Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

Unifenas · Medicina 2023.2 — Física com resolução comentada

Medicina · Prova A · Aplicação em 27/05/2023 · Física: questões 19 a 24.

Q19
Mecânica — Cinemática — Aceleração média

Hoje o motor elétrico é muito mais forte do que o motor a combustão. O Fórmula E atual faz de 0 a 100 em dois segundos. O peso dos carros é semelhante ao de um carro da Fórmula 1, a capacidade é de 800cv, porém no momento só podemos usar 450cv, senão fica muito perigoso correr nos circuitos de rua, e mesmo assim chega a 300 km/h”, explicou o piloto." Considerando as informações acima (os dados fornecidos estão no SI) sobre o carro elétrico da categoria Fórmula E, o valor da sua aceleração em unidades do SI vale, em média,

Disponível em: < https://www.terra.com.br/esportes/automobilismo/lucas-di-grassi-fala-sobre-a-formula-e-emobilidade-eletrica,97c2def55fb565f4a22ec4f9b80074abalctnv0m.html> Acesso em 16 de março de 2023

A)
10
B)
20
C)
50
D)
100
E)
200

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

C
Resolução comentada

Pela instrução explícita de que os dados estão no SI, o valor 100 deve ser tratado como 100 m/s.

$$a_m=\frac{\Delta v}{\Delta t}$$

$$a_m=\frac{100-0}{2}=50\ \mathrm{m/s^2}$$

Ressalva: em notícias de automobilismo, “de 0 a 100” normalmente significa km/h. Nessa leitura, a aceleração seria aproximadamente 13,9 m/s², ausente das opções. O gabarito corresponde à instrução do SI, não à leitura usual da notícia.

Alternativa C.

Q20
Mecânica — Impulso — Dados insuficientes

Considere que as redes da raquete de tênis podem suportar uma tensão de até 200 N e se romper. Suponha que uma bola foi rebatida e adquiriu a velocidade de 30 m/s. Deseja-se calcular o valor do tempo que durou a colisão da bola com a raquete antes de a raquete ser furada. Nesse caso, verificase que

Disponível em: <https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/10/tirinhas-para-o-ensino-de-fisica-leis.html> Acesso em 16 de março de 2023

Tirinha de tênis que contextualiza a colisão entre uma bola e uma raquete.
A)
esse tempo é de 2 milésimos de segundos.
B)
esse tempo é de 4 milésimos de segundos.
C)
esse tempo é de 6 milésimos de segundos.
D)
esse tempo é de 8 milésimos de segundos.
E)
não há dados suficientes para calcular tal tempo.

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

E
Resolução comentada

A duração do contato estaria relacionada ao impulso da força resultante média.

$$F_{\mathrm{m}}\Delta t=m(v_f-v_i)$$

$$\Delta t=\frac{m(v_f-v_i)}{F_{\mathrm{m}}}$$

Conhecer apenas a velocidade após a rebatida e uma força limite não determina o impulso. Faltam a massa, a velocidade inicial e a força média efetiva. Não é possível obter um tempo único.

Alternativa E.

Q21
Mecânica — Oscilações — Período do pêndulo

Considere um pêndulo simples cujo período de oscilação é T. Para que o período de oscilação do pêndulo dobre de valor, é preciso que a (o)

A)
comprimento do pêndulo dobre de valor.
B)
aceleração da gravidade dobre de valor.
C)
aceleração da gravidade caia pela metade.
D)
comprimento do pêndulo quadruplique de valor.
E)
aceleração da gravidade dobre de valor e o comprimento do pêndulo caia pela metade.

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

D
Resolução comentada

Para pequenas oscilações, o período é:

$$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$

Mantendo a gravidade, para duplicar o período:

$$\frac{T'}{T}=\sqrt{\frac{L'}{L}}=2$$

$$\frac{L'}{L}=4$$

O comprimento deve quadruplicar.

Alternativa D.

Q22
Mecânica — Energia — Salto com corda elástica

O bungee jumping é um esporte radical que consiste em saltar de uma altura num vazio, amarrado a uma corda elástica. A figura 1 mostra a corda elástica de um bungee jump com uma de suas extremidades presa a uma haste de uma plataforma de salto. A extremidade livre dessa corda alcança o mesmo nível que o da plataforma. A figura 2 mostra uma pessoa na parte mais baixa de sua trajetória vertical, depois que se deixou cair da plataforma, preso à extremidade livre da corda elástica. Na figura 2 existem três pontos destacados: K, L e M. O ponto K representa a posição do início do salto, em que a corda elástica ainda não exerce força sobre a pessoa; o ponto L representa a posição em quem a corda elástica exerce uma força sobre a pessoa de valor igual ao peso da pessoa; o ponto M representa a posição de máxima deformação da corda elástica. Considere que EC é a energia cinética da pessoa ao longo de sua trajetória vertical; aP é o módulo da aceleração da pessoa. Considere o intervalo de tempo entre o início do salto e a chegada ao ponto mais baixo da trajetória. Nesse intervalo,

Corda elástica e posições K, L e M; L corresponde à igualdade entre força elástica e peso, M ao máximo alongamento.
A)
EC: exatamente no ponto M; aP: exatamente no ponto M.
B)
EC: exatamente no ponto L; aP: exatamente no ponto M.
C)
EC: entre o ponto L e o ponto M; aP: exatamente no ponto L.
D)
EC: entre o ponto L e o ponto M; aP: entre o ponto L e o ponto M.
E)
EC: exatamente no ponto L; aP: entre o ponto L e o ponto M.

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

B
Resolução comentada

Nota de leitura: o original termina o comando com “Nesse intervalo,”, sem explicitar o que se procura para as duas grandezas. As opções e o gabarito permitem interpretar a pergunta como a localização dos máximos de energia cinética e do módulo da aceleração.

Adotando para baixo como sentido positivo, depois que a corda começa a se deformar:

$$F_{\mathrm{res}}=mg-kx$$

Em L, a força elástica se iguala ao peso e a velocidade deixa de aumentar para começar a diminuir.

$$kx_L=mg$$

$$a_L=0$$

Assim, a energia cinética é máxima em L. Em M, o alongamento e a força elástica são máximos e a pessoa para instantaneamente. No modelo ideal do salto representado, o maior módulo da aceleração ocorre em M. Energia cinética máxima e aceleração máxima não ocorrem no mesmo ponto.

Alternativa B.

Q23
Óptica — Lentes — Distância focal

Durante uma aula no laboratório de Física, o professor apresentou a montagem esquematizada na figura para os seus alunos. Na figura, uma lente biconvexa está fixada em uma determinada posição. A 60 cm da lente foi fixado um objeto luminoso. Em seguida, o professor pediu aos seus alunos para posicionar uma tela à esquerda da lente, de onde vão observar uma imagem nítida do objeto projetada na tela. Ao executarem o experimento, os alunos determinaram que a posição da tela, onde visualizaram uma imagem nítida do objeto, é a 1,0 m de distância do objeto. Nessas condições, o professor pediu aos seus alunos que determinassem o valor da distância focal da lente. O valor da distância focal da lente, em cm, é um valor mais próximo de

Tela, lente e objeto: objeto a 60 cm da lente e a 1,0 m da tela.
A)
12.
B)
15.
C)
18.
D)
24.
E)
30.

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

D
Resolução comentada

A distância do objeto à lente é 60 cm e a separação objeto–tela é 100 cm.

$$p'=100-60=40\ \mathrm{cm}$$

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}$$

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{60}+\frac{1}{40}=\frac{1}{24}$$

$$f=24\ \mathrm{cm}$$

Alternativa D.

Q24
Eletricidade — Eletrostática — Eletroscópio

Durante uma aula sobre eletrização, alguns alunos construíram um eletroscópio de folhas, utilizando material de que dispunham no momento: uma garrafa PET vazia, um clipe de papel, uma borracha escolar e papel alumínio. As figuras mostram a foto do eletroscópio construído, destacando-se os seus principais aspectos construtivos. As “folhas” (dois pedacinhos de papel alumínio) estão apenas enganchadas na extremidade inferior da “haste e podem se afastar uma da outra. A borracha é o único componente dielétrico da estrutura. Para demonstrar o funcionamento do dispositivo, um aluno tocou a “esfera” do eletroscópio com a mão. Em seguida, atritou uma régua com um pedaço de lã e, depois, estabeleceu contato entre a parte eletrizada da régua e a “esfera” do eletroscópio. Dessa forma, observou um ângulo de abertura entre as “folhas”, pois o eletroscópio ficou eletrizado com carga positiva. Em seguida, atritou uma régua com seus cabelos e aproximou a régua da “esfera” do eletroscópio, sem estabelecer contato elétrico entre régua e “esfera”. Verificou, então, que a aproximação da régua eletrizada provocava uma diminuição do ângulo de abertura entre as “folhas” do eletroscópio. O ângulo diminuiu porque a régua

Eletroscópio feito com garrafa PET, esfera condutora, haste e folhas de alumínio.
A)
repeliu elétrons para as “folhas” do eletroscópio, diminuindo o excesso de cargas positivas nas “folhas”, provocando uma atração entre elas.
B)
atraiu elétrons para a “esfera” do eletroscópio, diminuindo o excesso de cargas positivas nas “folhas”, reduzindo o valor da força de repulsão entre elas.
C)
atraiu elétrons para a “esfera” do eletroscópio, diminuindo o excesso de cargas negativas nas “folhas”, provocando uma atração entre elas.
D)
atraiu elétrons para a “esfera” do eletroscópio, diminuindo o excesso de cargas positivas nas “folhas”, provocando uma atração entre elas.
E)
repeliu elétrons para as “folhas” do eletroscópio, diminuindo o excesso de cargas positivas nas “folhas”, reduzindo o valor da força de repulsão entre elas.

Gabarito Unifenas · Medicina · prova A

E
Resolução comentada

Inicialmente, as folhas têm carga positiva e se repelem. A régua aproximada repele elétrons para as folhas, reduzindo a deficiência de elétrons nelas.

$$|Q_{\mathrm{folhas}}|\ \text{diminui}$$

Com menor carga positiva em cada folha, a repulsão eletrostática diminui. As folhas se aproximam porque a repulsão fica menor, sem que seja necessário surgir atração entre elas. A régua aproximada está negativamente eletrizada.

Alternativa E.

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