UNINTA 2015.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF
Faculdades INTA · Vestibular de Medicina
Prova de Física da Medicina 2015.1 (aplicada em 27/10/2014), com gabarito oficial e resolução comentada pelo Método TEF.
Q31
Mecânica — Cinemática — Velocidade Média
Um paciente, em recuperação em uma clínica de fisioterapia, percorre 25,0 m em 40 s, faz a volta e retorna 5,0 m, em direção ao ponto de partida, em 10 s.
Com base nessas informações, é correto afirmar que a velocidade média do paciente para todo o percurso é, em m/s, igual a
A)0,1
B)0,2
C)0,3
D)0,4
E)0,5
Gabarito — UNINTA 2015.1
D
Resolução
A velocidade média é a razão entre o deslocamento e o intervalo de tempo, e não entre a distância percorrida e o tempo.
O paciente avança 25,0 m e volta 5,0 m, de modo que o deslocamento é $\Delta S=25{,}0-5{,}0=20{,}0\text{ m}$. O intervalo de tempo total é $\Delta t=40+10=50\text{ s}$.
Assim, $v_m=\dfrac{\Delta S}{\Delta t}=\dfrac{20{,}0}{50}=0{,}4\text{ m/s}$. Usar a distância total (30 m) levaria a 0,6 m/s, que seria a velocidade escalar média, e não a vetorial pedida.
Q32
Mecânica — Hidrostática — Conceitos de Hidrostática
Pressões superiores à da atmosfera são usadas na medicina hiperbárica ou oxigenoterapia. Esse tipo de terapia foi inicialmente desenvolvido para o tratamento de distúrbios associados a acidentes de mergulho, como doenças descompressivas e embolias. Hoje é usado para uma ampla gama de situações médicas.
Com base nos conhecimentos sobre Hidrostática, é correto afirmar:
A)A prensa hidráulica é uma aplicação importante da Lei de Stevin.
B)O módulo da força de empuxo sofrida por um corpo, de acordo com o Princípio de Pascal, é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
C)Uma mudança na pressão aplicada a um fluido é transmitida integralmente para todos os pontos no fluido, exceto para as paredes do recipiente.
D)Uma força que atua perpendicularmente sobre uma superfície de área A produz uma pressão dada pelo produto entre o módulo da força e a área A.
E)A diferença de pressões entre dois pontos no interior de um líquido em equilíbrio é função da densidade do líquido, da aceleração da gravidade local e do desnível entre esses pontos.
Gabarito — UNINTA 2015.1
E
Resolução
A pergunta cobra a associação correta entre cada lei da hidrostática e seu enunciado. Analisando as afirmações:
A) a prensa hidráulica aplica o Princípio de Pascal, não a Lei de Stevin. B) o empuxo igual ao peso do fluido deslocado é o Princípio de Arquimedes. C) pelo Princípio de Pascal, a variação de pressão se transmite integralmente a todos os pontos do fluido e às paredes do recipiente. D) a pressão é o quociente $p=F/A$, e não o produto.
A Lei de Stevin diz que $\Delta p=\rho\, g\, \Delta h$: a diferença de pressão entre dois pontos de um líquido em equilíbrio depende da densidade, da gravidade e do desnível, exatamente como descreve a última afirmação.
Q33
Mecânica — Dinâmica — Força de Atrito Cinético
Para arrastar uma maca hospitalar de 30,0 kg, carregando um acidentado de 70,0 kg, com velocidade constante, um auxiliar de enfermagem deve aplicar uma força constante de 250,0 N.
Considerando-se a aceleração da gravidade igual a $10\text{ m/s}^2$, conclui-se que o coeficiente de atrito cinético entre o solo e as rodas da maca é igual a
A)0,25
B)0,30
C)0,35
D)0,40
E)0,45
Gabarito — UNINTA 2015.1
A
Resolução
Com velocidade constante, a aceleração é nula e a força aplicada equilibra o atrito cinético: $F=f_{at}$.
A massa total é $30{,}0+70{,}0=100{,}0\text{ kg}$, e em piso horizontal a normal vale $N=mg=100{,}0\times10=1\,000\text{ N}$.
Como $f_{at}=\mu\,N$, temos $\mu=\dfrac{250{,}0}{1\,000}=0{,}25$.
Q34
Ondas — MHS — Velocidade Máxima no MHS
Os pais, à espera do filho, estão entusiasmados para escutar os batimentos cardíacos do bebê, revelados por um detector de ultrassom que produz bips de som audível em sincronia com os batimentos cardíacos fetais. Considere que a parede ventricular do feto se move em movimento harmônico simples com amplitude de 1,80 mm e frequência de 120 batimentos por minuto.
Dessa forma, a velocidade linear máxima da parede do coração é, em $\pi\cdot10^{-3}\text{ m/s}$, igual a
A)8,8
B)7,2
C)5,4
D)4,6
E)3,0
Gabarito — UNINTA 2015.1
B
Resolução
No MHS, a velocidade máxima é $v_{max}=\omega A$, com $\omega=2\pi f$.
A frequência é $f=\dfrac{120}{60}=2{,}0\text{ Hz}$, logo $\omega=4\pi\text{ rad/s}$. Com $A=1{,}80\cdot10^{-3}\text{ m}$:
Mecânica — Trabalho e energia — Energia Potencial Elástica
Em uma biópsia, uma estreita faixa de tecidos é extraída de um paciente por meio de uma agulha oca. Para assegurar um corte limpo, a agulha é disparada para dentro do corpo do paciente por uma mola sem ser empurrada pela mão. Considere que a agulha tenha uma massa de 5,0 g, a mola leve tem constante elástica de 0,5 N/m, e é originalmente compactada 8,0 cm para projetar a agulha horizontalmente sem atrito.
Assim, a velocidade máxima atingida pela agulha é, em m/s, igual a
A)0,8
B)0,7
C)0,6
D)0,5
E)0,4
Gabarito — UNINTA 2015.1
A
Resolução
Sem atrito, toda a energia potencial elástica da mola é convertida em energia cinética da agulha: $\dfrac{k x^2}{2}=\dfrac{m v^2}{2}$.
Isolando a velocidade: $v=x\sqrt{\dfrac{k}{m}}$. Em unidades do SI, $x=0{,}08\text{ m}$ e $m=5{,}0\cdot10^{-3}\text{ kg}$, de modo que
A armação de um par de óculos é feita de certa resina. Em temperatura ambiente de 20 °C, a armação tem aberturas de 4,00 cm de raio para as lentes.
Se as lentes têm 4,01 cm de raio, o coeficiente de dilatação linear da resina é igual a $5{,}0\cdot10^{-4}\,{}^\circ\text{C}^{-1}$ e tiverem que ser introduzidas na armação, essa deve ser aquecida até uma temperatura, em °C, igual a
A)15
B)20
C)25
D)35
E)40
Gabarito — UNINTA 2015.1
C
Resolução
A abertura da armação precisa aumentar de 4,00 cm para 4,01 cm, ou seja, $\Delta R=0{,}01\text{ cm}$.
Pela dilatação linear, $\Delta R=R_0\,\alpha\,\Delta\theta$, então $\Delta\theta=\dfrac{0{,}01}{4{,}00\times5{,}0\cdot10^{-4}}=5\,{}^\circ\text{C}$.
Como a temperatura inicial é 20 °C, a temperatura final é $20+5=25\,{}^\circ\text{C}$.
Q37
Mecânica — Hidrostática — Pressão de Coluna Líquida
O sangue fornecido a um paciente através de uma bolsa é injetado na sua veia através de uma mangueira. Sabe-se que a pressão sanguínea do paciente é 14 mmHg.
Considerando-se 760 mmHg, aproximadamente igual a $1{,}0\cdot10^{5}\text{ Pa}$, a densidade do plasma a $37\,{}^\circ\text{C}$ de $1{,}0\text{ g/cm}^3$ e o módulo da aceleração da gravidade local igual a $10\text{ m/s}^2$, então, para que o sangue seja introduzido na veia do paciente, a altura mínima que a bolsa deve ser colocada, em cm, é de, aproximadamente,
A)14
B)18
C)27
D)32
E)76
Gabarito — UNINTA 2015.1
B
Resolução
Para o sangue entrar na veia, a pressão da coluna de plasma deve, no mínimo, igualar a pressão sanguínea do paciente.
Convertendo: $p=\dfrac{14}{760}\times1{,}0\cdot10^{5}\approx1{,}84\cdot10^{3}\text{ Pa}$. A densidade do plasma é $1\,000\text{ kg/m}^3$.
Com $p=\rho\,g\,h$: $h=\dfrac{1{,}84\cdot10^{3}}{1\,000\times10}\approx0{,}18\text{ m}\approx18\text{ cm}$.
