)1.800 blocos.

D)2.000 blocos.

Gabarito deduzido pelo Método TEF

Resolução — Método TEF

Gabarito deduzido pelo Método TEF.

Ideia central: A área entre a geração e o consumo no período de excedente é a energia disponível.

Passo 1. De 8h a 16h, essa região é um triângulo de base 8 h e altura 3 MW: $E=8\cdot3/2=12\ \mathrm{MWh}$. Com rendimento de 75%, $E_u=9\ \mathrm{MWh}=32{,}4\times10^9\ \mathrm J$.

Passo 2. Cada bloco exige $mgh=20000\cdot10\cdot81=16{,}2\times10^6\ \mathrm J$. Assim, $N=32{,}4\times10^9/(16{,}2\times10^6)=2000$ blocos.

FCM-MG 2027.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova