Faculdade de Ciências Médicas de São José dos Campos
Processo Seletivo Medicina 2027.1 · Prova II · questões de Física (Q36–40) — resolução comentada Método TEF.
Instituição Humanitas — Faculdade de Ciências Médicas de São José dos Campos
Processo seletivo Medicina 2027.1
Prova 002 · Prova II · FCMH2602
Estrutura 40 objetivas + redação
Física Questões 36–40
Banca VUNESP
Q36
Mecânica — Cinemática — Velocidades médias
Duas famílias realizam uma viagem de carro, deslocando-se da cidade A para a cidade B. Uma família utilizou a rota 1 e a outra família utilizou a rota 2, que é mais longa e sinuosa, como mostra a figura. As famílias partiram no mesmo instante da cidade A e chegaram juntas à cidade B.
Sendo $v_1$ e $v_2$ os módulos das velocidades vetoriais médias desenvolvidas pelas famílias nas rotas 1 e 2, nessa ordem, e $v_{E1}$ e $v_{E2}$ as respectivas velocidades escalares médias, verifica-se que:
A)$v_1>v_2$ e $v_{E1}=v_{E2}$
B)$v_1=v_2$ e $v_{E1}>v_{E2}$
C)$v_1=v_2$ e $v_{E1}<v_{E2}$
D)$v_1<v_2$ e $v_{E1}=v_{E2}$
E)$v_1<v_2$ e $v_{E1}<v_{E2}$
C
Resolução comentada
As duas viagens têm os mesmos pontos de partida e chegada e a mesma duração. Portanto, os deslocamentos vetoriais e os intervalos de tempo são iguais.
$$\vec v_m=\frac{\Delta\vec r}{\Delta t}$$
$$v_1=v_2$$
A velocidade escalar média usa a distância percorrida, e a rota 2 é mais longa.
$$v_E=\frac{d}{\Delta t}$$
$$d_2>d_1\quad\Rightarrow\quad v_{E2}>v_{E1}$$
Conferido no gabarito oficial.
Alternativa correta: C.
Q37
Termologia — Gases — Pressão, volume e altitude
Uma criança deixa escapar um balão de festa que começa a subir pela atmosfera, conforme representado na figura. A tabela apresenta os valores da pressão atmosférica na região por onde sobe o balão em relação à altura, $h$, do solo.
Pressão atmosférica em função da altura
h (m)
P atmosférica (mmHg)
0
760
350
700
700
650
1050
600
1400
560
1750
510
2100
470
2450
430
2800
395
Nessas condições e para temperaturas constantes, o volume interno desse balão, $V$, em litros, e a pressão atmosférica, $P_{atm}$, em mmHg, relacionam-se pela expressão:
$$P_{atm}=\frac{12000}{V}-1{,}5V-10{,}0$$
Sabendo que esse balão estoura quando seu volume interno ultrapassa os 20 litros e desconsiderando quaisquer outros efeitos atmosféricos, a altura máxima que o balão subirá antes de estourar será de
A)1 050 m.
B)1 400 m.
C)350 m.
D)2 450 m.
E)2 800 m.
B
Resolução comentada
O limite antes de estourar corresponde a um volume de 20 L. Substituímos esse valor na relação fornecida, que já relaciona a pressão atmosférica ao volume do balão.
$$P_{atm}=\frac{12000}{20}-1{,}5\cdot20-10{,}0$$
$$P_{atm}=600-30-10$$
$$P_{atm}=560\ \mathrm{mmHg}$$
Na tabela, a pressão de 560 mmHg corresponde à altura de 1 400 m. Acima desse limite, a pressão atmosférica é menor e a relação fornecida implica um volume maior que 20 L.
$$h_{\max}=1400\ \mathrm m$$
Conferido no gabarito oficial.
Alternativa correta: B.
Q38
Óptica — Lentes — Vergência e raio de curvatura
Para que uma lente seja confeccionada, a depender do grau ou vergência, $D$, que ela apresentará, é preferível que sejam escolhidos materiais com maior índice de refração, $n$, de forma que essa lente seja o menos espessa possível. Por exemplo, para uma lente plano-convexa imersa no ar, como a representada na figura, a dimensão do raio de curvatura, $R$, define a espessura da lente. Para essa lente, $R$, em metros, $D$, em dioptrias e $n$ estão relacionados por: $D=(n-1)/R$.
