Vestibular UNEC 2010, Medicina (Centro Universitário de Caratinga): o bloco de Física corresponde às questões 51 a 60 do caderno 02, com quatro alternativas por questão. Gabarito oficial.
Q51
Eletromagnetismo — Indução eletromagnética — Corrente Induzida em Uma Espira por Um Ímã em Movimento
Na figura tem-se uma espira circular no plano $(y,z)$ e um ímã alinhado horizontalmente com o eixo $x$. De acordo com as alternativas, surgirá corrente induzida quando:
(A)somente o ímã aproximar-se da espira.
(B)somente a espira afastar-se do ímã.
(C)o ímã aproximar-se ou afastar-se da espira.
(D)o ímã aproximar-se da espira com velocidade constante.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2010, Medicina (Caratinga), caderno 02
C
Resolução comentada
Há corrente induzida quando o fluxo magnético através da espira varia, o que ocorre sempre que há movimento relativo entre o ímã e a espira, seja de aproximação, seja de afastamento.
As alternativas A e B afirmam que isso ocorre “somente” em um dos casos, o que é falso, e a D descreve apenas um dos casos possíveis, enquanto a C reúne os movimentos relativos que variam o fluxo.
Q52
Eletromagnetismo — Campo magnético — Campo Magnético Resultante de Dois Fios Que Se Cruzam com Correntes Iguais
De acordo com a figura, é possível que se tenha campo magnético resultante não nulo nos pontos. As correntes $i_1$ e $i_2$ obedecem à seguinte relação: $i_1=i_2$.
(A)$P_2$ e $P_4$.
(B)$P_1$ e $P_3$.
(C)$P_2$ e $P_3$.
(D)$P_1$ e $P_4$.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2010, Medicina (Caratinga), caderno 02
A
Resolução comentada
Os dois fios retilíneos se cruzam sem contato, e cada um cria, no plano da figura, um campo perpendicular a esse plano, cujo sentido pela regra da mão direita é de um lado do fio para fora do plano e do outro lado para dentro do plano.
Como $i_1=i_2$, os módulos dos campos dos dois fios são iguais em pontos equidistantes dos fios. Em $P_1$ e $P_3$ os dois campos têm sentidos opostos e se cancelam, enquanto em $P_2$ e $P_4$ os campos têm o mesmo sentido e se somam, resultando em campo não nulo.
Q53
Eletricidade — Circuitos elétricos — Leitura de Um Voltímetro em Um Circuito com Duas Baterias Opostas
A leitura no voltímetro do circuito da figura será igual a: (admita que os aparelhos do circuito sejam ideais.)
(A)$3\ \mathrm V$
(B)$5\ \mathrm V$
(C)$7\ \mathrm V$
(D)$11\ \mathrm V$
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C
Resolução comentada
O voltímetro ideal não é percorrido por corrente, e o amperímetro ideal tem resistência nula. As duas baterias, de $6\ \mathrm V$ e de $9\ \mathrm V$, estão com os polos positivos para o mesmo lado, então se opõem: a força eletromotriz líquida é $9-6=3\ \mathrm V$ e a resistência total é $1+2=3\ \Omega$, com $i=\dfrac33=1\ \mathrm A$.
O voltímetro mede a tensão entre os terminais do ramo da bateria de $9\ \mathrm V$ com o resistor de $2\ \Omega$, que fornece corrente: $U=9-2\cdot1=7\ \mathrm V$. Conferindo pelo ramo da esquerda: $6+1\cdot1=7\ \mathrm V$.
Q54
Eletricidade — Eletrostática — Sinal de Duas Cargas a Partir das Linhas de Campo
A configuração do esquema da figura abaixo corresponde a duas partículas. Sobre o sinal das cargas dessas duas partículas pode-se afirmar:
(A)são cargas de sinais contrários.
(B)são cargas de sinais iguais.
(C)as partículas não estão carregadas.
(D)não se pode afirmar nada sobre o sinal das cargas dessas partículas.
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B
Resolução comentada
Entre cargas de sinais opostos, as linhas de campo saem de uma e chegam à outra, concentrando-se na região entre elas. Na figura, as linhas saem das duas partículas e se afastam uma da outra, e na região entre elas aparece um ponto em que as linhas se separam e o campo se anula.
Esse comportamento é típico de cargas de mesmo sinal, que se repelem.
Q55
Termologia — Termodinâmica — Compressão Isobárica de Um Gás Ideal Entre Duas Isotermas
Na figura as duas curvas representam hipérboles equiláteras. De acordo com a transformação destacada de um gás perfeito, é correto afirmar:
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A
Resolução comentada
A transformação é isobárica, do volume $V_1$ para o menor volume $V_2$, então $\Delta V<0$: o gás é comprimido e o trabalho $W$ é negativo.
As hipérboles são isotermas e, para a mesma pressão, o menor volume corresponde à curva de menor temperatura ($T_2
Pela primeira lei, $Q=\Delta U+W$, então $Q-W=\Delta U<0$, isto é, $Q
Q56
Termologia — Mudanças de fase — Transição de Fase em Uma Expansão Isobárica a Partir de Um Ponto do Diagrama de Fases
A figura representa o diagrama de fase de uma substância simples. Se a substância for expandida isobaricamente a partir do ponto $B$, ela poderá sofrer:
(A)fusão.
