Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos · Fundação Vunesp
Processo Seletivo 2020 de Medicina · Prova Objetiva e Redação — questões de Física Q61 a Q70, com transcrição fiel, figuras do caderno, gabarito conferido e resolução comentada Método TEF.
Física: questões 61 a 70 · 5 alternativas por questão
O PDF-fonte fornecido não contém o gabarito oficial. As alternativas indicadas nesta página foram determinadas e conferidas por resolução independente de cada questão.
Q61
Cinemática — Gráfico posição × tempo
Analise o gráfico que representa a variação do espaço (posição), em função do tempo, de um corpo em movimento entre os instantes $t=0$ e $t=T$.
Esse gráfico pode representar, no intervalo entre $t=0$ e $t=T$, o movimento de um
A)carro que partiu do repouso, de um cruzamento, e moveu-se até parar novamente no próximo cruzamento.
B)objeto que foi lançado verticalmente para cima, parou instantaneamente no ponto mais alto de sua trajetória e caiu, sempre sem resistência do ar.
C)carrinho movimentando-se, por uma montanha-russa, com velocidade escalar constante.
D)pêndulo simples oscilando, sem resistência do ar, indo de um extremo ao outro de sua trajetória.
E)corpo preso a uma mola ideal, apoiado sobre um plano horizontal, sem atrito, que oscila em movimento harmônico simples.
Alternativa correta
A
Resolução
A inclinação do gráfico $s imes t$ representa a velocidade.
No início, a tangente é horizontal: o corpo parte do repouso. Em seguida, a inclinação aumenta, indicando aceleração; no trecho central, a reta tem inclinação constante, indicando velocidade constante; no trecho final, a inclinação diminui até zero, indicando desaceleração até o repouso.
Esse comportamento corresponde ao carro que parte de um cruzamento, ganha velocidade, segue por um trecho com velocidade constante e para no cruzamento seguinte.
Q62
Dinâmica — Atrito em movimento uniforme
Um trabalhador transporta duas caixas, A e B, com formato de paralelepípedos reto-retângulos e de massas $m_A$ e $m_B$, em movimento retilíneo e uniforme, sobre uma superfície plana e horizontal, conforme representado na figura. O coeficiente de atrito entre todas as superfícies em contato é $\mu$ e a aceleração da gravidade local é $g$.
O módulo da força de atrito que a caixa B exerce sobre a caixa A é
A)$\mu m_Ag$.
B)$\mu m_Bg$.
C)zero.
D)$\mu(m_A+m_B)g$.
E)$\mu m_A m_Bg$.
Alternativa correta
C
Resolução
A caixa A realiza movimento retilíneo e uniforme, portanto sua aceleração é nula e a resultante horizontal sobre ela também é nula.
A única força horizontal que poderia atuar em A é a força de atrito exercida por B. Logo, para que a resultante horizontal seja zero, essa força de atrito deve ser nula.
$F_{at}=0$.
Q63
Quantidade de movimento — Colisão inelástica
Um garoto corre sobre uma superfície horizontal e salta sobre um carrinho parado em relação ao solo, também plano e horizontal. Imediatamente antes de seus pés atingirem a superfície do carrinho, o garoto tem uma velocidade de módulo $v_0$ na direção horizontal. Os pés do garoto deslizam sobre o carrinho até atingirem o repouso em relação a ele.
Desprezando os atritos, exceto o existente entre os pés do garoto e a superfície do carrinho, e sabendo que a massa do garoto corresponde a um terço da massa do carrinho, a velocidade final com que o conjunto garoto-carrinho se movimenta em relação ao solo é
A)$\dfrac{v_0}{3}$.
B)$\dfrac{v_0}{4}$.
C)$\dfrac{2v_0}{3}$.
D)$\dfrac{v_0}{6}$.
E)$\dfrac{v_0}{2}$.
Alternativa correta
B
Resolução
Durante a interação garoto-carrinho, as forças de atrito entre eles são internas ao sistema. Assim, a quantidade de movimento horizontal se conserva.
Se a massa do garoto é $m$, a massa do carrinho é $3m$.
$mv_0=(m+3m)v$.
