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CBMERJ 2025 | Cadete BM

Prova de Física do concurso público para Cadete BM do Corpo de Bombeiros Militar do Estado do Rio de Janeiro.

Dados da prova

Prova de Física do concurso público para Cadete BM do Corpo de Bombeiros Militar do Estado do Rio de Janeiro.

Q41
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

Ambulância do CBMERJ parada em uma ladeira

Admita que a tendência natural de movimento da ambulância seja a descida e que as forças de contato, normal e paralela à superfície da ladeira, atuam sobre esse veículo. O sentido da resultante das duas forças de contato pode ser representado pelo seguinte vetor:

A)Vetor horizontal apontando para a direita
B)Vetor inclinado apontando para cima e para a direita
C)Vetor horizontal apontando para a esquerda
D)Vetor inclinado apontando para baixo e para a direita

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B
Resolução

Como a ambulância permanece em repouso, a resultante de todas as forças sobre ela é nula. As únicas forças que atuam são o peso (vertical, para baixo) e as duas forças de contato com a ladeira — normal (perpendicular à superfície) e atrito (paralela à superfície, impedindo o deslizamento). Logo, a soma dessas duas forças de contato deve necessariamente equilibrar o peso, resultando em um vetor vertical, apontando para cima, com módulo igual ao peso do veículo — independentemente do ângulo da ladeira. Entre as alternativas, a única que representa um vetor apontando para cima é a B.

Q42
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

Ambulância do CBMERJ parada em uma ladeira

O comprimento de onda do som, em metros, emitido pela sirene da ambulância é de:

A)0,2
B)0,4
C)0,6
D)0,8

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

C
Resolução

Pela equação fundamental da ondulatória, $v = \lambda f$, logo $\lambda = v/f = 330/550 = 0{,}6$ m.

Q43
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 41 a 43.

Ao realizar um atendimento, uma ambulância do Corpo de Bombeiros precisou estacionar em uma ladeira, onde o atrito não é desprezível, mantendo-se em repouso, como ilustra a imagem. A sirene dessa ambulância emite som com velocidade de 330 m/s, em uma frequência de 550 Hz, e seus dois faróis dianteiros, que estão associados em paralelo, possuem cada um uma potência de 48 W e são alimentados por uma bateria de 12 V.

Ambulância do CBMERJ parada em uma ladeira

A intensidade da corrente elétrica, em ampères, que se estabelece em cada farol dianteiro do veículo é igual a:

A)1
B)2
C)3
D)4

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

D
Resolução

Os faróis, associados em paralelo, ficam submetidos à mesma tensão da bateria, $U=12$ V. Pela relação de potência elétrica, $P = U\cdot i$, a corrente em cada farol é $i = P/U = 48/12 = 4$ A.

Q44
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 44 e 45.

Em uma operação de resgate realizada em uma represa, um bombeiro partiu do repouso e desceu por um tubo vertical, percorrendo uma distância de 5,0 m. Ele atingiu o piso horizontal, com velocidade de 3,0 m/s, e entrou na viatura que o transportou até o local do resgate. Ao chegar à represa, esse bombeiro mergulhou a uma profundidade de 12,0 m. Para cálculos relacionados a esse contexto são admitidos os seguintes valores: g = 10 m/s2, μágua = 103 kg/m3 e 1 atm = 105 N/m2.

O módulo da aceleração média, em m/s2, experimentada pelo bombeiro, em seu deslocamento até alcançar o piso horizontal, é igual a:

A)0,7
B)0,9
C)1,3
D)1,6

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B
Resolução

Partindo do repouso, pela equação de Torricelli, $v^2 = 2a\,d \Rightarrow a = v^2/(2d) = 3{,}0^2/(2\times5{,}0) = 9/10 = 0{,}9$ m/s².

Q45
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Considere o texto a seguir para responder às questões 44 e 45.

Em uma operação de resgate realizada em uma represa, um bombeiro partiu do repouso e desceu por um tubo vertical, percorrendo uma distância de 5,0 m. Ele atingiu o piso horizontal, com velocidade de 3,0 m/s, e entrou na viatura que o transportou até o local do resgate. Ao chegar à represa, esse bombeiro mergulhou a uma profundidade de 12,0 m. Para cálculos relacionados a esse contexto são admitidos os seguintes valores: g = 10 m/s2, μágua = 103 kg/m3 e 1 atm = 105 N/m2.

Considerando os dados da questão anterior, a pressão, em N/m2, que atua no bombeiro, na profundidade indicada, corresponde a:

A)1,0 × 105
B)1,2 × 105
C)2,0 × 105
D)2,2 × 105

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

D
Resolução

Pelo Teorema de Stevin, $P = P_0 + \mu g h = 1{,}0\times10^5 + 10^3\times10\times12{,}0 = 1{,}0\times10^5 + 1{,}2\times10^5 = 2{,}2\times10^5$ N/m².

Q46
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Uma peça recuperada após um incêndio foi analisada por meio de uma lente convergente, capaz de conjugar uma imagem de modo a ampliar em 15 vezes as dimensões do objeto posicionado entre seu centro óptico e seu foco principal. Sabe-se que o perito que realizou a análise posicionou a peça a 4,0 cm da distância do centro óptico da lente.

A distância focal da lente, em centímetros, é aproximadamente de:

A)4,3
B)5,6
C)6,8
D)7,5

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

A
Resolução

Com o objeto entre o foco e o centro óptico, a lente convergente forma imagem virtual e ampliada, com aumento $A = -p'/p$. Como a imagem é virtual (do mesmo lado do objeto), $p'=-15\,p$ (aumento de 15 vezes, direita): $p' = -15\times4{,}0=-60$ cm. Pela equação de Gauss, $\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{p}+\dfrac{1}{p'} = \dfrac{1}{4{,}0}-\dfrac{1}{60} = \dfrac{15-1}{60}=\dfrac{14}{60} \Rightarrow f = \dfrac{60}{14} \approx 4{,}3$ cm.

