UFMG Seriado 2025 | 1ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF
Processo Seletivo Seriado UFMG 2025 · Ciclo 2025-2027 · 1ª Etapa · Caderno S · Física: questões 32 a 35.
Dados da prova
Seriado UFMG 2025 (ciclo 2025-2027), 1ª etapa, Caderno S. Este caderno tem questões diferentes das dos Cadernos 1 e 2. Física: questões 32 a 35 de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. O caderno não informa a data de aplicação. Só o gabarito preliminar deste caderno foi encontrado; o gabarito final não foi localizado. Resoluções e análises editoriais: Método TEF.
Q32
Mecânica — Cinemática — Gráfico V × T
A distância de frenagem de um carro é o espaço percorrido pelo veículo desde o momento em que o motorista pisa no freio até a sua parada total. Tal distância é um dado muito importante para a direção segura, sendo influenciada por fatores tais como a velocidade do veículo no momento em que o motorista aciona o freio, as condições dos pneus e da estrada, a eficiência dos freios e a experiência do motorista.
O Laboratório de Sistemas Veiculares da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) realizou um teste de frenagem em um carro, cujos resultados estão sintetizados no gráfico de velocidade por tempo mostrado no seguinte gráfico:
Os dados desse gráfico nos permitem determinar, de maneira aproximada, qual foi a distância de frenagem do carro submetido ao teste. O valor dessa distância, em metros, está mais próximo de
(A)70 m.
(B)140 m.
(C)260 m.
(D)520 m.
Gabarito preliminar — Caderno S (o gabarito final deste caderno não foi localizado)
A
Resolução comentada
O gráfico mostra duas etapas: a velocidade sobe até o máximo, de cerca de 62 km/h, em $t\approx 11\ \mathrm s$ (o carro acelera), e depois cai até zero em $t\approx 19{,}6\ \mathrm s$. A frenagem começa quando o motorista pisa no freio, isto é, no pico de velocidade, e termina na parada.
A distância percorrida é a área sob o gráfico $v\times t$ nesse trecho, um triângulo. Convertendo, $v_0=62\ \mathrm{km/h}=\dfrac{62}{3{,}6}\approx 17{,}2\ \mathrm{m/s}$ e $\Delta t\approx 19{,}6-11\approx 8{,}6\ \mathrm s$.
$d=\dfrac{v_0\,\Delta t}{2}\approx\dfrac{17{,}2\cdot 8{,}6}{2}\approx 74\ \mathrm m$, valor mais próximo de 70 m dentre as opções. Contar também o trecho de aceleração daria cerca de 160 m, mas aquele trecho não faz parte da frenagem.
Q33
Mecânica — Dinâmica — Plano Inclinado
Imagem: Figura 1 da prova (plano inclinado Liberdade–Calçada, Salvador/BA).
Na cidade de Salvador/BA, existem planos inclinados e elevadores que conectam a Cidade Alta à Cidade Baixa. Um desses planos inclinados, o Liberdade-Calçada, reproduzido na Figura 1, é um sistema de transporte público que utiliza rampas inclinadas e cabines para deslocamentos entre diferentes níveis da cidade. O plano inclinado é um exemplo de máquina simples que utilizamos para fazer menos esforço quando queremos elevar algum objeto.
Observe na Figura 2 que podemos elevar o mesmo objeto puxando-o na vertical ou utilizando um plano inclinado, cuja rampa é bem lisa com atrito desprezível. A altura de elevação é $h$, e ângulo de inclinação da rampa é $\theta$. A força $F_1$ que fazemos para elevar o objeto na vertical é igual ao seu peso. Puxando o mesmo objeto pela rampa do plano inclinado fazemos uma força $F_2$.
Qual é a relação correta entre as forças $F_2$ e $F_1$, supondo que o objeto esteja sempre em equilíbrio durante a sua elevação?
(A)$F_2=F_1$
(B)$F_2=F_1\cos\theta$
(C)$F_2=F_1\,\mathrm{sen}\,\theta$
(D)$F_2=F_1\,\mathrm{tg}\,\theta$
Gabarito preliminar — Caderno S (o gabarito final deste caderno não foi localizado)
C
Resolução comentada
Na vertical, com o objeto em equilíbrio, a força que o sustenta é igual ao peso: $F_1=P$.
