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UPF · 2026.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade de Passo Fundo

Vestibular de Inverno UPF 2026 (2026.2) · Física: Q49–Q56 · prova tipo A · resolução comentada Método TEF. Gabarito oficial divulgado pela UPF.

Q49
Segunda lei de Newton

Um bloco de metal de massa m = 10 kg encontra-se em repouso sobre a superfície horizontal de uma mesa. No instante t = 0 s, aplica-se uma força horizontal de valor constante sobre o bloco. Como consequência da aplicação da força, o bloco inicia um movimento em linha reta e após 5 s a velocidade escalar do bloco é de 15 m/s. Considerando que não há atrito entre as superfícies da mesa e do bloco, é possível afirmar que o módulo da força aplicada, em N, é de:

A)
30
B)
15
C)
50
D)
125
E)
150

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

Como o bloco parte do repouso e a força é constante, a aceleração é constante:

$$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{15-0}{5}=3\ \text{m/s}^2$$

Não há atrito, então a força aplicada é a própria resultante horizontal. Pela segunda lei de Newton:

$$F=m\,a=10\cdot3=30\ \text{N}$$

Um erro comum é multiplicar a massa pela velocidade final (10 × 15 = 150), o que mistura aceleração com velocidade.

Q50
Ação e reação

Depois de mais de 50 anos, no dia primeiro de abril de 2026, a NASA enviou uma missão tripulada para a órbita da Lua. A missão Artemis II fez um sobrevoo tripulado ao redor da Lua, retornando para a Terra no dia 10 de abril de 2026. Dentre os objetivos da missão, esteve testar sistemas e procedimentos como forma de preparação para viagens espaciais futuras. O foguete SLS (Space Launch System) foi o veículo utilizado na missão, projetado para lançar a espaçonave Orion, os astronautas, e demais suprimentos necessários para as missões lunares Artemis. A propulsão de um foguete está principalmente relacionada à queima de combustível em seus motores. Essa queima lança seus resíduos e demais gases no sentido oposto ao do movimento pretendido para o foguete, fazendo com que ele se mova e atinja a velocidade necessária para ir até o espaço. O princípio físico que explica o funcionamento da propulsão descrita é:

A)
Princípio de inércia.
B)
Primeira Lei de Newton.
C)
Lei de Stevin.
D)
Ação e reação.
E)
Lei da gravitação universal.

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

O foguete lança gases para trás com força. Pela interação entre os corpos, os gases também empurram o foguete, com força de mesma intensidade e direção e sentido oposto:

$$\vec F_{gases\to foguete}=-\vec F_{foguete\to gases}$$

Essas forças atuam em corpos diferentes, por isso não se anulam, e é a força sobre o foguete que o acelera para frente.

Esse é o princípio da ação e reação, a terceira lei de Newton. A inércia e a primeira lei descrevem o que ocorre sem resultante; a lei de Stevin trata da pressão em fluidos; e a gravitação universal trata da atração entre massas, e nenhuma delas explica a propulsão.

Q51
Pressão hidrostática

Um estudante de Física de férias na praia decide participar de uma atividade recreativa de mergulho no mar. Durante o mergulho, registrou que a marca de maior profundidade atingida foi de 15 m. Quando retornou do mergulho, decidiu calcular qual foi a pressão suportada pelo seu corpo a essa profundidade. Sabendo-se que a pressão atmosférica no local era de 1x10$^5$ Pa e utilizando uma aproximação de 1025 kg/m$^3$ para a densidade da água do mar, qual foi aproximadamente o valor encontrado pelo estudante? (utilize g=10 m/s$^2$)

A)
$1{,}53\times10^{5}$
B)
$5{,}37\times10^{4}$
C)
$2{,}53\times10^{5}$
D)
$1{,}12\times10^{5}$
E)
$1{,}53\times10^{10}$

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

Na profundidade h, a pressão total é a pressão atmosférica na superfície somada à pressão da coluna de água acima do mergulhador:

$$p=p_{atm}+\rho\,g\,h$$

Calculando a parcela da coluna de água:

$$\rho\,g\,h=1025\cdot10\cdot15=153\,750\ \text{Pa}\approx1{,}54\times10^{5}\ \text{Pa}$$

Somando a pressão atmosférica:

$$p=1\times10^{5}+1{,}5375\times10^{5}\approx2{,}54\times10^{5}\ \text{Pa}$$

O valor mais próximo entre as opções é $2{,}53\times10^{5}$ Pa, resultado de truncar a casa decimal. O valor $1{,}53\times10^{5}$ Pa aparece como armadilha: corresponde apenas à coluna de água, sem a pressão atmosférica.

