Unitau 2019.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade de Taubaté
Medicina 2019.2 · Vestibular de Inverno · questões de Física (Q61–70) — resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
Unitau Medicina · 2019.2 · 1ª fase · Física Q61–Q70. Dez questões para estudo, nove válidas para pontuação.
Enunciados e alternativas extraídos do caderno local, com normalização da notação. Cada questão oferece o recorte original para conferência. Resoluções e análises são editoriais TEF.
Ressalva: Q68: texto e figura apresentam distâncias diferentes. O gabarito é compatível com a figura, mas não com a leitura literal do texto. A resposta do arquivo foi preservada, sem pontuação no desempenho. Não se afirma anulação oficial.
Fonte do caderno: 2019.2-3.pdf. Gabarito: 2019.2-1.pdf. Conferência em 24/10/2026.
Q61
Mecânica — Estática — Tração nos cabos
A figura abaixo mostra um objeto, de massa M, em equilíbrio estático, suspenso por cabos cujas extremidades estão presas ao teto de uma sala. Considere o módulo da aceleração gravitacional terrestre g = 10m/s². Sabendo que o ângulo θ é de 30°, e que a tensão máxima suportada por cada um dos cabos utilizados é de 2 kN, qual é o valor máximo de M suportado pelo sistema? Dados: sen(30°) = 0,5 e cos(30°) = 0,87
A)0,2 kg
B)10 kg
C)100 kg
D)200 kg
E)2000 kg
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
D
Resolução comentada
Os dois cabos inclinados têm componentes horizontais opostas. As componentes verticais sustentam o peso.
$$2T\sin30^\circ=Mg$$
$$M=\frac{2\cdot2000\cdot0{,}5}{10}$$
$$M=200\,\mathrm{kg}$$
A tração no cabo vertical vale 2000 N nesse limite e também respeita a resistência informada.
Alternativa correta: D.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Equilíbrio de cabos e tensão máxima.
M · Matemática — 1
Seno e conversão kN.
E · Etapas — 3
Equilibrar forças e verificar todos os cabos.
C · Contexto — 2
Dois inclinados e um vertical.
S · Sacada — 1
Cabo vertical também limita carga.
D · Distratores — 3
Fatores dez e divisão por dois.
R · Relações — 0
Somente estática.
Q62
Mecânica — Trabalho e energia — Força resultante
Considere um objeto inicialmente em repouso e apoiado sobre uma superfície horizontal e plana. Esse objeto foi arrastado de modo a descrever um movimento de translação, com trajetória linear de 100 m, e sempre apoiado sobre a superfície, até atingir a velocidade de 30 m/s. Desconsidere todos os tipos de atrito que poderiam atuar sobre o sistema. Sabendo que a massa do objeto é de 90 kg, calcule o módulo da força resultante que atuou sobre o objeto ao longo da trajetória até atingir a velocidade de 30 m/s.
A)102 N
B)205 N
C)405 N
D)810 N
E)1215 N
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
C
Resolução comentada
O trabalho da resultante fornece o ganho de energia cinética.
$$F\Delta x=\frac{mv^2}{2}$$
$$F=\frac{90\cdot30^2}{2\cdot100}$$
$$F=405\,\mathrm N$$
O cálculo interpreta a força como constante; se ela variar, 405 N é sua média espacial ao longo do percurso.
Alternativa correta: C.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Trabalho e energia cinética.
M · Matemática — 1
Quadrado e divisão.
E · Etapas — 2
Obter energia e média espacial da força.
C · Contexto — 2
Constância não é declarada.
S · Sacada — 1
Resultado só é força constante ou média espacial.
D · Distratores — 3
810 duplica por omitir meio.
R · Relações — 0
Somente mecânica.
Q63
Mecânica — Cinemática — Velocidade média no MRUV
Uma partícula, que é um objeto cujas dimensões são desprezíveis em relação às demais dimensões envolvidas no problema, deve percorrer uma distância linear (movimento em linha reta) de 320 m. A distância será percorrida com um movimento retilíneo, uniformemente acelerado, sendo nula a velocidade inicial. Desconsidere todos os tipos de atrito que poderiam atuar sobre o sistema. Calcule o módulo da aceleração do movimento para que a velocidade média ao longo dos 320 m seja de 8 m/s.
A)0,2 m/s²
B)0,4 m/s²
C)0,5 m/s²
D)2,0 m/s²
E)4,0 m/s²
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
B
Resolução comentada
A distância e a velocidade média determinam o tempo.
$$t=\frac{320}{8}$$
$$t=40\,\mathrm s$$
Partindo do repouso com aceleração constante:
$$320=\frac12a\cdot40^2$$
$$a=0{,}4\,\mathrm{m/s^2}$$
A velocidade final é 16 m/s, o dobro da média.
Alternativa correta: B.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Velocidade média no MUV.
M · Matemática — 1
Divisão e quadrado.
E · Etapas — 2
Obter tempo e aceleração.
C · Contexto — 2
Média de 8 não é velocidade final.
S · Sacada — 1
vfinal é dobro da média a partir do repouso.
D · Distratores — 3
Fator dois na aceleração.
R · Relações — 0
Somente cinemática.
Q64
Mecânica — Trabalho e energia — Pêndulo
Um pêndulo simples é composto por um objeto, cujas dimensões são desprezíveis, preso a uma linha inextensível, sendo o comprimento da linha muito maior do que as dimensões do objeto. A outra extremidade da linha é fixada em um suporte, ou mesmo ao teto, como mostra a figura. A posição de equilíbrio estático do pêndulo corresponde ao ponto B. Entretanto, ao ser deslocado até o ponto A e, posteriormente, ao ser abandonado, a partir do repouso, o pêndulo passa a desenvolver um movimento periódico do ponto A até o ponto C, passando por B, e, depois, fazendo o movimento inverso. No sistema representado na figura, a massa do objeto pendurado na extremidade da linha é de 10 g; o comprimento da linha inextensível é de 2,0 m; o módulo da aceleração gravitacional terrestre pode ser adotado como 10 m/s²; a massa do fio inextensível é desprezível, e todos os tipos de atrito podem ser desprezados para o movimento desse pêndulo. Sabendo que a energia cinética da massa m, ao passar pelo ponto B, é de 0,1 J, o cosseno do ângulo de abertura inicial do pêndulo (cos θ) é igual a
A)0,98
B)0,87
C)0,65
D)0,71
E)0,50
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
E
Resolução comentada
A energia potencial perdida entre A e B se converte em energia cinética.
$$mgL(1-\cos\theta)=K_B$$
$$0{,}01\cdot10\cdot2(1-\cos\theta)=0{,}1$$
$$1-\cos\theta=0{,}5$$
$$\cos\theta=0{,}50$$
Alternativa correta: E.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Energia do pêndulo e geometria.
M · Matemática — 2
Gramas para kg e cosseno.
E · Etapas — 3
Relacionar altura, energia e ângulo.
C · Contexto — 2
Ângulo medido com vertical.
S · Sacada — 1
Queda vertical é L(1−cosθ).
D · Distratores — 3
0,87 e 0,71 são ângulos usuais.
R · Relações — 0
Somente mecânica.
Q65
Mecânica — Cinemática — Queda e encontro
Considere um objeto cujas dimensões são desprezíveis. No instante de tempo t = 0 s, esse objeto é abandonado, a partir do repouso, de uma altura de H = 80 m, medida em relação ao solo. No mesmo instante em que o objeto é abandonado (t=0 s), uma pessoa, situada a uma distância linear R = 40 m do ponto em que o objeto irá tocar o solo, começa a se deslocar em movimento retilíneo uniforme em direção ao ponto de colisão. O atrito entre o objeto e o ar é considerado desprezível, e o módulo da aceleração gravitacional terrestre igual a 10m/s². Sobre o movimento descrito, é totalmente CORRETO afirmar:
A)Se a velocidade média de deslocamento da pessoa for igual a 5 m/s, ela estará a uma distância de 20 m do ponto de colisão quando o objeto atingir o solo.
B)Se a velocidade média de deslocamento da pessoa for igual a 8,0 m/s, ela percorrerá a distância R no mesmo intervalo de tempo que o objeto levará para atingir o solo.
C)Se a velocidade média de deslocamento da pessoa for igual a 9,5 m/s, ela estará a 8 m de distância do ponto de colisão quando o objeto atingir o solo.
D)Se a velocidade média de deslocamento da pessoa for igual a 12,0 m/s, ela passará pelo ponto de colisão dois segundos antes de o objeto atingir o solo.
E)Se a velocidade média de deslocamento da pessoa for igual a 8,0 m/s, ela chegará ao ponto de colisão dois segundos após o objeto atingir o solo.
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
A
Resolução comentada
O objeto cai a partir do repouso.
$$80=\frac12\cdot10t^2$$
$$t=4\,\mathrm s$$
A pessoa a 5 m/s percorre, nesse tempo:
$$d=5\cdot4$$
$$d=20\,\mathrm m$$
Restam 20 m dos 40 m iniciais. Para chegar exatamente junto com o objeto, sua velocidade deveria ser 10 m/s.
Alternativa correta: A.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Queda e movimento uniforme simultâneos.
M · Matemática — 1
Raiz e produto.
E · Etapas — 2
Achar tempo de queda e posição da pessoa.
C · Contexto — 2
40 m até ponto de impacto.
S · Sacada — 1
Mesma duração liga os movimentos.
D · Distratores — 3
Velocidade oito não atinge ponto em quatro segundos.
R · Relações — 0
Somente cinemática.
Q66
Eletromagnetismo — Força de Lorentz — Seletor de velocidades
Uma partícula com carga positiva é injetada com velocidade V numa região com campos elétrico e magnético cruzados e passa a se movimentar em uma trajetória retilínea. O campo magnético é um vetor que sai perpendicularmente à folha do papel, enquanto o campo elétrico é paralelo à folha, conforme apresentado na figura abaixo. Sabendo que E e B são os módulos dos campos elétrico e magnético, determine o módulo da velocidade V nessa região e assinale a alternativa CORRETA.
A)V = E/B
B)V = B/E
C)V = EB
D)V = E/B2
E)V = B/E2
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
A
Resolução comentada
Para a trajetória permanecer retilínea no arranjo transversal, as forças elétrica e magnética se compensam.
$$qE=qvB$$
$$v=\frac EB$$
O sinal da carga determina os sentidos das forças, mas se cancela na condição sobre o módulo da velocidade.
Alternativa correta: A.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Forças elétrica e magnética compensadas.
M · Matemática — 1
Cancelamento de q e isolamento de v.
E · Etapas — 2
Identificar sentidos e igualar módulos.
C · Contexto — 2
Campos cruzados e trajetória retilínea.
S · Sacada — 1
Condição de seletor de velocidades.
D · Distratores — 3
B/E e produto EB invertem dimensões.
R · Relações — 1
Eletromagnetismo e dinâmica.
Q67
Eletricidade — Geradores — Dissipação interna
Considere o circuito representado abaixo. Após fecharmos a chave faca F, o gerador não ideal alimenta o resistor R1 de 100 ohms. Sabendo que a resistência interna do gerador é de r = 20 ohms, e que a força eletromotriz do gerador é de 120 volts, a potência dissipada no gerador, medida em watts, é de
A)100
B)50
C)40
D)30
E)20
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
E
Resolução comentada
A resistência interna está em série com a carga.
$$i=\frac{120}{100+20}$$
$$i=1\,\mathrm A$$
A potência dissipada no próprio gerador é a do resistor interno.
$$P_{int}=ri^2$$
$$P_{int}=20\cdot1^2$$
$$P_{int}=20\,\mathrm W$$
Alternativa correta: E.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Gerador com resistência interna.
M · Matemática — 1
Quociente e potência de corrente.
E · Etapas — 2
Calcular corrente e perda interna.
C · Contexto — 2
No gerador significa em r e não em R1.
S · Sacada — 1
Separar potência interna de útil.
D · Distratores — 3
100 W é potência na carga.
R · Relações — 0
Somente circuitos.
Q68
Ondulatória — Interferência — Texto e geometria
Item para estudo, fora da pontuação. A revisão editorial identificou ambiguidade. O gabarito documental foi preservado; consulte a resolução.
Uma jovem mãe, grande conhecedora dos conceitos da Física e muito preocupada em propiciar uma alimentação balanceada para sua família, levou seu filho a um passeio no parque e, ao chegar, percebeu a presença de dois personagens muito comuns nesse ambiente: o pipoqueiro e o sorveteiro. A mãe estimou as distâncias das posições desses personagens em relação a ela em 3 e 4 metros, conforme a figura a seguir. O pipoqueiro e o sorveteiro gritavam, em fase, as informações sobre seus produtos, com uma frequência de 425 Hz, e comprimento de onda de 0,8 m. Admitindo que a velocidade do som seja de 340 m/s e, além disso, que o pipoqueiro, o sorveteiro, a mãe e seu filho pudessem ser considerados corpos pontuais, é TOTALMENTE CORRETO afirmar:
A)A mãe escolheu ficar naquela posição junto a seu filho, porque era uma região de interferência construtiva, e, assim, ela ouviria as informações sobre os produtos.
B)A mãe escolheu ficar naquela posição junto a seu filho, porque era uma região de interferência destrutiva, e, assim, não poderia ouvir com nitidez as informações sobre os produtos.
C)A mãe escolheu ficar naquela posição junto a seu filho, porque era uma região de interferência parcial, e, assim, não poderia ouvir as informações sobre os produtos.
D)A mãe escolheu ficar naquela posição junto a seu filho, porque era uma região de interferência construtiva, e, assim, ela não ouviria com nitidez as informações sobre os produtos.
E)A mãe escolheu ficar naquela posição junto a seu filho, porque era uma região de interferência destrutiva, e, assim, poderia ouvir com nitidez as informações sobre os produtos.
Gabarito documental · com ressalva editorial
B
Resolução comentada
O texto diz que as duas fontes estão a 3 m e 4 m da observadora. Essa leitura dá uma diferença de caminhos de 1 m.
$$\frac{\Delta r}{\lambda}=\frac1{0{,}8}$$
$$\frac{\Delta r}{\lambda}=1{,}25$$
Isso não corresponde a um mínimo de interferência para fontes em fase.
A figura, porém, mostra 3 m entre o pipoqueiro e a observadora e 4 m entre o pipoqueiro e o sorveteiro. A distância entre sorveteiro e observadora é a hipotenusa.
$$r_s=\sqrt{3^2+4^2}$$
$$r_s=5\,\mathrm m$$
$$\Delta r=5-3$$
$$\Delta r=2\,\mathrm m$$
$$\frac{\Delta r}{\lambda}=\frac2{0{,}8}$$
$$\frac{\Delta r}{\lambda}=2{,}5$$
Pela figura, a diferença é um múltiplo ímpar de meio comprimento de onda: ocorre interferência destrutiva, como no gabarito. Essa conclusão pressupõe fontes coerentes de mesma frequência; cancelamento completo exigiria ainda amplitudes iguais na recepção.
O gabarito é compatível com a figura, mas não com as distâncias atribuídas pelo texto. O item é preservado para estudo e fica fora da pontuação devido a essa ambiguidade.
Por que o item não recebe pontuação?
F · Física — sem nota
Interferência de fontes coerentes.
M · Matemática — sem nota
Pitágoras e diferença de caminhos.
E · Etapas — sem nota
Comparar texto e figura.
C · Contexto — sem nota
Texto dá 3 e 4 metros à observadora, figura dá 3 e 5.
S · Sacada — sem nota
Diferença de caminho muda de 1 para 2 m.
D · Distratores — sem nota
B vale pela figura e não pela descrição literal.
R · Relações — sem nota
Somente acústica.
Q69
Termologia — Calorimetria — Conversão de trabalho em calor
Um agitador é usado para aquecer uma certa quantidade de água, contida num recipiente termicamente isolado. Considere que o calor específico da água é 1 cal/(g.oC). Admitindo que 1 cal = 4,2 J, determine a variação de temperatura sofrida por uma massa de água de 400 g que recebe desse agitador 4,2 × 10⁴ J de energia.
A)25,0 °C
B)52,0 °C
C)22,0 °C
D)55,0 °C
E)2,50 °C
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
A
Resolução comentada
A parede é termicamente isolante. A energia entra na água como trabalho do agitador e aumenta sua energia interna.
$$\Delta U=W_{recebido}$$
No modelo calorimétrico da água:
$$mc\Delta T=W_{recebido}$$
Convertendo a energia em unidades compatíveis com c:
$$W_{recebido}=\frac{4{,}2\times10^4}{4{,}2}$$
$$W_{recebido}=10000\,\mathrm{cal}$$
$$\Delta T=\frac{10000}{400\times1}$$
$$\Delta T=25\,{}^\circ\mathrm C$$
Usar caloria como unidade de energia não transforma o trabalho recebido em calor através da parede isolante.
Alternativa correta: A.
Por que cada critério recebeu esta nota?
F · Física — 2
Aquecimento por trabalho dissipativo.
M · Matemática — 1
J para cal e divisão.
E · Etapas — 2
Converter energia e usar capacidade.
C · Contexto — 2
Recipiente isolado recebe trabalho do agitador.
S · Sacada — 1
Não chamar trabalho que cruza fronteira de calor.
D · Distratores — 2
2,5 °C reflete erro decimal.
R · Relações — 1
Trabalho mecânico e energia interna.
Q70
Termologia — Calorimetria — Aquecimento até a ebulição
Qual quantidade de energia um agitador deve fornecer a 200 g de água, que está inicialmente no estado líquido e a zero °C, para levar essa água até a temperatura de vapor (100 ºC)? Sabe-se que o calor específico da água é 1cal/(g.oC) e que 1 cal = 4,2 J.
A)4,40 × 10⁴ J
B)8,40 × 10⁴ J
C)44,0 × 10⁴ J
D)48,0 × 10⁴ J
E)84,0 × 10⁴ J
Gabarito do documento da Unitau — Medicina 2019.2
B
Resolução comentada
O calor sensível para levar a água líquida de 0 °C a 100 °C é:
$$Q=mc\Delta T$$
$$Q=200\cdot1\cdot100$$
$$Q=20000\,\mathrm{cal}$$
$$Q=20000\cdot4{,}2$$
$$Q=8{,}4\cdot10^4\,\mathrm J$$
Esse resultado leva o líquido ao início da ebulição. Vaporizar toda a água exigiria somar o calor latente, que não foi fornecido. A expressão “temperatura de vapor” é imprecisa e não deve ser confundida com vaporização completa.
