Mecânica — Trabalho e Energia — Teorema da Energia Cinética
O médico psiquiatra baiano Juliano Moreira, considerado o pai da psiquiatria brasileira, revolucionou o tratamento de transtornos mentais no país ao humanizar os hospitais psiquiátricos e combater o racismo científico. Uma das suas grandes contribuições consistiu na defesa de que pacientes deveriam ter acesso às atividades laborais e físicas, como as oficinas terapêuticas.
Suponha que, em uma das oficinas terapêuticas propostas por ele, um paciente empurra um carrinho de $50{,}0\text{ kg}$, inicialmente em repouso, aplicando uma força horizontal que promove uma aceleração constante de módulo $1{,}0\text{ m/s}^2$, por uma distância de $6{,}0$ metros.
Com base nos dados apresentados e nos conhecimentos de Mecânica, considerando que apenas a força aplicada pelo paciente atua na direção do deslocamento, identifique a alternativa que representa o aumento de energia cinética do carrinho no percurso mencionado.
A)$120{,}0\text{ J}$.
B)$250{,}0\text{ J}$.
C)$300{,}0\text{ J}$.
D)$480{,}0\text{ J}$.
E)$600{,}0\text{ J}$.
Gabarito:
C
Resolução
Como apenas a força do paciente atua na direção do deslocamento, ela é a força resultante:
$F=m\,a=50{,}0\cdot1{,}0=50{,}0\text{ N}$.
Pelo teorema da energia cinética, o aumento de energia cinética é igual ao trabalho dessa força:
Verificação por cinemática: $v^2=2ad=12\Rightarrow E_c=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{50{,}0\cdot12}{2}=300{,}0\text{ J}$.
Q30
Termologia — Dilatometria — Dilatação Linear de um Trilho de Aço
A variação da temperatura do meio ambiente pode impactar na precisão de equipamentos e na segurança estrutural de construções pois é sabido que nessa circunstância ocorrerá variação nas dimensões desses materiais.
Nesse contexto, considere um trilho de aço inoxidável, com $10{,}0\text{ m}$ de comprimento, utilizado na estrutura de um equipamento de ressonância magnética, em um ambiente onde a temperatura varia de $20{,}0\ ^\circ\text{C}$ para $40{,}0\ ^\circ\text{C}$ acarretando uma dilatação de $2{,}4\text{ mm}$. Nessas condições, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear do aço é igual a
A)$2{,}0\times10^{-6}/^\circ\text{C}$.
B)$5{,}0\times10^{-6}/^\circ\text{C}$.
C)$8{,}0\times10^{-6}/^\circ\text{C}$.
D)$12{,}0\times10^{-6}/^\circ\text{C}$.
E)$16{,}0\times10^{-6}/^\circ\text{C}$.
Gabarito:
D
Resolução
A dilatação linear é dada por $\Delta L=L_0\,\alpha\,\Delta T$, de onde
$\alpha=\dfrac{\Delta L}{L_0\,\Delta T}$.
Com $\Delta L=2{,}4\text{ mm}=2{,}4\times10^{-3}\text{ m}$, $L_0=10{,}0\text{ m}$ e $\Delta T=40{,}0-20{,}0=20{,}0\ ^\circ\text{C}$:
Eletricidade — Eletrodinâmica — Resistência Equivalente em Paralelo e Potência
O sistema elétrico de um hospital é um conjunto complexo de componentes projetados para garantir segurança e continuidade do fornecimento de energia para equipamentos de monitoramento e iluminação mesmo em caso de falha.
O consumo de energia elétrica em hospitais é elevado e para reduzir custos e garantir a segurança, é comum que diferentes setores estejam ligados em paralelo.
Considere três equipamentos descritos na tabela com as suas respectivas potências.
Equipamento
Potência
Conjunto de Lâmpadas em série
$600{,}0\text{ W}$
Monitor de Paciente
$120{,}0\text{ W}$
Bomba de Infusão
$80{,}0\text{ W}$
Sabendo-se que os três equipamentos estão ligados em paralelo a uma rede de tensão contínua de $120{,}0\text{ V}$, e considerando-se os fios como ideais, é correto afirmar que a resistência equivalente desta associação é igual a
A)$27{,}0\ \Omega$.
B)$18{,}0\ \Omega$.
C)$12{,}0\ \Omega$.
D)$9{,}0\ \Omega$.
E)$5{,}0\ \Omega$.
Gabarito:
B
Resolução
Em uma associação em paralelo a tensão é a mesma em todos os equipamentos, e a potência total é a soma das potências:
Conferência pelos resistores individuais: $R_1=24{,}0\ \Omega$, $R_2=120{,}0\ \Omega$, $R_3=180{,}0\ \Omega$ e $\dfrac{1}{R_{eq}}=\dfrac{1}{24}+\dfrac{1}{120}+\dfrac{1}{180}$, o que dá $R_{eq}=18{,}0\ \Omega$.