Q52
Vazão

Vazamentos nas redes de distribuição são considerados um dos principais fatores da perda de água tratada nas cidades brasileiras. O volume de água perdido pode ser tão elevado que poderia abastecer milhões de pessoas. A vazão de água ($Q=\frac{volume}{tempo}$) em uma tubulação depende do diâmetro do tubo e da pressão no ponto do vazamento. Matematicamente, Q pode ser determinado multiplicando o valor da área (A) da seção transversal do tubo por onde a água escoa pela velocidade da água (v), Q = A.v. Numa residência, um tubo com A = 0,04 m$^2$ deixa vazar água de um tanque a uma velocidade de 0,05 km/h. Após 2 h, o volume de água, em metros cúbicos, que terá saído do tanque é:

A)
2
B)
4
C)
0,04
D)
0,4
E)
0,2

Gabarito oficial

B
Resolução comentada

Primeiro, converta a velocidade para metros por hora, de modo que fique compatível com a área em m²:

$$v=0{,}05\ \text{km/h}=0{,}05\cdot1000=50\ \text{m/h}$$

A vazão é o produto da área pela velocidade:

$$Q=A\,v=0{,}04\cdot50=2\ \text{m}^3/\text{h}$$

Como $Q=\frac{volume}{tempo}$, o volume que sai em 2 h é:

$$V=Q\,t=2\cdot2=4\ \text{m}^3$$

Se a velocidade ficasse em km/h, o resultado sairia 1000 vezes menor, daí a importância da conversão antes do cálculo.

Q53
Dilatação linear

A maioria dos metais, tais como aço e alumínio, se expandem quando a temperatura aumenta e se contraem ao enfriar-se. Esse fenômeno pode ser indesejável para aplicações técnicas, pois quando os metais passam pelo ciclo de expansão (aquecimento) e contração (resfriamento) repetidamente, como ocorre nos meses de verão por exemplo, surgem tensões internas no metal que podem deformá-lo, debilitá-lo ou provocar rachaduras. O alumínio tem um coeficiente de dilatação linear (α = 2,2 x 10$^{-5}$ °C$^{-1}$) maior que o do aço (α = 1,2 x 10$^{-5}$ °C$^{-1}$). Com essa informação, é possível afirmar que quando uma barra uniforme de alumínio de 5,0 m de comprimento sofre uma variação de temperatura de 30 ºC experimenta uma dilatação linear, em mm, de:

A)
11
B)
33
C)
6,6
D)
66
E)
3,3

Gabarito oficial

E
Resolução comentada

A dilatação linear de uma barra é dada por:

$$\Delta L=L_0\,\alpha\,\Delta\theta$$

Use o coeficiente do alumínio, que é o material da barra; o valor do aço é só um dado distrator:

$$\Delta L=5{,}0\cdot2{,}2\times10^{-5}\cdot30$$

$$\Delta L=3{,}3\times10^{-3}\ \text{m}$$

A resposta é pedida em milímetros. Como 1 m = 1000 mm:

$$\Delta L=3{,}3\times10^{-3}\cdot10^{3}=3{,}3\ \text{mm}$$

Q54
Associação de resistores

Os circuitos elétricos residenciais são formados por um conjunto de pontos de consumo de energia elétrica, normalmente pontos de iluminação e tomadas. Os pontos de consumo são ligados em paralelo por condutores a um quadro geral para sua alimentação.

Analise as afirmativas a seguir, relativas aos circuitos elétricos com associações em série e em paralelo, e assinale a alternativa incorreta.

A)
Dois resistores ligados em paralelo a uma bateria de voltagem V experimentam a mesma voltagem.
B)
Dois resistores ligados em série a uma bateria de voltagem V são percorridos pela mesma corrente.
C)
Dois resistores idênticos ligados em paralelo a uma bateria de voltagem V consomem a mesma energia elétrica por unidade de tempo.
D)
Dois resistores de valores diferentes e ligados em série a uma bateria de voltagem V experimentam a mesma voltagem.
E)
Dois resistores idênticos ligados em série a uma bateria de voltagem V consomem a mesma energia por unidade de tempo.

Gabarito oficial

D
Resolução comentada

O comando pede a alternativa incorreta. Vamos verificar cada afirmação.

