UniEVANGÉLICA Medicina 2022.2 — Física com Gabarito e Resoluções

Q61

Mecânica — Cinemática — Deslocamento vetorial e trajetória

Na madrugada de sexta-feira (25), a Rússia invadiu a Ucrânia pelo norte, sul e leste do país. Victor Adame e quatro brasileiros, todos jogadores de futebol, estavam em Kharkiv, na região leste e próxima da fronteira russa onde aconteciam bombardeios. De trem, o grupo de brasileiros deixou o município seguindo operação de fuga para saírem da Ucrânia. A caminho da capital Kiev, os países cotados como destino eram Eslováquia, Polônia e Hungria. Após evacuação imediata de Kharkiv para Kiev, de trem eles seguiram para Lviv e depois viajaram para Uzhhorod, divisa com a Eslováquia. Lá, os brasileiros cruzaram a fronteira a pé por volta das 11h, horário de Brasília, nesta segunda-feira (28) conforme representado por setas na figura

Escrito por: Mariana Passuello - 01de mar 2022. Disponível em: https://ndmais.com.br/politica-internacional/cinco-brasileiros- fogem-da-ucrania-durante-a-guerra-entenda-o-plano/ Acesso em: 28 mar. 2022. (Adaptado)

Os brasileiros executaram descolamentos entre pontos intermediários: Kharkiv-Kiev; Kiev-Lviv; Lviv-Uzhhorod completando um deslocamento total que os deixaram em segurança.

Com base nas informações anteriores é correto afirmar que o vetor deslocamento:

Mapa do trajeto Kharkiv–Kiev–Lviv–Uzhhorod, na Ucrânia, com os deslocamentos intermediários indicados por setas. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)não representa a variação de posição da partícula. Esse vetor nada diz sobre a trajetória percorrida por uma partícula.

B)representa a variação de posição da partícula. Esse vetor relaciona a trajetória total percorrida por uma partícula.

C)não representa a variação de posição da partícula. Esse vetor relaciona a trajetória total percorrida por uma partícula.

D)representa a variação de posição da partícula. Esse vetor nada diz sobre a trajetória percorrida por uma partícula.

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

O deslocamento vetorial depende somente das posições inicial e final.

$$\Delta\vec r=\vec r_{\mathrm{final}}-\vec r_{\mathrm{inicial}}$$

A soma dos deslocamentos intermediários fornece o vetor entre Kharkiv e Uzhhorod. Esse vetor, isoladamente, não informa quais cidades foram visitadas nem o comprimento do caminho percorrido.

Alternativa correta: D.

Q62

Mecânica — Cinemática — Lançamento horizontal e alcance

A figura a seguir mostra um avião realizando uma ação de envio de suprimentos a um grupo de refugiados do conflito entre Ucrânia e Rússia, o qual está sobrevoando a região com velocidade de v = 180 km/h (v = 50m/s), mantendo uma altura constante h = 500m. O piloto está indo rumo a um ponto diretamente acima do grupo (referência) para deixar cair os mantimentos.

Para o sucesso da operação, o ângulo em graus a partir da visão do piloto para um dos refugiados no instante que deixa cair a carga, será de:

Avião em voo horizontal soltando carga; a trajetória da carga é parabólica e a linha de visada faz ângulo com a vertical. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)65

B)45

C)55

D)35

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Ressalva editorial. O texto chama de θ o ângulo de visada, identificado por φ no desenho. A visada resulta em 45°, conforme a chave; o θ desenhado junto à velocidade final resulta em cerca de 63,4°. A inconsistência de símbolos justifica a exclusão da correção automática.

Desprezamos a resistência do ar e adotamos g = 10 m/s². A carga conserva inicialmente a velocidade horizontal do avião e tem velocidade vertical inicial nula.

$$h=\frac{gt^2}{2}$$

$$t=\sqrt{\frac{2\cdot500}{10}}=10\ \mathrm{s}$$

$$x=v_xt=50\cdot10=500\ \mathrm{m}$$

No instante da soltura, a linha de visada forma um triângulo retângulo com catetos de 500 m. O ângulo de visada φ, medido com a vertical na figura, é:

$$\tan\varphi=\frac{x}{h}=1$$

$$\varphi=45^\circ$$

Já o símbolo θ no desenho está junto à velocidade final da carga, que tem componente vertical:

$$v_y=gt=100\ \mathrm{m/s}$$

$$\tan\theta=\frac{v_y}{v_x}=2$$

$$\theta\approx63{,}4^\circ$$

Portanto, 45° responde ao ângulo de visada solicitado no texto; a figura emprega símbolos diferentes para as duas grandezas. A carga deve ser liberada antes de o avião passar sobre os refugiados.

Gabarito da fonte: B.

Q63

Ondulatória — Conceitos Básicos — Comprimento de onda do ultrassom

De acordo com o Dr. João Miranda, gestor médico do Centro de Diagnóstico do Hospital Santa Paula, ―A ultrassonografia (USG) é um dos principais exames complementares que podem ajudar no diagnóstico do paciente, em razão da sua vasta área de atuação nas diversas especialidades médicas‖. O termo ―ultrassom‖ faz referência ao som emitido em frequência, que os seres humanos não podem ouvir. Para o diagnóstico por imagem, o ultrassom tem, geralmente, entre 2 e 18 mega-hertz (MHz). As frequências mais altas geram imagens com qualidade superior, no entanto, provocam a sua absorção pela pele e por outros tecidos e não podem penetrar de forma tão profunda quanto as mais baixas. Importante destacar que o procedimento não apresenta desconforto e não acarreta nenhum efeito colateral. O paciente fica em uma maca, a parte do corpo a ser examinada pelo ultrassom não pode estar com roupas e o médico coloca uma camada de gel na área em que o aparelho deverá ser aplicado, pois é importante que não haja ar entre o transdutor e a pele, o que comprometeria a qualidade das imagens. Disponível em: https://www.santapaula.com.br/blog/ultrassom-o-que-e-quais- os-tipos-e-para-que-serve/ Acesso em: 18 abr. 2022

Um médico optou por utilizar uma frequência de 3,0 MHz durante execução do protocolo de exame renal e sabendo que a velocidade do som no corpo do paciente é de 1.500 m/s, o comprimento de onda das ondas produzidas pelo aparelho que está sendo manuseado pelo médico no corpo do paciente em metros será de:

A)$3\times10^{-4}\ \mathrm{m}$

B)$6\times10^{-4}\ \mathrm{m}$

C)$5\times10^{-4}\ \mathrm{m}$

D)$4\times10^{-4}\ \mathrm{m}$

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Usamos a relação entre velocidade de propagação, frequência e comprimento de onda. A frequência deve ser expressa em hertz.

$$f=3{,}0\times10^6\ \mathrm{Hz}$$

$$v=\lambda f$$

$$\lambda=\frac{1500}{3{,}0\times10^6}$$

$$\lambda=5\times10^{-4}\ \mathrm{m}$$

Isso corresponde a 0,5 mm. O cálculo usa a velocidade informada para o meio, e não a velocidade do som no ar.

Alternativa correta: C.

Q64

Mecânica — Hidrostática — Prensa hidráulica e força elástica

A figura a seguir mostra um sistema que representa o princípio de Pascal, contemplando um mola helicoidal com constante elástica de k = 3 × 10⁴ N/m, que é responsável por ligar uma viga rígida e estática ao êmbolo de saída de um macaco hidráulico (lado direito da figura). Do outro lado existe um recipiente vazio e massa desprezível que está posicionado sobre o êmbolo de entrada (lado esquerdo da figura). O êmbolo de saída possui área 15 vezes maior do que o êmbolo de entrada.

Considerando inicialmente a mola relaxada, a quantidade em quilogramas de areia que deverá ser colocada no recipiente para que a mola sofra uma compressão de 5 cm será de: Obs.: Considere aceleração da gravidade g = 10 m/s².

Prensa hidráulica: recipiente para areia sobre o êmbolo de entrada e mola entre o êmbolo maior e uma viga fixa. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)15

B)5

C)25

D)10

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Consideramos êmbolos ideais e desprezamos a diferença de pressão hidrostática associada às suas alturas, como no modelo usual da prensa. A mola exerce força proporcional à compressão.

$$x=5\ \mathrm{cm}=0{,}05\ \mathrm{m}$$

$$F_{\mathrm{saída}}=kx=3\times10^4\cdot0{,}05=1500\ \mathrm{N}$$

Pelo princípio de Pascal, a pressão adicional aplicada é transmitida ao fluido.

$$\frac{F_{\mathrm{entrada}}}{A_{\mathrm{entrada}}}=\frac{1500}{15A_{\mathrm{entrada}}}$$

$$F_{\mathrm{entrada}}=100\ \mathrm{N}$$

$$m=\frac{100}{10}=10\ \mathrm{kg}$$

Alternativa correta: D.

