UNIVAG 2020/1— Questões de Física comentadas — Método TEF
Vestibular de Medicina · VUNESP · prova aplicada em 21/11/2019
As 7 questões de Física, com alternativas da prova, gabarito da versão 1 e resolução comentada Método TEF.
Q47
Mecanica — Cinematica — Mruv
Um motociclista percorre uma estrada com velocidade constante igual a 36 km/h. Em determinado momento, ele resolve acelerar a moto de forma a percorrer o restante do percurso com a velocidade máxima permitida na estrada. Para isso, ele imprime à moto uma aceleração constante de módulo igual a 3 m/s2 até atingir a velocidade desejada. Sabendo que o motociclista acelerou a moto durante um intervalo de tempo de 5 segundos, conclui-se que a velocidade máxima permitida na estrada é igual a
(A)120 km/h.
(B)70 km/h.
(C)50 km/h.
(D)60 km/h.
(E)90 km/h.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(E)
Resolução comentada
Primeiro, convertemos a velocidade inicial para a unidade compatível com a aceleração:
\[v_0=\frac{36}{3{,}6}=10\ \text{m/s}\]
Como a aceleração é constante, usamos a função horária da velocidade:
\[v=v_0+a\Delta t\]
Substituindo os dados dos cinco segundos de aceleração:
\[v=10+3\cdot5=25\ \text{m/s}\]
Convertendo o resultado para quilômetros por hora:
\[v=25\cdot3{,}6=90\ \text{km/h}\]
Q48
Mecanica — Energia — Plano inclinado sem atrito
Uma esfera é abandonada do ponto A de um plano inclinado que possui comprimento de 90 cm, conforme ilustra a figura.
Desprezando-se todos os atritos e considerando-se sen 30º = 0,5, cos 30º = 0,9 e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a velocidade da bola ao atingir o chão no ponto B é igual a
(A)3 m/s.
(B)6 m/s.
(C)5 m/s.
(D)7 m/s.
(E)4 m/s.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(A)
Resolução comentada
A rampa tem 90 cm de comprimento. Convertendo para metros:
\[L=0{,}90\ \text{m}\]
A altura vertical corresponde ao cateto oposto ao ângulo de 30°:
\[h=L\sin30^\circ\]
\[h=0{,}90\cdot0{,}50=0{,}45\ \text{m}\]
A esfera parte do repouso. No modelo sem atrito da questão, a energia potencial perdida se transforma em energia cinética de translação:
Uma massa de ar frio, conhecida como vórtice polar, passou pelos Estados Unidos em janeiro de 2019 e fez a temperatura atingir – 53 ºC. Vários estados declararam situação de emergência, enquanto Chicago e Dakota do Norte experimentaram – 30 ºC e – 37 ºC, respectivamente. (noticias.uol.com.br, 30.01.2019. Adaptado.)
A unidade de medida de temperatura mais utilizada nos Estados Unidos é o grau Fahrenheit. Considerando essa unidade de medida de temperatura e as informações da reportagem, pode-se dizer que a temperatura mais baixa registrada pelos termômetros de Chicago foi de, aproximadamente,
(A)– 63 ºF.
(B)– 22 ºF.
(C)– 34 ºF.
(D)10 ºF.
(E)86 ºF.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(B)
Resolução comentada
A pergunta se refere a Chicago, onde a reportagem informa −30 °C. A conversão entre as escalas é:
\[T_F=\frac95T_C+32\]
Substituindo a temperatura de Chicago:
\[T_F=\frac95\cdot(-30)+32\]
\[T_F=-54+32=-22\ ^\circ\text{F}\]
Q50
Termologia — Calorimetria — Calor sensivel
A tabela apresenta o calor específico de cinco materiais.
Material
Calor específico (cal/(g · °C))
Cobre
0,09
Ferro
0,11
Ouro
0,03
Prata
0,05
Alumínio
0,22
(mundoeducacao.bol.uol.com.br. Adaptado.)
Fornecendo-se a mesma quantidade de calor Q para 100 g de cada material apresentado na tabela, aquele que sofrerá maior variação de temperatura será
(A)o ferro.
(B)o alumínio.
(C)a prata.
(D)o cobre.
(E)o ouro.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(E)
Resolução comentada
Para aquecimento sem mudança de fase, a quantidade de calor sensível é:
\[Q=mc\Delta T\]
Isolando a variação de temperatura:
\[\Delta T=\frac{Q}{mc}\]
Como a massa e o calor fornecido são iguais para todos os materiais, a variação de temperatura é inversamente proporcional ao calor específico:
Logo, o ouro apresenta a maior elevação de temperatura.
Q51
Optica — Espelhos esfericos — Equacao de gauss
Um raio de luz incide paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo que o reflete. Ao ser refletido, esse raio de luz cruza o eixo principal do espelho em um ponto localizado a 10 cm do seu vértice. Se um objeto for posicionado em frente ao espelho, sob seu eixo principal e a uma distância de 30 cm do vértice do espelho, a distância da imagem ao vértice do espelho será igual a
(A)30 cm.
(B)45 cm.
(C)10 cm.
(D)15 cm.
(E)60 cm.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(D)
Resolução comentada
No espelho côncavo, o raio incidente paralelo ao eixo principal é refletido passando pelo foco. Assim:
\[f=10\ \text{cm}\]
O objeto está a 30 cm do vértice. Pela equação de Gauss:
O pai, empurrando seu filho no balanço, conseguiu aumentar a amplitude do movimento do balanço simplesmente impulsionando seu filho com a mesma frequência com que ele se balançava, conforme ilustra a figura.
(www.teachercollaborate.org)
Essa situação exemplifica o fenômeno denominado
(A)ressonância.
(B)batimento.
(C)interferência.
(D)propagação.
(E)reforço.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(A)
Resolução comentada
O balanço tem uma frequência natural de oscilação. O pai aplica impulsos periódicos com essa mesma frequência.
Quando os impulsos são sincronizados de modo a fornecer energia ao movimento, a energia se acumula e a amplitude aumenta.
Essa resposta de um sistema oscilatório a uma excitação próxima de sua frequência natural caracteriza a ressonância.
Q53
Eletricidade — Eletrodinamica — Resistores em serie e paralelo
Dois estudantes de Física receberam, cada um, uma bateria e duas lâmpadas idênticas. Os estudantes montaram os circuitos elétricos 1 e 2 indicados na figura.
Considerando R1 e R2 os valores das resistências elétricas das lâmpadas e V0 a intensidade da tensão das baterias, pode-se afirmar que
(A)no circuito 2, a soma das tensões entre os terminais R1 e R2 é igual a V0.
(B)no circuito 1, as intensidades das correntes elétricas que atravessam os resistores R1 e R2 têm módulos diferentes.
(C)no circuito 2, as intensidades das correntes elétricas que atravessam os resistores R1 e R2 têm módulos diferentes.
(D)no circuito 1, a soma das tensões entre os terminais R1 e R2 é igual a V0.
(E)no circuito 1, a tensão entre os terminais do resistor R1 é igual a 2 · V0.
Gabarito da versão 1 conferido no material original.
(A)
Resolução comentada
No circuito 1, as lâmpadas estão em paralelo: cada uma está ligada aos mesmos dois terminais da bateria.
\[U_1=U_2=V_0\]
No circuito 2, as lâmpadas estão em série e são percorridas pela mesma corrente:
\[I_1=I_2=I\]
A tensão da bateria é a soma das quedas de tensão nas lâmpadas:
\[U_1+U_2=V_0\]
Como as lâmpadas são idênticas no modelo da questão, a divisão em série é igual:
