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Humanitas · 2021.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Faculdade de Ciências Médicas de São José dos Campos

Processo Seletivo Medicina 2021.1 · Prova II · questões de Física (Q36–40) — resolução comentada Método TEF.

Q36
Mecânica — Cinemática — Radar e velocidade média

A Companhia de Engenharia de Tráfego da cidade de São Paulo (CET) utiliza radares que medem o tempo de passagem dos veículos entre dois sensores colocados a distâncias conhecidas. Em determinada avenida, a distância entre os dois sensores de um radar é de 750 m. O limite de velocidade nesta avenida é 50 km/h, mas os radares estão regulados para fotografar apenas os veículos que trafegarem com velocidades a partir de 8% acima do limite de velocidade estabelecido. Nessa avenida, o menor intervalo de tempo de passagem do veículo entre os dois sensores para que ele não seja fotografado é de

A)45 s.
B)60 s.
C)30 s.
D)15 s.
E)50 s.
E
Resolução comentada

A velocidade que aciona o radar é 8% maior que o limite da via.

$$v_{\mathrm{limiar}}=50\cdot1{,}08=54\ \mathrm{km/h}$$

$$v_{\mathrm{limiar}}=\frac{54}{3{,}6}=15\ \mathrm{m/s}$$

$$t_{\mathrm{limiar}}=\frac{750}{15}=50\ \mathrm s$$

Precisão do enunciado: o gabarito adota 50 s como limiar. Porém, “a partir de 8% acima” inclui exatamente 54 km/h; pela redação literal, para não ser fotografado seria necessário t > 50 s. A opção indicada expressa o valor de fronteira, não um mínimo estritamente admissível.

Conferido no gabarito oficial.

Gabarito da banca: E.

Q37
Mecânica — Dinâmica — Forças no salto

A imagem mostra uma pessoa saltando verticalmente sobre uma cama elástica. (www.topludi.pt) A força resultante sobre a pessoa, no ponto mais alto da trajetória, tem intensidade

Pessoa no ar durante um salto sobre uma cama elástica.

A)igual a seu peso e sentido para baixo.
B)nula.
C)igual a seu peso e sentido para cima.
D)maior que seu peso e sentido para cima.
E)maior que seu peso e sentido para baixo.
A
Resolução comentada

No ponto mais alto, a pessoa já perdeu contato com a cama elástica. Desprezando a resistência do ar, a única força que atua é o peso.

$$\vec F_R=\vec P$$

Embora a velocidade vertical seja momentaneamente nula, a aceleração continua dirigida para baixo e tem módulo g.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: A.

Q38
Termologia — Dilatação térmica — Abertura em placa

Uma placa metálica quadrada, de lado $L_P$, tem em seu centro uma região vazada, também quadrada e de lado $L_V$, tal que $L_P=2L_V$. Aumentando-se a temperatura da placa, o lado $L_P$ sofre um acréscimo de 0,002%. Nesse processo, o lado $L_V$

Placa quadrada com abertura central quadrada; lado externo LP é o dobro do lado da abertura LV.

A)sofre um acréscimo de 0,002%.
B)não se altera.
C)sofre uma redução de 0,001%.
D)sofre uma redução de 0,002%.
E)sofre um acréscimo de 0,001%.
A
Resolução comentada

Uma abertura em uma placa homogênea se dilata como se estivesse preenchida pelo mesmo material. Todas as dimensões lineares possuem a mesma variação relativa.

$$\frac{\Delta L_P}{L_P}=\alpha\Delta T$$

$$\frac{\Delta L_V}{L_V}=\alpha\Delta T$$

Portanto, LV também aumenta 0,002%. Como LP é o dobro de LV, os acréscimos absolutos são diferentes, mas os percentuais são iguais.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: A.

Q39
Óptica — Refração — Comparação de índices

A figura mostra um raio de luz monocromática que se propaga através de três meios homogêneos e transparentes, A, B e C. Sendo $n_A$, $n_B$ e $n_C$ os índices de refração absolutos dos meios A, B e C, respectivamente, pode-se afirmar que

Raio atravessando A, B e C com ângulos de 30, 45 e 20 graus em relação às normais às interfaces.

A)nC > nB > nA
B)nA > nB > nC
C)nB > nA > nC
D)nC > nA > nB
E)nA > nC > nB
D
Resolução comentada

As interfaces são verticais e as normais, horizontais. O raio faz 30° em A, 45° em B e 20° em C com essas normais.

$$n_A\operatorname{sen}30°=n_B\operatorname{sen}45°$$

Como o seno de 30° é menor, nA deve ser maior que nB.

$$n_A>n_B$$

Ao atravessar interfaces paralelas, o produto n sen θ se conserva nas três regiões.

$$n_A\operatorname{sen}30°=n_C\operatorname{sen}20°$$

$$n_C>n_A$$

$$n_C>n_A>n_B$$

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: D.

Q40
Eletricidade — Eletrostática — Equilíbrio de gota

Millikan determinou a carga elétrica do elétron por meio de um experimento que se tornou clássico. Nele, gotículas de óleo são borrifadas em uma câmara e, nesse processo, parte delas adquire carga elétrica devido ao atrito. Em queda, algumas gotículas penetram em uma segunda câmara, no interior da qual existe um campo elétrico uniforme cuja intensidade pode ser modificada. Controlando a intensidade do campo elétrico, é possível manter algumas gotículas em equilíbrio, o que pode ser observado através do visor. Supondo-se que uma gotícula de peso $1{,}6\times10^{-5}$ N e carga elétrica $8{,}0\times10^{-19}$ C seja mantida em equilíbrio sob a ação exclusiva dos campos elétrico e gravitacional, a intensidade do campo elétrico é de

Experimento de Millikan com borrifador, câmaras, gota de óleo e campo elétrico entre placas.

A)5,0 × 10−14 N/C.
B)9,6 × 10−23 N/C.
C)2,0 × 1013 N/C.
D)5,0 × 1013 N/C.
E)1,3 × 10−23 N/C.
C
Resolução comentada

Para a gotícula permanecer em equilíbrio sob apenas duas forças, a força elétrica deve equilibrar o peso.

$$|q|E=P$$

$$E=\frac P{|q|}$$

$$E=\frac{1{,}6\times10^{-5}}{8{,}0\times10^{-19}}$$

$$E=2{,}0\times10^{13}\ \mathrm{N/C}$$

O cálculo usa o módulo da carga. A orientação da força elétrica precisa ser oposta à do peso; seu módulo não depende do sinal da carga.

Conferido no gabarito oficial.

Alternativa correta: C.

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