FAMEMA 2016 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Faculdade de Medicina de Marília
Vestibular 2016 · Prova II · Física: questões 36 a 40 · Enunciados e figuras do caderno original, com gabarito e resolução comentada.
Q36
Mecânica — Dinâmica — Impulso e quantidade de movimento
Um brinquedo consiste em um fole acoplado a um tubo plástico horizontal que se encaixa na traseira de um carrinho, inicialmente em repouso. Quando uma criança pisa no fole, comprimindo-o até o final, o ar expelido impulsiona o carrinho.
Considere que a massa do carrinho seja de 300 g, que o tempo necessário para que a criança comprima completamente o fole seja de 0,2 s e que ao final desse intervalo de tempo o carrinho adquira uma velocidade de 8 m/s. Admitindo desprezíveis todas as forças de resistência ao movimento do carrinho, o módulo da força média (Fméd) aplicada pelo ar expelido pelo tubo sobre o carrinho, nesse intervalo de tempo, é igual a
A)10 N.
B)14 N.
C)12 N.
D)8 N.
E)16 N.
Gabarito oficial VUNESP
C
Resolução
A força média é determinada pelo impulso: $F_{\mathrm{méd}}\Delta t=m\Delta v$. Com $m=0{,}300\,\mathrm{kg}$, $\Delta v=8\,\mathrm{m/s}$ e $\Delta t=0{,}2\,\mathrm{s}$, resulta $F_{\mathrm{méd}}=0{,}300\times8/0{,}2=12\,\mathrm{N}$.
Alternativa C.
Q37
Mecânica — Hidrostática — Pressão e profundidade
A figura mostra parte de um aquário no qual a água encontra-se parada. Nesse ambiente, o peixe amarelo movimenta-se do ponto A ao ponto D, segundo a trajetória ABCD representada pela linha branca.
Considerando a densidade da água constante ao longo de todo o trajeto, assinale a alternativa que indica corretamente o esboço do gráfico de como varia a pressão sobre o peixe amarelo, em função do tempo, nesse deslocamento.
A)
B)
C)
D)
E)
Gabarito oficial VUNESP
E
Resolução
Pela lei de Stevin, $p=p_0+\rho gh$: quanto maior a profundidade, maior a pressão. De A a B o peixe desce e a pressão aumenta; de B a C permanece na mesma profundidade; de C a D sobe e a pressão diminui. Como D está mais profundo que A, a pressão final ainda supera a inicial. O gráfico E representa essa sequência.
Alternativa E.
Q38
Óptica — Lentes — Lupa e equação de Gauss
Uma pessoa observa uma letra F impressa em uma folha de papel utilizando uma lente convergente como lupa, a qual é mantida em repouso, paralela à folha e a 10 cm dela. Nessa situação, as dimensões da imagem são três vezes maiores do que as da letra impressa, conforme mostra a figura.
Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal da lente utilizada pela pessoa, em centímetros, é igual a
A)37,5.
B)15,0.
C)22,5.
D)7,50.
E)30,0.
Gabarito oficial VUNESP
B
Resolução
A lupa produz imagem virtual, direita e três vezes maior: $A=-p\prime/p=3$. Como $p=10\,\mathrm{cm}$, temos $p\prime=-30\,\mathrm{cm}$. Na equação de Gauss, $1/f=1/10-1/30=1/15$, logo $f=15\,\mathrm{cm}$.
Alternativa B.
Q39
Ondulatória — Ondas — Refração de ondas
Com o objetivo de simular as ondas no mar, foram geradas, em uma cuba de ondas de um laboratório, as ondas bidimensionais representadas na figura, que se propagam de uma região mais funda (região 1) para uma região mais rasa (região 2).
Sabendo que quando as ondas passam de uma região para a outra sua frequência de oscilação não se altera e considerando as medidas indicadas na figura, é correto afirmar que a razão $v_1/v_2$ entre as velocidades de propagação das ondas nas regiões 1 e 2 é igual a
A)1,6.
B)0,4.
C)2,8.
D)2,5.
E)1,2.
Gabarito oficial VUNESP
D
Resolução
Na passagem entre as regiões, a frequência permanece constante. Como $v=\lambda f$, a razão das velocidades é a razão dos comprimentos de onda: $v_1/v_2=\lambda_1/\lambda_2=2/0{,}8=2{,}5$.
Alternativa D.
Q40
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de resistores
Um garoto desenvolveu, para a feira de ciências de sua escola, um projeto que chamou de “A casa elétrica”. Para isso, utilizou resistores ôhmicos e fios metálicos de resistência desprezível, representados em vermelho na figura. Para dar a forma que queria à casa, também utilizou materiais isolantes, representados em azul. Todos os elementos da casa estão contidos em um mesmo plano.
Pode-se afirmar corretamente que a resistência equivalente entre os pontos A e B da figura, em ohms, é igual a
A)50.
B)60.
C)30.
D)20.
E)40.
Gabarito oficial VUNESP
B
Resolução
Os segmentos azuis são isolantes e não estabelecem contato elétrico. Partindo de A, os dois resistores da parede e do lado esquerdo do telhado estão em série e somam $40\,\Omega$. A partir do vértice do telhado, há dois ramos até B: um de $20+10=30\,\Omega$ e outro de $20+20+20=60\,\Omega$. O paralelo vale $R_p=30\times60/(30+60)=20\,\Omega$. Logo, $R_{\mathrm{eq}}=40+20=60\,\Omega$.
