UENP 2025: prova de Física com gabarito e resolução

Q13

Mecânica — Cinemática — Tempo de reação e frenagem

O tempo de reação do motorista é o intervalo de tempo que se passa entre o momento em que o motorista percebe um perigo ou a necessidade de frear e o momento em que ele efetivamente toma uma ação, como pisar no freio ou desviar. Em média, o tempo de reação de um motorista é de aproximadamente 0,75 a 1,5 segundos, dependendo de fatores como: fadiga, idade, experiência etc. Um carro se deslocando numa pista reta e horizontal com velocidade constante de 90 km/h tem a capacidade de diminuir sua velocidade, em média, 5 m/s a cada segundo, após o motorista pisar no freio. Se o tempo de reação do motorista que está dirigindo este carro é de 1,5 s, qual a distância total que o carro vai percorrer após o motorista perceber algum perigo na pista?

A)37,5 m

B)43,1 m

C)62,5 m

D)90 m

E)100 m

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q13

Resolução

A distância total tem duas partes. Com $v=90\text{ km/h}=25\text{ m/s}$, durante o tempo de reação o carro mantém velocidade constante:

$$d_1=v\,t_r=25\cdot1{,}5=37{,}5\text{ m}$$

Depois, ele freia com desaceleração de $5\text{ m/s}^2$ até parar. Pela equação de Torricelli:

$$0=v^2-2a\,d_2\;\Rightarrow\;d_2=\frac{25^2}{2\cdot5}=62{,}5\text{ m}$$

$$d=d_1+d_2=37{,}5+62{,}5=100\text{ m}$$

As alternativas de 37,5 m e 62,5 m correspondem a uma só das etapas, esquecendo a outra.

Q14

Mecânica — Trabalho e energia — Força média de penetração de uma bala

Um dos participantes das olimpíadas de Paris 2024, o atleta turco do tiro esportivo Yusuf Dikec, que conquistou a medalha de prata, viralizou como meme nas redes sociais por sua postura despojada, com a mão no bolso e por não usar equipamentos especiais para atirar. Suponha que um competidor atire uma bala com 20 g de massa que atinge o alvo a uma velocidade de 216 km/h. Se a bala penetra 10 cm no alvo até parar, qual a força média de resistência, contrária ao movimento da bala, que o material do alvo realizou sobre ela?

A)10,8 N

B)216 N

C)360 N

D)108 N

E)432 N

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q14

Resolução

Com $m=20\text{ g}=0{,}020\text{ kg}$, $v=216\text{ km/h}=60\text{ m/s}$ e $d=10\text{ cm}=0{,}10\text{ m}$, o trabalho da força de resistência é igual à variação da energia cinética:

$$W=\Delta E_c=0-\tfrac12\,m\,v^2=-\tfrac12\cdot0{,}020\cdot60^2=-36\text{ J}$$

O trabalho também vale $W=-F\,d$, pois a força é contrária ao deslocamento:

$$F=\frac{36}{0{,}10}=360\text{ N}$$

Usar a massa em gramas ou a distância em centímetros sem converter muda o resultado por fatores de 1000 ou 100, e é o erro típico.

Q15

Termologia — Potência e energia — Potência média equivalente a uma dieta

A obesidade é um dos principais problemas de saúde pública no mundo atual, com taxas crescentes em diversos países. Segundo dados da Organização Mundial de Saúde, uma em cada oito pessoas vive com obesidade no planeta [1]. Procurando emagrecer, uma pessoa obesa consulta um médico endocrinologista, que lhe receita uma dieta de 1200 kcal/dia. Para poder comer mais, a pessoa decide que vai gastar as calorias diárias da dieta numa seção de exercícios de apenas 2 horas. Qual a potência média mínima que essa pessoa deverá dissipar, ao longo de 2 horas de exercícios, para consumir a totalidade de calorias da dieta receitada pelo médico? (Dados: 1 cal = 4,2 J)

[1] OPAS, Organização Pan-Americana da Saúde. Uma em cada oito pessoas, no mundo, vive com obesidade, 2024. Disponível em: <https://www.paho.org/pt/noticias/1-3-2024-uma-em-cada-oito-pessoas-no-mundo-vive-com-obesidade>

A)500 W

B)700 W

C)1000 W

D)1200 W

E)1400 W

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q15

Resolução

Convertendo a energia da dieta, lembrando que 1 kcal = 1000 cal:

$$E=1200\cdot1000\text{ cal}\cdot4{,}2\text{ J/cal}=5{,}04\cdot10^6\text{ J}$$

O tempo de 2 horas é $\Delta t=2\cdot3600=7200\text{ s}$, então a potência média é:

$$P=\frac{E}{\Delta t}=\frac{5{,}04\cdot10^6}{7200}=700\text{ W}$$

O erro comum é esquecer o fator 1000 de quilocaloria ($P$ cairia a 0,7 W) ou usar 2 s no lugar de 7200 s.

