Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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Unifor 2019.2 — MED — Física com gabarito e resolução comentada

Universidade de Fortaleza

Prova de Física do Processo Seletivo de Medicina 2019.2, com resolução comentada pelo Método TEF.

Q16
Frenagem e atrito
O sistema de freios ABS (Antilock Braking System, ou sistema de freio antibloqueio) é um mecanismo essencial para evitar acidentes de trânsito. Em janeiro de 2014, passou a valer uma nova determinação do Conselho Nacional de Trânsito, que obriga os veículos a saírem de fábrica no Brasil com esse tipo de sistema. O sistema de freios do tipo ABS é mais eficiente que os freios convencionais, a tambor ou a disco, pois não travam as rodas, reduzindo assim o espaço de frenagem, que é a distância necessária para que, após acionados os freios, um veículo consiga parar. Essa redução ocorre porque o ABS proporciona a prevalência do atrito estático entre o pneu e o solo, reduzindo a distância de parada e proporcionando maior segurança aos passageiros dos veículos. Qual a diferença entre os espaços de frenagens de um carro equipado com um sistema de freio convencional e outro equipado com ABS, ambos trafegando em asfalto seco a 108 km/h? Dados: coeficiente de atrito estático entre os pneus e o asfalto seco: μe = 0,9 Coeficiente de atrito cinético entre os pneus e o asfalto seco: μc = 0,9 Gravidade: g = 10m/s² (A) 15 m (B) 20 m (C) 25 m (D) 40 m (E) 50 m
Questão 16 de Unifor Medicina 2019.2: Frenagem e atrito — enunciado, figura e alternativas originais

Escolha sua resposta:

A)15 m
B)20 m
C)25 m
D)40 m
E)50 m

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2019.2

B
Resolução

Para frenagem ideal em pista horizontal:

\[a=\mu g\]

\[s=\frac{v_0^2}{2\mu g}\]

Convertendo a velocidade:

\[108\,\mathrm{km/h}=30\,\mathrm{m/s}\]

Ressalva: o caderno fornece o mesmo coeficiente, 0,9, para os dois tipos de atrito. Com esses dados:

\[s_{\text{convencional}}=s_{\text{ABS}}=\frac{30^2}{2\cdot0{,}9\cdot10}=50\,\mathrm m\]

\[\Delta s=0\]

A diferença nula não consta das alternativas. A resposta oficial B, de 20 m, exige um coeficiente cinético diferente, não fornecido no texto. Não alteramos o gabarito da banca.

Q17
Pressão em barragem
O rompimento da barragem de Brumadinho, em 25 de janeiro de 2019, foi um dos maiores desastres com rejeitos de mineração no Brasil. Esse caso aconteceu três anos e dois meses após o rompimento da barragem de Mariana, ambas localizadas no estado de Minas Gerais. O rompimento resultou em um desastre de grandes proporções, fato que levou o governo federal a recomendar aos órgãos reguladores a fiscalização imediata de todas as barragens, com ênfase naquelas que apresentam risco à vida humana. Considere um tipo de barragem de armazenamento de água, com largura W = 300 m, como representada pela figura abaixo. A água atinge uma altura H = 80 m e a força exercida pela água em um ponto da barragem de altura h = 10 cm pode ser considerada constante. Qual a força que deve ser suportada por esse ponto da barragem? Dados: Densidade da água: ρ = 1g/cm³ Gravidade: g = 10 m/s² (A) 2,4 . 107 N (B) 2,4 . 108 N (C) 2,7 . 107 N (D) 9,0 . 105 N (E) 8,0 . 105 N 12 UNIFOR
Questão 17 de Unifor Medicina 2019.2: Pressão em barragem — enunciado, figura e alternativas originais

Escolha sua resposta:

A)2,4 . 107 N
B)2,4 . 108 N
C)2,7 . 107 N
D)9,0 . 105 N
E)8,0 . 105 N 12 UNIFOR

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2019.2

A
Resolução

No pequeno trecho indicado ao fundo, aproximamos a pressão pela profundidade H:

\[p=\rho gH=1000\cdot10\cdot80=8\cdot10^5\,\mathrm{Pa}\]