(B)vaporização.
(C)sublimação.
(D)solidificação.
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B
Resolução comentada
O ponto $B$ está na região do líquido, entre a curva de fusão e a curva de vaporização, em pressão acima da do ponto triplo, então a sublimação (que só ocorre abaixo da pressão do ponto triplo) não é possível.
Em uma expansão isobárica, a temperatura sobe com a pressão constante, e o ponto se desloca horizontalmente para a direita no diagrama. Nesse deslocamento ele cruza a curva de vaporização, passando do líquido para o vapor.
Q57
Óptica — Lentes esféricas — Comportamento de Uma Lente Biconvexa de Vidro Imersa em Um Líquido de Índice Maior
Uma lente biconvexa de vidro de índice de refração $1{,}5$ é usada em duas experiências sucessivas. Na experiência I, a lente está imersa no ar. Na experiência II, em bissulfeto de carbono líquido, cujo índice de refração é $1{,}64$. Em todas as duas experiências a lente recebe um feixe de raios paralelos ao eixo principal. Sobre o feixe de luz emergente é correto afirmar:
(A)é convergente nas duas experiências.
(B)é divergente nas duas experiências.
(C)é convergente na experiência I e divergente na experiência II.
(D)é divergente na experiência I e convergente na experiência II.
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C
Resolução comentada
O comportamento de uma lente depende do índice de refração relativo, $n_{\text{lente}}/n_{\text{meio}}$. Na experiência I, $\dfrac{1{,}5}{1{,}0}>1$: a lente é mais refringente que o meio e, por ser biconvexa, é convergente.
Na experiência II, $\dfrac{1{,}5}{1{,}64}<1$: a lente é menos refringente que o meio, e uma lente de bordas finas se comporta como divergente.
Q58
Ondas — Ondulatória — Grandezas de Uma Onda a Partir de Um Gráfico em Função do Tempo
Um estudante trabalhando em um laboratório obteve a imagem de uma onda, conforme a figura abaixo, em um osciloscópio. Sobre essa onda formada é correto afirmar:
(A)a amplitude é igual a $0{,}1\ \mathrm m$.
(B)o período é igual a $0{,}3\ \mathrm s$.
(C)sua frequência é igual a $0{,}2\ \mathrm{Hz}$.
(D)seu comprimento de onda é igual a $0{,}2\ \mathrm m$.
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A
Resolução comentada
No gráfico $y\times t$, a elongação máxima é $0{,}1\ \mathrm m$, então a amplitude é $0{,}1\ \mathrm m$.
Os mínimos ocorrem em $t=0{,}1\ \mathrm s$ e $t=0{,}3\ \mathrm s$, então o período é $0{,}2\ \mathrm s$ (e não $0{,}3\ \mathrm s$) e a frequência é $f=\dfrac1{0{,}2}=5\ \mathrm{Hz}$. O comprimento de onda não pode ser lido em um gráfico em função do tempo, pois depende também da velocidade de propagação.
Q59
Mecânica — Dinâmica do movimento circular — Força Normal na Base de Uma Depressão Esférica
Uma esfera de massa $m$ é solta no ponto $A$ em uma depressão esférica de raio $R$, conforme mostra a figura. Desprezando-se os atritos, são feitas algumas afirmações. Está correta a afirmação:
(A)a esfera ao longo do trajeto não possui aceleração.
(B)a força que a esfera exerce sobre a superfície ao passar pelo ponto $C$ é menor que seu peso.
(C)a força que a esfera exerce sobre a superfície ao passar pelo ponto $C$ é igual ao seu peso.
(D)a força que a esfera exerce sobre a superfície ao passar pelo ponto $C$ é maior que seu peso.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2010, Medicina (Caratinga), caderno 02
D
Resolução comentada
Pela conservação da energia entre $A$ (à altura $R$ acima de $C$) e $C$, $mgR=\tfrac12 mv^2$, então $v^2=2gR$.
Em $C$, a resultante centrípeta é $N-mg=\dfrac{mv^2}{R}=2mg$, logo $N=3mg$. Pela terceira lei de Newton, a esfera comprime a superfície com $3mg$, valor maior que o peso $mg$.
Q60
Mecânica — Hidrostática — Condição de Flutuação de Um Corpo
Para que um corpo flutue em um líquido é necessário que:
(A)a densidade do corpo seja maior que a do líquido.
(B)a densidade do corpo seja igual à do líquido.
(C)o empuxo seja maior que o peso do corpo.
(D)o empuxo seja igual ao peso do corpo.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2010, Medicina (Caratinga), caderno 02
D
Resolução comentada
Um corpo que flutua está em equilíbrio na superfície do líquido, então a resultante sobre ele é nula: o empuxo, que é a força vertical exercida pelo líquido, equilibra o peso do corpo.
Se o empuxo fosse maior que o peso, o corpo subiria acelerado, e se a densidade do corpo fosse maior que a do líquido, ele afundaria.