Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
← Voltar à PUC-Campinas · Medicina

PUC-Campinas · Medicina 2022.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Vestibular 1º Semestre 2022 · Medicina · Física (Q32–Q36) — prova de 11/11/2021 — resolução comentada Método TEF.

Q32
Redução do tempo em uma corrida

Usain Bolt chegou a uma velocidade média de 45 km/h na prova de 100 metros rasos. Se conseguisse aumentar sua velocidade média para 50 km/h nessa mesma prova, seu tempo diminuiria em:

A)0,8 s
B)0,6 s
C)1,0 s
D)0,9 s
E)1,2 s

Gabarito oficial — Medicina, 11/11/2021

A
Resolução comentada

Calculamos separadamente os tempos para percorrer a mesma distância de 100 m.

$$v_1=\frac{45}{3{,}6}=12{,}5\,\mathrm{m/s}$$

$$t_1=\frac{100}{12{,}5}=8{,}0\,\mathrm s$$

$$v_2=\frac{50}{3{,}6}=\frac{125}{9}\,\mathrm{m/s}$$

$$t_2=\frac{100}{125/9}=7{,}2\,\mathrm s$$

A diminuição é a diferença entre o tempo inicial e o novo tempo.

$$t_1-t_2=8{,}0-7{,}2=0{,}8\,\mathrm s$$

Alternativa correta: A.

Q33
Tempo de percurso de um guepardo

Supondo que um guepardo corra com velocidade média de 108 km/h, ele completará a corrida de 100 m rasos em um intervalo de tempo, em segundos, aproximadamente igual a:

A)0,93
B)2,66
C)3,33
D)3,85
E)4,79

Gabarito oficial — Medicina, 11/11/2021

C
Resolução comentada

A velocidade média já permite calcular o tempo total, mesmo sem conhecer as velocidades em cada instante.

$$v_m=\frac{108}{3{,}6}=30\,\mathrm{m/s}$$

$$t=\frac{d}{v_m}$$

$$t=\frac{100}{30}\approx3{,}33\,\mathrm s$$

Alternativa correta: C.

Q34
Força resultante média sobre um corredor

Suponha que, na corrida de 100 m rasos, o atleta Usain Bolt, partindo do repouso, demorou 4,0 segundos para atingir a velocidade de 43,2 km/h. Considerando que a massa do atleta seja 86 kg, a intensidade média da componente horizontal da força resultante, em newtons, que atuou sobre o atleta nesse intervalo de tempo foi de:

A)258
B)430
C)928
D)2.150
E)4.128

Gabarito oficial — Medicina, 11/11/2021

A
Resolução comentada

Primeiro, convertemos a velocidade final para m/s.

$$v_f=\frac{43{,}2}{3{,}6}=12\,\mathrm{m/s}$$

Como o atleta parte do repouso, a aceleração média horizontal é:

$$a_m=\frac{12-0}{4{,}0}=3{,}0\,\mathrm{m/s^2}$$

Para massa constante, a força resultante média é a massa vezes a aceleração média.

$$F_m=86\cdot3{,}0=258\,\mathrm N$$

Alternativa correta: A.

Q35
Trabalho em uma expansão isobárica

O gráfico a seguir representa o volume em função da temperatura de certa massa de um gás ideal, monoatômico, durante uma transformação isobárica do estado X para o estado Y, na qual a pressão foi mantida em $1{,}2\cdot10^5\,\mathrm{Pa}$. O trabalho, em joules, realizado pelo gás nessa transformação foi de:

Gráfico V por T: X em 400 K e 1 m³; Y em 600 K e volume V2, numa reta que passa pela origem.
A)$1{,}8\cdot10^4$
B)$6{,}0\cdot10^4$
C)$1{,}2\cdot10^5$
D)$1{,}8\cdot10^5$
E)$6{,}0\cdot10^5$

Gabarito oficial — Medicina, 11/11/2021

B
Resolução comentada

No estado X, o gráfico indica V₁=1 m³ e T₁=400 K. No estado Y, T₂=600 K. Como a pressão e a quantidade de gás são constantes:

$$\frac{V_2}{600}=\frac1{400}$$

$$V_2=1{,}5\,\mathrm{m^3}$$

Em uma transformação isobárica, o trabalho do gás é a pressão multiplicada pela variação de volume.

$$W=p\,(V_2-V_1)$$

$$W=1{,}2\cdot10^5(1{,}5-1)=6{,}0\cdot10^4\,\mathrm J$$

O trabalho é positivo porque ocorre expansão. A área deste gráfico V × T não representa trabalho.

Alternativa correta: B.

Q36
Corrente induzida pela redução do campo

A figura mostra uma espira quadrada, de área interna 100 cm² e resistência elétrica $0{,}50\,\Omega$, situada em uma região na qual existe um campo magnético uniforme de intensidade 0,20 T. Considere que o plano da espira é perpendicular às linhas do campo, as quais estão entrando na folha. A intensidade do campo magnético é reduzida uniformemente até que se anule, num intervalo de tempo de 0,05 s. A intensidade da corrente elétrica induzida na espira, em ampères, e o seu sentido, para quem olha a figura, são:

Espira quadrada em um campo magnético indicado por cruz dentro de círculo, entrando no plano da folha.
A)0,01 e anti-horário.
B)0,02 e anti-horário.
C)0,04 e anti-horário.
D)0,06 e horário.
E)0,08 e horário.

Gabarito oficial — Medicina, 11/11/2021

E
Resolução comentada

Convertendo a área da espira:

$$A=100\,\mathrm{cm^2}=0{,}010\,\mathrm{m^2}$$

O campo é perpendicular ao plano da espira, de modo que o fluxo inicial tem módulo BA.

$$\lvert\Delta\Phi\rvert=A\lvert\Delta B\rvert=0{,}010\cdot0{,}20=0{,}0020\,\mathrm{Wb}$$

A variação é uniforme; calculamos a força eletromotriz induzida pela variação de fluxo no intervalo.

$$\lvert\varepsilon\rvert=\frac{\lvert\Delta\Phi\rvert}{\Delta t}=\frac{0{,}0020}{0{,}05}=0{,}040\,\mathrm V$$

$$I=\frac{\lvert\varepsilon\rvert}{R}=\frac{0{,}040}{0{,}50}=0{,}080\,\mathrm A$$

Pela lei de Lenz, a espira produz campo entrando na folha para se opor à diminuição do fluxo original. Pela regra da mão direita, a corrente tem sentido horário.

Alternativa correta: E.

↑ Voltar ao topo