BAHIANA · 2015.2 — Medicina — Prova Objetiva — Questões de Física comentadas — Método TEF

Natureza da onda. A radiação UV é uma onda eletromagnética (transversal, propaga-se no vácuo); o ultrassom é uma onda mecânica longitudinal, que só se propaga em meios materiais. Elas não se propagam da mesma forma.

Posição no espectro. Em ordem crescente de comprimento de onda: raios gama, raios X, ultravioleta, luz visível, infravermelho, micro-ondas e ondas de rádio. O UV tem comprimento de onda menor que o da luz visível e maior que o dos raios X.

Bronzeamento. O efeito é fotoquímico, resultado da absorção da radiação pela pele e da ativação da melanina, e não de interferência destrutiva (que seria apenas uma redução da intensidade da onda).

Comprimento de onda. O UV tem o mesmo intervalo de comprimentos de onda, qualquer que seja a fonte (aparelho ou Sol); o aparelho pode produzi-lo com maior intensidade, mas não em comprimento de onda diferente da faixa ultravioleta.

Efeitos. A radiação UV pode provocar queimaduras e danos ao DNA, mas o bronzeamento decorre da ativação da melanina; por isso a afirmação de efeito “exclusivo” e “independente” da melanina não é correta.

Lupa. É uma lente convergente. Com o objeto entre o foco e a lente ($p

Telescópio refrator. Objetiva e ocular são lentes convergentes, e a objetiva (de grande distância focal) forma uma imagem real do astro, que a ocular amplia; não há lente divergente como ocular nesse arranjo básico.

Projetor. Forma uma imagem real, invertida e ampliada em uma tela, e não uma imagem virtual e direita.

Microscópio composto. A objetiva tem pequena distância focal (e o objeto é colocado logo além do seu foco), formando uma imagem real, invertida e ampliada; a ocular funciona como lupa sobre essa imagem e fornece a imagem final virtual.

Máquina fotográfica. A objetiva é um sistema convergente que forma, sobre o filme ou o sensor, uma imagem real, invertida e menor que o objeto.

Tubo capilar. Sua forma cilíndrica faz o tubo atuar como lente convergente (cilíndrica), que amplia a coluna de mercúrio; não como lente divergente.

Calor específico. O mercúrio tem calor específico baixo: pouca energia térmica é suficiente para variar sua temperatura, o que garante que o termômetro quase não altera a temperatura do corpo medido. Um calor específico alto exigiria muito calor e perturbaria a medida.

Dilatação. Um alto coeficiente de dilatação volumétrica faz o mercúrio sofrer dilatação apreciável para pequenas variações de temperatura ($\Delta V=V_0\,\gamma\,\Delta\theta$), o que torna a leitura sensível, e não mínima.

Condução térmica. O mercúrio é um metal e conduz bem o calor; sua alta condutividade térmica faz o termômetro atingir rapidamente o equilíbrio térmico com o corpo, o que garante leituras precisas.

Resistividade elétrica. Essa grandeza é relativa à passagem de corrente elétrica e não tem relação com a rapidez do equilíbrio térmico, que depende da condutividade térmica.

Densidade a 4 °C. A água tem densidade máxima a $4\,^\circ\text{C}$ e não segue a dilatação linear $V=V_0(1+\gamma\Delta\theta)$ no intervalo de $0\,^\circ\text{C}$ a $4\,^\circ\text{C}$ (dilatação anômala); a expressão do enunciado, com $\gamma$ constante, não descreve esse intervalo.

Manutenção dos $4\,^\circ\text{C}$ no fundo. Como a água resfria e fica mais densa até $4\,^\circ\text{C}$, a água mais fria desce; abaixo disso, a água a $0\,^\circ\text{C}$ é menos densa e permanece acima. Somados ao calor específico elevado da água (que faz a temperatura cair lentamente) e à densidade máxima nessa temperatura, esses fatores mantêm água líquida a $4\,^\circ\text{C}$ no fundo, onde a vida se preserva.

Lei de Fourier. A lei de Fourier descreve, de fato, a condução de calor em uma camada ($\Phi=\dfrac{kA\,\Delta\theta}{e}$) e, pela física, a afirmação do item C é verdadeira; esta é a alternativa mais discutível da questão, mas o gabarito preliminar da banca indica como única correta a alternativa sobre a manutenção da temperatura da água no fundo (item B).

Curva da variação do volume. O gráfico de $V\times\theta$ entre $0\,^\circ\text{C}$ e $4\,^\circ\text{C}$ é uma curva que decresce até um mínimo em $4\,^\circ\text{C}$, e não uma hipérbole.

Iceberg. O peso atua no centro de massa, mas o empuxo atua no centro de empuxo (centro de massa do volume de água deslocado), que em geral não coincide com o centro de massa do iceberg.

Massa de uma gota. $1\text{ L}=1000\text{ g}$ de água; logo $m=\dfrac{1000\text{ g}}{20\,000}=0{,}05\text{ g}=50\text{ mg}=5{,}0\cdot10^{-5}\text{ kg}$. A ordem de grandeza (mantissa $5{,}0>3{,}16$) é $10^{2}\text{ mg}$ ($100\text{ mg}$), e não $10\text{ mg}$.

Peso de uma gota. $P=mg=5{,}0\cdot10^{-5}\cdot10=5{,}0\cdot10^{-4}\text{ N}$, diferente de $2{,}0\cdot10^{-5}\text{ N}$.

Volume em 30 dias. Em $30$ dias há $30\cdot24\cdot60=43\,200$ min e, com $6$ gotas por minuto, $6\cdot43\,200=259\,200$ gotas, ou seja, $\dfrac{259\,200}{20\,000}\approx12{,}96\text{ L}$, aproximadamente $13$ litros.

Tempo de queda. Em queda livre, $h=\dfrac{g\,t^2}{2}\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2\cdot1}{10}}\approx0{,}45\text{ s}$, e não $10{,}0\text{ s}$ (que é o intervalo entre duas gotas consecutivas).

Trabalho do peso. Durante a queda, a força peso e o deslocamento têm o mesmo sentido: o trabalho é positivo ($\tau=P\,h>0$).

Leis de Newton. As forças elétricas entre o elétron e o próton formam um par ação–reação (mesmo módulo e sentidos opostos): a interação respeita as leis de Newton.

Força centrípeta. As cargas têm módulo $q$ (a do próton é $+q$ e a do elétron, $-q$); a lei de Coulomb dá $F=\dfrac{k\,q\,q}{R^2}=\dfrac{kq^2}{R^2}$, e não $\dfrac{kq}{R^2}$.

Velocidade e frequência. Como $F_c=m\,\omega^2R$, com $\omega=2\pi f$ e $F_c=\dfrac{kq^2}{R^2}$: $\dfrac{kq^2}{R^2}=m\,(2\pi f)^2R\Rightarrow f=\dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{kq^2}{mR^3}}$. A velocidade linear é $v=\omega R=\sqrt{\dfrac{kq^2}{mR}}$, e não $\sqrt{kq^2/R^2}$.

Campos. A carga em movimento gera campo elétrico e campo magnético, e não exclusivamente o magnético.

Trajetória circular. Para uma carga descrever círculo em campo magnético uniforme, a velocidade deve ser perpendicular às linhas de indução ($F_m=q\,v\,B$ constante e perpendicular a $v$); lançada obliquamente, a carga descreve uma hélice, e não um círculo.

Aceleração. No movimento circular uniforme, a aceleração é centrípeta: tem módulo constante, mas direção e sentido variam continuamente; portanto o vetor aceleração não é constante.

Campo dos ímãs. Os ímãs produzem o campo que desvia os elétrons; o campo dos ímãs não varia “exclusivamente” com a velocidade dos elétrons (a força magnética é que depende de $v$).

Raios X. A faixa de raios X é de comprimento de onda muito pequeno; filtrar para raios X não é aumentar o comprimento de onda e sim selecionar a faixa de comprimentos de onda curtos.

Efeito Doppler. Quando a fonte se afasta do observador, o comprimento de onda recebido é maior e a frequência menor: a luz é percebida com desvio para o vermelho (efeito Doppler da luz).