Vestibular UNEC 2012, Medicina (Centro Universitário de Caratinga): o bloco de Física corresponde às questões 51 a 60 da prova, com quatro alternativas por questão. Gabarito oficial. As questões 51, 52 e 58 não constam desta página: a 51 não informa a massa do bloco, a 52 tem um gabarito oficial que não se sustenta nos conceitos de referencial inercial e não inercial e a 58 tem afirmações que não conferem com as leituras do gráfico.
Q53
Eletromagnetismo — Campo magnético terrestre — Orientação da Agulha de Uma Bússola em Relação Aos Polos da Terra
Uma bactéria magnetotáctica tem, em seu interior, minúsculas partículas metálicas que se alinham como ímãs internos e a ajudam a se orientar. No hemisfério Sul, essas bactérias nadam sempre para o sul, então um ímã com a extremidade norte apontada para a lâmina atrai as bactérias.
Assim como os ímãs internos das bactérias magnetotáticas, a agulha de uma bússola se relaciona com o planeta Terra. A partir desta afirmativa é correto dizer que:
(A)o norte da agulha da bússola aponta para o norte geográfico porque nele se encontra um norte magnético.
(B)o norte da agulha da bússola aponta para o norte geográfico porque no sul geográfico encontra-se um sul magnético.
(C)o sul da agulha da bússola aponta para o sul geográfico porque no norte geográfico encontra-se um sul magnético.
(D)o sul da agulha da bússola aponta para o sul geográfico porque nele encontra-se um sul magnético.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
C
Resolução comentada
A Terra se comporta como um grande ímã, e o polo magnético situado perto do norte geográfico é, na verdade, um polo sul magnético, enquanto perto do sul geográfico há um polo norte magnético.
Como polos de nomes diferentes se atraem, o norte da agulha é atraído para o norte geográfico e, por consequência, o sul da agulha aponta para o sul geográfico. Polos de mesmo nome se repeliriam, então os ímãs do texto nadam para o sul porque seu polo norte é atraído para o polo sul magnético, que está no norte geográfico.
Q54
Óptica — Espelhos esféricos — Posição de Um Objeto Diante de Um Espelho Côncavo para Imagem Direita e Ampliada
É comum para a mulher se maquiar usando um espelho esférico côncavo, pois vê seu rosto aumentado e direito. Assinale a alternativa em que apresente o posicionamento em que o rosto deve estar:
(A)no centro de curvatura do espelho.
(B)entre o centro e o foco de curvatura do espelho.
(C)no foco de curvatura do espelho.
(D)entre o foco e o espelho.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
D
Resolução comentada
Em um espelho côncavo, um objeto real entre o foco e o vértice tem uma imagem virtual (atrás do espelho), direita e maior que o objeto.
Com o objeto no centro de curvatura, a imagem é real, invertida e do mesmo tamanho, entre o centro e o foco ela é real, invertida e ampliada, e no foco não se forma imagem (os raios saem paralelos).
Q55
Mecânica — Dinâmica do movimento circular — Altura Mínima de Abandono para Completar Um Loop Sem Atrito
Um bloco de massa $m$ é abandonado do ponto $A$ e desliza sem atrito ao longo da pista. Julgue as afirmativas abaixo para a menor altura $h$ de que ele deve ser abandonado para que passe pelo ponto $B$ com a menor velocidade possível.
I. Deve ser abandonado de uma altura $h$ menor que $\dfrac{5r}{2}$.
II. Deve ser abandonado de uma altura $h$ igual a $\dfrac{5r}{2}$.
III. Deve ser abandonado de uma altura $h$ maior que $\dfrac{5r}{2}$.
IV. Se for abandonado de uma altura maior que $\dfrac{5r}{2}$, o bloco passa pelo ponto $B$ com velocidade superior à mínima para atingir tal ponto.
Marque a alternativa em que apresenta a afirmativa correta:
(A)I e II estão corretas.
(B)III e IV estão corretas.
(C)II e IV estão corretas.
(D)somente a II é correta.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
C
Resolução comentada
No ponto $B$, o topo do laço de raio $r$, o bloco só continua em contato com a pista se a normal for nula ou positiva. No limite, o peso fornece a resultante centrípeta: $mg=\dfrac{mv_B^2}{r}$, então a menor velocidade possível é $v_B^2=gr$.
Sem atrito, a energia mecânica se conserva entre $A$ (a altura $h$ acima do ponto mais baixo) e $B$ (a altura $2r$): $mgh=mg\,(2r)+\tfrac12\,m\,v_B^2$. Com $v_B^2=gr$, $h=2r+\dfrac r2=\dfrac{5r}{2}$ (II verdadeira, I e III falsas).
