Acervo de Física · Medicina

FEMPAR 2027

Faculdade Evangélica Mackenzie do Paraná

10 questões de Física · Tipo 1

Q61
Distância no enésimo segundo

Uma partícula parte do repouso, em movimento uniformemente acelerado e, durante o quarto segundo percorre a distância de 14 m. A distância percorrida pela partícula durante o décimo segundo será de

A)

30 m.

B)

34 m.

C)

36 m.

D)

38 m.

E)

42 m.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

D

Resolução

Partindo do repouso com aceleração constante:

\[s(t)=\frac12at^2\]

Durante o quarto segundo, de 3 s a 4 s:

\[14=\frac12a(4^2-3^2)\]
\[14=\frac72a\]
\[a=4\,m/s^2\]

Durante o décimo segundo, de 9 s a 10 s:

\[\Delta s_{10}=\frac12\cdot4(10^2-9^2)\]
\[\Delta s_{10}=2\cdot19\]
\[\Delta s_{10}=38\,m\]

Alternativa correta: D.

Q62
Velocidade no lançamento oblíquo

Um projétil é lançado do solo com velocidade inicial de 16 m/s, formando um ângulo de 53∘com a horizontal. Considere:𝑔 = 10 m/s2, sen 53∘ = 0,8, cos 53∘ = 0,6 e despreze a resistência do ar. O módulo da velocidade do projétil após 1 s de movimento é

A)

6 m/s.

B)

8 m/s.

C)

10 m/s.

D)

12 m/s.

E)

16 m/s.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

C

Resolução

As componentes iniciais são:

\[v_{0x}=16\cos53^{\circ}\]
\[v_{0x}=16\cdot0{,}6=9{,}6\,m/s\]
\[v_{0y}=16\sin53^{\circ}\]
\[v_{0y}=16\cdot0{,}8=12{,}8\,m/s\]

Após 1 s, a componente horizontal é a mesma e a vertical vale:

\[v_y=12{,}8-10\cdot1\]
\[v_y=2{,}8\,m/s\]

O módulo da velocidade é:

\[v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}\]
\[v=\sqrt{9{,}6^2+2{,}8^2}\]
\[v=\sqrt{100}\]
\[v=10\,m/s\]

Alternativa correta: C.

Q63
Força de contato entre blocos

Os blocos $X$ e $Y$ estão apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito e permanecem encostados. O bloco $X$ está ligado ao bloco suspenso $Z$ por um fio ideal que passa por uma polia ideal, conforme mostra a figura a seguir.

Blocos X e Y encostados sobre mesa, com X ligado ao bloco suspenso Z por fio e polia.

As massas dos blocos são: $m_X=1\,kg$, $m_Y=3\,kg$, $m_Z=1\,kg$. Considerando $g=10\,m/s^2$, o módulo da força que o bloco $Y$ exerce sobre o bloco X é de

A)

0 N.

B)

2 N.

C)

5 N.

D)

6 N.

E)

10 N.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

D

Resolução

Para o sistema completo, as forças de contato e a tração são internas. O peso de Z é a força motriz.

\[m_Zg=(m_X+m_Y+m_Z)a\]
\[1\cdot10=(1+3+1)a\]
\[a=2\,m/s^2\]

Isole o bloco Y. A força horizontal de contato que X exerce em Y deve produzir essa aceleração.

\[F_{X\to Y}=m_Ya\]
\[F_{X\to Y}=3\cdot2\]
\[F_{X\to Y}=6\,N\]

Pela terceira lei, Y exerce em X uma força de mesmo módulo e sentido oposto, portanto de 6 N.

Alternativa correta: D.

Q64
Colisão e compressão de mola

A figura a seguir representa um bloco M de massa 4,0 kg, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola ideal de constante elástica 404 N/m. Um projétil de massa m igual a 40 g, movendo-se horizontalmente com velocidade de 101 m/s, colide com o bloco e permanece alojado em seu interior.

Projétil atingindo bloco M ligado a uma mola, sobre superfície horizontal.

A deformação máxima da mola após o impacto é de

A)

25 cm.

B)

20 cm.

C)

15 cm.

D)

12 cm.

E)

10 cm.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

E

Resolução

No curto intervalo da colisão, despreza-se o impulso da mola em comparação com o do impacto. A quantidade de movimento se conserva.

\[m v_0=(M+m)V\]
\[0{,}040\cdot101=(4{,}0+0{,}040)V\]
\[V=1{,}0\,m/s\]

Após a colisão, o conjunto comprime a mola sem atrito. Sua energia cinética transforma-se em energia elástica.

\[\frac12(M+m)V^2=\frac12kx_{max}^2\]
\[4{,}04\cdot1^2=404x_{max}^2\]
\[x_{max}^2=0{,}01\]
\[x_{max}=0{,}10\,m\]
\[x_{max}=10\,cm\]

A conservação de energia é usada depois do impacto; a colisão com alojamento do projétil dissipa parte da energia inicial.

Alternativa correta: E.

