USCS 2017.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Municipal de São Caetano do Sul · Medicina
Vestibular de Medicina USCS 2017.1 · Prova II — questões de Física Q51 a Q60 com gabarito e resolução comentada Método TEF.
Q51
Mecânica — Cinemática — Distância pela área do gráfico v × t
O gráfico marca a velocidade de um atleta em função do tempo, contado do início até o final de uma prova.
A partir do gráfico, a distância percorrida pelo atleta do começo ao fim do registro compreende um valor entre
A)250 e 300 m.
B)200 e 250 m.
C)50 e 100 m.
D)100 e 150 m.
E)150 e 200 m.
Gabarito oficial
D
Resolução
Em um gráfico $v\times t$, a distância percorrida é a área sob a curva. Como a curva não é uma figura simples, estima-se a área por trapézios de 2 s de largura, usando as velocidades lidas no gráfico:
A soma dá cerca de $134\ \text{m}$. Como a curva é côncava no início, os trapézios subestimam um pouco a área, e o valor real fica pouco acima disso.
Portanto a distância está entre $100\ \text{m}$ e $150\ \text{m}$.
Q52
Mecânica — Dinâmica — Decomposição de forças
A figura mostra o arranque inicial de um atleta de 50 kg numa prova de corrida e a direção que a força F, exercida pelo piso, é aplicada na sola do pé do corredor.
Considere $\text{sen}\,30^\circ=\dfrac{1}{2}$, $\cos 30^\circ=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ e a aceleração da gravidade $=10\ \text{m/s}^2$. Sabendo que o movimento ocorre numa direção horizontal, o módulo de F é
A)$1\,000\sqrt{3}$ N.
B)500 N.
C)750 N.
D)$750\sqrt{3}$ N.
E)1 000 N.
Gabarito oficial
E
Resolução
Como o movimento é horizontal, não há aceleração vertical, então a componente vertical de $\vec F$ equilibra o peso:
Mecânica — Trabalho e energia — Conservação da energia mecânica
A ilustração mostra uma sequência de um salto em altura executado por um atleta, cujo centro de massa está inicialmente a 1,0 m de altura.
(http://2.bp.blogspot.com. Adaptado.)
Considere que não há resistência do ar e que a aceleração da gravidade seja igual a $10\ \text{m/s}^2$. Sabendo que, no instante do salto, a velocidade do atleta é 5 m/s, a altura máxima alcançada pelo seu centro de massa, quando sua velocidade é 1 m/s, é
A)2,20 m.
B)2,25 m.
C)2,50 m.
D)2,55 m.
E)2,00 m.
Gabarito oficial
A
Resolução
Sem resistência do ar, a energia mecânica se conserva. Entre o instante do salto, em que $v_0=5\ \text{m/s}$, e o ponto mais alto, em que $v=1\ \text{m/s}$, a energia cinética perdida vira energia potencial:
Mecânica — Trabalho e energia — Potência e energia cinética
Considere um carro de massa total 735 kg, cujo motor oferece uma potência de 200 HP, sendo que apenas 20% dessa potência é convertida em energia cinética. Sendo cada HP igual a 735 W, a velocidade que esse veículo atinge após 5 s, partindo do repouso, é de
A)40 m/s.
B)35 m/s.
C)30 m/s.
D)20 m/s.
E)25 m/s.
Gabarito oficial
D
Resolução
A potência do motor é $P=200\cdot 735=147\,000\ \text{W}$. Apenas $20\%$ dela vira energia cinética, então em $5\ \text{s}$:
Mecânica — Dinâmica — Forças sobre o corpo suspenso por balões
Na cerimônia de encerramento dos Jogos Olímpicos de Moscou, em 1980, um grande boneco em forma de urso foi solto, sendo levado ao céu por balões contendo gás.
(http://1.bp.blogspot.com)
No boneco, as forças favoráveis ao movimento ascendente são ______________ e as forças contrárias a esse mesmo movimento são ______________.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto.