Se $h>\dfrac{5r}{2}$, sobra energia e $v_B^2=2g\,(h-2r)>gr$, então a velocidade em $B$ é maior que a mínima (IV verdadeira).
Q56
Óptica — Refração da luz — Índice de Refração a Partir dos Ângulos dos Raios Incidente e Refratado
Um raio de luz propaga-se do meio $A$ para o ar (meio $B$), conforme ilustra a figura. Determine o índice de refração absoluto do meio $A$ e assinale a opção correta. Dado: $n_{ar}=1$.
(A)$\dfrac{\sqrt3}{3}$
(B)$\sqrt3$
(C)$\dfrac12$
(D)$1$
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
B
Resolução comentada
Os ângulos da figura ($60^\circ$ e $30^\circ$) são medidos em relação à superfície de separação. Em relação à normal, o raio incidente no meio $A$ forma $90^\circ-60^\circ=30^\circ$, e o raio refratado no ar forma $90^\circ-30^\circ=60^\circ$.
Pela lei de Snell, $n_A\operatorname{sen}30^\circ=n_{ar}\operatorname{sen}60^\circ$, então $n_A\cdot\dfrac12=\dfrac{\sqrt3}{2}$ e $n_A=\sqrt3$.
Q57
Ondas — Acústica — Frequência da Voz Masculina em Relação À Feminina
A altura é a qualidade do som que nos permite classificá-lo como grave ou agudo. De um modo geral, os homens têm voz grave (voz “grossa”) e as mulheres, voz aguda (voz “fina”). Verifica-se que a altura de um som está relacionada com a frequência da onda sonora, de tal modo que quanto mais agudo for o som, maior é a sua frequência.
Assim, podemos concluir que a frequência da voz masculina, em relação à da voz feminina, em geral, é:
(A)maior.
(B)menor.
(C)igual.
(D)impossível de definir.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
B
Resolução comentada
Pelo texto, o som agudo tem frequência maior e o grave, frequência menor. A voz masculina é, em geral, mais grave que a feminina, então sua frequência é menor.
Q59
Mecânica — Hidrostática — Densidade de Um Líquido a Partir de Um Tubo em U com Mercúrio
Observando a figura, verifica-se que o líquido $x$ não é miscível ao mercúrio, de densidade $13{,}6\ \mathrm{g/cm^3}$. Determine e marque a alternativa que apresenta a densidade do líquido $x$, aproximadamente:
(A)$5\ \mathrm{g/cm^3}$
(B)$5{,}7\ \mathrm{g/cm^3}$
(C)$7\ \mathrm{g/cm^3}$
(D)$12\ \mathrm{g/cm^3}$
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
B
Resolução comentada
No tubo em U, a pressão é a mesma em dois pontos de um mesmo líquido em repouso e na mesma altura. Na superfície de separação entre o líquido $x$ (ramo da esquerda) e o mercúrio, tomamos o ponto no mercúrio do ramo da direita, à mesma altura.
A coluna de $x$ tem $12\ \mathrm{cm}$ e a coluna de mercúrio acima desse nível tem $5\ \mathrm{cm}$. Então $\rho_x\,g\,(12)=\rho_{Hg}\,g\,(5)$ e $\rho_x=\dfrac{13{,}6\cdot5}{12}\approx5{,}7\ \mathrm{g/cm^3}$.
Q60
Ondas — Ondas eletromagnéticas — Comprimento de Onda dos Raios Gama em Relação ao Infravermelho
“Algumas décadas após a descoberta das ondas eletromagnéticas, uma verdadeira revolução tecnológica se iniciou. Foi possível produzir estas ondas das mais diferentes formas. Como a frequência é uma grandeza física que caracteriza uma onda, diferentes frequências definem diferentes tipos de onda eletromagnética, como ondas de rádio, micro-ondas, raio X entre outros. O conjunto de todos os tipos de ondas eletromagnéticas é chamado de espectro eletromagnético.”
Com a leitura do texto, observando o esquema apresentado sobre os raios gama e o infravermelho, é correto dizer que o primeiro possui comprimento de onda:
(A)maior.
(B)menor.
(C)igual.
(D)impossível de definir.
Gabarito oficial — Vestibular UNEC 2012, Medicina (Caratinga), prova de Física
B
Resolução comentada
No esquema, os raios gama ocupam a região de frequências mais altas do espectro, enquanto o infravermelho está em frequências bem menores.
Todas as ondas eletromagnéticas se propagam com a mesma velocidade no vácuo, e $c=\lambda f$, então a frequência maior implica comprimento de onda menor.