Q65
Tombamento de prancha

Uma prancha homogênea, de comprimento 12 m e peso 600 N, é mantida na horizontal, apoiada pelos pontos 𝑋e 𝑌. O apoio 𝑌 está localizado a 9,0 m de 𝑋. Um homem de peso 1200 N caminha sobre a prancha, partindo de 𝑋, com velocidade constante de 50 cm/s.

Prancha horizontal com homem no apoio X e segundo apoio Y antes da extremidade direita.

Desprezando as dimensões do homem, o intervalo de tempo, em segundos, durante o qual ele pode caminhar sobre a prancha sem que ela tombe é de

A)

21.

B)

22.

C)

24.

D)

27.

E)

30.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

A

Resolução

O centro de massa da prancha homogênea está a 6 m de X. O apoio Y está a 9 m de X.

No limite de tombamento, a reação em X se anula. Tome os torques em torno de Y, chamando de x a posição do homem medida a partir de X.

\[1200(x-9)=600(9-6)\]
\[1200(x-9)=1800\]
\[x-9=1{,}5\,m\]
\[x=10{,}5\,m\]

Converta a velocidade de caminhada.

\[v=50\,cm/s=0{,}50\,m/s\]

O tempo até a posição limite é:

\[t=x/v\]
\[t=10{,}5/0{,}50\]
\[t=21\,s\]

Alternativa correta: A.

Q66
Calorimetria e potência constante

Em um recipiente termicamente isolado, encontram-se 2.000 g de água líquida e uma massa desconhecida de gelo, ambos inicialmente à temperatura de 0oC. O recipiente é colocado sobre uma fonte que transfere calor ao sistema a uma taxa constante. A temperatura do sistema é medida durante 60 minutos, e os resultados são representados no gráfico a seguir.

Gráfico da temperatura: 0 °C até 40 minutos e aumento linear até 8 °C aos 60 minutos.

Sabe-se que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g e que o calor específico da água é 1 cal/goC. A massa inicial de gelo contida no recipiente é

A)

250 g.

B)

400 g.

C)

500 g.

D)

640 g.

E)

800 g.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

C

Resolução

Se m é a massa inicial de gelo e P a potência em cal/min, durante os primeiros 40 min a temperatura permanece em 0 °C e todo o calor recebido funde o gelo.

\[40P=80m\]

Nos 20 min seguintes, a água total de massa 2000 + m aquece de 0 °C a 8 °C.

\[20P=(2000+m)\cdot1\cdot8\]

A primeira equação fornece:

\[P=2m\]

Substitua na segunda.

\[20\cdot2m=8(2000+m)\]
\[40m=16000+8m\]
\[32m=16000\]
\[m=500\,g\]

O patamar e o aquecimento são compatíveis com potência constante de 1000 cal/min.

Alternativa correta: C.

Q67
Efeito Doppler com afastamento

Uma ambulância, com a sirene ligada, e um automóvel deslocam-se em uma mesma estrada, em sentidos opostos, afastando-se um do outro. A sirene da ambulância emite um som de frequência de 1080 Hz. A velocidade da ambulância é de 20 m/s, a velocidade do automóvel é de 30 m/s e a velocidade do som no ar é de 340 m/s. A frequência do som da sirene, percebida pelo motorista do automóvel, é

A)

930 Hz.

B)

960 Hz.

C)

990 Hz.

D)

1020 Hz.

E)

1080 Hz.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

A

Resolução

Para fonte e observador afastando-se, no referencial do ar:

\[f_{obs}=f_0\frac{v_{som}-v_{obs}}{v_{som}+v_{fonte}}\]

Substituindo os valores:

\[f_{obs}=1080\frac{340-30}{340+20}\]
\[f_{obs}=1080\frac{310}{360}\]
\[f_{obs}=930\,Hz\]

O valor menor que 1080 Hz é coerente com o afastamento mútuo. O modelo pressupõe o ar em repouso em relação à estrada.

Alternativa correta: A.

Q68
Tensão em circuito de dois ramos

A figura a seguir representa um circuito elétrico formado por uma associação de resistores, alimentado entre os pontos X e Z.

Dois ramos entre X e Z: superior com paralelo de 5 e 20 Ω seguido de 2 Ω; inferior com paralelo de 6 e 3 Ω seguido de 8 Ω.