A área do trecho de altura 10 cm e largura 300 m é:

\[S=300\cdot0{,}10=30\,\mathrm{m^2}\]

\[F=pS=8\cdot10^5\cdot30=2{,}4\cdot10^7\,\mathrm N\]

Q18
Circuito resistivo
A tela sensível ao toque, conhecida como touch screen, é uma tecnologia surpreendente que se encontra presente hoje na grande maioria dos eletrônicos, principalmente em smartphones e tablets. Um tipo especial dessa tela é a de natureza resistiva, formada por três camadas finas, sendo uma resistiva e a outra de vidro normal recoberto por uma camada de metal condutor. A camada resistiva é separada da camada condutora por espaçadores, e uma corrente elétrica de baixa intensidade passa entre essas duas camadas. Quando a tela é tocada, a resistência do circuito é modificada no ponto de toque e um comando é percebido na tela. Um circuito simplificado de uma tela touch screen resistiva está representado na figura abaixo. A bateria fornece uma diferença de potencial de 6 V ao circuito, e todos os resistores possuem resistência iguais a 1kΩ. Um contato elétrico é inicialmente estabelecido na posição representada pela chave A, e uma corrente iA é fornecida ao circuito pela bateria. Um outro contato é agora estebelecido na posição B, e uma corrente iB é verificada. Qual o valor de iA e iB, respectivamente? (A) 2,0 A e 3,0 A. (B) 3,0 A e 2,0 A. (C) 3,0 A e 3,0 A. (D) 6,0 A e 4,0 A. (E) 4,0 A e 6,0 A.
Questão 18 de Unifor Medicina 2019.2: Circuito resistivo — enunciado, figura e alternativas originais

Escolha sua resposta:

A)2,0 A e 3,0 A.
B)3,0 A e 2,0 A.
C)3,0 A e 3,0 A.
D)6,0 A e 4,0 A.
E)4,0 A e 6,0 A.

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2019.2

E
Resolução

Reduzindo as associações na posição A, obtemos:

\[R_A=1{,}5\,\mathrm{k\Omega}\]

\[i_A=\frac6{1500}=0{,}004\,\mathrm A=4\,\mathrm{mA}\]

Na posição B:

\[R_B=1\,\mathrm{k\Omega}\]

\[i_B=\frac6{1000}=0{,}006\,\mathrm A=6\,\mathrm{mA}\]

Ressalva: a alternativa E apresenta os valores 4,0 e 6,0 em ampères. Os resistores são de 1 kΩ, portanto as correntes devem estar em miliampères. Preservamos o gabarito oficial E e registramos a falha de unidade.

Q19
Energia elétrica
O mês de fevereiro foi o mais chuvoso nos últimos 15 anos em São Paulo. Foram tantas tempestades que um grupo de pesquisadores conseguiu registrar um fenômeno raro: um super-raio. O super-raio foi registrado por câmeras instaladas no alto de um prédio da Zona Oeste da capital paulista. A intensidade de um raio comum é de 30 mil amperes. Na primeira vez que o super-raio tocou o solo, em Cotia, na Grande São Paulo, a descarga elétrica foi de 109 mil amperes. Depois, o super-raio percorreu 22 quilômetros em 0,03 segundo, tocando o solo pela segunda vez, no bairro da Vila Romana, como mostrado na figura abaixo. Dessa vez, a descarga foi oito vezes mais intensa do que a de um raio comum, e a diferença de potencial elétrico foi de 100 milhões de volts. Considerando que o consumo diário de energia elétrica de uma cidade com 50 mil habitantes seja 20000 kWh, por quantos dias essa cidade poderia ser abastecida se toda a energia gerada pelo super-raio, ao tocar o solo pela segunda vez, pudesse ser armazenada? Disponível em: https://g1.globo.com/fantastico/noticia/2019/03/03/fenomeno-raro-e- registrado-no-ceu-de-sao-paulo-um-super-raio.ghtml (Adaptado) Acesso em 14 mai 2019. (A) 3 (B) 5 (C) 8 (D) 10 (E) 15 13 UNIFOR
Questão 19 de Unifor Medicina 2019.2: Energia elétrica — enunciado, figura e alternativas originais

Escolha sua resposta:

A)3
B)5
C)8
D)10
E)15 13 UNIFOR

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2019.2

D
Resolução

Na segunda descarga, a corrente é oito vezes a de um raio comum:

\[i=8\cdot30\,000=240\,000\,\mathrm A\]

No modelo da prova, tomamos 0,03 s como a duração da descarga:

\[E=Uit=10^8\cdot240\,000\cdot0{,}03=7{,}2\cdot10^{11}\,\mathrm J\]

Convertendo para kWh:

\[E=\frac{7{,}2\cdot10^{11}}{3{,}6\cdot10^6}=200\,000\,\mathrm{kWh}\]

\[N=\frac{200\,000}{20\,000}=10\,\text{dias}\]

O texto descreve 0,03 s como tempo entre dois contatos com o solo; a estimativa oficial pressupõe usá-lo também como duração da descarga elétrica considerada.

Q20
Escalas termométricas
A ideia de viver para sempre parece permear a imaginação de todas as pessoas. Ainda que nem todos a desejem para si, é muito difícil encontrar alguém que nunca fantasiou uma vida na qual você poderia presenciar todo tipo de acontecimento em um futuro distante. A força dessa ideia foi o que motivou um grande número de cientistas e pensadores, ao longo dos séculos 20 e 21, a desenvolver a teoria criônica, que acredita que a sobrevivência humana pode ser alcançada através do congelamento. Após sua morte clínica, seu coração para de bater, uma equipe em prontidão vai estabilizar o seu corpo e fornecer oxigênio o suficiente para o seu cérebro e o seu sangue para que você permaneça apresentando algumas funções vitais. Durante o transporte até a instituição, seu corpo será colocado no gelo e receberá um anticoagulante potente para que não seque ou enrijeça mostrado pela figura abaixo. Disponível em: https://www.tecmundo.com.br/futuro/59679-criogenia-tecnologia-fazer-voce-acordar-futuro.htm. Acesso em 16 Mai 2019. Câmaras de congelamento Uma vez no laboratório de criogenia, o congelamento real começa e assim que atinge a temperatura de –321º, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça para baixo. Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor indicado de –321º esteja correto e que pertença a uma das escalas (Kelvin, Celsius ou Fahrenheit), pode-se concluir que foi usada a escala: (A) Kelvin, pois se trata de um trabalho científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema Internacional. (B) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só poder ser medido nessa escala. (C) Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de temperatura. (D) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperaturas. (E) Celsius, por se tratar de uma matéria publicada em língua portuguesa e essa ser a unidade adotada oficialmente no Brasil. 14 UNIFOR
Questão 20 de Unifor Medicina 2019.2: Escalas termométricas — enunciado, figura e alternativas originais

Escolha sua resposta:

A)Kelvin, pois se trata de um trabalho científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema Internacional.
B)Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só poder ser medido nessa escala.
C)Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de temperatura.
D)Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperaturas.
E)Celsius, por se tratar de uma matéria publicada em língua portuguesa e essa ser a unidade adotada oficialmente no Brasil. 14 UNIFOR

Gabarito oficial — Unifor Medicina 2019.2

C
Resolução

Uma temperatura de −321 K é impossível na escala termodinâmica usual.

Em Celsius, o valor seria inferior ao zero absoluto, aproximadamente −273,15 °C.

Convertendo −321 °F:

\[T_C=\frac59(-321-32)\approx-196{,}1\,{}^\circ\mathrm C\]

Esse valor é compatível com nitrogênio líquido. Portanto, a escala usada é Fahrenheit.

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