Considerando-se que a quantidade de sangue circulando no corpo de uma pessoa é de 75,0 mL/kg e que a densidade do sangue é igual a 1,05 $\mathrm{g/cm^3}$, é correto afirmar que a massa do sangue que circula no corpo de uma pessoa de 80,0 kg é igual, em kg, a
Primeiro, encontramos o volume total de sangue. Um mililitro equivale a um centímetro cúbico
$$V=75\cdot80=6000\ \mathrm{mL}=6000\ \mathrm{cm^3}$$
A massa é o produto da densidade pelo volume
$$m=\rho V=1{,}05\cdot6000=6300\ \mathrm{g}=6{,}3\ \mathrm{kg}$$
Alternativa correta: B
Uma esteira antigravidade, desenvolvida pela NASA, permite a realização de uma caminhada ou uma corrida com redução de impacto, minimizando o risco de lesões. Nesse aparelho, uma pessoa fica parcialmente imersa em uma bolsa de ar hermeticamente fechada, com a pressão interna maior do que a externa, com peso aparente em torno de 80% do seu peso. Considere-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 $\mathrm{m/s^2}$. Com base nessas informações e nos conhecimentos de Física, conclui-se que o módulo do empuxo exercido sobre a pessoa, com massa corporal de 75,0 kg, enquanto corre na esteira, é igual, em N, a
A força de sustentação do ar reduz o peso aparente para 80% do peso real. Portanto, ela compensa os outros 20%
$$P=mg=75\cdot10=750\ \mathrm{N}$$
$$E=P-P_{\mathrm{ap}}=(1-0{,}80)\cdot750=150\ \mathrm{N}$$
Alternativa correta: D
Sabe-se que um coração apresenta dois estados, contraído ou relaxado, denominados de sístole e diástole, respectivamente. Ao colocar a bolsa do esfigmomanômetro ao redor do braço de uma pessoa com saúde normal, pode-se medir a pressão sistólica e a diastólica em torno de, respectivamente, 120 mmHg e 80 mmHg. Sabendo-se que a densidade do mercúrio é igual a 13,6 $\mathrm{g/cm^3}$ e que o módulo da aceleração da gravidade local é igual a 10 $\mathrm{m/s^2}$, é correto afirmar que a variação da pressão sistólica e a diastólica, em $10^{3}$ Pa, é, aproximadamente, de
A diferença entre as pressões corresponde a uma coluna de mercúrio de 40 mm. Convertemos os dados para o SI
$$\Delta h=120-80=40\ \mathrm{mm}=0{,}040\ \mathrm{m}$$
$$\rho=13{,}6\ \mathrm{g/cm^3}=13600\ \mathrm{kg/m^3}$$
Pela relação de Stevin
$$\Delta p=\rho g\Delta h=13600\cdot10\cdot0{,}040=5440\ \mathrm{Pa}\approx5{,}4\cdot10^3\ \mathrm{Pa}$$
Alternativa correta: C
Um dos maiores legados da NASA é a Estação Espacial Internacional, um gigantesco laboratório em órbita com gravidade reduzida, onde se propiciou a realização de inúmeras experiências. Admitindo-se o módulo da aceleração da gravidade ao nível do mar igual a 10 $\mathrm{m/s^2}$ e considerando-se a Terra como uma esfera homogênea e estacionária de raio igual a $6{,}4\cdot10^{6}$ m, é correto afirmar que o módulo da aceleração da gravidade no interior de um ônibus espacial que se encontra na altitude de 500,0 km acima do nível do mar, em $\mathrm{m/s^2}$, é, aproximadamente,
A intensidade da gravidade diminui com o quadrado da distância ao centro da Terra. A distância orbital é o raio da Terra mais a altitude
$$r=R+h=6{,}4\cdot10^6+0{,}5\cdot10^6=6{,}9\cdot10^6\ \mathrm{m}$$
$$g_h=g_0\left(\frac{R}{R+h}\right)^2=10\left(\frac{6{,}4}{6{,}9}\right)^2\approx8{,}6\ \mathrm{m/s^2}$$
Os astronautas parecem sem peso porque estão em queda livre junto com a nave. A gravidade nessa altitude continua intensa
Alternativa correta: C
Um oftalmologista entrega a um paciente uma receita de óculos com especificações de -2 di para as lentes corretivas recomendadas, tanto para o olho direito quanto para o olho esquerdo. Com base nessa informação e nos conhecimentos de Física, é correto afirmar:
A vergência negativa identifica uma lente divergente, usada para corrigir a miopia. A distância focal, em metros, é o inverso da vergência
$$f=\frac{1}{C}=\frac{1}{-2}=-0{,}50\ \mathrm{m}=-50\ \mathrm{cm}$$
Alternativa correta: D
O método SODIS (SOlar water DISinfection) consiste em inativar alguns micro-organismos causadores de diarreia em água não tratada, pela exposição à radiação solar por um período mínimo de 6 horas. Nesse processo, a radiação UV-A tem efeito germicida e a radiação infravermelha pode aumentar a temperatura da água em até 75 °C. Com base nessas informações e nos conhecimentos de Física, é correto afirmar:
UV-A, luz visível e infravermelho são ondas eletromagnéticas. Todas podem sofrer reflexão, refração, interferência, difração e polarização. Por isso, a afirmação sobre os fenômenos ondulatórios é a correta
UV-A tem comprimento de onda menor que o infravermelho; essas radiações não são classificadas como ionizantes. O método também não garante remover contaminantes químicos
Para conferir a última alternativa
$$f=\frac{c}{\lambda}=\frac{3\cdot10^8}{400\cdot10^{-9}}=7{,}5\cdot10^{14}\ \mathrm{Hz}$$
$$\mathrm{OG}(f)=10^{15}\ \mathrm{Hz}$$
Alternativa correta: B
O método SODIS (SOlar water DISinfection) consiste em inativar alguns micro-organismos causadores de diarreia em água não tratada, pela exposição à radiação solar por um período mínimo de 6 horas. Nesse processo, a radiação UV-A tem efeito germicida e a radiação infravermelha pode aumentar a temperatura da água em até 75 °C. Considerando-se o volume da água contida em cada garrafa PET igual a 2,0 L, a densidade e o calor específico da água, respectivamente iguais a 1,0 $\mathrm{g/cm^3}$ e 1 $\mathrm{cal/(g\,°C)}$, e a temperatura inicial da água, 25 °C, é correto afirmar que o fluxo térmico, em cal/s, em cada garrafa PET, é, aproximadamente,
Interpretamos 75 °C como a temperatura final, conforme o gabarito da banca, e usamos o aquecimento durante 6 horas. A densidade da água permite converter 2 L em 2000 g
$$m=2000\ \mathrm{g},\qquad\Delta T=75-25=50\ \mathrm{°C}$$
$$Q=mc\Delta T=2000\cdot1\cdot50=100000\ \mathrm{cal}$$
O fluxo térmico médio é o calor recebido por unidade de tempo
$$\Phi=\frac{Q}{\Delta t}=\frac{100000}{6\cdot3600}\approx4{,}63\ \mathrm{cal/s}\approx5{,}0\ \mathrm{cal/s}$$
A redação inicial usa “em até 75 °C”. Se isso fosse entendido como um aumento de 75 °C, o resultado seria diferente. O gabarito pressupõe que a água chega a 75 °C
Alternativa correta: E
Sabendo-se que os sons audíveis pelo ouvido humano, que se propagam no ar com velocidade de 340 m/s, têm frequência entre 20 Hz e 20000 Hz, conclui-se que o comprimento de onda do som agudo audível é igual, em m, a
O som mais agudo da faixa indicada tem a maior frequência: 20000 Hz. Para uma mesma velocidade, maior frequência significa menor comprimento de onda
$$\lambda=\frac{v}{f}=\frac{340}{20000}=0{,}017\ \mathrm{m}$$
Alternativa correta: A
As centenas de trilhões de moléculas que formam o corpo humano são, na verdade, grandes conjuntos de ímãs. Enquanto giram em torno do núcleo, os elétrons criam minúsculos campos magnéticos que dão estabilidade e equilíbrio às moléculas. Sabendo-se que a massa e o módulo da carga elétrica do elétron são, respectivamente, iguais a $9{,}1\cdot10^{-31}$ kg e $1{,}6\cdot10^{-19}$ C, o raio da órbita do elétron é igual a $1{,}0\cdot10^{-10}$ m e que a constante eletrostática do meio, $9\cdot10^9\ \mathrm{N\,m^2/C^2}$, é correto afirmar que a ordem de grandeza do módulo da velocidade linear do elétron que gera o minúsculo campo magnético em torno de um próton é igual, em m/s, a
No modelo clássico adotado pelo enunciado, a atração elétrica entre próton e elétron fornece a força centrípeta
$$\frac{ke^2}{r^2}=\frac{mv^2}{r}\quad\Rightarrow\quad v=\sqrt{\frac{ke^2}{mr}}$$
$$v=\sqrt{\frac{9\cdot10^9(1{,}6\cdot10^{-19})^2}{9{,}1\cdot10^{-31}\cdot10^{-10}}}\approx1{,}6\cdot10^6\ \mathrm{m/s}$$
Como o fator 1,6 é menor que a raiz quadrada de 10, a ordem de grandeza é
$$\mathrm{OG}(v)=10^6\ \mathrm{m/s}$$
Esse modelo orbital é uma simplificação da questão; a descrição quântica do átomo não usa trajetórias clássicas definidas
Alternativa correta: D
A influência de um campo magnético no organismo humano tem sido investigada sistematicamente desde 1950. Constatou-se experimentalmente que uma pessoa exposta durante 15 minutos a um campo magnético de intensidade 100 vezes menor que 2,0 T provoca certas inconveniências, tais como cansaço e perturbações no ritmo cardíaco. Sabendo-se que a permeabilidade magnética do meio é igual a $4\pi\cdot10^{-7}\ \mathrm{T\,m/A}$ e adotando-se $\pi=3$, é correto afirmar que a corrente elétrica que percorre um solenoide de 100 espiras por cm que gera um campo magnético de módulo 100 vezes menor que 2,0 T no eixo desse solenoide em que se encontra um paciente, tem a intensidade, em A, aproximadamente, de
O campo pedido é um centésimo de 2 T. O número de espiras por metro deve estar no SI
$$B=\frac{2}{100}=0{,}020\ \mathrm{T},\qquad n=100\ \mathrm{cm^{-1}}=10000\ \mathrm{m^{-1}}$$
Para um solenoide ideal
$$B=\mu n i\quad\Rightarrow\quad i=\frac{B}{\mu n}$$
$$i=\frac{0{,}020}{(4\cdot3\cdot10^{-7})\cdot10000}\approx1{,}7\ \mathrm{A}$$
Alternativa correta: E