RB Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

UniRV · 2022/2 — Formosa — Questões de Física comentadas — Método TEF

Universidade de Rio Verde

Processo Seletivo 2022/2 — Medicina · Campus Formosa · aplicado em 09/06/2022 · Física — questões 11 e 12.

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Q11
Eletricidade — Eletromagnetismo — Inducao eletromagnetica em grafico b t
Gráfico de B por t dividido em regiões: a com B nulo, b com B crescendo rapidamente, c com B constante e máximo, d e e com B decrescendo linearmente até zero

A indução é responsável pelo funcionamento de guitarras elétricas, operação dos geradores que fornecem energia elétrica a nossas cidades e dos fornos de indução usados na indústria quando grandes quantidades de metal têm que ser fundidas rapidamente. A figura abaixo mostra o módulo B(t) de um campo magnético uniforme que atravessa uma bobina condutora, com a direção do campo perpendicular ao plano da bobina. Em relação ao fenômeno da indução e à figura, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas:

A)O módulo da força eletromotriz induzida na bobina é máximo na região c.
B)O módulo da força eletromotriz induzida na bobina é máximo na região a.
C)O módulo da força eletromotriz induzida na bobina é máximo na região b.
D)Os módulos da força eletromotriz induzida na bobina são iguais na região d e e.

Gabarito oficial

F · F · V · V
Resolução

A) Falsa. Pela Lei de Faraday, $|\varepsilon|=\left|\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|=A\left|\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\right|$. Na região c, B é constante, o fluxo não varia e $\varepsilon=0$.

B) Falsa. Na região a, $B=0$ e constante: não há variação de fluxo, e $\varepsilon=0$.

C) Verdadeira. A região b tem o segmento mais inclinado do gráfico, isto é, o maior $|\Delta B/\Delta t|$ (a subida de b cobre o mesmo $\Delta B$ que a descida de d e e, em um intervalo mais curto). Logo o módulo da fem é máximo em b.

D) Verdadeira. Os segmentos d e e pertencem à mesma reta decrescente (o ponto entre eles é apenas uma marcação). A inclinação $\Delta B/\Delta t$ é a mesma, e portanto $|\varepsilon|$ também.

Q12
Termologia — Calorimetria — Mistura de agua e gelo

“Tereré não é chimarrão. Ambas as bebidas são preparadas com a mesma erva-mate, em recipientes parecidos, a cuia para o chimarrão e a guampa para o tereré, e tomadas utilizando o mesmo tipo de bomba (utensílio para filtrar e sugar a infusão). Porém, existe uma grande diferença entre eles: a temperatura. Enquanto o chimarrão é feito com a erva em água quente, bastante propício para as regiões frias, o tereré é preparado em água fria ou gelada. Isso faz dele uma bebida extremamente refrescante, ideal para regiões quentes”. (Disponível em: https://hotelmt.com.br/. Acesso em 11-04-2022.)

Imagine que uma pessoa resolveu tomar a bebida, mas não tinha disponível água fria. Então, ela reservou 1 L de água, coletada à temperatura ambiente (30 °C) em uma garrafa térmica e adicionou cubos de gelo (-10 °C) para resfriá-la.

Dados
Calor específico do gelo (-10 °C)0,50 cal/g °C
Calor específico da água1,00 cal/g °C
Calor de fusão80 cal/g
Calor de vaporização550 cal/g
1 cal4,2 J
Massa específica da água1000 kg/m³

Dada a situação, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas:

A)Se a pessoa adicionou 100 g de gelo à água, o equilíbrio térmico foi atingido a uma temperatura inferior a 20 °C.
B)Se a pessoa adicionou 200 g de gelo à água, o equilíbrio térmico foi atingido a uma temperatura inferior a 10 °C.
C)Se a pessoa adicionou 300 g de gelo à água, o equilíbrio térmico foi atingido a 0 °C.
D)A temperatura de equilíbrio térmico é inversamente proporcional à massa de gelo adicionada à água.

Gabarito oficial

V · F · F · F
Resolução

A) Verdadeira. A massa de água é $1000\ \text{g}$. Calor cedido pela água até $T$: $1000(30-T)$. Calor recebido pelo gelo: aquecer de $-10$ a $0$ ($100\cdot 0{,}5\cdot 10=500$), fundir ($100\cdot 80=8\,000$) e aquecer a água resultante ($100\,T$). Então $30\,000-1000T=8\,500+100T$, e $T=\dfrac{21\,500}{1\,100}\approx 19{,}5\ ^\circ\text{C}<20\ ^\circ\text{C}$.

B) Falsa. $1000(30-T)=200\cdot 0{,}5\cdot 10+200\cdot 80+200\,T=17\,000+200\,T$. Daí $13\,000=1\,200\,T$ e $T\approx 10{,}8\ ^\circ\text{C}$, acima de 10 °C.

C) Falsa. Para levar 300 g de gelo a água a 0 °C são necessários $300\cdot 0{,}5\cdot 10+300\cdot 80=25\,500\ \text{cal}$. A água, ao esfriar de 30 °C a 0 °C, cede $30\,000\ \text{cal}$, mais que isso. Sobra calor, e o equilíbrio ocorre acima de 0 °C: $30\,000-1000T=25\,500+300\,T$, $T\approx 3{,}5\ ^\circ\text{C}$.

D) Falsa. Dos casos anteriores, $T\approx 19{,}5$ (100 g), $10{,}8$ (200 g) e $3{,}5\ ^\circ\text{C}$ (300 g). A queda é aproximadamente linear, e não da forma $T\propto 1/m$ (se fosse, dobrar a massa dividiria $T$ por 2).