Souza Marques | 2023 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Vestibular · Física · Q17 a Q24 · 8 questões.

Dados da prova

Fundação Técnico-Educacional Souza Marques · Medicina · 2023

Enunciados, alternativas, dados e referências transcritos integralmente do caderno. Grafias e inconsistências originais são mantidas; as explicações do Método TEF aparecem separadamente.

Fonte: SM20231_CadernoDeProva_Tipo01.pdf. Páginas do PDF: 6, 7.

Gabarito: FTESM-20231-–-Gabaritos.pdf. Caderno tipo 1; gabarito oficial correspondente, conferido visualmente; enunciados e alternativas em texto; apenas figuras necessárias recortadas.

Q17
Mecânica — Cinemática — Tempo e frequência

Um fotógrafo filma o desabrochar de uma flor. Mantendo a câmara fixa diante da flor, ela bate 1 fotograma a cada 5 minutos. Revelado o filme, ele o projeta na frequência normal: 24 fotogramas por segundo. O tempo de projeção de todo o desabrochar é de 10s.

Nesse caso, o tempo de duração da filmagem foi

A)40h.
B)36h.
C)24h.
D)20h.
E)16h.

Gabarito oficial

D
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

O filme tem $24\cdot10=240$ fotogramas. Com um fotograma a cada 5 min, a duração da filmagem é $240\cdot5=1200\,\mathrm{min}=20\,\mathrm h$.

Q18
Mecânica — Cinemática — Movimento uniformemente variado

A figura a seguir ilustra o gráfico posição (S) x tempo (t) de uma partícula animada por um movimento uniformemente variado.

A velocidade escalar da partícula no instante t = 0 era

Gráfico posição versus tempo
A)–8m/s.
B)–4m/s.
C)–2m/s.
D)2m/s.
E)4m/s.

Gabarito oficial

B
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

O vértice do gráfico está em $(4\,\mathrm s,4\,\mathrm m)$, onde $v=0$. Usando $S(0)=12$, temos $S=4+\frac12a(t-4)^2$, logo $12=4+8a$ e $a=1\,\mathrm{m/s^2}$. Portanto, $v_0=-4a=-4\,\mathrm{m/s}$.

Q19
Mecânica — Dinâmica — Atrito em plano inclinado

Dois blocos, A de massa m e B de massa m’, são abandonados simultaneamente sobre uma rampa inclinada em relação à horizontal, separados por uma distância d, como mostra a figura, e passam a deslizar sobre ela.

Suponha que sejam iguais os coeficientes de atrito cinético entre ambos os blocos A e B e a rampa. Nesse caso, durante a descida, a distância entre os blocos

Dois blocos na rampa
A)aumenta se m > m’.
B)aumenta se m < m’.
C)diminui se m > m’.
D)diminui se m < m’.
E)permanece constante sejam quais forem m e m’.

Gabarito oficial

E
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Para cada bloco, a aceleração é $a=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)$, independente da massa. Partindo simultaneamente do repouso com a mesma aceleração, os blocos mantêm a separação inicial d.

Q20
Mecânica — Hidrostática — Pressão nos líquidos

As figuras a seguir ilustram um experimento proposto por um professor aos seus alunos no laboratório do colégio.

Sobre o tampo horizontal da mesa do laboratório, há um recipiente contendo água em equilíbrio hidrostático. O recipiente possui dois pequenos furos que estão obstruídos – figura 1. Quando os furos são desobstruídos, a água jorra através deles, seguindo as trajetórias mostradas na figura 2.

Nesse sentido, são feitas 3 afirmações:

( ) os líquidos em equilíbrio exercem forças normais às superfícies com as quais está em contato.

( ) são necessários enormes acréscimos de pressão para provocar pequenos decréscimos no volume de um líquido. Assim, os líquidos podem ser considerados praticamente incompressíveis.

( ) em um líquido em equilíbrio, a pressão aumenta com a profundidade.

Com base nas afirmações acima, assinale V apenas para as que podem ser evidenciadas pelo experimento realizado, e F para as que não podem.

Nessas condições, deve-se assinalar, respectivamente

Experimento com os furos do recipiente
A)V, F e V.
B)F, F e V.
C)V, V e V.
D)F, V e F.
E)V, F e F.

Gabarito oficial

A
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

A saída inicial dos jatos perpendicularmente às paredes evidencia a direção normal das forças de pressão. O maior alcance do jato inferior evidencia a maior pressão em maior profundidade. O experimento não mede a compressibilidade da água. A sequência é V, F e V.

