Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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PUC-RS 2025.1 — Vestibular Medicina — Questões de Física comentadas — Método TEF

PUCRS · Pontifícia Universidade Católica do RS · Física Q31–Q36

Questões 31 a 36 — Física · gabarito e resolução comentada Método TEF.

Enunciados e figuras: PDF da prova. Gabarito oficial (errata). Resoluções e auditoria de nível: Método TEF.

Q31
Física Moderna — Física Quântica — Quantização e transições eletrônicas

As placas fotoluminescentes têm importante papel na prevenção de acidentes e na orientação em situações de emergência, pois podem ser vistas em ambientes com baixa luminosidade ou escuridão total. A fotoluminescência envolve a absorção de luz por átomos que são levados a estados excitados e que, após alguns nanossegundos (ou menos), retornam ao estado fundamental, conforme mostra a figura.

Níveis de energia: absorção de E0 a En com λ1; emissão de E1 a E0 com λ2.

Esse processo pode ser explicado a partir da teoria do físico alemão Max Planck, formulada em 1900, na qual a matéria emite ou absorve energia de maneira ________. Portanto, o comprimento de onda λ₁ é _________ que λ₂.

(A)contínua – maior
(B)contínua – menor
(C)discreta – maior
(D)discreta – menor

Gabarito oficial PUCRS

D
Resolução comentada

A troca de energia é discreta, em quanta. A absorção leva de $E_0$ a $E_n$; a emissão ocorre de $E_1$ a $E_0$. Assim, $\Delta E_{abs}>\Delta E_{em}$. Como $E=hc/\lambda$, maior energia corresponde a menor comprimento de onda: $\lambda_1<\lambda_2$.

Ressalva: placas que mantêm emissão após cessar a iluminação normalmente envolvem fosforescência. A escala de nanossegundos descrita no enunciado corresponde à fluorescência; a comparação entre energias pedida na questão continua determinada.

Q32
Mecânica — Cinemática — Lançamento oblíquo e alcance

A figura a seguir representa uma jogadora de voleibol que realiza um saque, por baixo, imprimindo à bola uma velocidade de 16 m/s em um ângulo de 60º com a horizontal.

Quadra de voleibol com rede de 2,24 m e quatro trajetórias numeradas de 1 a 4.

Assinale a alternativa que apresenta a correta trajetória da bola. (Considere: sen60º = 0,8, cos60º = 0,5 e g = 10 m/s².)

(A)1
(B)2
(C)3
(D)4

Gabarito oficial PUCRS

D
Resolução comentada

Com os valores fornecidos, $v_x=16\cdot0{,}5=8$ m/s e $v_{y0}=16\cdot0{,}8=12{,}8$ m/s. Para retorno ao nível de lançamento, $t=2v_{y0}/g=2{,}56$ s e $A=v_xt=20{,}48$ m. A quadra tem 18 m no sentido do saque (9 m de cada lado da rede): a bola ultrapassa a linha de fundo, trajetória 4. Na rede, a 9 m, $t=1{,}125$ s e $y=12{,}8t-5t^2\approx8{,}07$ m, acima dos 2,24 m. O desenho é esquemático e a aproximação sen60º = 0,8 é a imposta pela prova.

Q33
Mecânica — Dinâmica — Atrito estático e força mínima

Um objeto de massa igual a 200 kg precisa ser deslocado, a partir do repouso, alguns centímetros em uma superfície horizontal. A equipe autorizada a realizar a movimentação do objeto conta com duas mulheres e três homens. Os coeficientes de atrito cinético e estático são 0,6 e 0,8 e as forças máximas exercidas no objeto são 450 N (por cada homem) e 300 N (por cada mulher). A composição mínima necessária para que a equipe desloque o objeto é de __________. (Considere g = 10 m/s²)

(A)três homens
(B)uma mulher e dois homens
(C)uma mulher e três homens
(D)duas mulheres e dois homens

Gabarito oficial PUCRS

C
Resolução comentada

Para iniciar o movimento é preciso superar o atrito estático máximo: $f_{e,max}=\mu_eN=0{,}8\cdot200\cdot10=1600$ N. As equipes fornecem A: 1350 N; B: 1200 N; C: $300+3\cdot450=1650$ N; D: 1500 N. Só C supera 1600 N. O atrito cinético de 1200 N se aplica depois que o movimento começa.

Q34
Ondulatória — Acústica — Natureza do som e qualidades fisiológicas

Sobre as ondas sonoras, afirma-se:

  1. São ondas mecânicas longitudinais.
  2. Propagam-se com maior velocidade nos sólidos do que nos gases.
  3. A intensidade sonora é o que permite diferenciar sons de mesma frequência produzidos por diferentes fontes.

Estão corretas as afirmativas

(A)I e II, apenas.
(B)I e III, apenas.
(C)II e III, apenas.
(D)I, II e III.

Gabarito oficial PUCRS

A
Resolução comentada

I é verdadeira no modelo usual de som em fluidos: onda mecânica longitudinal. II expressa a tendência usual para os materiais considerados no ensino médio. III é falsa: a qualidade que distingue fontes de mesma frequência é o timbre, ligado à composição espectral; intensidade se relaciona à energia transportada por área e tempo. Ressalva: sólidos também suportam ondas elásticas transversais, e a velocidade depende da elasticidade e da densidade, não apenas do estado físico.

Q35
Mecânica — Quantidade de Movimento — Impulso no gráfico força-tempo

Uma bola de massa igual a 60 g com velocidade inicial 20 m/s colide perpendicularmente com uma raquete. Após a colisão, a bola retorna na mesma direção e no sentido oposto ao inicial. O gráfico a seguir representa a força F que atua na bola, em função do tempo t, durante a colisão com a raquete.

Força trapezoidal: 0 N em 0 s; 10 N de 0,1 a 0,3 s; 0 N em 0,4 s.

A partir do gráfico, o módulo da velocidade da bola imediatamente após a colisão é

(A)20 m/s
(B)30 m/s
(C)60 m/s
(D)70 m/s

Gabarito oficial PUCRS

B
Resolução comentada

O impulso é a área do gráfico: dois triângulos de base 0,1 s e altura 10 N e um retângulo de base 0,2 s e altura 10 N. Logo, $J=2(0{,}1\cdot10/2)+0{,}2\cdot10=3$ N·s. Escolhendo o sentido da força como positivo, $v_i=-20$ m/s e $m=0{,}060$ kg. Portanto, $$3=0{,}060(v_f+20)\Rightarrow v_f=30\;\mathrm{m/s}.$$

Q36
Óptica — Refração — Reflexão interna total em fibras ópticas

“O laparoscópio é um dispositivo que consiste em um fino tubo de fibras óticas com uma câmera em sua ponta, que possibilita a transmissão de imagem e a intervenção cirúrgica necessária. A cirurgia de laparoscopia é frequentemente recomendada por oferecer um nível menor de invasão ao paciente, menor tempo cirúrgico, menor taxa de complicações e, também, um melhor resultado estético de cicatrização.” Adaptado de https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/20356.

O fenômeno físico relacionado às fibras óticas que explica o funcionamento do laparoscópio é a

(A)Difração.
(B)Refração.
(C)Interferência.
(D)Reflexão interna total.

Gabarito oficial PUCRS

D
Resolução comentada

A luz é guiada pelo núcleo da fibra por reflexões internas totais na interface com o revestimento. O núcleo tem índice maior que o revestimento; para incidência acima do ângulo crítico, a luz permanece confinada. A condição crítica é $\sin\theta_c=n_{rev}/n_{núcleo}$. O item exige apenas reconhecer esse fenômeno.

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