Q65

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação mista de resistores

A figura a seguir mostra um circuito elétrico com mais de uma malha formado por uma fonte ideal e quatro resistências com os seguintes valores: R₁ = R₂ = R₃ = 5 Ω, R₄ = 2,5 Ω e força eletromotriz ε = 5 V. A corrente elétrica na fonte em amperes (A) é:

Fonte ideal de 5 V; R1 e R4 em série com o paralelo entre R2 e R3, que conectam os nós b e c. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)0,5

B)2

C)1,5

D)1

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

R₂ e R₃ ligam os mesmos nós b e c, portanto estão em paralelo. Esse conjunto fica em série com R₁ e R₄.

$$R_{23}=\frac{5\cdot5}{5+5}=2{,}5\ \Omega$$

$$R_{\mathrm{eq}}=5+2{,}5+2{,}5=10\ \Omega$$

$$I_{\mathrm{fonte}}=\frac{\varepsilon}{R_{\mathrm{eq}}}=\frac{5}{10}=0{,}5\ \mathrm{A}$$

A corrente se divide entre os dois ramos entre b e c e volta a se reunir antes de atravessar R₄.

Alternativa correta: A.

Q66

Termologia — Transmissão de Calor — Condução térmica através de uma camada

O frio é mais um dos obstáculos dos refugiados que escapam da guerra da Ucrânia. O médico Fernando Gomes, neurocirurgião, explica que a hipotermia não é somente o ―passar frio‖. ―Esta é uma condição clínica em que a temperatura do corpo fica abaixo do normal.‖

O médico explica que, ―para que as reações químicas funcionem de forma adequada, o corpo deve ficar entre 35,1ºC e 37,7ºC de temperatura corpórea. Quando está abaixo de 35ºC, nós chamamos isso de hipotermia‖, diz o médico. A Organização Mundial de Saúde (OMS) já alertou para os riscos de hipotermia nas regiões da fronteira entre a Ucrânia e a Polônia. Uma região entre os países registrou temperaturas próximas a -10ºC nesta semana. Gomes explica que, nas situações de hipotermia, os sintomas mais comuns são tremores leves, como uma forma de o próprio corpo tentar equilibrar a temperatura, falta de circulação sanguínea, dormência e cansaço, frequência cardíaca baixa e fala prejudicada. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/saude/refugiados-ucranianos- enfrentam-risco-de-hipotermia-nas-fronteiras-entenda/ Acesso em: 25 de mar. 2022

Considerando um ambiente com temperatura baixa, um refugiado em regime estacionário que possui uma área de superfície do corpo de 2 m² está utilizando uma camada de roupa com certo isolamento térmico de 1,0 cm de espessura com condutividade térmica de 0,04 W/(m·K), com temperatura externa de 1°C e possui temperatura da superfície da pele de 33°C.

O calor do corpo atravessa a roupa do refugiado com taxa, em j/s, de:

A)356

B)306

C)206

D)256

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Aplicamos a lei de Fourier à camada uniforme de roupa, em regime estacionário, usando as temperaturas indicadas nas suas faces.

$$\Delta T=33-1=32\ \mathrm{K}$$

$$e=1{,}0\ \mathrm{cm}=0{,}010\ \mathrm{m}$$

$$\Phi=\frac{kA\Delta T}{e}$$

$$\Phi=\frac{0{,}04\cdot2\cdot32}{0{,}010}$$

$$\Phi=256\ \mathrm{J/s}$$

O fluxo de calor é do corpo, mais quente, para o exterior. A diferença de temperaturas tem o mesmo valor numérico em Celsius e kelvin.

Alternativa correta: D.

Q67

Óptica — Óptica da Visão — Presbiopia e perda de acomodação

A Organização Mundial de Saúde (OMS) divulgou seu primeiro relatório sobre a visão da população global. A entidade estima que ao menos 2,2 bilhões de pessoas têm algum déficit nesse departamento. E quase metade, 1 bilhão de casos, são evitáveis ou passíveis de correção. ―Isso é inaceitável. A inclusão de atendimento oftalmológico é uma parte importante da jornada de todos os países em direção à cobertura universal de saúde‖, afirmou em comunicado à imprensa, Tedros Adhanom Ghebreyesus, diretor-geral da OMS. Esses números refletem a condição socioeconômica precária que diversos vivem no mundo, mas outros fatores também afetam a visão como os problemas da idade. No texto, a entidade destaca o envelhecimento populacional como outro enorme fator de risco para diversas doenças oftalmológicas. Em 2030, teremos 1,4 bilhão de pessoas maiores de 60 anos no mundo, agora são 922 milhões. Escrito por: Chloé Pinheiro - 21 de out 2019. Disponível em: https://saude.abril.com.br/medicina/por-que-22-bilhoes-de- pessoas-nao-enxergam-direito-no-mundo-segundo-oms/ Acesso em: 23 mar. 2022. [Adaptado]

Diversas pessoas com idade mais avançada utilizam lente de aumento para leitura, pois à medida que as pessoas

envelhecem o cristalino se torna menos flexível e sua capacidade de acomodação se reduz. Esse fenômeno se chama:

A)Astigmatismo

B)Presbiopia

C)Miopia

D)Hipermetropia

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

A acomodação modifica a curvatura do cristalino para focalizar objetos a diferentes distâncias sobre a retina.

Com o envelhecimento, a perda de flexibilidade do cristalino reduz essa capacidade, dificultando especialmente a visão de perto. Esse processo caracteriza a presbiopia.

Lentes de adição positiva podem auxiliar a leitura. Hipermetropia e presbiopia podem exigir lentes convergentes, mas descrevem condições distintas.

Alternativa correta: B.

Q68

Mecânica — Trabalho e Energia — Energia gravitacional e compressão de mola

A figura a seguir mostra um sistema constituído de um plano inclinado em θ = 30° sem atrito e bloco com massa de 10 kg liberado a partir do repouso em uma posição acima de uma mola helicoidal. Logo abaixo a mola está relaxada, mas que pode ser comprimida 3 cm a partir da aplicação de uma força de 300 N. O bloco é liberado a uma distância acima da mola e será parado momentaneamente após comprimi-la em 10 cm (antes do contato do bloco a mola está relaxada).

A quantidade em metros que o bloco deverá descer ao longo do plano inclinado da posição que foi liberado até o momento que para momentaneamente será de: Obs.: Considere aceleração da gravidade g = 10 m/s².

Bloco sobre plano sem atrito inclinado de 30 graus, acima de uma mola alinhada com o plano. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)0,5

B)1,5

C)1

D)2

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Primeiro determinamos a constante elástica pelo ensaio de compressão da mola.

$$k=\frac{300}{0{,}03}=10^4\ \mathrm{N/m}$$

O bloco começa e termina momentaneamente em repouso. Sem atrito, a perda de energia potencial gravitacional vira energia elástica.

$$mg\,s\sin30^\circ=\frac{kx^2}{2}$$

$$10\cdot10\cdot s\cdot0{,}5=\frac{10^4(0{,}10)^2}{2}$$

$$50s=50$$

$$s=1\ \mathrm{m}$$

A distância pedida inclui os 10 cm de compressão. Antes de tocar a mola, o bloco percorre 0,90 m.

Alternativa correta: C.

Q69

Ondulatória — Acústica — Fonte e observador em aproximação

A tensão deflagrada ao redor do mundo pela invasão da Rússia à Ucrânia vem provocando movimentações militares que permaneceram silenciosas desde a Segunda Guerra Mundial. Nesta semana, a Rússia disse ter usado pela primeira vez um submarino para o disparo de mísseis de cruzeiro contra alvos militares ucranianos, uma alegação que não foi confirmada de forma independente. Com o uso de submarinos de mísseis durante a guerra, os russos colocam em evidência um dos elementos mais letais e secretos do planeta: os poderosos submarinos nucleares. Esses equipamentos que navegam submersos nos oceanos são modernos e capazes de realizar ataques marítimos e terrestres com grande poder de destruição. Geralmente, servem para dar apoio a operações de forças especiais militares dos países que os operam, podendo ser convencionais ou nucleares. De acordo com o Ranking Mundial de Força Militar, os países que têm a maior frota

