Processo Seletivo FMIT 2006, Medicina (Itajubá) · Física — resolução comentada questão a questão.
Dados da prova
Processo Seletivo FMIT 2006, Medicina (Faculdade de Medicina de Itajubá): o bloco de Física corresponde às questões 21 a 30 da prova. O gabarito oficial desta prova não foi localizado: as alternativas indicadas foram obtidas pela resolução comentada de cada questão. Cada questão tem cinco alternativas, sendo a E sempre “Nenhuma das respostas anteriores”.
Q21
Mecânica — Cinemática — Classificação do Movimento em Trechos de Um Gráfico Velocidade × Tempo
No diagrama $v\times t$ abaixo, o movimento nos trechos que compõem o percurso $AF$ é:
1 — Movimento acelerado: $AB$ e $EF$.
2 — Movimento retardado: $CD$ e $DE$.
3 — Movimento uniforme: $BC$.
4 — Movimento acelerado: $AB$ e $DE$.
5 — Movimento retardado: $CD$ e $EF$.
(A)Somente 1, 2, 3 estão corretas.
(B)Somente 1 e 5 são incorretas.
(C)Somente 3 está correta.
(D)Somente 3, 4 e 5 estão corretas.
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
D
Resolução comentada
Pelo gráfico, a velocidade cresce de $A$ a $B$, é constante de $B$ a $C$, decresce até zero em $D$, torna-se negativa e cresce em módulo de $D$ a $E$ e, por fim, cresce de $E$ a $F$, voltando a zero.
O movimento é acelerado quando o módulo da velocidade aumenta ($AB$ e $DE$) e retardado quando diminui ($CD$ e $EF$); em $BC$ a velocidade é constante. Assim, 1 é falsa ($EF$ é retardado), 2 é falsa ($DE$ é acelerado), e 3, 4 e 5 são verdadeiras.
Q22
Termologia — Propagação de calor — Julgamento de Afirmações Sobre Garrafas Térmicas, Corpos Negros e Inversão Térmica
As afirmativas abaixo estão corretas, à exceção de:
(A)Nas garrafas térmicas, o vácuo existente entre as paredes internas é para evitar a perda de calor por condução e convecção.
(B)A inversão térmica se caracteriza pela ocorrência de correntes de convecção.
(C)Ainda nas garrafas térmicas, as paredes internas são espelhadas para evitar a perda de calor por radiação.
(D)Os corpos negros são os que melhor absorvem calor por radiação.
(E)Ainda sobre inversão térmica, ela não ocorre no verão porque o ar poluído é mais quente, então sobe, e o ar puro desce, propiciando a dispersão dos poluentes.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
B
Resolução comentada
Na garrafa térmica, o vácuo impede condução e convecção, e as paredes espelhadas reduzem a radiação. O corpo negro é o melhor absorvedor (e emissor) de radiação.
Na inversão térmica, uma camada de ar mais quente fica sobre o ar frio perto do solo. Como o ar frio, mais denso, não sobe, as correntes de convecção são justamente bloqueadas, e os poluentes ficam retidos. Dizer que ela se caracteriza pela ocorrência de convecção é, então, o contrário do que acontece, e é a única afirmativa claramente falsa (a que fala do verão apenas descreve a situação sem inversão).
Q23
Termologia — Gases — Expansão Isotérmica de Um Gás Perfeito
Considere uma expansão isotérmica de um gás perfeito a $127\ ^\circ\mathrm C$ que ocorre do estado $1$ para o estado $2$, conforme o diagrama a seguir. Se a pressão se reduz em $80\,\%$ da inicial (estado $1$), determine, no estado $2$, o volume, a pressão e a temperatura do gás.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
D
Resolução comentada
Do diagrama, o estado $1$ tem $p_1=10\ \mathrm{atm}$ e $V_1=16\ \ell$. Se a pressão se reduz em $80\,\%$, o novo valor é $p_2=10-0{,}8\cdot10=2\ \mathrm{atm}$.
Na transformação isotérmica, $p_1V_1=p_2V_2$, então $V_2=\dfrac{10\cdot16}{2}=80\ \ell$. A temperatura não muda: $T=127+273=400\ \mathrm K$.
Q24
Eletricidade — Corrente elétrica — Gráfico V × I de Um Resistor Linear
Em um resistor linear, qual dos diagramas pode representar a relação entre a diferença de potencial ($V$) e a corrente ($i$) que o percorre?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
B
Resolução comentada
Em um resistor linear (ôhmico), vale a primeira lei de Ohm, $V=R\,i$, com $R$ constante. O gráfico $V\times i$ é uma reta que passa pela origem, com inclinação positiva igual a $R$. Isso exclui a reta horizontal, a reta decrescente e o diagrama sem curva.
Q25
Óptica — Óptica geométrica — Julgamento de Afirmações Sobre Propagação da Luz e Eclipses
Sobre as alternativas abaixo é correto afirmar:
1 — Num meio homogêneo e transparente, a luz se propaga em linha reta.
2 — Nos eclipses lunares, a Terra está entre o Sol e a Lua.
3 — Os raios de luz se cruzam sem mudar sua direção.
4 — O eclipse da Lua é parcial quando ela percorre o cone de sombra que a Terra projeta.
5 — No eclipse solar, somente uma pequena parte da Terra, que está no cone de sombra, está em eclipse total.
(A)Somente 1 e 3 estão corretas.
(B)Somente 1, 2 e 5 estão corretas.
(C)Somente 2 e 5 estão incorretas.
(D)Somente 4 e 5 estão incorretas.
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
E
Resolução comentada
1 é verdadeira (propagação retilínea). 2 é verdadeira (no eclipse lunar a Terra fica entre o Sol e a Lua). 3 é verdadeira (independência dos raios de luz). 5 é verdadeira (a região da Terra no cone de sombra é pequena).
4 é falsa: o eclipse lunar é total quando a Lua atravessa o cone de sombra e parcial quando só parte dela entra na sombra. Logo, as verdadeiras são 1, 2, 3 e 5, e a única falsa é a 4, combinação que nenhuma das alternativas de A a D apresenta.
Q26
Mecânica — Dinâmica do movimento circular — Força Normal no Ponto Mais Baixo do Globo da Morte
Uma das grandes atrações circenses é o chamado Globo da Morte. Nela, um motociclista faz evoluções dentro de um globo metálico de grandes dimensões, eletrizando a plateia com a mistura de velocidade, perigo e um barulho ensurdecedor. Numa apresentação, um piloto de massa $0{,}8\ \mathrm t$ se movimenta num globo de diâmetro $20\ \mathrm m$ sobre uma motocicleta de $0{,}32\ \mathrm t$ de massa a uma velocidade de $72\ \mathrm{km/h}$. No ponto mais baixo do globo, a força normal exercida por este sobre o conjunto moto/piloto é de: (considere $g=10\ \mathrm{m/s^2}$)
(A)$12\,000\ \mathrm N$
(B)$18\,000\ \mathrm N$
(C)$25\,000\ \mathrm N$
(D)$20\,000\ \mathrm N$
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
E
Resolução comentada
A massa do conjunto é $m=800+320=1\,120\ \mathrm{kg}$, o raio é $R=10\ \mathrm m$ e a velocidade é $v=72\ \mathrm{km/h}=20\ \mathrm{m/s}$.
No ponto mais baixo, a resultante centrípeta aponta para cima: $N-m\,g=\dfrac{m\,v^2}{R}$. Então $N=1\,120\left(10+\dfrac{400}{10}\right)=1\,120\cdot50=56\,000\ \mathrm N$, valor que não consta entre as alternativas de A a D.
Q27
Mecânica — Estática — Posição de Um Corpo Que Equilibra Uma Barra Apoiada
A que distância do ponto $B$ devemos colocar um corpo $C$ de massa $20\ \mathrm{kg}$ para que o sistema abaixo permaneça em equilíbrio? Despreze a massa da barra $AB$. Considere $g=10\ \mathrm{m/s^2}$. (Na figura, o apoio fica a $1\ \mathrm m$ de $A$ e a $3\ \mathrm m$ de $B$, e há um peso de $30\ \mathrm N$ em $A$.)
(A)$1{,}5\ \mathrm m$
(B)$2\ \mathrm m$
(C)$2{,}85\ \mathrm m$
(D)$2{,}25\ \mathrm m$
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
C
Resolução comentada
Em relação ao apoio, o peso de $30\ \mathrm N$ em $A$ tem braço de $1\ \mathrm m$. O corpo $C$ pesa $P_C=20\cdot10=200\ \mathrm N$ e, a uma distância $x$ de $B$, fica a $3-x$ do apoio.
Equilíbrio de momentos: $30\cdot1=200\,(3-x)$, então $3-x=0{,}15\ \mathrm m$ e $x=2{,}85\ \mathrm m$.
Q28
Termologia — Dilatação térmica — Julgamento de Afirmações Sobre Dilatação de Sólidos, Líquidos e Gases
A dilatação térmica nos sólidos ocorre quando, ao aumentarmos a temperatura de um corpo, observamos um aumento em suas dimensões, englobando a dilatação linear, a superficial e a volumétrica. Como os líquidos não têm forma própria, só podemos observar a sua dilatação volumétrica. Os gases ideais têm comportamentos similares na dilatação térmica. Já a água apresenta um comportamento irregular na dilatação térmica. As afirmativas abaixo estão corretas, exceto:
(A)A água diminui de volume na fusão e aumenta o volume na solidificação.
(B)Se considerarmos uma mesma variação de temperatura, de uma forma geral podemos dizer que os gases se dilatam mais que os líquidos e estes mais que os sólidos.
(C)Uma trena, quando se dilata, fornece leituras maiores que o real.
(D)Na água, entre $0$ e $4\ ^\circ\mathrm C$, ocorre contração devido à ruptura das pontes de hidrogênio, que são a forma de arranjo da água no estado sólido.
(E)A dilatação térmica dos materiais é um item importante a ser considerado nos projetos de construção civil, rodoviária, ferroviária etc.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
C
Resolução comentada
Uma trena dilatada tem as divisões mais afastadas que as marcadas, então cada marca representa um comprimento maior que o nominal e a leitura de um comprimento fica menor que o valor real, e não maior. Esta é a afirmativa falsa.
As demais são verdadeiras: o gelo ocupa mais volume que a água líquida (a água diminui de volume ao fundir); em geral os gases dilatam mais que os líquidos, e estes mais que os sólidos; entre $0$ e $4\ ^\circ\mathrm C$ a água se contrai ao ser aquecida, pela quebra de ligações de hidrogênio que mantinham a estrutura aberta do gelo; e a dilatação é essencial em projetos de engenharia (juntas de dilatação).
Q29
Ondas — Acústica — Relação Entre Fenômenos Ondulatórios e Suas Definições
Relacione os fenômenos acústicos às suas definições e/ou características e escolha a alternativa correta.
A — Ressonância; B — Difração; C — Refração; D — Interferência.
(1) Sobreposição dos efeitos de ondas de mesma frequência.
(2) As ondas contornam obstáculos.
(3) É a mudança de velocidade da onda quando ela passa de um meio para outro.
(4) É a vibração de um corpo, inicialmente em repouso, após a emissão de um som com a mesma frequência natural de vibração deste corpo.
(A)A–4, B–2, C–3, D–1
(B)A–4, B–3, C–2, D–1
(C)A–1, B–3, C–2, D–4
(D)A–1, B–2, C–3, D–4
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
A
Resolução comentada
A ressonância é a vibração de um corpo na frequência natural dele, excitado por uma onda de mesma frequência (4). A difração é o contorno de obstáculos pelas ondas (2). A refração é a mudança de velocidade ao passar de um meio para outro (3). A interferência é a superposição de ondas (1).
Q30
Óptica — Lentes esféricas — Imagem de Um Objeto Entre o Foco e a Lente Convergente
Considere o objeto “O” colocado em frente à lente convergente “L”, conforme o diagrama abaixo (na figura, $f$ é o foco e $c$ é o centro de curvatura). A imagem formada é:
(A)Virtual, invertida, maior.
(B)Real, direita, maior.
(C)Virtual, direita, maior.
(D)Real, invertida, menor.
(E)Nenhuma das respostas anteriores.
Gabarito oficial não localizado. Alternativa obtida pela resolução desta página — FMIT 2006, Medicina (Itajubá), prova de Física
C
Resolução comentada
Pelo diagrama, o objeto está entre a lente e o foco ($p