Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein
Vestibular 2026 · Prova I (Conhecimentos Gerais), questões de Física (Q36-40), mais 1 questão discursiva — resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
aceleração da gravidade: $g = 10\,m/s^2$
Q36
Dinâmica — Sistema de Blocos e Polia (Máquina de Atwood)
Dois blocos, A e B, de massas $m_A=6$ kg e $m_B=2$ kg, estão em repouso, ligados por um fio ideal que passa por uma polia de massa desprezível, fixa em uma haste horizontal. Inicialmente, o sistema não se movimenta devido à ação de um conjunto de travas que prende o bloco B ao solo. Nessa situação, a base do bloco A está a 3,2 m de altura e o bloco B está em contato com o solo, conforme a figura 1. Quando o bloco B é liberado, os blocos passam a se mover livres da ação de quaisquer forças dissipativas e, em um dado instante, as bases dos blocos A e B estão a uma mesma altura em relação ao solo, conforme a figura 2.
Adotando $g=10$ m/s², a velocidade v dos blocos A e B, no instante em que suas bases estiverem a uma mesma altura h em relação ao solo, é de
A)5 m/s.
B)1 m/s.
C)4 m/s.
D)2 m/s.
E)3 m/s.
Gabarito oficial FEAE2502
C
Resolução
Como o fio é ideal e a polia tem massa desprezível, os blocos A e B têm sempre a mesma velocidade escalar v (em módulo), ligados que estão pelo mesmo fio inextensível sobre uma única polia. Inicialmente, a base de A está a 3,2 m de altura e a de B está a 0 m. Como A desce e B sobe à mesma taxa, eles atingem a mesma altura h quando cada um tiver percorrido metade da diferença inicial: A desce 1,6 m e B sobe 1,6 m (logo $h=1{,}6$ m). Pela conservação de energia mecânica (sem forças dissipativas), a energia potencial perdida por A é convertida em energia potencial ganha por B mais energia cinética do sistema: $m_Ag\Delta h = m_Bg\Delta h+\dfrac12(m_A+m_B)v^2$. Substituindo: $6\times10\times1{,}6=2\times10\times1{,}6+\dfrac12(8)v^2 \Rightarrow 96=32+4v^2 \Rightarrow v^2=16 \Rightarrow v=4$ m/s.
Q37
Termologia — Calorimetria e Mudança de Estado (Forno de Micro-ondas)
Para aquecer um pouco de água, uma pessoa, em uma cidade no nível do mar, coloca 0,2 kg de água a 20 ºC em uma xícara dentro de um forno de micro-ondas de 1 200 W de potência e programa o forno para o tempo de um minuto e quarenta segundos. Adotando o valor de $4\times10^3$ J/(kg · ºC) para o calor específico da água e considerando que apenas 50% da energia elétrica consumida por esse forno são utilizados para aquecer a água, ao final do tempo programado a água na xícara terá atingido a temperatura de
A)95 ºC e não terá sido iniciada a vaporização.
B)100 ºC e terá sido iniciada a vaporização.
C)85 ºC e não terá sido iniciada a vaporização.
D)100 ºC e não terá sido iniciada a vaporização.
E)90 ºC e não terá sido iniciada a vaporização.
Gabarito oficial FEAE2502
A
Resolução
A energia elétrica consumida pelo forno no intervalo de 1 min e 40 s = 100 s é $E=P\times t=1200\times100=1{,}2\times10^5$ J. Como apenas 50% dessa energia é usada para aquecer a água, $Q=0{,}5\times1{,}2\times10^5=6{,}0\times10^4$ J. A variação de temperatura é $\Delta T=\dfrac{Q}{mc}=\dfrac{6{,}0\times10^4}{0{,}2\times4\times10^3}=\dfrac{6{,}0\times10^4}{800}=75°C$. A temperatura final é $T_f=20+75=95°C$ — inferior aos 100°C necessários para o início da fervura ao nível do mar, logo a vaporização ainda não foi iniciada.
Q38
Óptica Geométrica — Espelhos Planos (Distância entre Imagens)
Renato para a 1,2 m de distância de um espelho plano e vê sua própria imagem e a imagem de um relógio pendurado na parede atrás de si, paralela à parede na qual se encontra o espelho, como mostra a figura.
Sabendo que a distância entre as imagens vistas por Renato é de 4,6 m, a distância entre as duas paredes é de
A)5,2 m.
B)11,6 m.
C)7,0 m.
D)5,8 m.
E)2,4 m.
Gabarito oficial FEAE2502
D
Resolução
Tomando a posição do espelho como referência (posição 0) e a direção em que Renato está como positiva: Renato está em $+1{,}2$ m, e sua imagem virtual forma-se à mesma distância atrás do espelho, em $-1{,}2$ m. Sendo d a distância entre as duas paredes (a do espelho e a de trás, onde está o relógio), o relógio está em $+d$ e sua imagem, em $-d$. A distância entre as duas imagens é $|(-d)-(-1{,}2)|=d-1{,}2$. Como essa distância vale 4,6 m: $d-1{,}2=4{,}6 \Rightarrow d=5{,}8$ m.
Q39
Ondulatória — Natureza das Ondas (Eletromagnéticas vs. Mecânicas)
A imagiologia médica é uma área da medicina que faz uso de diversas tecnologias para criar imagens do interior do corpo, sem a necessidade de procedimentos invasivos. Ela auxilia no diagnóstico, no tratamento e no monitoramento de doenças. Dentre os exames realizados em imagiologia médica, destacam-se:
• tomografia computadorizada (TC) – exame que utiliza raios X e um computador.