submarina do mundo em 2022 são: China (79) Rússia (70) e Estados Unidos (68). Escrito por: Luan Martendal - 02 de maio 2022 Disponível em: https://noticias.uol.com.br/internacional/ultimas- noticias/2022/05/02/qual-e-o-submarino-mais-poderoso-do-mundo-e-do-que- ele-e-capaz.htm. Acesso em: 17 mai. 2022.

Um submarino russo e um chinês estão em movimento na mesma direção indo de encontro um ao outro durante navegação em águas calmas do mar Negro, com velocidade de 70 km/h e 30 km/h respectivamente. O submarino russo envia um sinal de sonar (onda sonora na água) de 1,0 x 10³ Hz. As ondas de sonar se propagam a 5.470 km/h.

A frequência aproximada do sinal detectado pelo submarino chinês em kHz é:

A)1,0

B)2,0

C)1,5

D)2,5

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

Interpretamos a expressão “indo de encontro um ao outro” como aproximação, com velocidades medidas em relação à água. Mantemos todas as velocidades em km/h.

$$f_{\mathrm{obs}}=f\frac{v+v_{\mathrm{obs}}}{v-v_{\mathrm{fonte}}}$$

$$f_{\mathrm{obs}}=1000\frac{5470+30}{5470-70}$$

$$f_{\mathrm{obs}}\approx1018{,}5\ \mathrm{Hz}$$

$$f_{\mathrm{obs}}\approx1{,}0185\ \mathrm{kHz}$$

A frequência aumenta ligeiramente e, na precisão das alternativas, aproxima-se de 1,0 kHz. A referência a uma mesma direção é entendida como uma mesma linha de movimento, com sentidos opostos.

Alternativa correta: A.

Q70

Mecânica — Dinâmica — Força centrípeta no movimento circular uniforme

Um avião está sobrevoando uma cidade, realizando uma manobra para pouso seguindo as recomendações da torre de comando. As asas estão inclinadas em um ângulo θ = 45° com a horizontal, conforme figura a seguir. Considere que a força necessária para manter o avião nessa trajetória resulte inteiramente de uma ―sustentação aerodinâmica‖ perpendicular à superfície das asas. Dessa forma, a aeronave realiza em voo uma circunferência horizontal de raio R = 2.250 m e velocidade constante de 150 m/s, caracterizando um movimento circular uniforme (MCU), possuindo uma aceleração dirigida para o centro da circunferência. De acordo com a segunda lei de Newton, existe uma força responsável por essa aceleração, que também estará dirigida para o centro da circunferência. Trata-se de uma força centrípeta.

A força centrípeta não é um novo tipo de força; indica apenas a direção. Assim,

Avião visto de frente com asas inclinadas de 45 graus em relação à horizontal. — Figura do caderno original · toque para ampliar.

A)a força centrípeta acelera um corpo, modificando a direção da velocidade, sem mudar a velocidade escalar.

B)a força centrípeta desacelera um corpo, sem modificar a direção da velocidade, alterando a velocidade escalar.

C)a força centrípeta desacelera um corpo, sem modificar a direção da velocidade e sem mudar a velocidade escalar.

D)a força centrípeta acelera um corpo, modificando a direção da velocidade, alterando a velocidade escalar.

Gabarito oficial fornecido — Medicina 2022.2

Resolução

No movimento circular uniforme, o módulo da velocidade é constante, mas sua direção muda continuamente. Essa mudança exige uma aceleração voltada para o centro.

$$a_c=\frac{v^2}{R}=\frac{150^2}{2250}=10\ \mathrm{m/s^2}$$

A resultante centrípeta é perpendicular à velocidade e modifica sua direção sem alterar sua intensidade.

$$\vec F_c\cdot\vec v=0$$

No avião, a componente horizontal da sustentação fornece essa resultante; a componente vertical equilibra o peso. Força centrípeta é o nome da resultante radial, não uma interação adicional.

Alternativa correta: A.

UniEVANGÉLICA · 2022/2 — Medicina — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova