Faculdade BP · 2027.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Medicina · Vestibular Vunesp

Processo Seletivo Medicina 2027.1 · Prova II · questões de Física (Q36–40) — resolução comentada Método TEF.

Q36
Mecânica — Cinemática — Lançamento vertical e gráfico da velocidade

O gráfico mostra a variação da velocidade escalar, em função do tempo, de um objeto que foi lançado verticalmente para cima, a partir do solo.

Gráfico da velocidade em função do tempo: reta de 16 m/s em t = 0 até −16 m/s em t = 3,2 s, cruzando v = 0 em t = 1,6 s.

Nesse lançamento, a máxima altura atingida pelo objeto foi de

A)25,6 m.
B)16,0 m.
C)21,4 m.
D)12,8 m.
E)10,0 m.

Gabarito oficial — Faculdade BP 2027.1 — Prova II — Versão 1 — Q36

D
Resolução

O objeto atinge a altura máxima quando a velocidade se anula. No gráfico, isso ocorre em 1,6 s.

O deslocamento na subida é a área do triângulo entre a reta e o eixo do tempo, apenas no intervalo em que a velocidade é positiva.

$$h_{max}=\frac{v_0t_{subida}}{2}$$

$$h_{max}=\frac{16\cdot1{,}6}{2}$$

$$h_{max}=12{,}8\text{ m}$$

A região abaixo do eixo corresponde à descida e não entra no cálculo da altura máxima. A área algébrica de todo o intervalo de 3,2 s seria nula, pois o objeto retorna ao solo.

Alternativa D.

Q37
Mecânica — Hidrostática — Empuxo e flutuação

Quando um barco navega no oceano, cuja densidade da água é igual a $1{,}03\text{ g/cm}^3$, o volume desse barco que permanece submerso é igual a $V_S$. Quando o mesmo barco, mantendo o mesmo peso, navega em um rio, cuja densidade da água é igual a $1{,}00\text{ g/cm}^3$, o volume desse barco que permanece submerso é igual a

A)$1{,}03V_S$.
B)$1{,}06V_S$.
C)$1{,}12V_S$.
D)$1{,}09V_S$.
E)$1{,}05V_S$.

Gabarito oficial — Faculdade BP 2027.1 — Prova II — Versão 1 — Q37

A
Resolução

Nas duas situações o barco flutua em equilíbrio: o empuxo tem o mesmo módulo do peso. Como o peso não muda, o empuxo também não muda.

$$E_{oceano}=E_{rio}$$

$$\rho_{oceano}gV_S=\rho_{rio}gV_{rio}$$

Cancelando a gravidade e isolando o volume no rio:

$$V_{rio}=\frac{\rho_{oceano}}{\rho_{rio}}V_S$$

$$V_{rio}=\frac{1{,}03}{1{,}00}V_S$$

$$V_{rio}=1{,}03V_S$$

Na água menos densa do rio, o barco precisa deslocar um volume maior para sustentar o mesmo peso. As densidades podem permanecer em g/cm³ porque usamos sua razão.

Alternativa A.

Q38
Termologia — Mudanças de estado — Diagrama de fases

Analise o diagrama de fases do dióxido de carbono.

Diagrama de fases do dióxido de carbono: regiões sólida, líquida e gasosa, com ponto triplo indicado na pressão de 5,11 atm e ponto crítico indicado em 73 atm e 31,1 °C.

Fonte da figura: physics.stackexchange.com. Adaptado pela prova.

De acordo com o diagrama, o dióxido de carbono, quando submetido

A)à temperatura de −50,0 °C, pode existir nos estados sólido, líquido e gasoso.
B)à pressão de 4,5 atm, pode existir nos estados sólido, líquido e gasoso.
C)à pressão de 3,0 atm, pode existir nos estados sólido e gasoso, apenas.
D)à pressão de 20,0 atm, pode existir nos estados líquido e gasoso, apenas.
E)à temperatura de 25,0 °C, pode existir nos estados sólido e gasoso, apenas.

Gabarito oficial — Faculdade BP 2027.1 — Prova II — Versão 1 — Q38

C
Resolução

Para analisar uma pressão fixa, percorremos uma linha horizontal no diagrama. A pressão do ponto triplo está indicada como 5,11 atm.

$$3{,}0\text{ atm}<5{,}11\text{ atm}$$

A horizontal de 3,0 atm passa pela região sólida e pela região gasosa, separadas pela curva de sublimação. Ela não atravessa a região líquida. Portanto, variando a temperatura nessa pressão, os estados possíveis são sólido e gasoso.