Q21
Óptica — Lentes — Lupa

Para observar em detalhes um selo, um observador utiliza uma lupa de distância focal igual a 20cm. A imagem obtida do selo, conjugada pela lupa, tem suas dimensões lineares ampliadas 4 vezes em relação a seus valores iniciais.

Nessas condições, a distância entre o selo e sua imagem conjugada é

A)15cm.
B)30cm.
C)45cm.
D)60cm.
E)75cm.

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

A imagem virtual ampliada quatro vezes satisfaz $q=-4p$. Pela equação de Gauss, $1/20=1/p+1/q=3/(4p)$, logo $p=15\,\mathrm{cm}$ e $q=-60\,\mathrm{cm}$. Objeto e imagem estão do mesmo lado: a distância entre eles é $60-15=45\,\mathrm{cm}$.

Q22
Eletricidade — Eletrodinâmica — Consumo de energia elétrica

Para economizar energia elétrica, o gerente de um estabelecimento comercial resolveu substituir todas as 10 lâmpadas de 100W – 127V, normalmente utilizadas, por outras de 60W – 127V, ligadas às tomadas de 127 V disponíveis. As lâmpadas do estabelecimento ficam acesas durante 5h por dia.

Considere 1 mês de 30 dias. Sabendo que 1kWh de energia elétrica custa R$ 0,70, a economia nesse mês foi de

A)R$ 14,00.
B)R$ 28,00.
C)R$ 42,00.
D)R$ 56,00.
E)R$ 84,00.

Gabarito oficial

C
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

A redução de potência é $10(100-60)=400\,\mathrm W=0{,}4\,\mathrm{kW}$. Em 30 dias, o tempo é $5\cdot30=150\,\mathrm h$. A economia de energia é $0{,}4\cdot150=60\,\mathrm{kWh}$, custando $60\cdot0{,}70=42$ reais.

Q23
Termologia — Dilatação térmica — Dilatação linear

Uma esfera encontra-se em repouso sobre uma tábua que é mantida na horizontal, à temperatura ambiente, suspensa por dois fios metálicos, (1) e (2), a suportes fixos, como ilustra a figura.

O atrito entre a esfera e a tábua é muito pequeno. Assim, mesmo que a tábua se incline apenas ligeiramente, a esfera entra em movimento. Considere que a esfera e a tábua não dilatam termicamente e que os coeficientes de dilatação do metal do fio (1) e do metal do fio (2) valem, respectivamente, $\alpha_1 = 18\times10^{-6}\,{}^\circ\mathrm{C}^{-1}$ e $\alpha_2 = 12\times10^{-6}\,{}^\circ\mathrm{C}^{-1}$.

Se a diferença de altura entre os suportes fixos for 12cm, para que a esfera permaneça em repouso, seja qual for a variação de temperatura ocorrida, o comprimento do fio menor (1), à temperatura ambiente deverá ser

Tábua suspensa pelos fios metálicos
A)12cm.
B)16cm.
C)18cm.
D)24cm.
E)98cm.

Gabarito oficial

D
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

Para manter a tábua horizontal, as dilatações dos fios devem ser iguais: $\alpha_1L_1=\alpha_2L_2$. Como $L_2=L_1+12$, resulta $18L_1=12(L_1+12)$ e $L_1=24\,\mathrm{cm}$.

Q24
Mecânica — Dinâmica — Peso aparente

Pesa-se um bloco de 20kg dentro de um elevador que está se movendo verticalmente, em relação à Terra, com aceleração constante, como ilustra a figura a seguir.

O dinamômetro indica 250N. Considere g = $10\,\mathrm{m/s^2}$. Nesse caso, é possível afirmar que o elevador, em relação à Terra,

Bloco e dinamômetro dentro do elevador
A)está subindo acelerado.
B)está subindo retardado.
C)está descendo acelerado.
D)pode estar subindo retardado ou descendo acelerado.
E)pode estar subindo acelerado ou descendo retardado.

Gabarito oficial

E
Resolução — Método TEF

Gabarito oficial.

A força indicada é maior que o peso: $250>20\cdot10=200\,\mathrm N$. Portanto, a aceleração aponta para cima, com $a=(250-200)/20=2{,}5\,\mathrm{m/s^2}$. Isso permite movimento para cima acelerado ou para baixo retardado.