$mv_0=4mv\Rightarrow v=\dfrac{v_0}{4}$.
Q64
Dinâmica e potência — Força resistiva
Um veículo trafega por uma estrada retilínea e horizontal, em uma região sem vento, sujeito a uma força de resistência do ar $\vec{R}_{Ar}$, calculada em N, pela expressão $R_{Ar}=0{,}5\,v^2$, em que $v$ é a velocidade do veículo em relação ao ar, expressa em m/s.
Para manter a velocidade desse veículo constante e igual a 72 km/h, seu motor deve desenvolver uma potência útil igual a
A)52 kW.
B)4 kW.
C)93 kW.
D)16 kW.
E)186 kW.
Alternativa correta
B
Resolução
Primeiro, convertemos a velocidade:
$72\text{ km/h}=20\text{ m/s}$.
A força resistiva vale
$R_{Ar}=0{,}5\cdot20^2=200\text{ N}$.
Como a velocidade é constante, a força motora equilibra a resistência do ar. A potência útil é
$P=Fv=200\cdot20=4000\text{ W}=4\text{ kW}$.
Q65
Hidrostática — Empuxo e tração
Um bloco A de madeira flutua em equilíbrio na água junto a um bloco B, preso ao bloco A por um fio ideal, conforme a figura.
Considere que $\vec P_A$ é o peso do bloco A, $\vec P_B$ é o peso do bloco B, $\vec E_A$ é o empuxo exercido pela água sobre o bloco A, $\vec E_B$ é o empuxo exercido pela água sobre o bloco B e $\vec T$ é a força de tração exercida pelo fio sobre o bloco B.
Sabendo que o bloco A é menos denso do que a água e que o bloco B é mais denso do que a água, pode-se afirmar que
A)$T=E_B+P_B$.
B)$T
C)$E_A=P_A$.
D)$E_B>P_B$.
E)$T=P_B$.
Alternativa correta
B
Resolução
Para o bloco B em equilíbrio, atuam o peso para baixo e, para cima, o empuxo e a tração.
$E_B+T=P_B$.
Logo,
$T=P_B-E_B$.
Como $E_B>0$, necessariamente $T<P_B$.
Q66
Termodinâmica — Rendimento de máquina térmica
Determinada máquina térmica é alimentada com gasolina e desenvolve potência útil de 7 MW. Essa máquina recebe, durante uma hora, todo o calor produzido pela queima desse combustível, funcionando com um rendimento de 20%.
(osfundamentosdafisica.blogspot.com. Adaptado.)
Considerando que a combustão de 1 g de gasolina libere 40 000 J de energia, a massa de gasolina queimada necessária, nesse intervalo de tempo, para o funcionamento dessa máquina é
Um raio de luz monocromático R, proveniente de um objeto real, propaga-se da esquerda para a direita e incide em uma lente esférica convergente, em um ponto P, como representado na figura 1. Os pontos F e F’ são os focos principais dessa lente, A e A’ são seus pontos antiprincipais e O é seu centro óptico.
A figura 2 mostra cinco raios emergindo da lente pelo ponto P.
O raio que emerge dessa lente, associado ao raio R, está indicado, na figura 2, por
A)III.
B)II.
C)I.
D)IV.
E)V.
Alternativa correta
A
Resolução
Para determinar a direção do raio emergente, traçamos mentalmente um raio auxiliar paralelo ao raio incidente R passando pelo centro óptico O. Esse raio auxiliar atravessa a lente sem desvio.
O ponto em que esse raio auxiliar intercepta o plano focal imagem determina o foco secundário correspondente à direção de incidência.
O raio que incidiu em P deve emergir passando por esse mesmo foco secundário. Na figura 2, essa direção corresponde ao raio III.
Q68
Ondulatória — Cordas vibrantes
Para afinar as cordas de seu violão, uma pessoa gira as tarraxas de seu instrumento, podendo tracionar mais ou menos as cordas, dependendo do efeito desejado.
(https://iniciantesdoviolao.com.br. Adaptado.)
Considere que uma das cordas do violão tenha ficado mais tracionada do que antes da afinação. Quando essa corda for colocada para vibrar, em relação a antes da afinação,
A)a frequência da nota musical emitida por ela será menor.
B)as ondas passarão a se propagar por ela mais lentamente.
C)a intensidade das ondas sonoras emitidas por ela não se alterará.
D)a velocidade das ondas que se propagam por ela não se alterará.
E)a altura das ondas sonoras emitidas por ela será maior.
Alternativa correta
E
Resolução
A velocidade das ondas em uma corda é
$v=\sqrt{\dfrac{T}{\mu}}$.
Ao aumentar a tração $T$, a velocidade de propagação aumenta. Para uma corda de mesmo comprimento e mesma densidade linear, as frequências próprias também aumentam.
Assim, a nota emitida fica mais aguda, isto é, apresenta maior altura sonora.
Q69
Eletrostática — Campo e potencial elétrico
A figura representa a região em torno de duas cargas puntiformes fixas, $+Q$ e $-Q$, iguais em módulo, mas de sinais opostos. As linhas contínuas representam algumas linhas de força do campo elétrico gerado por essas cargas, e as linhas tracejadas representam algumas linhas equipotenciais desse campo. Nessa região, o ponto A é o ponto médio do segmento que liga as cargas e a linha L passa por A.
A respeito dessa região, pode-se afirmar que:
A)uma partícula eletrizada abandonada no ponto C se movimentará ao longo da linha L, em torno do ponto A, em movimento harmônico simples.
B)uma partícula eletrizada abandonada no ponto A permanecerá em repouso, independentemente de seu sinal.
C)a diferença de potencial $V_{BD}=V_B-V_D$, entre os pontos B e D, tem valor positivo, independentemente do sinal das partículas eletrizadas colocadas nesses pontos.
D)uma partícula positiva abandonada no ponto D se movimentará ao longo da linha equipotencial que passa por esse ponto.
E)se uma partícula eletrizada for abandonada no ponto A, ela se moverá ao longo de L, afastando-se das cargas $+Q$ e $-Q$, em movimento acelerado.
Alternativa correta
C
Resolução
O potencial elétrico é uma propriedade do campo e independe da carga de prova colocada no ponto.
O ponto B está mais associado à região de potencial positivo da carga $+Q$, enquanto D está na região de potencial negativo da carga $-Q$. Pela simetria do dipolo, $V_B>0$ e $V_D<0$.
$V_{BD}=V_B-V_D>0$.
Além disso, as linhas de campo são perpendiculares às equipotenciais; uma carga livre não se move ao longo de uma linha equipotencial por ação exclusiva do campo.
Q70
Eletrodinâmica — Associação de resistores em uma malha
A palavra FACISB foi escrita com pequenas barras feitas com determinado material condutor que, percorrido por corrente elétrica, se aquece e emite luz. Cada letra da palavra foi montada com essas barras e depois essas letras foram conectadas pelos pontos pretos mostrados na figura por meio de fios condutores ideais. A intenção era a de que, quando a chave interruptora Ch fosse fechada e o circuito fosse ligado a uma diferença de potencial U, a palavra toda se acendesse e brilhasse, com cada letra emitindo luz de uma cor diferente. Porém, depois que as letras foram conectadas, a palavra não acendeu conforme o planejado.
De acordo com a figura, as letras foram acesas conforme o indicado em
A)
B)
C)
D)
E)
Alternativa correta
B
Resolução
Uma barra só acende se for percorrida por corrente. Assim, devemos acompanhar os caminhos efetivamente ligados entre os dois terminais do circuito.
Na letra F, conduzem apenas o trecho vertical inferior e o segmento horizontal central. Na letra A, a corrente se divide entre o segmento central e o caminho superior, recombinando-se no lado direito; por isso também conduzem as barras superiores e a barra direita inferior. Na letra C, apenas o segmento inferior pertence ao caminho entre os terminais. A barra da letra I conduz integralmente. Na letra S, a corrente passa pelo segmento inferior e pelo trecho vertical direito inferior. Na letra B, existem caminhos em paralelo pelos ramos superior, central e inferior, de modo que todas as barras da letra são percorridas por corrente.