Q16

Mecânica — Leis de Newton — Inércia no hipismo

Na final do salto de obstáculos do hipismo que aconteceu nas olimpíadas de Paris 2024, o atleta sueco Henrik von Eckerman, atual líder do ranking mundial e favorito ao ouro, enfrentou uma situação inesperada. Durante o percurso, seu cavalo hesitou e se recusou a saltar um dos obstáculos, resultando na queda do cavaleiro [1]. Nessa situação, o cavalo para bruscamente seu movimento e o cavaleiro é projetado na direção da trajetória que estava sendo percorrida, “voando” sobre o obstáculo e caindo à frente do cavalo. A lei de Newton que explica essa situação é a:

[1] BLANCO, V. Cavalo se recusa a saltar obstáculo e derruba atleta do hipismo. Diário Gaúcho, 2024. Disponível em: <https://www.tupi.fm/virou-viral/video-cavalo-se-recusa-a-saltar-obstaculo-e-derruba-atleta-do-hipismo/>

A)primeira lei, também conhecida como lei da inércia, que afirma que um corpo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme permanece nesse estado, a menos que uma força externa atue sobre ele.

B)segunda lei, que trata do princípio fundamental da mecânica, em que a aceleração é diretamente proporcional à força resultante aplicada e inversamente proporcional à sua massa.

C)terceira lei, ou lei da ação e reação, que fala que, para toda ação, há uma reação de igual intensidade e em sentido oposto.

D)quarta lei, ou lei da gravitação, que descreve a atração gravitacional entre dois corpos com massa e afirma que esta atração é inversamente proporcional ao cubo da distância entre eles.

E)quinta lei, ou lei do ajuste dinâmico, que afirma que em um sistema com múltiplos corpos, eles se ajustam para reduzir o impacto de forças externas, buscando um novo equilíbrio.

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q16

Resolução

Quando o cavalo para de repente, uma força externa (o obstáculo e o contato com o animal) atua sobre o cavalo, mas não atua de modo equivalente sobre o cavaleiro, que não está preso a ele. Sem uma força que o freie, o cavaleiro tende a manter sua velocidade e sua direção: segue em movimento retilíneo, projetado à frente. Isso é a tendência de manter o estado de movimento, ou seja, a inércia, descrita pela primeira lei de Newton.

A segunda lei trata da relação entre força resultante e aceleração, que não é o ponto central do enunciado. A terceira lei relaciona pares de forças entre dois corpos que interagem, e as duas últimas alternativas não são leis de Newton: a lei da gravitação não é a "quarta lei" e afirma proporção ao quadrado da distância, e a "quinta lei" não existe.

Q17

Ondas — Conceitos básicos — Ondas mecânicas

Ondas mecânicas são perturbações que se propagam em meios materiais (sólido, líquido ou gasoso), transferindo energia de um ponto a outro sem transportar matéria. Essas ondas surgem a partir de uma perturbação inicial que gera oscilações nas partículas do meio de propagação. Sobre as ondas mecânicas, analise as afirmativas a seguir:

I. Podem se propagar tanto no vácuo quanto em meios materiais.

II. A velocidade de propagação da onda mecânica depende do meio em que ela se propaga.

III. O som é um exemplo de onda mecânica longitudinal.

IV. As ondas que se formam na superfície de um lago, após a queda de uma pedra na água, são exemplos de ondas mecânicas.

Indique a alternativa que mostra todas as afirmativas CORRETAS.

A)I e III.

B)II e III.

C)I, II e III.

D)II, III e IV.

E)I e IV.

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q17

Resolução

I – falsa. Ondas mecânicas precisam de um meio material, pois dependem das oscilações das partículas do meio. Elas não se propagam no vácuo (diferentemente das ondas eletromagnéticas).

II – verdadeira. A velocidade depende das propriedades do meio, como elasticidade e densidade (por exemplo, o som é mais rápido na água do que no ar).

III – verdadeira. No som, as partículas do meio oscilam na mesma direção da propagação, o que caracteriza uma onda longitudinal.

IV – verdadeira. As ondulações na superfície da água são perturbações mecânicas que se propagam na água.

As afirmativas corretas são, portanto, II, III e IV.

Q18

Eletromagnetismo — Circuitos — Lei de Ohm em gráfico

A lei de Ohm, formulada por Georg Simon Ohm em 1827, descreve a relação entre três grandezas físicas: a tensão elétrica (V), a corrente elétrica (I) e a resistência elétrica (R). A lei estabelece que a corrente que percorre determinados tipos de condutores, mantidos a temperaturas constantes, é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência do material. Considere um resistor ôhmico que apresenta o seguinte gráfico de tensão em função da corrente:

Gráfico V (V) por i (A): reta que passa pela origem e pelos pontos (3 A, 15 V) e (9 A, 45 V).

O valor da resistência elétrica desse resistor e a diferença de potencial aplicada ao resistor, quando percorrido por uma corrente de 5 A, são, respectivamente:

A)5 Ω e 25 V.

B)3 Ω e 45 V.

C)15 Ω e 45 V.

D)12 Ω e 60 V.

E)3 Ω e 15 V.

Gabarito definitivo — Vestibular UENP 2025 — Q18

Resolução

Em um resistor ôhmico, o gráfico $V\times i$ é uma reta pela origem e a resistência é o coeficiente angular. Lendo um ponto do gráfico, $(3\text{ A},\,15\text{ V})$:

$$R=\frac{V}{i}=\frac{15}{3}=5\ \Omega$$

O outro ponto, $(9\text{ A},\,45\text{ V})$, confirma o valor: $45/9=5\ \Omega$. Para uma corrente de $5\text{ A}$:

$$V=R\,i=5\cdot5=25\text{ V}$$

O erro comum é inverter a razão e calcular $i/V$ no lugar de $V/i$.

UENP 2025 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova