FMJ · 2027 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Faculdade de Medicina de Jundiaí

Vestibular 2027 · Prova II (Medicina), questões de Física (Q36-40) — resolução comentada Método TEF.

Q36
Mecânica — Cinemática — Gráfico de posição e velocidade

Uma pessoa saiu de sua casa dirigindo um automóvel e, logo em seguida, necessitou retornar à casa. O gráfico mostra a variação da posição do automóvel durante esse percurso.

Gráfico posição × tempo: o carro se afasta, atinge a posição máxima e retorna. Os pontos 1 a 3 estão na subida da curva; 4 e 5, na descida.

No gráfico, os pontos que indicam momentos em que ocorria redução do módulo da velocidade do automóvel são

A)2 e 3.
B)3 e 5.
C)1 e 4.
D)4 e 5.
E)1 e 2.

Gabarito oficial — FMJ 2027 — Prova II — Versão 1 — Q36

B
Resolução

Em um gráfico de posição em função do tempo, a velocidade é dada pela inclinação da tangente.

$$v=\frac{ds}{dt}$$

Reduzir o módulo da velocidade significa que a tangente fica menos inclinada em relação à horizontal, independentemente de seu sinal.

No ponto 3: a posição ainda aumenta, mas a inclinação positiva está diminuindo. O carro reduz a rapidez antes de inverter o sentido.

No ponto 5: a posição diminui e a inclinação é negativa, mas seu módulo diminui à medida que a curva se aproxima da horizontal. O carro também reduz a rapidez.

Nos pontos 1 e 2, a inclinação positiva aumenta em módulo. No ponto 4, a inclinação negativa se torna mais acentuada, indicando aumento da rapidez no retorno. Portanto, os pontos procurados são 3 e 5.

Alternativa B.

Q37
Mecânica — Trabalho e energia — Potência e força resistente

Em um trecho reto e plano de uma estrada, um ciclista precisa desenvolver a potência de 350 W para compensar as forças de resistência e manter sua velocidade constante em 36 km/h. Nessa situação, a intensidade da resultante das forças de resistência ao deslocamento é igual a

A)35 N.
B)14 N.
C)126 N.
D)7 N.
E)70 N.

Gabarito oficial — FMJ 2027 — Prova II — Versão 1 — Q37

A
Resolução

Primeiro, convertemos a velocidade para metros por segundo.

$$v=\frac{36}{3{,}6}=10\text{ m/s}$$

A velocidade é constante, portanto a força de propulsão compensa a resultante das forças resistentes. A potência necessária é o produto dessa força pela velocidade.

$$P=F_{res}v$$

$$F_{res}=\frac{P}{v}$$

$$F_{res}=\frac{350}{10}=35\text{ N}$$

A resultante de todas as forças horizontais é nula, mas a resultante das forças de resistência não é: ela tem 35 N e se opõe ao movimento.

Alternativa A.

Q38
Termologia — Calorimetria — Calor específico e variação de temperatura

Uma quantidade de água, de massa $m$, tem aumento de temperatura de 18 °C quando recebe uma quantidade de calor igual a $Q$, sem que ocorra mudança de estado. Sabendo que os calores específicos da água e de determinado óleo são, respectivamente, iguais a $1{,}00\text{ cal/(g}\cdot{}^\circ\text{C)}$ e a $0{,}45\text{ cal/(g}\cdot{}^\circ\text{C)}$, se uma quantidade desse óleo, que também tenha massa $m$, receber a mesma quantidade de calor $Q$, o aumento da sua temperatura, se não houver mudança de estado, será de

A)8 °C.
B)48 °C.
C)56 °C.
D)40 °C.
E)32 °C.

Gabarito oficial — FMJ 2027 — Prova II — Versão 1 — Q38

D
Resolução

Como não há mudança de estado, usamos o calor sensível. A água e o óleo têm a mesma massa e recebem a mesma quantidade de calor.

$$Q=mc\Delta T$$

$$mc_{agua}\Delta T_{agua}=mc_{oleo}\Delta T_{oleo}$$

Cancelando a massa comum:

$$c_{agua}\Delta T_{agua}=c_{oleo}\Delta T_{oleo}$$

$$1{,}00\cdot18=0{,}45\Delta T_{oleo}$$

$$\Delta T_{oleo}=\frac{18}{0{,}45}$$

$$\Delta T_{oleo}=40\,^{\circ}\text{C}$$

O óleo tem menor calor específico e, por isso, sofre maior aumento de temperatura para a mesma energia recebida por unidade de massa.

Alternativa D.

Q39
Ondulatória — Ondas periódicas — Período e comprimento de onda

A figura representa uma onda sonora que se propaga no ar com velocidade de 340 m/s.

Variação da pressão em função do tempo: cinco oscilações completas em um intervalo de 10 milissegundos.

O comprimento de onda dessa onda é igual a

A)51 cm.
B)34 cm.
C)17 cm.
D)68 cm.
E)40 cm.

Gabarito oficial — FMJ 2027 — Prova II — Versão 1 — Q39

D
Resolução

O eixo horizontal mostra tempo, não distância. No intervalo indicado de 10 ms, há cinco oscilações completas, entre cruzamentos do eixo com a mesma fase.

$$T=\frac{10\text{ ms}}{5}$$

$$T=2\text{ ms}=2\times10^{-3}\text{ s}$$

Relacionamos a velocidade de propagação ao período:

$$\lambda=vT$$

$$\lambda=340\cdot2\times10^{-3}$$

$$\lambda=0{,}68\text{ m}$$

$$\lambda=68\text{ cm}$$

O traçado representa variação de pressão de uma onda sonora. Sua forma senoidal no papel não significa que as partículas do ar oscilam transversalmente.

Alternativa D.

Q40
Eletricidade — Eletrostática — Transferência de elétrons

O esquema representa um gerador de Van de Graaff, um dispositivo capaz de produzir potencial elétrico de grande valor em uma esfera metálica oca que há em sua parte superior. Isso ocorre por meio do acúmulo de carga elétrica na superfície dessa esfera.

Gerador de Van de Graaff com esfera P carregada positivamente e esfera metálica N inicialmente neutra próxima dela.

Fonte da figura na prova: www.icts.res.in. Adaptado.

Considere que a esfera de um gerador de Van de Graaff, P, esteja carregada positivamente. Ao aproximar outra esfera, N, metálica e eletricamente neutra, da esfera desse gerador, ocorre uma descarga elétrica entre as duas esferas. Nessa descarga, há transferência de

A)elétrons da esfera P para a esfera N, apenas.
B)elétrons da esfera N para a esfera P, apenas.
C)prótons da esfera P para a esfera N, apenas.
D)elétrons da esfera N para a esfera P e prótons da esfera P para a esfera N.
E)elétrons da esfera P para a esfera N e prótons da esfera N para a esfera P.

Gabarito oficial — FMJ 2027 — Prova II — Versão 1 — Q40

B
Resolução

A esfera P está positiva: ela tem deficiência de elétrons. A esfera N é inicialmente neutra, mas contém elétrons móveis no metal.

Na aproximação, a atração exercida por P redistribui os elétrons de N. Quando ocorre a descarga descrita, elétrons são transferidos de N para P, reduzindo a deficiência eletrônica da esfera positiva.

Os prótons permanecem ligados aos núcleos dos átomos do metal. A eletrização e a corrente nos condutores metálicos não envolvem transferência de prótons entre as esferas.

Portanto, no modelo da questão, a transferência é apenas de elétrons da esfera inicialmente neutra N para a esfera positiva P.

Alternativa B.

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