UniEVANGÉLICA · 2013/1 — Medicina — Questões de Física comentadas — Método TEF

Ressalva editorial. O gabarito oficial marca esta questão com @, símbolo definido no documento como questão anulada. A análise também mostra que o enunciado não impõe uma topologia única ao sintonizador. Não participa da correção automática.

Na modelagem de um circuito RLC em série, o capacitor e o indutor têm reatâncias que se cancelam na ressonância.

$$X_L=\omega L$$

$$X_C=\frac1{\omega C}$$

$$\omega_0=\frac1{\sqrt{LC}}$$

A impedância fica mínima e a corrente máxima para uma tensão de alimentação de amplitude fixa. Isso explica a seleção de uma frequência em um modelo de sintonia.

Entretanto, redes LC ou RLC em paralelo também são utilizadas em sintonizadores. Nelas, a ressonância pode produzir impedância elevada, e o comportamento depende da conexão da fonte e da saída.

Sem um esquema ou uma descrição da grandeza usada para selecionar a frequência, não é possível determinar uma topologia única. A referência adotada é o modelo série, não uma afirmação de que todo sintonizador tenha essa conexão.

Questão anulada no gabarito fornecido.

Na teoria gravitacional de Newton com massas positivas, a interação é sempre atrativa. Na interação eletrostática, o sinal das cargas permite atração ou repulsão.

$$F_g=G\frac{m_1m_2}{r^2}$$

$$F_e=k\frac{\lvert q_1q_2\rvert}{r^2}$$

As duas leis têm dependência inversa com r² e forças centrais. A expressão elétrica depende das cargas, não de suas massas; ambas podem realizar trabalho ao longo de um deslocamento.

A gravitação newtoniana não é restrita a corpos terrestres: também descreve, dentro de seu regime de validade, a interação entre corpos celestes.

Alternativa correta: A.

Ressalva editorial. Faltam os sentidos das correntes. A referência de atração pressupõe correntes no mesmo sentido, condição não declarada. A questão fica fora da correção automática.

Para fios retos, longos e paralelos separados por d, a força magnética por unidade de comprimento é:

$$\frac F\ell=\frac{\mu_0I_1I_2}{2\pi d}$$

O módulo depende do produto das correntes e é inversamente proporcional a d. Correntes de mesmo sentido geram atração; correntes de sentidos opostos geram repulsão.

A alternativa que menciona atração e produto das correntes só é válida se as correntes tiverem o mesmo sentido naquele instante. O enunciado não fornece essa orientação nem um esquema das fases da linha de transmissão.

Logo, essa alternativa é uma referência condicional. Sem os sentidos das correntes, a natureza atrativa ou repulsiva não pode ser fixada.

Gabarito da fonte: B.

A pressão absoluta soma a pressão na superfície ao acréscimo devido à coluna de água.

$$p=p_0+\rho gh$$

Usando água com densidade de aproximadamente 1000 kg/m³ e g aproximadamente 10 m/s²:

$$\rho gh=1000\cdot10\cdot10=10^5\ \mathrm{Pa}$$

Esse acréscimo é aproximadamente 1 atm.

$$p\approx1+1=2\ \mathrm{atm}$$

O valor de 1 atm seria a pressão manométrica aproximada nessa profundidade, não a absoluta.

Alternativa correta: D.

Para um pêndulo simples no regime de pequenas oscilações:

$$T=2\pi\sqrt{\frac Lg}$$

Elevando ao quadrado:

$$T^2=\frac{4\pi^2}{g}L$$

No gráfico de T² em função de L, o coeficiente angular é o fator que multiplica L.

$$a=\frac{\Delta T^2}{\Delta L}=\frac{4\pi^2}{g}$$

A unidade é s²/m, coerente com o inverso de uma aceleração.

Alternativa correta: C.

A barra está em repouso no referencial x, portanto 0,50 m é seu comprimento próprio. No referencial y ela se move na direção do seu comprimento a 0,80c.

$$L_y=L_0\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}$$

$$L_y=0{,}50\sqrt{1-0{,}80^2}$$

$$L_y=0{,}50\cdot0{,}60$$

$$L_y=0{,}30\ \mathrm m$$

A contração só afeta a componente paralela ao movimento relativo.

Alternativa correta: A.

No diagrama, o estado fundamental corresponde ao menor nível de energia permitido, n = 1.

$$E_n=-\frac{13{,}6}{n^2}\ \mathrm{eV}$$

$$E_1=-13{,}6\ \mathrm{eV}$$

O zero de energia foi escolhido para o elétron livre, separado do átomo. A energia negativa indica um estado ligado; não significa que o nível fundamental seja zero.

Alternativa correta: C.

Ressalva editorial. A referência n = 4 pressupõe o elétron inicialmente no estado fundamental, condição apenas sugerida pela questão anterior. A questão fica fora da correção automática.

Adotando que o elétron começa no estado fundamental, de energia −13,6 eV, a absorção do fóton aumenta a energia do átomo.

$$E_f=E_i+E_{fóton}$$

$$E_f=-13{,}6+12{,}75=-0{,}85\ \mathrm{eV}$$

Pelo diagrama, essa energia corresponde a n = 4.

$$-\frac{13{,}6}{n^2}=-0{,}85$$

$$n^2=16$$

$$n=4$$

O enunciado desta questão, porém, não especifica o estado inicial. A questão anterior pergunta o estado fundamental, o que sugere essa leitura, mas não afirma que o elétron nele se encontra.

Se o átomo estivesse inicialmente em um estado excitado, 12,75 eV poderiam exceder sua energia de ionização. Nesse caso, o elétron não terminaria em n = 4. A chave oficial depende, portanto, da condição inicial fundamental adotada.

Gabarito da fonte: D.

Pressão média é a força normal dividida pela área sobre a qual ela se distribui.

$$p=\frac FA$$

Mantendo forças totais comparáveis, um único prego concentra a ação em uma área muito pequena. Com vários pregos apoiados simultaneamente, a força pode ser repartida por uma área total maior, reduzindo a pressão em cada contato.

Isso explica por que o balão pode resistir no segundo caso. O argumento pressupõe distribuição de carga entre os pregos; não exige um gás de natureza diferente dentro do balão.

Alternativa correta: B.

A inscrição informa tensão nominal de 220 V e potência de 15 W. Considerando funcionamento contínuo na condição nominal durante 24 horas:

$$P=15\ \mathrm W=0{,}015\ \mathrm{kW}$$

$$E=P\Delta t$$

$$E=0{,}015\cdot24$$

$$E=0{,}36\ \mathrm{kWh}$$

A lâmpada fluorescente contém um circuito de alimentação e não deve ser tratada como um resistor ôhmico simples. A potência nominal permite calcular a energia no regime indicado, mas não determina sozinha a forma de onda ou o fator de potência da corrente.

Alternativa correta: C.