A mesma ausência de líquido descarta a afirmação sobre os três estados a 4,5 atm. Já a horizontal de 20 atm também alcança a região sólida, de modo que não fica restrita a líquido e gás.

Nas temperaturas de −50 °C e 25 °C, as verticais atravessam as regiões de líquido e gás no intervalo de pressões mostrado, sem atravessar a região sólida. Não se deve confundir estados acessíveis ao variar uma grandeza com coexistência de três fases em um único ponto.

Alternativa C.

Q39
Óptica — Óptica geométrica — Eclipses, sombra e penumbra

A figura mostra, fora de escala, as posições relativas do Sol, da Lua e da superfície da Terra no momento em que ocorre um eclipse solar. No mesmo instante, um observador que estiver posicionado na região indicada pelo número 2 vê o eclipse como total, enquanto um observador que estiver posicionado nas regiões indicadas pelo número 1 vê o eclipse como parcial.

Sol, Lua e superfície da Terra: região central 2 na umbra e regiões laterais 1 na penumbra.

Fonte da figura: olhardigital.com.br. Adaptado pela prova.

Um eclipse solar pode ser visto simultaneamente como parcial e como total na superfície da Terra porque

A)a órbita da Lua ao redor da Terra é elíptica.
B)o Sol é uma fonte extensa de luz.
C)a luz proveniente do Sol sofre refração na atmosfera da Terra.
D)a distância entre o Sol e a Terra varia no decorrer do ano.
E)a Lua não é perfeitamente esférica.

Gabarito oficial — Faculdade BP 2027.1 — Prova II — Versão 1 — Q39

B
Resolução

O Sol tem extensão aparente: a luz chega à Lua a partir de diferentes pontos do disco solar. Por isso, a Lua pode bloquear todos os raios que chegariam a uma região e apenas parte dos raios que chegariam a outra.

Na umbra, região 2: o disco solar fica completamente encoberto pela Lua, e o eclipse é visto como total.

Na penumbra, regiões 1: parte do disco solar permanece visível, e o eclipse é visto como parcial.

A coexistência dessas regiões no mesmo instante é explicada pela extensão da fonte luminosa. Uma fonte pontual ideal produziria somente sombra geométrica, sem uma faixa de penumbra. A forma da órbita e a refração atmosférica não são necessárias para explicar a distinção mostrada.

Alternativa B.

Q40
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência e corrente em paralelo

O esquema representa parte do circuito elétrico de um automóvel, composto por uma bateria de força eletromotriz $E=12\text{ V}$ e resistência interna desprezível, uma chave interruptora ideal C e quatro lâmpadas. Dessas quatro lâmpadas, duas correspondem às lanternas dianteiras do automóvel, $L_{D1}$ e $L_{D2}$, idênticas e de potência 24 W cada uma, e duas correspondem às lanternas traseiras, $L_{T1}$ e $L_{T2}$, também idênticas, mas de potência 12 W cada uma.

Bateria ideal de 12 V, chave C e quatro lâmpadas ligadas em paralelo, duas dianteiras LD1 e LD2 e duas traseiras LT1 e LT2.

Com a chave C fechada e desprezando as resistências elétricas dos fios que compõem o circuito, a corrente total $i$ que se estabelece no conjunto dessas quatro lâmpadas é igual a

A)6,0 A.
B)12,0 A.
C)9,0 A.
D)3,0 A.
E)2,0 A.

Gabarito oficial — Faculdade BP 2027.1 — Prova II — Versão 1 — Q40

A
Resolução

Com a chave fechada, as quatro lâmpadas ficam em paralelo e recebem a mesma tensão de 12 V da bateria ideal. Somamos as potências das duas lanternas dianteiras e das duas traseiras.

$$P_{total}=2\cdot24+2\cdot12$$

$$P_{total}=72\text{ W}$$

A corrente total é obtida pela relação entre potência e tensão.

$$P_{total}=Ei$$

$$i=\frac{P_{total}}{E}$$

$$i=\frac{72}{12}=6{,}0\text{ A}$$

Como conferência, cada lâmpada dianteira conduz 2,0 A e cada traseira conduz 1,0 A. A corrente no trecho comum é a soma das quatro correntes de ramo, e não a corrente de uma única lâmpada.

Alternativa A.

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