• ultrassonografia (USG) – exame que utiliza ondas sonoras de alta frequência.
• ressonância magnética (RM) – exame que utiliza um intenso campo magnético e ondas de rádio.
Dentre os exames de imagem citados, são empregadas ondas eletromagnéticas em
A)TC e USG, apenas.
B)USG e RM, apenas.
C)TC, USG e RM.
D)TC e RM, apenas.
E)TC, apenas.
Gabarito oficial FEAE2502
D
Resolução
A tomografia computadorizada (TC) utiliza raios X — uma onda eletromagnética. A ressonância magnética (RM) emprega pulsos de radiofrequência para gerar o sinal de imagem — também ondas eletromagnéticas (o campo magnético estático da RM não é, em si, uma onda, mas a técnica depende essencialmente das ondas de rádio citadas no enunciado). Já a ultrassonografia (USG) utiliza ondas sonoras de alta frequência, que são ondas mecânicas — precisam de um meio material para se propagar e não são eletromagnéticas. Logo, ondas eletromagnéticas estão presentes apenas em TC e RM.
Q40
Eletrodinâmica — Associação de Resistores e Lâmpadas Nominais
No circuito elétrico mostrado na figura, há três resistores ôhmicos e três pares de contatos, X, Y e Z, inicialmente vazios, nos quais pretende-se ligar uma lâmpada em cada um. O gerador e os fios de ligação são ideais.
Existem três lâmpadas, $L_1$, $L_2$ e $L_3$ de 10 W cada uma, disponíveis para serem integradas a esse circuito. Essas lâmpadas estão indicadas a seguir, junto com seus respectivos valores nominais:
Para que essas lâmpadas acendam e funcionem de acordo com seus valores nominais, deve-se conectar as lâmpadas, $L_1$, $L_2$ e $L_3$, respectivamente, nos pares de contatos
A)X, Y e Z.
B)Y, Z e X.
C)Y, X e Z.
D)Z, Y e X.
E)Z, X e Y.
Gabarito oficial FEAE2502
B
Resolução
Cada lâmpada deve operar exatamente em sua tensão e potência nominais, o que fixa também sua corrente nominal ($i=P/V$): $i_{L1}=10/30=1/3$ A; $i_{L2}=10/60=1/6$ A; $i_{L3}=10/20=1/2$ A. Cada ramo liga o gerador de 60 V a um par de contatos através de um resistor fixo: X tem $40+40=80\,\Omega$ em série, Y tem $90\,\Omega$, e Z é um fio direto, sem resistor (0 Ω). Pela LKT em cada ramo, $60=i\,R_{série}+V_{lâmpada}$. Em Z (0 Ω), a lâmpada recebe os 60 V do gerador diretamente — exatamente a tensão nominal de $L_2$ — logo $L_2\to Z$. Em Y (90 Ω), com a corrente nominal de $L_1$: $60=\frac13\times90+V\Rightarrow V=60-30=30$ V, que bate com a tensão nominal de $L_1$ — logo $L_1\to Y$. Em X (80 Ω), com a corrente nominal de $L_3$: $60=\frac12\times80+V\Rightarrow V=60-40=20$ V, que bate com a tensão nominal de $L_3$ — logo $L_3\to X$. Assim, $L_1$, $L_2$ e $L_3$ devem ser ligadas, respectivamente, a Y, Z e X.
Q03
Cinemática e Dinâmica — Queda Livre e Teorema do Trabalho-Energia
Questão discursiva
Um vaso de 0,4 kg cai da sacada de um apartamento e, em seu movimento vertical, esse vaso passa pela visão de João e pela visão de José, que estão nas sacadas de seus apartamentos, com um intervalo de tempo de 0,5 s. Nesse intervalo de tempo, o vaso percorre a distância de 11,25 m, como mostra a figura.
Sabendo que o vaso caiu a partir do repouso de uma altura h acima da posição em que se encontra João, adotando $g=10$ m/s² e desprezando a resistência do ar, calcule:
a)a variação da energia cinética do vaso, em joules, entre o instante de sua passagem diante de João e o instante de sua passagem diante de José.
Resposta$\Delta E_c = 45$ J.
b)o valor de h, em metros.
Resposta$h = 20$ m.
Resolução
a) Entre a passagem diante de João e diante de José, a única força que realiza trabalho sobre o vaso (em queda livre, sem resistência do ar) é o peso. Pelo teorema do trabalho-energia, a variação de energia cinética nesse trecho é igual ao trabalho da gravidade: $\Delta E_c = m\,g\,d = 0{,}4\times10\times11{,}25 = 45$ J.
b) Sendo $v_J$ a velocidade do vaso ao passar diante de João, o trecho até José (percorrido em $\Delta t=0{,}5$ s, com aceleração $g$) obedece a $d = v_J\Delta t+\dfrac12 g\Delta t^2$: $11{,}25 = v_J\times0{,}5+\dfrac12\times10\times0{,}5^2 = 0{,}5v_J+1{,}25 \Rightarrow v_J = 20$ m/s. Como o vaso partiu do repouso na altura h acima de João, $v_J^2=2gh \Rightarrow h=\dfrac{v_J^2}{2g}=\dfrac{400}{20}=20$ m.