Na rampa lisa, sem atrito, o objeto em equilíbrio tem a resultante nula ao longo do plano. Nessa direção, só atuam a componente do peso paralela à rampa, $P\,\mathrm{sen}\,\theta$, e a força $F_2$, que a equilibra: $F_2=P\,\mathrm{sen}\,\theta$.
Como $P=F_1$, resulta $F_2=F_1\,\mathrm{sen}\,\theta$. Como $\mathrm{sen}\,\theta\lt 1$, a força na rampa é menor, ao custo de uma distância maior: o trabalho $F_2\cdot\dfrac{h}{\mathrm{sen}\,\theta}$ é igual a $F_1\,h$.
Q34
Mecânica — Cinemática — Movimento Circular Uniforme
Quando observada em um referencial fixo na Terra, a Lua tem uma órbita quase circular em torno da Terra com um raio aproximado de $4{,}0\times10^{8}\ \mathrm m$ e um período de rotação de 27,3 dias ou $2{,}4\times10^{6}\ \mathrm s$. Isso é possível, mesmo com a presença da força de atração gravitacional que existe entre elas, porque a Lua se movimenta com velocidade tangencial suficiente para se manter sempre aproximadamente à mesma distância da Terra.
Com base nessas informações dadas e usando $\pi\approx 3$, o módulo da velocidade tangencial da Lua, considerando a sua órbita circular e o referencial fixo na Terra, é
(A)3600 km/h.
(B)1000 km/h.
(C)1800 km/h.
(D)500 km/h.
Gabarito preliminar — Caderno S (o gabarito final deste caderno não foi localizado)
A
Resolução comentada
No movimento circular uniforme, a velocidade tangencial é o comprimento da circunferência dividido pelo período: $v=\dfrac{2\pi R}{T}$.
Convertendo para km/h, multiplica-se por 3,6: $1000\ \mathrm{m/s}\times 3{,}6=3600\ \mathrm{km/h}$. O valor 1000 aparece nas opções para quem esquece de converter a unidade.
Q35
Mecânica — Hidrostática — Empuxo
Objetos como a madeira podem flutuar na superfície da água. Isso acontece porque a água exerce sobre um objeto uma força para cima, oposta à atração gravitacional, quando esse objeto está total ou parcialmente submerso. Essa força é chamada de força de empuxo e é igual ao peso do fluido que o objeto desloca, ao ser imerso no líquido.
Considerando as informações dadas, analise a seguinte situação experimental:
● Um recipiente totalmente cheio de água foi colocado sobre uma balança digital de cozinha como mostrado na Figura 1. A balança indicou nessa situação o valor de 2,0 kg. ● Retiramos o recipiente da balança e colocamos em seu interior um objeto de massa 0,6 kg, que flutua na água com metade de seu volume submerso. ● Colocamos novamente o recipiente totalmente cheio de água e com a massa de 0,6 kg na balança, como mostrado na Figura 2 a seguir:
A balança indicará, na situação representada na Figura 2, um valor, em kg, igual a:
(A)2,6.
(B)2,3.
(C)2,0.
(D)1,4.
Gabarito preliminar — Caderno S (o gabarito final deste caderno não foi localizado)
C
Resolução comentada
O objeto flutua em equilíbrio, então o empuxo é igual ao seu peso: $E=P_{obj}=0{,}6\,g$. Pelo princípio de Arquimedes, o empuxo é o peso da água deslocada, de modo que a água deslocada tem massa de 0,6 kg.
Como o recipiente estava totalmente cheio, essa água deslocada transborda e sai da balança. Entram 0,6 kg (o objeto) e saem 0,6 kg (a água que transbordou), e a massa total sobre a balança não muda: continua em 2,0 kg.
O dado de que o objeto flutua com metade do volume submerso não é necessário para a resposta. Ele só indica que o objeto tem metade da densidade da água, e a conclusão vale para qualquer objeto que flutue em um recipiente cheio.