Considere que essa lente terá 8 dioptrias e que, para sua construção, estejam disponíveis as resinas 1 e 2, com índices de refração $n_1=1{,}48$ e $n_2=1{,}80$, respectivamente. A escolha da resina 2 para essa construção, em relação à resina 1, permitirá que o raio $R$ seja
A)reduzido em 4 cm.
B)reduzido em 12 cm.
C)acrescido em 12 cm.
D)acrescido em 24 cm.
E)acrescido em 4 cm.
E
Resolução comentada
A vergência permanece em 8 dioptrias nas duas construções. Isolamos o raio na relação fornecida.
$$R=\frac{n-1}{D}$$
Para a resina 1:
$$R_1=\frac{1{,}48-1}{8}=0{,}060\ \mathrm m$$
Para a resina 2:
$$R_2=\frac{1{,}80-1}{8}=0{,}100\ \mathrm m$$
Calculamos a mudança do raio, e não seu valor final.
$$\Delta R=R_2-R_1$$
$$\Delta R=0{,}100-0{,}060=0{,}040\ \mathrm m$$
$$\Delta R=4{,}0\ \mathrm{cm}$$
O maior índice permite manter a vergência com uma superfície menos curva, isto é, com maior raio de curvatura.
Conferido no gabarito oficial.
Alternativa correta: E.
Q39
Mecânica — Cinemática — Frequência de passagem
Em certa etapa de um jogo eletrônico de guerra, soldados inimigos avançam com velocidade constante de 3,6 m/s contra a base do jogador. Para proteger essa base, o jogador aciona uma besta automatizada e articulada que dispara flechas contra os inimigos periodicamente, eliminando um soldado a cada flecha disparada, como mostra a imagem.
Considere que, no momento em que o primeiro soldado se posiciona sobre a linha pontilhada da imagem, uma flecha o atinge. Sabendo que a distância entre dois soldados consecutivos é de 1,2 m, a quantidade mínima de flechas que devem ser disparadas pela besta a cada segundo para que os soldados não consigam ultrapassar o limite da linha pontilhada deve ser de
A)3 flechas.
B)7 flechas.
C)5 flechas.
D)1 flecha.
E)9 flechas.
A
Resolução comentada
O tempo entre as chegadas de soldados consecutivos à linha é o necessário para percorrer a distância de separação.
$$T=\frac dv$$
$$T=\frac{1{,}2}{3{,}6}=\frac13\ \mathrm s$$
Para atingir cada soldado ao chegar à linha, os disparos precisam ter, no mínimo, a frequência de chegada.
$$f_{\min}=\frac1T$$
$$f_{\min}=3\ \mathrm{s^{-1}}$$
Portanto, são necessárias três flechas por segundo. A condição de impacto no primeiro soldado fixa a sincronização inicial, sem exigir um disparo extra por segundo.
Conferido no gabarito oficial.
Alternativa correta: A.
Q40
Eletricidade — Eletrostática — Campo e equipotenciais
Uma nuvem eletricamente carregada encontra-se sobre determinada região do solo, conforme a figura. Considere que as superfícies do solo (incluindo superfícies de árvores, de relevos e de construções civis) e da nuvem configurem superfícies equipotenciais elétricas, com potenciais $V_S$ e $V_N$, respectivamente.
Sabe-se que a intensidade do campo elétrico em uma região do espaço entre duas superfícies equipotenciais é diretamente proporcional à diferença de potencial entre essas superfícies e inversamente proporcional à distância entre essas superfícies. Com base nessas informações, das regiões entre a nuvem e o solo, numeradas de 1 a 5 na figura, a que possui campo elétrico com maior intensidade é a de número
A)2.
B)1.
C)3.
D)5.
E)4.
D
Resolução comentada
Todas as regiões consideradas ligam a nuvem, de potencial VN, ao solo e às suas estruturas, de potencial VS. Portanto, a diferença de potencial é a mesma.
$$|\Delta V|=|V_N-V_S|$$
Pela relação de proporcionalidade fornecida, menor separação corresponde a maior intensidade do campo.
$$E\propto\frac{|\Delta V|}{d}$$
Na figura, a região 5 fica entre a nuvem e o ponto mais alto do relevo, com a menor distância entre as superfícies equipotenciais. Por isso, ela apresenta o campo de maior intensidade.