Q38
Ondas — Acústica — Efeito Doppler e Ondas Mecânicas
A ecografia ou a ultrassonografia é um método diagnóstico que aproveita o eco produzido pelo som para ver em tempo real as reflexões produzidas pelas estruturas e órgãos do organismo. Os aparelhos de ultrassom em geral utilizam uma frequência variada dependendo do tipo de transdutor, desde 2 até 14 MHz. O preciso “Efeito Doppler” da ultrassonografia permite também conhecer o sentido e a velocidade do fluxo sanguíneo. Por não utilizar radiação ionizante, como na radiografia e na tomografia computadorizada, é um método relativamente inócuo, pouco dispendioso e ideal para avaliar a evolução fetal.
Com base nos conhecimentos sobre Fenômenos Oscilatórios, é correto afirmar:
A)As ondas mecânicas se propagam transportando energia e matéria.
B)O efeito Doppler depende da distância entre a fonte e o observador.
C)A velocidade das ondas mecânicas independe do meio no qual se propagam.
D)O efeito Doppler para o som é experimentado sempre que há um movimento relativo entre a fonte do som e o observador.
E)As ondas sonoras podem se propagar através de qualquer meio material e sua velocidade independe das propriedades desse meio.
Gabarito — UNINTA 2015.1
D
Resolução
A) ondas mecânicas transportam energia, mas não matéria. B) o efeito Doppler depende da velocidade relativa entre fonte e observador, e não da distância entre eles. C) e E) a velocidade de uma onda mecânica depende das propriedades do meio (elasticidade e densidade), por isso o som tem velocidades diferentes no ar, na água e nos sólidos.
O efeito Doppler é a variação da frequência percebida causada pelo movimento relativo entre fonte e observador, seja de aproximação ou de afastamento. É justamente isso que permite medir a velocidade do fluxo sanguíneo.
Q39
Eletromagnetismo — Força magnética — Força Magnética sobre Carga
A técnica de diagnóstico clínico utilizando imagens de ressonância magnética apresenta grande resolução para os tecidos moles e com boa diferenciação de tecidos. Suas propriedades têm origem na interação entre um átomo em um campo magnético externo. A produção de imagens das estruturas biológicas por ressonância magnética normalmente utiliza campos magnéticos com intensidade entre 0,02 T a 3,0 T.
Considerando-se uma partícula eletrizada com carga de 5,0 μC e lançada perpendicularmente às linhas de indução magnética com intensidade máxima usada em ressonância magnética e com uma velocidade de módulo igual a $2{,}0\cdot10^{6}\text{ m/s}$, é correto afirmar que a intensidade da força magnética que atua sobre essa partícula, em N, é igual a
A)10
B)15
C)20
D)25
E)30
Gabarito — UNINTA 2015.1
E
Resolução
A força magnética sobre uma carga é $F=|q|\,v\,B\,\operatorname{sen}\theta$. Como a partícula é lançada perpendicularmente às linhas de indução, $\operatorname{sen}\theta=1$.
O campo é o máximo do intervalo citado, $B=3{,}0\text{ T}$, e a carga é $q=5{,}0\cdot10^{-6}\text{ C}$. Então
Eletromagnetismo — Campo magnético — Conceitos de Eletromagnetismo
Com base nos conhecimentos sobre o Eletromagnetismo que é bastante utilizado em ressonâncias magnéticas e em outras técnicas relacionadas à área médica, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) O eletromagnetismo permitiu a criação das mais eficientes máquinas de conversão de energia: os motores e geradores eletromecânicos.
( ) Fios paralelos percorridos por correntes no mesmo sentido se repelem e fios paralelos percorridos por correntes em sentidos opostos se atraem.
( ) O polo norte magnético é o ponto de onde emergem as linhas de campo magnético e o polo sul magnético é o ponto para onde convergem as linhas de campo magnético.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a
A)F F V
B)F V F
C)V F V
D)V V F
E)V V V
Gabarito — UNINTA 2015.1
C
Resolução
1ª afirmativa (V): motores e geradores funcionam pela interação entre campos magnéticos e correntes, e são as máquinas mais eficientes de conversão de energia.
2ª afirmativa (F): está invertida. Correntes de mesmo sentido em fios paralelos geram forças de atração, e correntes de sentidos opostos geram repulsão.
3ª afirmativa (V): segundo a convenção adotada pela prova, as linhas de campo saem do polo norte e chegam ao polo sul. Logo, a sequência é V, F, V.