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FACISB · Medicina 2022

Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata · Fundação Vunesp

Processo Seletivo 2022 de Medicina · Física Q61 a Q70, com numeração original restabelecida, figuras, gabarito conferido e resolução comentada Método TEF.

Q61
Movimento circular — Velocidade angular média

Alguns dos movimentos de um salto realizado por uma ginasta estão mostrados na figura.

Sequência de posições de uma ginasta entre P1 e P2 durante um salto

Fonte indicada no material-base: interativos.globoesporte.globo.com. Adaptado.

Entre as posições P1 e P2, a atleta efetua duas voltas e meia em um intervalo de tempo de $1{,}25\,\text{s}$. Nessa parte do salto, a velocidade angular média da rotação da atleta é de

A)$2{,}25\pi\,\text{rad/s}$.
B)$720\,\text{rad/s}$.
C)$6{,}25\pi\,\text{rad/s}$.
D)$450\,\text{rad/s}$.
E)$4{,}00\pi\,\text{rad/s}$.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q61)

E
Resolução

Duas voltas e meia correspondem a

$\Delta\theta=2{,}5\cdot2\pi=5\pi\,\text{rad}$.

A velocidade angular média é

$\omega_m=\dfrac{\Delta\theta}{\Delta t}=\dfrac{5\pi}{1{,}25}=4\pi\,\text{rad/s}$.

Q62
Dinâmica — Equilíbrio em plano inclinado

Um caminhão de massa $6\,000\,\text{kg}$ está parado em uma rua inclinada de um ângulo $\theta$ em relação à horizontal, como mostrado na figura.

Caminhão em repouso sobre uma rua inclinada de ângulo theta

Considerando $g=10\,\text{m/s}^2$ e $\operatorname{sen}\theta=0{,}25$, a resultante das forças de resistência que atuam sobre o caminhão e que o impedem de se mover rua abaixo tem intensidade

A)15 000 N.
B)6 000 N.
C)58 200 N.
D)24 000 N.
E)1 200 N.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q62)

A
Resolução

Como o caminhão permanece em equilíbrio, a resultante das forças de resistência deve equilibrar a componente do peso paralela à rua:

$F_R=mg\operatorname{sen}\theta$.

$F_R=6\,000\cdot10\cdot0{,}25=15\,000\,\text{N}$.

Q63
Energia mecânica — Teorema da energia cinética

Ao decolar por uma pista reta, plana e horizontal, um avião de massa $2{,}0\times10^4\,\text{kg}$ parte do repouso e atinge a velocidade de $60\,\text{m/s}$ ao perder contato com o solo.

O trabalho realizado pela resultante das forças que atuaram sobre o avião desde o início da decolagem até o instante em que perdeu contato com o solo foi

A)$1{,}8\times10^7\,\text{J}$.
B)$3{,}6\times10^7\,\text{J}$.
C)$3{,}0\times10^5\,\text{J}$.
D)$9{,}0\times10^6\,\text{J}$.
E)$7{,}2\times10^7\,\text{J}$.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q63)

B
Resolução

Pelo teorema da energia cinética, o trabalho da força resultante é a variação da energia cinética:

$W_R=\Delta E_c=\dfrac{mv^2}{2}-0$.

$W_R=\dfrac{2{,}0\times10^4\cdot60^2}{2}=3{,}6\times10^7\,\text{J}$.

Q64
Hidrostática — Princípio de Pascal

O sistema do freio hidráulico de uma motocicleta, esquematizado na figura, funciona de acordo com o princípio de Pascal. Quando o motociclista aciona o manete, ocorre transmissão de movimento para o pistão superior, o qual pressiona o fluido para baixo. O fluido, por sua vez, move o pistão inferior, que pressiona a pastilha contra o disco, freando a motocicleta.

Esquema de um freio hidráulico de motocicleta com pistões superior e inferior

Considerando que o fluido no sistema de freio seja incompressível e supondo que o diâmetro do pistão inferior seja o dobro do diâmetro do pistão superior, quando uma força de intensidade $4{,}0\,\text{N}$ é aplicada no êmbolo do pistão superior, perpendicularmente à sua superfície, a intensidade da força que o êmbolo do pistão inferior aplica na pastilha é

A)16,0 N.
B)12,0 N.
C)2,0 N.
D)8,0 N.
E)1,0 N.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q64)

A
Resolução

Pelo princípio de Pascal, a pressão transmitida é a mesma:

$\dfrac{F_1}{A_1}=\dfrac{F_2}{A_2}$.

Como o diâmetro do pistão inferior é o dobro, sua área é quatro vezes maior:

$A_2=4A_1$.

Logo,

$F_2=4F_1=4\cdot4{,}0=16{,}0\,\text{N}$.

Q65
Termologia — Calor sensível e vazão

Uma empresa utiliza água de um rio às margens do qual está instalada para resfriar parte de seus equipamentos. Considere que a quantidade de calor a ser retirada dos equipamentos a cada segundo é de $4{,}2\times10^7\,\text{J}$, que a água do rio tem densidade e calor específico, respectivamente, iguais a $1{,}0\times10^3\,\text{kg/m}^3$ e $4{,}2\times10^3\,\text{J/(kg}\cdot{}^\circ\text{C)}$ e que, por razões ecológicas, essa água deve ser devolvida ao rio a uma temperatura que não exceda $2{,}0\,^\circ\text{C}$ em comparação à temperatura com que foi captada.

O volume de água que deve ser captado do rio, a cada segundo, deve ser, no mínimo,

A)$1{,}0\,\text{m}^3$.
B)$1{,}5\,\text{m}^3$.
C)$2{,}5\,\text{m}^3$.
D)$3{,}0\,\text{m}^3$.
E)$5{,}0\,\text{m}^3$.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q65)

E
Resolução

Em cada segundo, a água deve absorver $Q=4{,}2\times10^7\,\text{J}$, com aumento máximo de temperatura de $2{,}0\,^\circ\text{C}$.

$Q=mc\Delta T$

$m=\dfrac{4{,}2\times10^7}{4{,}2\times10^3\cdot2}=5{,}0\times10^3\,\text{kg}$.

Usando $\rho=1{,}0\times10^3\,\text{kg/m}^3$:

$V=\dfrac{m}{\rho}=5{,}0\,\text{m}^3$ por segundo.

Q66
Termodinâmica — Energia interna de gás ideal

Um balão meteorológico recebeu certa quantidade de gás hélio à temperatura de $27\,^\circ\text{C}$ e foi solto. Ao subir pela atmosfera, a temperatura desse gás foi diminuindo até que, na altitude $H$, atingiu o valor de $-33\,^\circ\text{C}$.

Considerando o gás hélio como um gás ideal e que não houve variação na quantidade de gás no interior do balão, a energia interna da massa desse gás do balão na altitude $H$, em relação à energia interna na superfície, era

A)60%.
B)95%.
C)80%.
D)85%.
E)70%.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q66)

C
Resolução

Para uma quantidade fixa de gás ideal, a energia interna é proporcional à temperatura absoluta.

$T_1=27+273=300\,\text{K}$

$T_2=-33+273=240\,\text{K}$

$\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac{240}{300}=0{,}80$.

Assim, a energia interna passou a corresponder a 80% do valor inicial.

Q67
Óptica geométrica — Espelho esférico côncavo

Um raio de luz incide na superfície refletora de um espelho esférico côncavo de raio de curvatura $1{,}2\,\text{m}$ e que obedece às condições de nitidez de Gauss.

Espelho côncavo com um raio paralelo ao eixo principal refletindo em direção ao ponto P

Se a direção de incidência do raio for paralela ao eixo principal do espelho, após a reflexão o raio cruzará o eixo principal em um ponto $P$, localizado a uma distância do vértice $V$ do espelho igual a

A)0,4 m.
B)0,8 m.
C)1,2 m.
D)0,6 m.
E)2,4 m.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q67)

D
Resolução

Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal de um espelho côncavo reflete passando pelo foco principal.

A distância focal vale metade do raio de curvatura:

$f=\dfrac{R}{2}=\dfrac{1{,}2}{2}=0{,}6\,\text{m}$.

Q68
Ondulatória — Comprimento de onda e frequência

A frequência da onda sonora emitida pela corda 1 de uma guitarra é $329{,}6\,\text{Hz}$ e a da corda 6 é $82{,}4\,\text{Hz}$.

Quando essas ondas se propagam no ar, o comprimento da onda emitida pela corda 1, $\lambda_1$, em relação ao comprimento da onda emitida pela corda 6, $\lambda_6$, é:

A)$\lambda_1=\dfrac{\lambda_6}{6}$
B)$\lambda_1=\dfrac{\lambda_6}{4}$
C)$\lambda_1=2\lambda_6$
D)$\lambda_1=4\lambda_6$
E)$\lambda_1=8\lambda_6$

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q68)

B
Resolução

No mesmo meio, as duas ondas propagam-se com a mesma velocidade. Como $v=\lambda f$:

$\lambda\propto\dfrac{1}{f}$.

Além disso,

$\dfrac{f_1}{f_6}=\dfrac{329{,}6}{82{,}4}=4$.

Logo,

$\lambda_1=\dfrac{\lambda_6}{4}$.

Q69
Eletrodinâmica — Circuito com interruptores paralelos

No circuito elétrico esquematizado na figura, $L_1$ e $L_2$ são duas lâmpadas idênticas, que funcionam sob diferença de potencial $127\,\text{V}$, e $C_1$ e $C_2$ são duas chaves interruptoras, que podem ser acionadas de forma independente e que fazem contato ou com as posições $x$ ou com as posições $y$.

Circuito de 127 V com duas chaves comutadoras C1 e C2 e duas lâmpadas L1 e L2 em paralelo

Esse circuito

A)possibilita que as lâmpadas sejam acesas simultaneamente e apagadas simultaneamente de locais diferentes, como as extremidades de uma escada.
B)permite controlar o nível de iluminação do ambiente, pois possibilita acender simultaneamente as duas lâmpadas, acender apenas uma, ou manter ambas apagadas.
C)permite, dependendo das posições das chaves, que as lâmpadas fiquem submetidas a uma diferença de potencial superior a 127 V.
D)não tem utilidade prática, pois, se uma das lâmpadas queimar, a outra nunca poderá ser acesa.
E)faz com que as lâmpadas, quando acesas, apresentem brilho menor do que seu brilho normal.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q69)

A
Resolução

As lâmpadas estão em paralelo entre si e recebem juntas a alimentação comandada por duas chaves comutadoras ligadas pelos dois condutores de retorno.

Ao mudar a posição de qualquer uma das chaves, altera-se o estado do circuito entre aberto e fechado. Assim, as duas lâmpadas podem ser ligadas ou desligadas em conjunto a partir de dois locais diferentes, configuração típica de comando de escada.

Q70
Eletromagnetismo — Equilíbrio entre forças elétrica e magnética

Uma partícula eletrizada com carga positiva $q$ penetra, com velocidade vertical $\vec{v}$ orientada para baixo, em uma região onde existe um campo magnético $\vec{B}$ uniforme, perpendicular ao plano da figura e orientado para dentro desse plano. No interior dessa região, a partícula descreve uma trajetória retilínea, perpendicular aos lados $M$ e $P$ do retângulo mostrado na figura.

Partícula positiva movendo-se para baixo em região retangular com campo magnético entrando no plano

Considerando desprezível a ação da gravidade, para que a trajetória da partícula seja retilínea na região em que existe o campo magnético, é necessário que exista também um campo elétrico

A)horizontal, perpendicular aos lados M e P e orientado de P para M.
B)horizontal, perpendicular aos lados N e Q e orientado de N para Q.
C)horizontal, perpendicular aos lados M e P e orientado de M para P.
D)vertical e orientado para cima.
E)vertical e orientado para baixo.

Gabarito conferido — FACISB 2022 (Q70)

B
Resolução

Para a carga positiva, a força magnética tem direção dada por $\vec{F}_B=q\vec{v}\times\vec{B}$.

Com $\vec{v}$ para baixo e $\vec{B}$ entrando no plano da figura, a regra da mão direita fornece força magnética para a direita, em direção ao lado $N$.

Para que a trajetória permaneça retilínea, a força elétrica deve anular a força magnética. Como $q$ é positiva, $\vec{F}_E$ tem o mesmo sentido de $\vec{E}$; portanto, o campo elétrico deve apontar para a esquerda, de $N$ para $Q$.

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