São Camilo 2018.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Centro Universitário São Camilo · São Paulo/SP
Processo Seletivo de Medicina 2018.2 (27/05/2018) · Prova II — questões de Física com gabarito e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
São Camilo · Processo Seletivo de Medicina, 2.º semestre de 2018 · 27/05/2018 (tarde) · caderno CUSC1801 · Prova II.
Foram transcritas as 10 questões de Física (Q41 a Q50), mantendo a numeração do caderno. Transcrição fiel do caderno, com redação, grafia e dados preservados; figuras foram reproduzidas do caderno. Gabarito publicado pela banca. Resoluções e análises TEF: Método TEF.
Q41
Mecânica — Cinemática — Velocidade média no circuito em duas metades
Um carro de competição percorre metade de um circuito com velocidade média de 200 km/h. Na segunda metade do circuito, o desempenho do carro melhora e sua velocidade média passa a ser 300 km/h. A velocidade média desse carro quando ele completa todo o circuito é de
A)225 km/h.
B)275 km/h.
C)220 km/h.
D)230 km/h.
E)240 km/h.
Gabarito
E
Resolução comentada
Seja $d$ a distância de cada metade. Os tempos são $t_1=\dfrac{d}{200}$ e $t_2=\dfrac{d}{300}$, e a distância total é $2d$:
Mecânica — Trabalho e energia — Altura de onde o bloco cai no jump
Do alto de uma escada (ponto A) um bloco, de dimensão desprezível e massa igual a 1 kg, foi solto sobre um aparelho de ginástica conhecido como jump (uma pequena cama elástica). Esse aparelho, apoiado na altura da linha de referência, pode ser considerado uma mola ideal de constante elástica igual a 7 600 N/m. Quando ele não está deformado, possui altura igual a 30 cm.
Considere que a deformação causada pelo bloco ao cair sobre o jump foi de 10 cm e que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s$^2$. Nessas condições, a altura $H$, em relação à linha de referência, é de
A)5,2 m.
B)4,0 m.
C)1,8 m.
D)2,5 m.
E)6,0 m.
Gabarito
B
Resolução comentada
O bloco parte do repouso em A, na altura $H$, e para na deformação máxima, $x=0{,}10\ \mathrm{m}$, quando o topo do jump está a $0{,}30-0{,}10=0{,}20\ \mathrm{m}$ da linha de referência. A altura perdida é $H-0{,}20$. Sem dissipação, a energia potencial perdida se converte em energia elástica:
Mecânica — Hidrostática — Densidade do líquido no tubo de Torricelli
A figura ilustra a experiência de Torricelli, realizada para medir a pressão atmosférica, utilizando um tubo cheio de mercúrio e comparando a pressão nos pontos B e C.
Considere que o tubo da experiência esteja preenchido por um líquido de densidade desconhecida, que a altura $h$ seja 50 cm, que a aceleração da gravidade seja 10 m/s$^2$ e que a pressão atmosférica local seja $1\times10^{5}$ Pa. A densidade desse líquido dentro do tubo é de
A)10 g/cm$^3$.
B)15 g/cm$^3$.
C)5 g/cm$^3$.
D)8 g/cm$^3$.
E)20 g/cm$^3$.
Gabarito
E
Resolução comentada
Os pontos B e C estão no mesmo nível do líquido, então a pressão em B, devida à coluna, é igual à pressão atmosférica em C. Como acima da coluna há vácuo:
Termologia — Termometria — Conversão entre a escala R e a escala Celsius
Uma escala termométrica R foi criada para uso em laboratório. Nela, o valor de 0 ºR equivale à temperatura de –20 ºC e o valor de 100 ºR equivale à temperatura de 40 ºC.
Nessa escala, a temperatura de 66 ºR corresponde à temperatura de
Termologia — Teoria cinética dos gases — Temperaturas de gases ideais em três recipientes
Três recipientes, A, B e C, de mesmo volume e hermeticamente fechados, contêm gases ideais. A massa total do gás e a velocidade média das moléculas contidas em cada um dos recipientes estão indicadas na tabela.
Recipiente
Massa total do gás
Velocidade média das moléculas do gás
A
m
v
B
m
v
C
2m
v
Sabendo-se que a temperatura de um gás ideal é diretamente proporcional à energia cinética média de suas moléculas, a relação entre as temperaturas $T_A$, $T_B$ e $T_C$ é
A)$T_A>T_B=T_C$
B)$T_A=T_B
C)$T_A=T_C
D)$T_A
E)$T_A=T_B=T_C$
Gabarito
B
Resolução comentada
Seguindo o modelo do enunciado, a energia cinética é calculada com a massa total do gás e a velocidade média das moléculas, $E_c=\dfrac{m_{total}\,v^{2}}{2}$, e $T\propto E_c$:
A resolução segue o modelo do enunciado, que usa a massa total do gás. Na teoria cinética, a temperatura depende da energia cinética média por molécula; por isso a questão só tem resposta única com essa leitura, que é a do gabarito da banca.
Q46
Óptica — Lentes esféricas — Distância focal da lupa
Uma lupa converge os raios solares a uma distância de 20 cm do centro óptico da lente. Nessa situação, a distância focal da lente é igual a
A)–0,5 m.
B)0,2 m.
C)2 m.
D)5 m.
E)–5 m.
Gabarito
B
Resolução comentada
Os raios solares chegam praticamente paralelos, como se vindos do infinito, e convergem no foco da lente. A lupa é uma lente convergente, com distância focal positiva:
$$f=+20\ \mathrm{cm}=0{,}2\ \mathrm{m}$$
Q47
Ondas — Fenômenos ondulatórios — Difração e interferência de ondas na água
A figura representa um tanque cheio de água sobre cuja superfície se propaga uma onda de amplitude $A$ e comprimento de onda $\lambda$. Quando essa onda passa por um obstáculo de duas fendas (1 e 2) ocorrem dois fenômenos ($F_1$ e $F_2$).
A denominação dos fenômenos $F_1$ e $F_2$, a grandeza indicada em X e o valor da amplitude da onda em P são, respectivamente,
A)reflexão, interferência, comprimento de onda, $A$.
B)reflexão, refração, frequência, 0.
C)refração, interferência, comprimento de onda, $2A$.
D)difração, interferência, comprimento de onda, $2A$.
E)difração, interferência, frequência, $A$.
Gabarito
D
Resolução comentada
Ao passar por cada fenda, a onda se espalha em frentes circulares: é a difração ($F_1$). As ondas das duas fendas se superpõem depois do obstáculo: é a interferência ($F_2$).
X é a distância entre duas frentes de onda consecutivas de mesma fase, ou seja, o comprimento de onda. Em P, as frentes que chegam das duas fendas coincidem em fase, e a interferência é construtiva, com amplitude $A+A=2A$.
Q48
Eletricidade — Eletrostática — Placas eletrizadas no tubo de Crookes
A experiência realizada com o tubo de Crookes foi importante para a descoberta do elétron. Quando duas placas metálicas eletrizadas foram acopladas, uma positivamente e outra negativamente, desviaram os raios luminosos emitidos por qualquer gás colocado no interior do tubo, atraído pela placa positiva e repelido pela negativa.
A figura representa o tubo de Crookes, no qual há dois pares de placas, sendo um par disposto horizontalmente ($P_1$, $P_2$) e o outro, disposto verticalmente ($P_3$, $P_4$).
Para que o raio luminoso emitido pelo gás ilumine a parte vermelha do tubo, as placas $P_1$, $P_2$, $P_3$ e $P_4$ devem estar eletrizadas, respectivamente, com cargas de sinais
A)positivo, negativo, positivo e negativo.
B)negativo, positivo, positivo e positivo.
C)positivo, positivo, negativo e negativo.
D)negativo, positivo, positivo e negativo.
E)negativo, positivo, negativo e positivo.
Gabarito
E
Resolução comentada
O feixe é atraído pela placa positiva e repelido pela negativa. A parte vermelha fica na parte de baixo do tubo, então o feixe deve ser desviado para baixo: $P_2$, que está embaixo, deve ser positiva, e $P_1$, em cima, negativa.
No outro par de placas, o desvio lateral deve ser feito em direção à região vermelha, que fica do lado de $P_4$. Assim, $P_4$ é positiva e $P_3$ é negativa. Os sinais são, na ordem, $P_1$ negativo, $P_2$ positivo, $P_3$ negativo e $P_4$ positivo.
Q49
Eletricidade — Eletrodinâmica — Montagem do circuito com voltímetro e amperímetro
Em uma aula de laboratório, os alunos devem montar um circuito simples para que uma lâmpada (X) possa ser acesa por meio da ligação em série com uma pilha considerada ideal. Se nesse circuito forem incluídas as ligações de um voltímetro (V) e de um amperímetro (A), o circuito a ser montado deve ser:
A)
B)
C)
D)
E)
Gabarito
A
Resolução comentada
A lâmpada, a pilha e o amperímetro formam um circuito em série, de modo que a corrente medida é a que passa pela lâmpada. O voltímetro deve ficar em paralelo com a parte do circuito cuja tensão se quer medir.
Na alternativa (A), o voltímetro liga os mesmos dois pontos que a associação da lâmpada com o amperímetro ideal, medindo a tensão sobre a lâmpada. Nas demais, ou o voltímetro fica em série com outros elementos, o que praticamente anula a corrente, ou o amperímetro fica em paralelo.
Q50
Eletricidade — Eletrodinâmica — Lâmpadas que se apagam no pisca-pisca
A figura representa um circuito elétrico de lâmpadas utilizadas na decoração de árvores de natal.
Se na lâmpada 6 for instalado um dispositivo de pisca-pisca, quando ela se apagar, certamente se apagarão as lâmpadas
A)7 e 8.
B)1, 2, 3, 4, 5, 7 e 8.
C)7, 8, 9 e 10.
D)1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 e 10.
E)3, 4, 5, 7 e 8.
Gabarito
A
Resolução comentada
Quando o pisca-pisca interrompe a lâmpada 6, o ramo 6-7-8 fica aberto, e as lâmpadas 7 e 8, que estão em série com a 6, se apagam.
O ramo 3-4-5 está em paralelo com o ramo 6-7-8 e continua com corrente, assim como as lâmpadas 1 e 2, em série com a associação, e as lâmpadas 9 e 10, em outro ramo ligado à bateria. Só 7 e 8 certamente se apagam.