Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

Unicap 2026.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade Católica de Pernambuco

Demais cursos 2026.2 · Vestibular · questões de Física (Q33–37) — resolução comentada Método TEF.

Q33
Óptica — Espelhos e aberrações — Por que telescópios usam espelhos

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) tem permitido observações inéditas do universo profundo. Em reportagem da agência Reuters, cientistas destacam que o equipamento foi capaz de registrar galáxias formadas poucas centenas de milhões de anos após o Big Bang, revelando detalhes antes inacessíveis.

Diferentemente de instrumentos ópticos simples, o Webb utiliza um conjunto de espelhos altamente polidos, em vez de lentes, para coletar e focalizar a radiação proveniente do espaço. Segundo especialistas, essa escolha não é apenas tecnológica, mas também física, estando relacionada às propriedades da luz e à qualidade das imagens obtidas.

Considerando os princípios da óptica geométrica e as limitações dos sistemas ópticos, o uso de espelhos em telescópios como o Webb se justifica principalmente pelo fato de que espelhos

A)evitam a dispersão da luz, refletindo todos os comprimentos de onda sem separação em cores.
B)permitem aumentar a velocidade de propagação da luz no interior do telescópio.
C)ampliam a intensidade luminosa ao transformar energia mecânica em energia radiante.
D)produzem imagens reais apenas quando a fonte de luz está a uma distância finita do instrumento.
E)reduzem a necessidade de alinhamento óptico, pois não dependem da curvatura da superfície.

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

Em uma lente, o índice de refração depende do comprimento de onda, e por isso cada cor é desviada de modo diferente (aberração cromática). Na reflexão, o ângulo de reflexão é igual ao de incidência para todos os comprimentos de onda, e o espelho não separa as cores.

A velocidade da luz no meio não é aumentada por um espelho, ele não cria energia, a imagem depende da curvatura da superfície e do alinhamento, e a formação de imagem real não exige fonte a distância finita.

Q34
Mecânica — Conservação da energia — Freio regenerativo na descida

Com o avanço dos veículos elétricos, tecnologias como o freio regenerativo têm se tornado cada vez mais comuns. Diferentemente dos freios convencionais, que dissipam a energia cinética do veículo principalmente na forma de calor devido ao atrito, o sistema regenerativo permite converter parte da energia mecânica em energia elétrica, que é armazenada na bateria do veículo. Durante a descida de uma serra, um carro elétrico pode operar com o sistema regenerativo ativado, reduzindo a necessidade de frenagem convencional. Nessa situação, a energia associada ao movimento do veículo sofre transformações ao longo do trajeto, envolvendo diferentes formas de energia.

Considere um veículo elétrico descendo uma estrada inclinada com velocidade controlada e aproximadamente constante, com o sistema de freio regenerativo em funcionamento e desprezando perdas por resistência do ar e atritos.

Nessas condições, a análise correta das transformações de energia indica que

A)a energia cinética do veículo aumenta continuamente, sendo convertida em energia elétrica.
B)a energia potencial gravitacional diminui e é convertida em energia elétrica, mantendo a energia cinética aproximadamente constante.
C)a energia mecânica total do veículo permanece constante, sem conversão para outras formas de energia.
D)a energia cinética é totalmente transformada em energia potencial gravitacional durante a descida.
E)a energia elétrica armazenada na bateria é convertida em energia mecânica para manter o movimento do veículo.

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

Com velocidade aproximadamente constante, $E_c=\tfrac12mv^2$ não varia. Na descida, a altura diminui e a energia potencial $mgh$ diminui.

Como a energia total se conserva, a energia potencial que se perde é transformada pelo freio regenerativo em energia elétrica, armazenada na bateria. A energia mecânica do veículo diminui, e a cinética não aumenta nem se converte em potencial na descida.

Q35
Eletricidade — Potência elétrica — Tempo de carregamento de um celular

Com o avanço das tecnologias de smartphones, os sistemas de carregamento rápido tornaram-se cada vez mais comuns. Esses sistemas permitem reduzir o tempo de recarga ao fornecer maior potência elétrica ao dispositivo, por meio da combinação adequada entre tensão e corrente elétrica.

Um determinado smartphone pode ser carregado por dois tipos de carregadores: um modelo convencional que opera com tensão de $5\,\mathrm{V}$ e corrente de $2\,\mathrm{A}$, e um carregador rápido que opera com $10\,\mathrm{V}$ e $3\,\mathrm{A}$, como mostra a ilustração abaixo.

Dois carregadores ligados à tomada: o convencional, de 5 V e 2 A, com tempo longo, e o rápido, de 10 V e 3 A, com tempo curto

Imagem gerada por IA.

Em ambos os casos, considere que a energia necessária para carregar completamente a bateria é a mesma e que a potência fornecida se mantém aproximadamente constante durante o processo.