Q47
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Para conter um incêndio no terraço de um prédio, inicialmente o canhão de água de um caminhão dos bombeiros é mantido a uma inclinação constante. Sabe-se que a altura entre o ponto B de saída da água e o solo é de 4,0 m e que a altura máxima que o jato de água atinge, representada pelo ponto A, é de 26,0 m.

Jato de água de um caminhão dos bombeiros atingindo o ponto A

Considerando a resistência do ar nula e g = 10 m/s2, a velocidade mínima da água, ao ser esguichada pelo canhão, nessa situação, em m/s, é aproximadamente de:

A)18
B)21
C)26
D)30

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B
Resolução

A menor velocidade de lançamento capaz de atingir uma altura máxima $\Delta h$ acima do ponto de saída é obtida quando toda a velocidade é vertical (lançamento na direção que minimiza o módulo de $v_0$ para uma dada altura). A diferença de altura entre A e B é $\Delta h = 26{,}0-4{,}0=22{,}0$ m. Usando Torricelli na subida, $v_0^2 = 2g\Delta h = 2\times10\times22 = 440 \Rightarrow v_0 = \sqrt{440} \approx 21$ m/s.

Q48
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Para resgatar uma vítima, dois bombeiros precisaram entrar pela janela de um apartamento. Para isso, utilizaram o cesto da plataforma giratória do caminhão. Sabe-se que o centro do cesto está localizado a 16,0 m do centro giratório e que essa plataforma tem inclinação de 30° em relação à direção horizontal. Observe o esquema a seguir.

Plataforma giratoria do caminhao dos bombeiros com dois bombeiros no cesto

Admita que os dois bombeiros e o cesto formam um conjunto com massa de 0,3 tonelada e que apenas a plataforma giratória homogênea tenha massa de 0,6 tonelada. O torque resultante desse sistema, em N·m, é aproximadamente igual a:

A)9,86 × 104
B)8,16 × 104
C)6,12 × 104
D)4,08 × 104

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

B
Resolução

O torque de cada peso em relação ao centro giratório é $\tau = P\cdot r\cdot\cos30°$, usando a distância horizontal do ponto de aplicação do peso (vertical) até o eixo. O peso do cesto+bombeiros ($m=300$ kg) atua na ponta, a $r=16$ m: $\tau_1 = 300\,g\times16\times\cos30°$. Como a plataforma é homogênea, seu peso ($m=600$ kg) atua no seu centro de massa, a $r/2=8$ m: $\tau_2 = 600\,g\times8\times\cos30°$. Note que $300\times16 = 600\times8 = 4800$ kg·m, ou seja, os dois torques têm o mesmo módulo. O torque resultante é a soma: $\tau = 2\times4800\times g\times\cos30° \approx 2\times4800\times9{,}8\times0{,}87 \approx 8{,}2\times10^4$ N·m, mais próximo da alternativa B.

Q49
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Com o intuito de verificar a relação entre temperatura e período de um pêndulo de aço, foram realizadas três simulações em um laboratório de termodinâmica. A cada simulação a temperatura θ do ambiente foi modificada, sendo θ1 = −10 °C, θ2 = 20 °C e θ3 = 50 °C. Nas simulações, apenas a temperatura foi alterada, mantendo-se constantes o comprimento inicial L0 do pêndulo e o deslocamento em relação ao ponto de equilíbrio, como indica o esquema a seguir.

Ilustração da questão 49 do CBMERJ 2025

Após o equilíbrio térmico nas temperaturas θ1, θ2 e θ3, foram medidos os respectivos períodos T1, T2 e T3.

A relação entre os períodos está descrita em:

A)T1 = T2 = T3
B)T1 > T2 > T3
C)T1 < T2 < T3
D)T1 > T2 = T3

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

C
Resolução

O período do pêndulo depende do seu comprimento, $T = 2\pi\sqrt{L/g}$. Como a haste é de aço (coeficiente de dilatação positivo), quanto maior a temperatura, maior o comprimento $L$ e, portanto, maior o período $T$. Como $\theta_1<\theta_2<\theta_3$, segue que $T_1\lt T_2\lt T_3$.

Q50
Física · CBMERJ 2025 · Cadete BM

Um caminhão dos bombeiros, com massa de 18 toneladas, se desloca inicialmente com velocidade \(\vec{v}_1\) de módulo igual a 72 km/h. Após realizar uma curva, esse caminhão atinge a velocidade \(\vec{v}_2\) de módulo igual a 54 km/h. Observe a imagem.

Ilustração da questão 50 do CBMERJ 2025

Nessa situação, o módulo da variação da quantidade de movimento do caminhão, em kg·m/s, é:

A)4,5 × 105
B)6,3 × 105
C)4,5 × 1010
D)6,3 × 1010

Gabarito oficial CBMERJ 2025 — Cadete BM

A
Resolução

Convertendo para o SI: $v_1=72$ km/h $=20$ m/s e $v_2=54$ km/h $=15$ m/s. Como o caminhão faz uma curva de 90° (os dois trechos de via são perpendiculares), os vetores $\vec v_1$ e $\vec v_2$ são perpendiculares entre si, e o módulo da variação de velocidade é $|\Delta \vec v| = \sqrt{v_1^2+v_2^2} = \sqrt{20^2+15^2} = \sqrt{625} = 25$ m/s. A variação da quantidade de movimento é $|\Delta \vec p| = m\,|\Delta \vec v| = 18000\times25 = 4{,}5\times10^5$ kg·m/s.

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