A)peso e tração – empuxo e resistência do ar
B)tração e resistência do ar – peso e empuxo
C)empuxo e tração – peso e resistência do ar
D)empuxo e peso – tração e resistência do ar
E)peso e resistência do ar – tração e empuxo
Gabarito oficial
C
Resolução
Os balões, cheios de um gás menos denso que o ar, recebem do ar um empuxo para cima. Os fios transmitem ao boneco uma tração, também para cima. Essas são as forças favoráveis à subida.
O peso, dirigido para baixo, e a resistência do ar, que se opõe ao movimento de subida, são as forças contrárias.
Q58
Termologia — Dilatação térmica — Dilatação linear do diâmetro
A figura mostra a vista superior de um aro de basquete feito de aço, com um diâmetro inicial de 40 centímetros.
Sendo o coeficiente de dilatação térmica linear do aço $10\times10^{-6}\ ^\circ\text{C}^{-1}$, a variação de temperatura necessária para que o diâmetro do aro de basquete aumente 1 mm é de
A)270 ºC.
B)340 ºC.
C)300 ºC.
D)320 ºC.
E)250 ºC.
Gabarito oficial
E
Resolução
O diâmetro sofre dilatação linear, $\Delta L=L_0\,\alpha\,\Delta\theta$, com $L_0=40\ \text{cm}=400\ \text{mm}$ e $\Delta L=1\ \text{mm}$:
Óptica e Ondulatória — Óptica geométrica — Refração e profundidade aparente
A imagem mostra a superfície da água de uma piscina olímpica.
(http://progredior.com.br)
A partir do ponto de observação do fotógrafo, é correto afirmar que as imagens das faixas escuras que aparecem abaixo da linha da água
A)estão mais distantes do que as faixas estão na realidade, e essa distorção se deve à refração que a luz sofre ao passar do ar para a água.
B)estão mais próximas do que as faixas estão na realidade, e essa distorção se deve à refração que a luz sofre ao passar da água para o ar.
C)estão à mesma distância do que as faixas estão na realidade, independentemente do fenômeno da refração da luz.
D)estão mais próximas do que as faixas estão na realidade, e essa distorção se deve à refração que a luz sofre ao passar do ar para a água.
E)estão mais distantes do que as faixas estão na realidade, e essa distorção se deve à refração que a luz sofre ao passar da água para o ar.
Gabarito oficial
B
Resolução
A luz que vem das faixas, no fundo, atravessa a água e chega ao olho do observador, no ar. Ao passar da água para o ar, o raio refratado se afasta da normal.
O olho prolonga esses raios para trás em linha reta e vê a imagem em uma posição mais rasa. Por isso as faixas parecem mais próximas da superfície do que realmente estão, e o efeito se deve à refração na passagem da água para o ar.
Q60
Eletricidade — Circuitos elétricos — Resistência equivalente e corrente
A esgrima é um esporte cujas pontuações são registradas através do fechamento de um circuito elétrico, que se efetua quando a ponta do florete do atacante pressiona uma determinada região no colete do adversário, como mostra a figura.
(http://razoesdocorpo.com)
Considere o circuito representado, em que P é a ponta do florete, G é um gerador de tensão contínua, e o símbolo de resistor representa a resistência elétrica de uma determinada parte do colete.
Se a maior pontuação corresponde à maior intensidade de corrente que atravessa o gerador, a ponta do florete P deve atingir o ramo do circuito de número
A)2.
B)1.
C)3.
D)4.
E)5.
Gabarito oficial
A
Resolução
A tensão do gerador é a mesma em qualquer ramo, então a maior corrente, $i=\dfrac{V}{R_{\text{eq}}}$, ocorre no ramo de menor resistência equivalente. Com cada resistor de valor $R$:
ramo 1: dois em série, $R_{\text{eq}}=2R$;
ramo 2: dois em paralelo, $R_{\text{eq}}=\dfrac{R}{2}$;
ramo 3: um resistor, $R_{\text{eq}}=R$;
ramo 4: três em série, $R_{\text{eq}}=3R$;
ramo 5: dois em paralelo em série com um terceiro, $R_{\text{eq}}=\dfrac{R}{2}+R=\dfrac{3R}{2}$.