Paralelo. Os resistores têm os mesmos terminais, então ficam sob a mesma tensão. Se forem idênticos, a potência dissipada em cada um é:

$$P=\frac{V^2}{R}$$

Como V e R são iguais, as potências também são iguais. As afirmações sobre o paralelo são verdadeiras.

Série. Os resistores são percorridos pela mesma corrente i. Se forem idênticos, a potência em cada um é:

$$P=R\,i^2$$

Com R e i iguais, as potências são iguais. A afirmação de que a corrente é a mesma também é verdadeira.

Série com resistores diferentes. A corrente é a mesma, mas a tensão em cada um é:

$$V_k=R_k\,i$$

Como as resistências são diferentes, as tensões também são diferentes. A tensão total V se divide entre eles. A afirmação de que ambos "experimentam a mesma voltagem" é a única falsa, pois confunde a grandeza que se conserva na série (a corrente) com a que se conserva no paralelo (a tensão).

Q55
Monopolos

Quando estudamos eletricidade, denominamos uma das propriedades das partículas como carga elétrica, para isso, utilizamos os sinais positivo e negativo com o objetivo de diferenciá-las (associadas a essas cargas elétricas temos o campo elétrico). No estudo do magnetismo, temos o campo magnético e utilizamos o conceito de polo norte e polo sul. No que diz respeito aos campos elétrico e magnético, de acordo com o eletromagnetismo clássico, assinale a alternativa correta.

A)
Podem existir monopolos elétricos, mas não monopolos magnéticos.
B)
Podem existir tanto monopolos elétricos quanto magnéticos.
C)
Podem existir monopolos magnéticos, mas não monopolos elétricos.
D)
Não podem existir monopolos elétricos, nem magnéticos.
E)
Tanto para o campo magnético quanto para o elétrico, só existem monopolos.

Gabarito oficial

A
Resolução comentada

No eletromagnetismo clássico, um monopolo elétrico é simplesmente uma carga elétrica isolada, positiva ou negativa. Elas existem: um próton ou um elétron são exemplos.

Com o campo magnético é diferente. Se partirmos um ímã ao meio, não obtemos um polo norte e um polo sul separados, e sim dois ímãs menores, cada um com os dois polos. Isso se expressa na lei de Gauss do magnetismo:

$$\oint\vec B\cdot d\vec A=0$$

Ou seja, o fluxo magnético através de qualquer superfície fechada é nulo, o que significa que as linhas de campo magnético são fechadas e não nascem nem terminam em fontes isoladas.

Portanto, no modelo clássico podem existir monopolos elétricos, mas não monopolos magnéticos.

Q56
Princípio da incerteza

No final da década de 1920, Werner Heisenberg apresentou um experimento de pensamento chamado de Microscópio de Raios Gama. O experimento teoriza a possibilidade de detectar, com a maior precisão possível, a posição de uma partícula pontual, como um elétron. Para detectar um elétron, é necessário “iluminá-lo” com algum tipo de radiação, no caso, os raios gama. A medição da posição do elétron ocorre por meio da detecção dos raios gama espalhados por ele. Em seu experimento hipotético, Heisenberg aponta que, para se aumentar a exatidão na medida da posição do elétron, dever-se-ia diminuir o comprimento de onda dos raios gama utilizados pelo aparelho. Contudo, tal diminuição faria com que se perdessem cada vez mais as informações acerca do momento linear do elétron. Em suma, o experimento de pensamento proposto por Heisenberg ilustra a impossibilidade de conhecer simultaneamente e com precisão absoluta, a posição e o momento linear de uma partícula.

As observações apresentadas remetem a um princípio fundamental da mecânica quântica denominado:

A)
Princípio da relatividade.
B)
Princípio da superposição.
C)
Princípio da incerteza.
D)
Princípio da exclusão de Pauli.
E)
Princípio da constância da velocidade da luz.

Gabarito oficial

C
Resolução comentada

O texto descreve o experimento de Heisenberg: para localizar o elétron com mais exatidão, usa-se radiação de menor comprimento de onda; mas fótons de menor comprimento de onda têm mais momento linear e perturbam mais o elétron, o que degrada a informação sobre o momento.

A conclusão é que posição e momento linear não podem ser conhecidos ao mesmo tempo com precisão arbitrária. Isso é expresso por:

$$\Delta x\,\Delta p\geq\frac{\hbar}{2}$$

Esse é o princípio da incerteza. O princípio da relatividade e o da constância da velocidade da luz pertencem à relatividade; o da superposição trata da combinação de estados quânticos; e o de exclusão de Pauli trata de dois férmions não ocuparem o mesmo estado quântico.

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