Nessas condições, o carregador mais rápido irá carregar o celular

A)3 vezes mais rápido, pois fornece três vezes mais potência elétrica.
B)2 vezes mais rápido, pois a tensão elétrica é o dobro.
C)6 vezes mais rápido, pois a corrente elétrica é $50\%$ maior.
D)3 vezes mais rápido, pois a corrente elétrica é inversamente proporcional à potência.
E)1,5 vezes mais rápido, pois a corrente é 1,5 vezes maior.

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

As potências são $P_1=5\cdot2=10\,\mathrm{W}$ e $P_2=10\cdot3=30\,\mathrm{W}$.

Como a energia $E$ é a mesma, $t=E/P$ e $\dfrac{t_1}{t_2}=\dfrac{P_2}{P_1}=\dfrac{30}{10}=3$. O carregador rápido carrega 3 vezes mais rápido porque fornece 3 vezes mais potência. Tensão ou corrente isoladas não decidem, e a corrente não é inversamente proporcional à potência.

Q36
Ondulatória — Ondas estacionárias em tubos — Identificação do harmônico num tubo aberto

Sistemas modernos de análise de áudio permitem visualizar, em tempo real, os diferentes modos de vibração associados a um sinal sonoro periódico. Esses modos estão relacionados às frequências que compõem o som produzido por instrumentos musicais.

Em um experimento, um engenheiro analisa um sinal sonoro produzido por um instrumento que se assemelha a um tubo sonoro aberto e identifica por meio de uma imagem exibida em um monitor, um harmônico cuja frequência medida é de $450\,\mathrm{Hz}$.

Osciloscópio exibindo uma onda estacionária com cinco ventres

Imagem criada por IA

Em um segundo momento, o engenheiro manuseia o instrumento emitindo outro sinal sonoro, que medido pelo aparelho, indica uma frequência de $630\,\mathrm{Hz}$.

O sinal verificado nessa segunda medição, corresponde ao

A)$14^\circ$ harmônico.
B)$11^\circ$ harmônico.
C)$9^\circ$ harmônico.
D)$7^\circ$ harmônico.
E)$6^\circ$ harmônico.

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

A figura mostra cinco ventres, então os $450\,\mathrm{Hz}$ correspondem ao $5^\circ$ harmônico. Em um tubo aberto, $f_n=n\,f_1$, e assim $f_1=\dfrac{450}{5}=90\,\mathrm{Hz}$.

Para $630\,\mathrm{Hz}$:

$$n=\frac{630}{90}=7$$

É o $7^\circ$ harmônico.

Q37
Termologia — Calorimetria — Ilha de calor: asfalto e grama

Reportagens recentes sobre o fenômeno das ilhas de calor urbanas indicam que superfícies asfaltadas podem atingir temperaturas significativamente maiores do que áreas cobertas por vegetação. Esse comportamento está associado, entre outros fatores, à diferença na fração da radiação solar absorvida e às propriedades térmicas dos materiais.

Uma das estratégias apontadas por especialistas para reduzir a temperatura nesses ambientes é a substituição de superfícies asfaltadas por áreas com cobertura vegetal, como a grama, visando diminuir o aquecimento excessivo.

Duas cenas lado a lado com termômetros: uma rua asfaltada entre prédios sob o Sol e um gramado com árvores

Imagem criada por IA

Em um experimento, duas regiões de mesma área — uma coberta por asfalto e outra por grama — recebem, ao longo de um intervalo de tempo, a mesma quantidade de energia solar, igual a $4{,}0\cdot10^{6}\,\mathrm{J}$.

Para essa área, a massa da camada analisada de asfalto é de $400\,\mathrm{kg}$, com calor específico de $1{,}0\cdot10^{3}\,\mathrm{J/(kg\cdot{}^{\circ}C)}$, enquanto a massa da camada correspondente de grama é de $250\,\mathrm{kg}$, com calor específico de $4{,}0\cdot10^{3}\,\mathrm{J/(kg\cdot{}^{\circ}C)}$.

Considerando ainda que o asfalto reflete $20\%$ da energia incidente e a grama reflete $50\%$ da energia incidente e desprezando perdas de calor para o ambiente, a substituição do asfalto pela grama reduz a variação de temperatura da superfície em aproximadamente

A)$25\%$
B)$37{,}5\%$
C)$50\%$
D)$62{,}5\%$
E)$75\%$

Gabarito oficial

E
Resolução comentada

Asfalto: absorve $80\%$ de $4{,}0\cdot10^{6}$, ou $3{,}2\cdot10^{6}\,\mathrm{J}$, e $\Delta T_a=\dfrac{Q}{mc}=\dfrac{3{,}2\cdot10^{6}}{400\cdot10^{3}}=8\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

Grama: absorve $50\%$, ou $2{,}0\cdot10^{6}\,\mathrm{J}$, e $\Delta T_g=\dfrac{2{,}0\cdot10^{6}}{250\cdot4{,}0\cdot10^{3}}=2\,{}^{\circ}\mathrm{C}$.

$$\frac{\Delta T_a-\Delta T_g}{\Delta T_a}=\frac{8-2}{8}=75\%$$

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