Prova UNINTA 2017.2 — Física com Gabarito e Resolução

Q31

Mecânica — Cinemática — Gráfico v × t

O gráfico representa a velocidade escalar V, dada em m/s, de uma partícula de massa igual a 5,0 g, em função do tempo T, dado em s.

Gráfico da velocidade em m/s em função do tempo em s. A velocidade é constante e igual a 6 m/s de 0 a 5 s, diminui linearmente até 2 m/s em 10 s e permanece em 2 m/s até 15 s.

A distância percorrida pela partícula entre os instantes 5,0 s e 15,0 s, em m, é igual a

A)25,0

B)30,0

C)35,0

D)40,0

E)45,0

Gabarito — UNINTA 2017.2

B

Resolução

Em um gráfico $v\times t$, a distância percorrida é a área sob a curva. Entre 5,0 s e 15,0 s há dois trechos:

de 5,0 s a 10,0 s, um trapézio com bases 6,0 e 2,0 m/s: $\dfrac{(6{,}0+2{,}0)}{2}\times5{,}0=20{,}0\text{ m}$;

de 10,0 s a 15,0 s, um retângulo: $2{,}0\times5{,}0=10{,}0\text{ m}$.

Somando, $\Delta S=20{,}0+10{,}0=30{,}0\text{ m}$.

Q32

Mecânica — Dinâmica — Segunda Lei de Newton

O gráfico representa a velocidade escalar V, dada em m/s, de uma partícula de massa igual a 5,0 g, em função do tempo T, dado em s.

A intensidade da força que atua sobre a partícula no intervalo de tempo entre 5,0 s e 10,0 s, em mN, é igual a

A)2,5

B)3,0

C)3,5

D)4,0

E)4,5

Gabarito — UNINTA 2017.2

D

Resolução

Entre 5,0 s e 10,0 s a velocidade cai de 6,0 m/s para 2,0 m/s, então o módulo da aceleração é $a=\dfrac{|2{,}0-6{,}0|}{5{,}0}=0{,}8\text{ m/s}^2$.

Com $m=5{,}0\text{ g}=5{,}0\cdot10^{-3}\text{ kg}$, a segunda lei de Newton dá $F=m\,a=5{,}0\cdot10^{-3}\times0{,}8=4{,}0\cdot10^{-3}\text{ N}=4{,}0\text{ mN}$.

Q33

Mecânica — Trabalho e energia — Força, Trabalho e Potência

A avaliação da força e da potência é de extrema importância para o desempenho físico dos seres humanos. O conhecimento do nível de força muscular de um indivíduo é essencial para avaliar a capacidade funcional e ocupacional, além de dar subsídio para uma apropriada escolha de exercícios de reabilitação.

Com base nos conhecimentos sobre Força, Trabalho e Potência, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.

( ) O trabalho da força normal sobre um bloco que se desloca com aceleração constante ao longo de um plano inclinado é nulo.

( ) Quando a força resultante sobre um corpo é constante, é correto afirmar que ele se move com velocidade constante e a aceleração é nula.

( ) Um pequeno motor elétrico capaz de realizar um trabalho de 5,0 kJ em 40 s apresenta uma potência média de 0,125 kW.

( ) Uma partícula submetida a uma força resultante que atua perpendicularmente ao seu vetor velocidade realiza um movimento retilíneo uniformemente acelerado.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

A)V F V F

B)V V F F

C)V F F V

D)F V F V

E)F F V V

Gabarito — UNINTA 2017.2

A

Resolução

1ª (V): a força normal é sempre perpendicular à superfície e, portanto, ao deslocamento do bloco no plano. Como $W=F\,d\cos90^\circ=0$, seu trabalho é nulo.

2ª (F): força resultante constante e não nula produz aceleração constante (segunda lei de Newton), e não velocidade constante.

3ª (V): $P_m=\dfrac{W}{\Delta t}=\dfrac{5\,000}{40}=125\text{ W}=0{,}125\text{ kW}$.

4ª (F): uma força sempre perpendicular à velocidade altera apenas sua direção, não seu módulo. O movimento é curvilíneo (circular uniforme), e não retilíneo uniformemente acelerado.

Q34

Mecânica — Trabalho e energia — Energia Potencial Elástica

O sistema muscular é formado pelo conjunto de músculos do nosso corpo e juntos eles representam de 40 a 50% do peso total de uma pessoa. Uma das principais propriedades dos músculos é a capacidade de se contrair e a contratilidade é o que torna possível os movimentos.

Considerando-se um músculo como uma mola ideal de constante de força igual a 12,0 N/cm, a energia armazenada nesse músculo, ao sofrer uma compressão de 20,0 cm, em J, é igual a

A)16,0

B)20,0

C)24,0

D)28,0

E)32,0

Gabarito — UNINTA 2017.2

C

Resolução

Com $k=12{,}0\text{ N/cm}=1\,200\text{ N/m}$ e $x=20{,}0\text{ cm}=0{,}20\text{ m}$:

$E=\dfrac{k\,x^2}{2}=\dfrac{1\,200\times(0{,}20)^2}{2}=\dfrac{1\,200\times0{,}04}{2}=24{,}0\text{ J}$.

Q35

Mecânica — Dinâmica — Peso e Ordem de Grandeza

O sistema muscular é formado pelo conjunto de músculos do nosso corpo e juntos eles representam de 40 a 50% do peso total de uma pessoa. Uma das principais propriedades dos músculos é a capacidade de se contrair e a contratilidade é o que torna possível os movimentos.

Sendo a aceleração da gravidade de módulo local igual a $10\text{ m/s}^2$, é correto afirmar que a ordem de grandeza da massa, em g, do sistema muscular de uma pessoa de 70,0 kg que apresenta 48% de seu peso como músculo é igual a

A)$10^{6}$

B)$10^{5}$

C)$10^{4}$

D)$10^{3}$

E)$10^{2}$

Gabarito — UNINTA 2017.2

B

Resolução

A pessoa tem massa de 70,0 kg. Se 48% do peso é músculo, a massa muscular é proporcional: $m_{musc}=0{,}48\times70{,}0=33{,}6\text{ kg}$ (o valor de $g$ se cancela, pois a razão entre pesos é a razão entre massas).

Em gramas, $m_{musc}=33\,600\text{ g}=3{,}36\cdot10^{4}\text{ g}$.

Como $3{,}36>\sqrt{10}\approx3{,}16$, a ordem de grandeza é $10^{5}$.

Q36

Mecânica — Hidrostática — Unidades de Pressão

A pressão arterial pode ser medida a vários níveis do sistema circulatório, diminuindo a pressão à proporção que o ponto de medida se afasta do coração. Não existe uma combinação precisa de medidas para se dizer qual é a pressão normal, mas em termos gerais, diz-se que os valores 120,0/80,0 mmHg são valores considerados ideais no adulto jovem para as pressões astólica e diastólica, respectivamente.

Considerando-se que 760,0 mmHg corresponde a 100,0 kPa, é correto afirmar que uma pessoa que apresente uma pressão arterial diastólica de 60,8 mmHg, ao usar um aparelho graduado em Pa, apresentará uma pressão, em kPa, igual a

A)7,4

B)7,6

C)7,8

D)8,0

E)8,2

Gabarito — UNINTA 2017.2

D

Resolução

Basta uma regra de três com a equivalência dada: $760{,}0\text{ mmHg}\leftrightarrow100{,}0\text{ kPa}$.

$p=\dfrac{60{,}8}{760{,}0}\times100{,}0=0{,}08\times100{,}0=8{,}0\text{ kPa}$.

Q37

Mecânica — Hidrostática — Pressão de Colunas Líquidas

A pressão arterial pode ser medida a vários níveis do sistema circulatório, diminuindo a pressão à proporção que o ponto de medida se afasta do coração. Não existe uma combinação precisa de medidas para se dizer qual é a pressão normal, mas em termos gerais, diz-se que os valores 120,0/80,0 mmHg são valores considerados ideais no adulto jovem para as pressões astólica e diastólica, respectivamente.

Considerando os valores $1{,}0\text{ g/cm}^3$ e $13{,}6\text{ g/cm}^3$, como sendo as densidades da água e do mercúrio, respectivamente, no sistema CGS, então uma altura de 2,0 mm de mercúrio corresponderá a uma altura de água, em cm, igual a

A)2,45

B)2,56

C)2,72

D)2,87

E)2,91

Gabarito — UNINTA 2017.2

C

Resolução

Para a mesma pressão, $\rho_{Hg}\,g\,h_{Hg}=\rho_{\text{água}}\,g\,h_{\text{água}}$, então $h_{\text{água}}=h_{Hg}\times\dfrac{\rho_{Hg}}{\rho_{\text{água}}}$.

