USCS 2023.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Universidade Municipal de São Caetano do Sul · Medicina
Vestibular de Medicina USCS 2023.2 · Prova II — questões de Física Q36 a Q40 com gabarito e resolução comentada Método TEF.
Q36
Mecânica — Cinemática — Velocidade média
Há mais de seis anos, hospitais de Ruanda recebem sangue e medicamentos a partir de uma base central de abastecimento que utiliza drones para a entrega. Esses drones voam com velocidade escalar média de 100 km/h e, quando chegam ao local da entrega, abrem um compartimento em sua parte inferior de onde a encomenda cai de paraquedas. Após a entrega, os drones iniciam o retorno à base.
(https://knowledge.insead.edu)
A carga da bateria de cada um desses drones permite um voo de 250 km de distância, o que limita o tempo de permanência em voo em
A)2 horas e 10 minutos.
B)3 horas e 50 minutos.
C)4 horas e 20 minutos.
D)2 horas e 30 minutos.
E)5 horas e 40 minutos.
Resposta resolvida (o gabarito oficial disponível é de outra versão do caderno)
D
Resolução
A velocidade escalar média é $v=\dfrac{\Delta s}{\Delta t}$, então
Como $0{,}5\ \text{h}=30\ \text{min}$, o tempo máximo de voo é de 2 h 30 min.
Q37
Mecânica — Dinâmica — Força resultante na frenagem
O motorista de um automóvel de 1 000 kg, que se movia com velocidade de 30 m/s em um trecho reto e horizontal de uma estrada, viu que à sua frente, a 500 m de distância do ponto em que se encontrava, um grande deslizamento de terra obstruía o caminho. Imediatamente, iniciou um processo de frenagem uniforme que levou o automóvel ao repouso exatamente um ponto antes da obstrução da estrada. A força resultante contrária ao movimento do automóvel, e suposta constante durante todo o processo de frenagem, teve intensidade de
A)650 N.
B)850 N.
C)900 N.
D)500 N.
E)700 N.
Resposta resolvida (o gabarito oficial disponível é de outra versão do caderno)
C
Resolução
A frenagem é uniforme, então vale a equação de Torricelli com velocidade final nula:
Pela segunda lei de Newton, a intensidade da força resultante é
$$F=m\,a=1\,000\cdot 0{,}9=900\ \text{N}.$$
Q38
Termologia — Calorimetria — Calor específico a partir de tabela
Uma fonte térmica de fluxo constante foi utilizada para fornecer calor a uma amostra de 50 g de uma substância sólida contida no interior de um calorímetro ideal. Conforme a quantidade de calor absorvido e a temperatura aumentavam, construiu-se a tabela 1.
Tabela 1
Quantidade de calor absorvido (cal)
Temperatura atingida pela substância (°C)
0
20
100
30
200
40
...
...
Na tabela 2 estão relacionados alguns sólidos e seus calores específicos, sendo que um deles é o material que compunha a amostra.
Tabela 2
Material
Calor específico cal/(g × °C)
prata
$5\times10^{-2}$
latão
$9\times10^{-2}$
aço
$1\times10^{-1}$
areia
$2\times10^{-1}$
madeira
$4\times10^{-1}$
Analisando essas informações conclui-se que a substância em estudo é
A)a madeira.
B)o aço.
C)a prata.
D)o latão.
E)a areia.
Resposta resolvida (o gabarito oficial disponível é de outra versão do caderno)
E
Resolução
Na tabela 1, cada 100 cal absorvidas elevam a temperatura em $10\ ^\circ\text{C}$ (de 20 a 30 °C, de 30 a 40 °C). Com $Q=m\,c\,\Delta\theta$ e $m=50\ \text{g}$:
Esse valor, comparado com a tabela 2, corresponde ao calor específico da areia.
Q39
Óptica e Ondulatória — Óptica geométrica — Imagem real em espelho côncavo
De um objeto real colocado à frente de um espelho esférico côncavo, é possível obter uma imagem conjugada real, invertida e de tamanho maior que o objeto, se esse objeto estiver
A)sobre o foco do espelho.
B)sobre o centro de curvatura do espelho.
C)além do centro de curvatura do espelho.
D)entre o vértice e o foco do espelho.
E)entre o foco e o centro de curvatura do espelho.
Resposta resolvida (o gabarito oficial disponível é de outra versão do caderno)
E
Resolução
Num espelho côncavo, a distância focal é $f=\dfrac{R}{2}$, com o centro de curvatura $C$ a $2f$ do vértice. Para um objeto real a uma distância $p$ do vértice:
$p\gt 2f$ (além de $C$): imagem real, invertida e menor.
$p=2f$ (sobre $C$): imagem real, invertida e de mesmo tamanho.
$f\lt p\lt 2f$ (entre $F$ e $C$): imagem real, invertida e maior.
$p=f$ (sobre $F$): imagem imprópria, no infinito.
$p\lt f$ (entre $V$ e $F$): imagem virtual, direita e maior.
A imagem pedida, real, invertida e maior, ocorre portanto para $f\lt p\lt 2f$.
Q40
Eletricidade — Potencial elétrico — Potencial de cargas puntiformes
Em uma malha quadriculada, cujo lado de cada quadrícula vale $1\times10^{-2}$ m, foram distribuídas as cargas elétricas $Q_1$, $Q_2$ e $Q_3$, cada uma de valor respectivamente igual a $2\times10^{-6}$ C, $-6\times10^{-6}$ C e $3\times10^{-6}$ C, conforme mostrado na figura.
Sendo $k$ o valor da constante eletrostática do meio em que as cargas se encontram, o potencial elétrico no ponto P, devido a essas três cargas, vale
A)0 V.
B)$-1\times k\times10^{-4}$ V.
C)$-2\times k\times10^{-4}$ V.
D)$2\times k\times10^{-4}$ V.
E)$4\times k\times10^{-4}$ V.
Resposta resolvida (o gabarito oficial disponível é de outra versão do caderno)
A
Resolução
Pela figura, $Q_1$ está a 2 quadrículas de P, $Q_2$ a 3 quadrículas e $Q_3$ a 3 quadrículas (na vertical). Com lado de $1\times10^{-2}$ m, as distâncias são $d_1=2\times10^{-2}$ m, $d_2=3\times10^{-2}$ m e $d_3=3\times10^{-2}$ m.
O potencial é escalar, então basta somar os potenciais de cada carga, $V=k\dfrac{Q}{d}$:
