QUALIN 2025.2 — Física 2º Dia | Prof. Ricardo Bastos

Q49

Ondulatória — Ultrassom / Tempo de retorno do eco

Um ultrassom emite ondas de 2 MHz em um tecido cuja velocidade de propagação do som é 1.500 m/s. Se o aparelho detecta ecos a 3 cm de profundidade, qual é o tempo de retorno do eco?

A)4 s

B)40 s

C)40 μs

D)400 s

E)400 μs

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

C

Resolução

O eco percorre duas vezes a profundidade: $d_{total} = 2 imes 0{,}03 = 0{,}06 ext{ m}$.

Usando $v = d/t$: $$t = rac{d_{total}}{v} = rac{0{,}06}{1500} = 4 imes 10^{-5} ext{ s} = 40\;\mu ext{s}$$

Resposta: C.

Q50

Óptica — Fibra óptica / Reflexão total interna

Em um exame de endoscopia, é utilizado um cabo de fibra óptica para iluminar e para capturar imagens do interior do corpo.

O princípio físico que permite a transmissão da luz por essas fibras em trajetos curvos é a

A)reflexão total interna.

B)refração no interior das fibras.

C)difração nos limites das fibras.

D)absorção seletiva de comprimentos de onda.

E)dispersão da luz em diversos comprimentos de onda.

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

A

Resolução

A fibra óptica funciona pela reflexão total interna: quando a luz incide no limite fibra–revestimento com ângulo acima do ângulo crítico, ela não é transmitida para fora — é inteiramente refletida de volta ao interior da fibra, percorrendo trajetos curvos sem perdas significativas.

Resposta: A.

Q51

Termologia — Calorimetria / Potência de aquecimento

Em um procedimento de esterilização de um segmento ósseo para um implante, a equipe médica aquece 200 g de osso (calor específico aproximado de 0,3 cal/g·°C) de 20°C até 80°C. Sabendo que 1 cal ≈ 4,2 J e que o equipamento de aquecimento fornece uma potência de 100 W, qual é o tempo aproximado necessário para aquecer o osso até a temperatura desejada?

A)0,25 min

B)2,5 min

C)5 min

D)10 min

E)25 min

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

B

Resolução

Calor necessário: $$Q = mc\Delta T = 200 imes 0{,}3 imes (80-20) = 3600 ext{ cal}$$

Convertendo: $Q = 3600 imes 4{,}2 = 15120 ext{ J}$

Tempo: $$t = rac{Q}{P} = rac{15120}{100} = 151{,}2 ext{ s} pprox 2{,}5 ext{ min}$$

Resposta: B.

Q52

Eletricidade — Lei de Ohm / Energia elétrica (marcapasso)

Um marcapasso fornece pulsos elétricos periódicos ao coração de um paciente para mantê-lo funcionando adequadamente. Suponha que um pulso tenha duração de 0,5 s e gere uma corrente de 1,2 mA em um resistor de 1.000 ohms. Determine a diferença de potencial elétrico no resistor e a energia fornecida em cada pulso.

A)$U = 3 ext{ V}$; $E = 1{,}5 ext{ mJ}$

B)$U = 2{,}4 ext{ V}$; $E = 1{,}2 ext{ mJ}$

C)$U = 1{,}5 ext{ V}$; $E = 0{,}9 ext{ mJ}$

D)$U = 0{,}6 ext{ V}$; $E = 0{,}36 ext{ mJ}$

E)$U = 1{,}2 ext{ V}$; $E = 0{,}72 ext{ mJ}$

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

E

Resolução

Tensão: $U = R \cdot I = 1000 imes 1{,}2 imes 10^{-3} = 1{,}2 ext{ V}$

Potência: $P = U \cdot I = 1{,}2 imes 1{,}2 imes 10^{-3} = 1{,}44 imes 10^{-3} ext{ W}$

Energia: $$E = P \cdot t = 1{,}44 imes 10^{-3} imes 0{,}5 = 7{,}2 imes 10^{-4} ext{ J} = 0{,}72 ext{ mJ}$$

Resposta: E.

