FEMA 2019.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Fundação Educacional do Município de Assis · IMESA · Medicina
Processo Seletivo Medicina · 2º Semestre de 2019 · Prova de Conhecimentos Gerais — questões de Física (Q51 a Q60) com gabarito e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
aceleração da gravidade: $g = 10\,\text{m/s}^2$
Q51
Mecânica — Cinemática — Velocidade média
Levantamento realizado por consultoria indica que a lama da barragem da mina Córrego do Feijão, que se rompeu em Brumadinho (MG), já percorreu 100 km desde o acidente e está descendo pelo leito do rio a uma velocidade média de 1 km/h. Estima-se que a lama deverá alcançar o reservatório de Três Marias, que fica a 340 km do local do acidente.
("Lama em Brumadinho desce a uma velocidade de 1 quilômetro por hora". www.otempo.com.br, 30.01.2019. Adaptado.)
Considerando que a lama manterá a sua velocidade escalar média constante durante todo o restante do trajeto, ela alcançará o reservatório de Três Marias em
A)10 dias.
B)4 dias.
C)8 dias.
D)14 dias.
E)24 dias.
Gabarito
A
Resolução
A lama já percorreu $100\ \text{km}$ de um total de $340\ \text{km}$, portanto ainda faltam $240\ \text{km}$.
Com velocidade média constante de $1\ \text{km/h}$:
Até 2015, a barragem da mina Córrego do Feijão recebia rejeitos provenientes da produção da referida mina. A barragem foi construída em 1976, pelo método de alteamento a montante, e sua altura era de 86 metros.
("Vale atualiza informações sobre o rompimento de barragem". www.vale.com, 28.01.2019. Adaptado.)
Considere que os rejeitos estivessem preenchendo todo o volume dessa barragem, podendo ser considerados como um fluido homogêneo de densidade igual a $1{,}5\ \text{g/cm}^3$, que a aceleração da gravidade fosse igual a $10\ \text{m/s}^2$ e que a pressão atmosférica no local fosse de $10^5\ \text{N/m}^2$. A pressão exercida no fundo da barragem seria de
A)$12{,}9\times10^5\ \text{N/m}^2$.
B)$8{,}6\times10^5\ \text{N/m}^2$.
C)$86{,}0\times10^5\ \text{N/m}^2$.
D)$13{,}9\times10^5\ \text{N/m}^2$.
E)$4{,}3\times10^5\ \text{N/m}^2$.
Gabarito
D
Resolução
Convertendo a densidade: $1{,}5\ \text{g/cm}^3=1500\ \text{kg/m}^3$.
A pressão total no fundo é a soma da pressão atmosférica com a pressão hidrostática:
Após o rompimento de barragem em Brumadinho, os militares do Corpo de Bombeiros fizeram buscas por vítimas rastejando na lama dos rejeitos de minério para não afundarem e ficarem atolados.
("Bombeiros rastejam na lama à procura de vítimas em Brumadinho". http://g1.globo.com, 27.01.2019. Adaptado.)
(www.otempo.com.br)
Do ponto de vista físico, o princípio pelo qual os bombeiros necessitam rastejar sobre a lama pode ser explicado
A)pelo atrito do corpo dos bombeiros com a lama, que é maior quando eles estão deitados.
B)pela força peso dos bombeiros, que é menor quando eles estão deitados.
C)pela densidade da lama, que é maior quando os bombeiros estão deitados.
D)pelo empuxo que a lama exerce sobre os bombeiros, que é menor quando eles estão deitados.
E)pela pressão exercida pela força peso dos bombeiros, que é menor quando eles estão deitados.
Gabarito
E
Resolução
A força peso do bombeiro praticamente não muda. Ao rastejar, porém, ele aumenta a área de contato com a lama.
Como $p=\dfrac{F}{A}$, para a mesma força, o aumento da área reduz a pressão exercida sobre a lama, diminuindo a tendência de afundamento.
Q54
Mecânica — Cinemática — Lançamento vertical
Considere um disparo de arma de fogo realizado verticalmente para cima, com velocidade inicial de $1080\ \text{km/h}$, em um local onde a aceleração da gravidade é de $10\ \text{m/s}^2$. Desprezando a resistência do ar em toda a trajetória do projétil, o tempo que levaria para ele atingir novamente o ponto inicial do disparo seria de
A)$30\ \text{s}$.
B)$90\ \text{s}$.
C)$60\ \text{s}$.
D)$108\ \text{s}$.
E)$216\ \text{s}$.
Gabarito
C
Resolução
Primeiro, $1080\ \text{km/h}=300\ \text{m/s}$.
Na subida, $v=v_0-gt$. No ponto mais alto, $v=0$:
$$0=300-10t\Rightarrow t_{subida}=30\ \text{s}$$
Sem resistência do ar, o tempo de descida é igual ao de subida. Logo, $t_{total}=60\ \text{s}$.
Q55
Gravitação — Leis de Kepler — Terceira lei
Pesquisadores descobriram que a estrela Kepler-62, cuja massa é aproximadamente $2/3$ da massa do nosso Sol, é orbitada pelo planeta Kepler-62e, que está em sua zona habitável, onde é possível a existência de água líquida. O período de translação do Kepler-62e em torno de sua estrela-mãe equivale a $1/3$ do ano terrestre.
("Astrônomos revelam os planetas mais semelhantes à Terra já encontrados". http://veja.abril.com.br, 06.05.2016. Adaptado.)
A terceira lei de Kepler diz que o raio médio $R$ da órbita de um planeta pode ser calculado em função do período $T$ de sua órbita como $R^3=K_E T^2$, com $K_E=KM_E$, sendo $K$ uma constante e $M_E$ a massa da estrela-mãe do planeta em questão.
De acordo com as informações do texto, o raio médio $R$ da órbita do Kepler-62e em torno de sua estrela-mãe, em função do raio médio da órbita da Terra em torno do Sol $(R_T)$, é igual a
A escala de temperatura Réaumur, criada pelo cientista francês René-Antoine de Réaumur, no século XVIII, adotava como pontos fixos o ponto de congelamento da água $(0\ ^\circ\text{R})$ e o ponto de ebulição da água $(80\ ^\circ\text{R})$. Nessa escala, a temperatura correspondente ao estado febril do corpo humano, de $37\ ^\circ\text{C}$, é igual a
A)$28{,}8\ ^\circ\text{R}$.
B)$46{,}2\ ^\circ\text{R}$.
C)$29{,}6\ ^\circ\text{R}$.
D)$4{,}6\ ^\circ\text{R}$.
E)$18{,}5\ ^\circ\text{R}$.
Gabarito
C
Resolução
As escalas são lineares. Entre congelamento e ebulição, $100\ ^\circ\text{C}$ correspondem a $80\ ^\circ\text{R}$:
Uma pedra de gelo de $50\ \text{g}$, que está inicialmente a $0\ ^\circ\text{C}$, é colocada em um recipiente de capacidade térmica desprezível, preenchido com água a $40\ ^\circ\text{C}$. As variações das temperaturas da água e do gelo em função do tempo $(t)$, até atingirem o equilíbrio térmico a $20\ ^\circ\text{C}$, estão representadas no gráfico.
De acordo com as informações do gráfico, sabendo que o calor específico da água é $c=1{,}0\ \text{cal/(g·}^\circ\text{C)}$ e que o calor latente de fusão do gelo é $L=80\ \text{cal/g}$, a quantidade de calor cedida pela água que estava no recipiente a $40\ ^\circ\text{C}$ até o equilíbrio térmico é
A)$250\ \text{cal}$.
B)$500\ \text{cal}$.
C)$4000\ \text{cal}$.
D)$1000\ \text{cal}$.
E)$5000\ \text{cal}$.
Gabarito
E
Resolução
O gelo recebe calor em duas etapas. Para fundir:
$$Q_1=mL=50\cdot80=4000\ \text{cal}$$
Depois, a água proveniente do gelo aquece de $0\ ^\circ\text{C}$ a $20\ ^\circ\text{C}$:
Logo, o calor total recebido pelo gelo — e cedido pela água inicialmente quente — é $Q=5000\ \text{cal}$.
Q58
Óptica — Espelhos esféricos — Equação de Gauss
Uma experiência óptica foi realizada posicionando-se diferentes espelhos esféricos côncavos, um por vez, a uma distância fixa $(p)$ de um objeto. O gráfico mostra os valores das distâncias $(p')$ entre as imagens formadas e os espelhos esféricos côncavos que as formaram em função de suas distâncias focais $(f)$.
De acordo com as informações do gráfico, o valor da distância $(p)$ entre o objeto e os espelhos é
A)$100\ \text{cm}$.
B)$5\ \text{cm}$.
C)$50\ \text{cm}$.
D)$1\ \text{cm}$.
E)$30\ \text{cm}$.
Gabarito
A
Resolução
Escolhendo o ponto mais nítido do gráfico, $f=50\ \text{cm}$ e $p'=100\ \text{cm}$. Pela equação dos espelhos:
O eco de um som pode ocorrer quando um ruído emitido por uma pessoa reflete em um anteparo e é recebido por ela depois que o som emitido inicialmente já tenha se extinguido. Considere que o som inicial emitido pela pessoa levou $0{,}2\ \text{s}$ para se extinguir. Sabendo que a velocidade do som no local é de $340\ \text{m/s}$, a distância mínima entre a pessoa e o anteparo, para que ela consiga ouvir distintamente o eco de seu som, deve ser igual a
A)$340\ \text{m}$.
B)$34\ \text{m}$.
C)$170\ \text{m}$.
D)$68\ \text{m}$.
E)$17\ \text{m}$.
Gabarito
B
Resolução
O som precisa ir até o anteparo e voltar. Em $0{,}2\ \text{s}$, ele percorre:
$$\Delta s=v\Delta t=340\cdot0{,}2=68\ \text{m}$$
Essa distância corresponde ao percurso de ida e volta, $2d$. Assim, $2d=68$ e $d=34\ \text{m}$.
Q60
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência e energia elétrica
As lâmpadas de LED foram introduzidas no mercado por serem mais econômicas que as lâmpadas de filamento. Um determinado fabricante afirma que sua lâmpada de LED, de potência igual a $9\ \text{W}$, é equivalente a uma lâmpada de filamento de $60\ \text{W}$. Numa determinada residência, notou-se que as lâmpadas de filamento ficam ligadas, em média, por $100\ \text{h}$ a cada mês. Sabendo que o custo da energia elétrica no local é de $\text{R$ }0{,}50$ por $\text{kWh}$, a economia média que essa residência teria na sua conta de energia elétrica mensal com cada lâmpada trocada seria de
A)R$ 2,55.
B)R$ 3,45.
C)R$ 3,00.
D)R$ 25,50.
E)R$ 0,45.
Gabarito
A
Resolução
A redução de potência é $60-9=51\ \text{W}=0{,}051\ \text{kW}$.