Com $h_{Hg}=2{,}0\text{ mm}=0{,}20\text{ cm}$: $h_{\text{água}}=0{,}20\times\dfrac{13{,}6}{1{,}0}=2{,}72\text{ cm}$.

Q38

Óptica — Princípios da óptica — Conceitos de Óptica Geométrica

A maioria das informações que são recebidas desse mundo que nos rodeia é recebida por meio da visão, que é caracterizada pela interação da luz com a retina de nossos olhos. Essas informações são recebidas, graças à sensibilidade que nossos olhos apresentam em relação à luz que provém dos objetos.

Com base nos conhecimentos sobre a Óptica Geométrica, é correto afirmar:

A)Um meio é dito translúcido quando a luz não se propaga nele ocorre apenas o fenômeno da refração.

B)Um feixe de luz é constituído pelos infinitos pincéis de luz provenientes de uma fonte luminosa.

C)O cristalino comporta-se como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho.

D)Os objetos que possuem luz própria — objetos opacos — são vistos porque refletem homogeneamente a luz que neles incide.

E)Os espelhos esféricos possuem superfícies que correspondem a um grande ângulo de uma esfera. Isso ocorre porque quanto maior o ângulo de abertura, menor a distorção.

Gabarito — UNINTA 2017.2

B

Resolução

A) em um meio translúcido a luz se propaga, mas de forma irregular (espalhada); é o meio transparente que permite propagação nítida. C) quem controla a quantidade de luz é a íris, por meio da pupila, e o cristalino funciona como lente. D) objetos com luz própria são fontes primárias, e objetos opacos que refletem a luz são fontes secundárias. E) nos espelhos esféricos de Gauss, quanto menor o ângulo de abertura, menor a distorção (aberração esférica).

Um feixe de luz é um conjunto de pincéis de luz, e cada pincel é um conjunto de raios. Como uma fonte luminosa emite infinitos pincéis, a afirmação sobre o feixe está correta.

Q39

Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência Elétrica

O funcionamento do corpo humano é bastante semelhante ao de um computador, em que todas as funções são desencadeadas por impulsos elétricos gerados a partir de um sistema nervoso central, formado por bilhões de células especializadas.

Admitindo-se que uma célula com resistência desconhecida é ligada entre os terminais de uma bateria de 2,0 V dissipando energia a uma taxa de 0,44 W, então quando a mesma célula é ligada entre os terminais de uma bateria de 1,2 V, a taxa com a qual a energia é dissipada, em mW, é igual a

A)137,6

B)149,5

C)158,4

D)162,3

E)166,8

Gabarito — UNINTA 2017.2

C

Resolução

A potência dissipada em um resistor é $P=\dfrac{U^2}{R}$. Como a resistência é a mesma nas duas situações, a potência é proporcional ao quadrado da tensão:

$\dfrac{P'}{P}=\left(\dfrac{U'}{U}\right)^2=\left(\dfrac{1{,}2}{2{,}0}\right)^2=0{,}36$.

Logo $P'=0{,}36\times0{,}44=0{,}1584\text{ W}=158{,}4\text{ mW}$.

Q40

Eletromagnetismo — Campo magnético — Conceitos de Campo Magnético

Vários aparelhos geradores de campo eletromagnético estão em uso com finalidade terapêutica e mostrando excelentes resultados.

Com base nos conhecimentos sobre Eletromagnetismo, é correto afirmar:

A)Uma bússola sempre tende a orientar-se perpendicularmente ao campo magnético aplicado sobre ela, com o polo sul da bússola apontando no sentido do campo.

B)Ao se aproximar da Terra, as partículas carregadas eletricamente são desviadas, devido à interação gravitacional, em direção perpendicular aos polos.

C)Uma corrente elétrica, passando por um condutor, produz um campo elétrico ao redor do condutor, como se fosse um ímã.

D)Quando aquecemos um ímã acima de uma determinada temperatura, ele inicia a geração de campo magnético.

E)O campo magnético é a região do espaço na qual um ímã manifesta sua ação.

Gabarito — UNINTA 2017.2

E

Resolução

A) a bússola se alinha paralelamente ao campo, com seu polo norte apontando no sentido do campo. B) o desvio das partículas carregadas se deve à força magnética do campo terrestre, e não à interação gravitacional. C) uma corrente cria ao redor do condutor um campo magnético, não elétrico. D) aquecer um ímã além da temperatura de Curie faz com que ele perca o magnetismo.

A definição da última afirmação está correta: campo magnético é a região do espaço onde se manifestam as ações magnéticas de um ímã.