Sabendo que a corrente elétrica que percorre o resistor de 5 Ω, localizado no ramo superior, é igual a 4 A, a diferença de potencial entre os pontos 𝑋e Y é de

A)

2 V.

B)

6 V.

C)

9 V.

D)

10 V.

E)

12 V.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

B

Resolução

A tensão nos resistores de 5 Ω e 20 Ω, que estão em paralelo, é:

\[U_{par,sup}=5\cdot4\]
\[U_{par,sup}=20\,V\]

A corrente no resistor de 20 Ω é:

\[I_{20}=20/20\]
\[I_{20}=1\,A\]

O resistor de 2 Ω recebe a soma das correntes dos dois resistores do paralelo.

\[I_2=4+1\]
\[I_2=5\,A\]
\[U_2=2\cdot5\]
\[U_2=10\,V\]

Logo, a tensão entre X e Z é:

\[U_{XZ}=20+10\]
\[U_{XZ}=30\,V\]

No ramo inferior, o paralelo de 6 Ω e 3 Ω equivale a:

\[R_{XY}=\frac{6\cdot3}{6+3}\]
\[R_{XY}=2\,\Omega\]

Ele está em série com o resistor de 8 Ω.

\[I_{inf}=30/(2+8)\]
\[I_{inf}=3\,A\]

A tensão pedida é a queda no paralelo inferior.

\[U_{XY}=3\cdot2\]
\[U_{XY}=6\,V\]

Alternativa correta: B.

Q69
Raio em campo magnético

A figura a seguir representa as trajetórias de duas partículas eletrizadas, $P_1$ e $P_2$, que se movem em uma região onde há um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da figura e orientado para dentro da página. A partícula $P_1$ entra na região pelo ponto $X$, com velocidade $v_1$ perpendicular ao campo magnético, e sai pelo ponto $Z$. A partícula $P_2$ entra pelo ponto $Y$, com velocidade $v_2$, e sai da região de campo pelo ponto $X$. As partículas possuem massas iguais e cargas elétricas de mesmo módulo. Sabe-se ainda que $XY=YZ$.

Trajetórias semicirculares com diâmetros XZ e XY, sendo XY igual a YZ, em campo para dentro da página.

A razão entre os módulos das suas velocidades $v_1/v_2$ é de

A)$\frac12$.
B)$1$.
C)$\frac32$.
D)$2$.
E)$4$.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

D

Resolução

Como a velocidade é perpendicular ao campo, a força magnética fornece a força centrípeta.

\[|q|vB=\frac{mv^2}{r}\]
\[r=\frac{mv}{|q|B}\]

Com m, |q| e B iguais para as partículas:

\[\frac{v_1}{v_2}=\frac{r_1}{r_2}\]

A primeira trajetória tem diâmetro XZ e a segunda, XY. Como XY = YZ:

\[XZ=2XY\]
\[\frac{r_1}{r_2}=\frac{XZ/2}{XY/2}\]
\[\frac{v_1}{v_2}=2\]

Alternativa correta: D.

Q70
Refração e reflexão total

A figura a seguir representa uma lâmina quadrada transparente $XYWZ$, de lado igual a 20 cm, apoiada sobre uma mesa. O índice de refração da lâmina é $\sqrt2$. Um feixe de luz monocromática, propagando-se paralelamente ao tampo da mesa, incide no ponto médio do lado $XY$, formando um ângulo de 45° com a normal a esse lado. Considere o índice de refração do ar igual a 1.

Lâmina quadrada com W e Y no alto, Z e X embaixo, recebendo luz a 45° no meio do lado direito.

Após sofrer fenômenos ópticos decorrentes de sua propagação no interior da lâmina, o feixe emerge novamente para o ar. Considere $\sqrt2=1{,}4$ e $\sqrt3=1{,}7$, se necessário. A distância entre o vértice W e o ponto em que o feixe sai da lâmina é

A)

1,7 cm.

B)

3,0 cm.

C)

5,0 cm.

D)

10 cm.

E)

17 cm.

Gabarito preliminar FGV · Tipo 1 · publicado em 19/10/2026; sujeito a alteração após recursos.

A

Resolução

Na entrada pelo ponto médio de XY, a lei de Snell dá:

\[1\cdot\sin45^{\circ}=\sqrt2\sin r\]
\[\sin r=1/2\]
\[r=30^{\circ}\]

O raio segue para cima e para a esquerda, fazendo 30° com a horizontal. Para subir os 10 cm até o lado superior, percorre horizontalmente:

\[d_1=\frac{10}{\tan30^{\circ}}\]
\[d_1=10\sqrt3\,cm\]

No lado superior, o ângulo de incidência com a normal é 60°. O ângulo limite da lâmina para o ar é:

\[\sin L=1/\sqrt2\]
\[L=45^{\circ}\]

Como 60° > 45°, ocorre reflexão total. O feixe passa a descer para a esquerda e chega ao lado WZ, onde a incidência é de 30°, permitindo a saída.

A distância x, medida de W ao ponto de saída, é a queda vertical no trecho horizontal restante.

\[x=(20-10\sqrt3)\tan30^{\circ}\]
\[x=\frac{20}{\sqrt3}-10\,cm\]

Usando a aproximação √3 = 1,7 fornecida pelo enunciado:

\[x\approx20/1{,}7-10\]
\[x\approx1{,}76\,cm\]

Entre os valores disponíveis, esse cálculo aproxima-se de 1,7 cm, em concordância com o gabarito preliminar. Com √3 sem arredondamento, a expressão geométrica fornece aproximadamente 1,55 cm; a diferença decorre da sensibilidade do cálculo à aproximação solicitada, e fica registrada nesta revisão.

Alternativa correta: A.

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