Q53

Mecânica — Cinemática / MRUA e MRU (esteira de fisioterapia)

Um fisioterapeuta utiliza uma esteira para a reabilitação de um paciente com lesão muscular. O paciente acompanha o movimento da esteira que acelera uniformemente do repouso até atingir 6 m/s em 4 segundos. Após atingir essa velocidade, a esteira mantém o ritmo constante com o paciente, percorrendo mais 12 metros. Qual é a distância total percorrida e o tempo total que o paciente passa na esteira?

A)24 m; 6 s

B)24 m; 8 s

C)36 m; 6 s

D)36 m; 9 s

E)24 m; 10 s

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

A

Resolução

Fase 1 — MRUA ($v_0=0$, $v=6 ext{ m/s}$, $t_1=4 ext{ s}$):

$$d_1 = rac{v_0 + v}{2}\cdot t_1 = rac{0+6}{2} imes 4 = 12 ext{ m}$$

Fase 2 — MRU ($d_2=12 ext{ m}$, $v=6 ext{ m/s}$):

$$t_2 = rac{d_2}{v} = rac{12}{6} = 2 ext{ s}$$

Total: $d = 12+12 = 24 ext{ m}$; $t = 4+2 = 6 ext{ s}$.

Resposta: A.

Q54

Mecânica — Trabalho e Potência (coração como bomba)

O coração humano pode ser modelado como uma bomba que realiza trabalho para bombear sangue. Suponha que o coração de um indivíduo consegue bombear 5 litros de sangue por minuto, elevando o sangue em média a uma altura equivalente de 1 m. Sabendo que a massa de 1 litro de sangue é aproximadamente 1 kg e considerando o intervalo de tempo de 1 minuto, determine a potência média aproximada do coração em watts. Suponha $g = 10 ext{ m/s}^2$.

A)16 W

B)8,3 W

C)2,5 W

D)1,6 W

E)0,83 W

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

E

Resolução

Trabalho realizado em 1 minuto: $$W = mgh = 5 imes 10 imes 1 = 50 ext{ J}$$

Potência: $$P = rac{W}{t} = rac{50}{60} pprox 0{,}83 ext{ W}$$

Resposta: E.

Q55

Mecânica — Energia potencial / Força média (colchão e queda)

Um estudante de medicina estuda o impacto de quedas em pacientes com lesões na coluna vertebral. Considere que um paciente de massa $M = 80 ext{ kg}$ cai de uma altura $h = 1{,}2 ext{ m}$ sobre um colchão que se comprime $\Delta = 20 ext{ cm}$ para absorver o impacto da queda. Supondo que toda a energia potencial gravitacional inicial seja convertida em energia potencial elástica (sem dissipação), determine a força média que o colchão exerce sobre o paciente. Considere $g = 10 ext{ m/s}^2$.

A)2.400 N

B)3.500 N

C)4.800 N

D)5.800 N

E)7.200 N

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

C

Resolução

Energia potencial gravitacional inicial: $$E_p = Mgh = 80 imes 10 imes 1{,}2 = 960 ext{ J}$$

Toda essa energia é absorvida pelo colchão: $E_p = F_{med} \cdot \Delta$, logo: $$F_{med} = rac{E_p}{\Delta} = rac{960}{0{,}20} = 4800 ext{ N}$$

Resposta: C.

Q56

Eletricidade — Carga elétrica / Lei de Ohm (impulso cardíaco)

O impulso elétrico que desencadeia a contração do coração é de aproximadamente 0,1 V. Suponha que, em determinado momento, a resistência entre duas regiões de tecido cardíaco seja de 0,05 Ω. Se o sinal elétrico dura 2 ms, qual a carga total que atravessa essas regiões durante esse intervalo?

A)$1{,}0 imes 10^{-3} ext{ C}$

B)$2{,}0 imes 10^{-3} ext{ C}$

C)$2{,}0 imes 10^{-2} ext{ C}$

D)$4{,}0 imes 10^{-3} ext{ C}$

E)$4{,}0 imes 10^{-2} ext{ C}$

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

D

Resolução

Corrente pela Lei de Ohm: $$I = rac{U}{R} = rac{0{,}1}{0{,}05} = 2 ext{ A}$$

Carga: $$Q = I \cdot t = 2 imes 2 imes 10^{-3} = 4{,}0 imes 10^{-3} ext{ C}$$

Resposta: D.

Q57

Óptica — Lentes convergentes / Cristalino (equação de Gauss)

Durante um exame oftalmológico, um pesquisador estuda o comportamento óptico do cristalino, uma estrutura do olho humano que, em condições normais, funciona como uma lente convergente natural, projetando a imagem dos objetos na retina. Considere que, para observar um objeto colocado a 25 cm de distância do olho, o cristalino ajusta sua curvatura de modo a obter uma distância focal de 2,5 cm. Com base nesse ajuste, determine: a posição da imagem e o aumento linear da imagem formada sobre a retina.

A)$i = 1{,}0 ext{ cm}$ e $A pprox 3\%$

B)$i = 2{,}3 ext{ cm}$ e $A pprox 90\%$

C)$i = 3{,}0 ext{ cm}$ e $A pprox 30\%$

D)$i = 2{,}8 ext{ cm}$ e $A pprox 10\%$

E)$i = 2{,}8 ext{ cm}$ e $A pprox 100\%$

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

D

Resolução

Equação de Gauss ($p = 25 ext{ cm}$, $f = 2{,}5 ext{ cm}$): $$rac{1}{f} = rac{1}{p} + rac{1}{i} \implies rac{1}{i} = rac{1}{2{,}5} - rac{1}{25} = rac{10-1}{25} = rac{9}{25}$$

$$i = rac{25}{9} pprox 2{,}78 ext{ cm} pprox 2{,}8 ext{ cm}$$

Aumento linear: $$A = rac{i}{p} = rac{2{,}8}{25} pprox 0{,}11 pprox 10\%$$

Resposta: D.

Q58

Termologia — Potência térmica / Calor específico (coração artificial)

Durante um estudo de termorregulação, um fluido que simula o sangue percorre um circuito fechado. Ele entra no "coração artificial" a 36°C e sai a 37°C. Se o fluxo de massa for constante em 0,05 kg/s e o calor específico for 4.200 J/(kg·°C), qual a potência térmica fornecida pelo "coração artificial" ao fluido?

A)42 W

B)210 W

C)420 W

D)840 W

E)1.050 W

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

B

Resolução

Potência térmica = fluxo de calor por segundo: $$P = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T = 0{,}05 imes 4200 imes (37-36) = 0{,}05 imes 4200 imes 1 = 210 ext{ W}$$

Resposta: B.

Q59

Geometria — Área do hemisfério (córtex cerebral)

Um neurocirurgião precisa estimar rapidamente a área superficial do córtex cerebral, considerando o cérebro como um hemisfério de raio médio igual a 0,1 m. Considerando que a superfície exposta é a superfície externa do hemisfério, determine essa área. Considere $\pi = 3$.

A)150 cm²

B)300 cm²

C)600 cm²

D)900 cm²

E)1.200 cm²

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

C

Resolução

Área lateral do hemisfério ($r = 0{,}1 ext{ m}$): $$A = 2\pi r^2 = 2 imes 3 imes (0{,}1)^2 = 6 imes 0{,}01 = 0{,}06 ext{ m}^2$$

Convertendo: $0{,}06 ext{ m}^2 = 600 ext{ cm}^2$.

Resposta: C.

Q60

Física — Notação científica / Ordem de grandeza (neurônios)

A massa média de um cérebro humano adulto é aproximadamente 1,5 kg. Considerando-se que um neurônio possui massa média da ordem de $10^{-9}$ g, qual é a ordem de grandeza do número de neurônios no cérebro?

A)$10^{8}$

B)$10^{9}$

C)$10^{12}$

D)$10^{15}$

E)$10^{18}$

Gabarito oficial — QUALIN 2025.2

C

Resolução

Massa do cérebro em gramas: $1{,}5 ext{ kg} = 1{,}5 imes 10^{3} ext{ g}$.

$$N = rac{1{,}5 imes 10^{3}}{10^{-9}} = 1{,}5 imes 10^{12}$$

A ordem de grandeza é $10^{12}$.

Resposta: C.

Dados da prova